JPH0660547A - 動画の記録/再生方式 - Google Patents

動画の記録/再生方式

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JPH0660547A
JPH0660547A JP20817992A JP20817992A JPH0660547A JP H0660547 A JPH0660547 A JP H0660547A JP 20817992 A JP20817992 A JP 20817992A JP 20817992 A JP20817992 A JP 20817992A JP H0660547 A JPH0660547 A JP H0660547A
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JP
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data
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recording
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JP20817992A
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Toyoaki Suzuka
豊明 鈴鹿
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Hitachi Software Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 一つの媒体上で指定区間の削除や挿入、長さ
の異なる区間の入れ換えを自由に行うことができるこ
と。 【構成】 ランダムアクセス可能な媒体を所定容量単位
の複数ブロックに分割し、これらブロックのうち少なく
とも1つは管理ブロック、残りはデ−タブロックとし、
デ−タブロックのうち空きブロックに動画デ−タを連続
または不連続で記録し、かつその記録ブロックの連鎖関
係を前記管理ブロックに記録するようにし、動画デ−タ
の再生に際しては、半導体バッファメモリに前記媒体の
少なくともシーク時間相当前の動画データを先読みして
おき、該半導体バッファメモリに先読みした動画デ−タ
を時間的に連続して再生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビなどの動画の記
録/再生方式に関し、特に単一の媒体上で指定区間の動
画の削除や挿入及び入れ換えを行うことのできる動画の
記録/再生方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、動画を記録する方法として、ビデ
オテープやレーザーディスク等に記録する方法が代表的
に知られている。
【0003】ビデオテープでは、テープの先頭から終端
の方向へ並んだデータをその順番に再生する。レーザー
ディスクではやはりディスクの内周から外周に向かって
いるトラックに沿って再生する。このレーザーディスク
の内周から始まる螺旋状のトラックを順に再生する技術
は、例えばパイオニア株式会社監修:レーザーディスク
テクニカルブック,株式会社アスキー,(198
6),第101頁から第104頁に述べられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術において、ビデオテープは、テープの先頭から終端の
方向へ時間的な順序を保持した状態で動画を記録し、か
つその記録順に動画を再生するものであるため、指定区
間の削除等を行う場合、再生装置及び録画装置の2台を
用意し、原動画像の必要部分を意図した順番にダビング
し、目的の動画像を別の媒体上に作成しなければならな
い。このため、再生装置及び録画装置が同時に必要にな
り、いずれか一方の装置のみでは指定区間を削除した動
画を得ることはできない。
【0005】これに対し、レーザーディスクはランダム
アクセスによって時間的な順序を入れ替えたり削除した
形で再生可能であるが、非連続な領域のデータを再生す
れば、必ずそのシーク時間の間は再生画像は途切れてし
まい、不連続になってしまう。
【0006】このように、従来の動画記録媒体であるビ
デオテープやレーザーディスクは、いずれも時間的な順
序を保持した状態で動画を記録し、かつその記録順に動
画を再生することを前提とするものであるため、時間的
に非連続な部分を再生すると、必ず動画が途切れてしま
うという問題がある。また、指定区間の動画を削除する
とか、ある区間をそれとは長さの違う区間と入れ換える
といった操作は少なくとも2台の装置が必要になり、単
一の装置では不可能であるという問題があった。
【0007】本発明の目的は、一つの媒体上で指定区間
の削除や挿入、長さの異なる区間の入れ換えを自由に行
うことができる動画の記録/再生方式を提供することで
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ランダムアクセス可能な媒体を所定容量単
位の複数ブロックに分割し、これらブロックのうち少な
くとも1つは管理ブロック、残りはデ−タブロックと
し、デ−タブロックのうち空きブロックに動画デ−タを
連続または不連続で記録し、かつその記録ブロックの連
鎖関係を前記管理ブロックに記録するようにしたもので
ある。
【0009】そして、デ−タブロックに記録された動画
デ−タの再生に際しては、半導体バッファメモリに前記
媒体の少なくともシーク時間相当前の動画データを先読
みしておき、該半導体バッファメモリに先読みした動画
デ−タを時間的に連続して再生するようにしたものであ
る。
【0010】
【作用】上記の手段によれば、動画デ−タはデ−タブロ
ックのうち空きブロックに順次記録されて行くが、この
際に管理ブロックにそれらの連鎖関係の情報が記録され
る。したがって、この連鎖関係の情報を参照することに
よって、ランダムアクセス可能な一つの媒体上で、指定
区間の削除や指定位置への挿入、長さの異なる区間の入
れ換えが自由に行うことが可能となる。
【0011】また、再生に際しては、半導体バッファメ
モリに前記媒体の少なくともシーク時間相当前の動画デ
ータを先読みしておき、該半導体バッファメモリに先読
みした動画デ−タを時間的に連続して再生することによ
り、連続した動画を得ることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。
【0013】図1は本発明に係わる動画の記録/再生装
置のブロック構成図を示し、書き込み可能な光ディスク
装置10、各構成装置の制御を行うデータ処理装置1
1、光ディスク装置10との入出力を行うためのリング
バッファメモリ12、このリングバッファメモリ12記
録されていたディジタルデータをアナログ信号に変換す
るD/A変換器13、動画信号と音声信号とを合わせて
ディジタルデータに変換するA/D変換器14、装置全
体を操作するスイッチ部15、動画を表示するディスプ
レイ装置16、音声を再生するスピーカ17、動画を入
力するためのビデオカメラ18、音声を入力するための
マイクロフォン19から構成されている。
【0014】このうち、デ−タ処理装置11はCPU1
1Aとメモリ11Bとから構成されている。
【0015】この実施例で使用する光ディスク装置10
は、例えば表1に示すような仕様となっている。
【0016】
【表1】
【0017】本実施例では、動画データにシーンという
論理的な単位を与える。これは、音楽では曲に対応する
概念であり、時間的に分離してはならない一まとまりの
ある単位を指す。
【0018】このシーンという単位の動画デ−タは図2
に示すように、光ディスク装置10の記録領域を複数個
に分割して形成したデ−タブロックにブロック単位で格
納される。この際に、他のブロックとの連鎖関係を示す
管理デ−タがブロック先頭の管理ブロックに格納され
る。
【0019】すなわち、光ディスク装置10を512k
バイト単位のブロックに区切り、0番から順に番号をつ
ける。このうち、ブロック番号「0」のブロックB0は
管理ブロックとし、それ以外のデ−タブロックB1〜B
566はすべて動画デ−タそのものを記録するデ−タブ
ロックとする。
【0020】管理ブロックB0は、さらにSAT(Se
an Allocation Table)20とディ
レクトリ21に分割する。
【0021】SAT20は図のように4バイト単位から
成る566個のエントリE1〜E566に分割され、そ
れぞれはデータブロックB1〜B566と対応してい
る。
【0022】ディレクトリ21はさらに256個のエン
トリE0〜E255に分割され、このうちエントリE1
〜E255にはシーン名と先頭ブロック番号を格納する
ようになっている。また、エントリE0は未使用のデー
タブロックのリスト(フリーリスト)を管理するように
なっている。
【0023】シーンはデ−タブロックを最小単位として
構成されるが、1つのシーンのディスク上の物理的なブ
ロック位置は常に連続しているわけではない。そのた
め、SAT20中のnextブロック番号201及びp
riorブロック番号202によってそれらのブロック
がどのような順につながって、1つのシーンを構成する
かが管理されるようになっている。
【0024】ここで、nextブロック番号201は次
のブロックが何番目のブロックであるかを示し、pri
orブロック番号202は直前のブロック番号を示すも
のである。
【0025】また、ブロック内デ−タ長203によって
各ブロックB1〜B566には何バイトの動画データが
格納されているかが管理される。
【0026】ここで、SAT20のnextブロック番
号(22ビット構成)が3FFFFFHの場合、対応す
るブロックは1つのシーンの最後のブロックであること
を示すようになっている。また、各ブロックB1〜B5
66は、50%以上のデ−タ充填率になるように管理さ
れる。
【0027】図3に、動画の1つのシーンを格納する例
を示す。この例でのシーン名は「お宮参り」である。動
画データは002番のブロック(デ−タ長=390Kバ
イト)から始まり、003(デ−タ長=450Kバイ
ト)、004(デ−タ長=500Kバイト)とつながっ
て、008が最終ブロック(nextブロック番号=3
FFFFFH)となっている。
【0028】この場合、先頭ブロック002のprio
rブロック番号は最終ブロック008の番号を示すよう
になっている。
【0029】未使用となっている空きブロック005,
006,007は、一つのシーンと同様にSAT20に
よって論理的につなげられ、ディレクトリ21の先頭エ
リアE1においてフリーリストとして管理される。
【0030】シーンの追加のために新しいブロックが必
要なときは、フリーリストからはずして利用する。ま
た、不要になったブロックはフリーリストにつなぎ戻さ
れる。当然、光ディスク装置10の初期状態では、すべ
てのブロックがフリーリストにつなげられている。
【0031】フリーリストのSAT20では,next
ブロック番号のみが管理され、priorブロック番号
は管理されない。
【0032】このSAT20及びディレクトリ21はシ
ステム起動時にデ−タ処理装置11のメモリ11B中に
読み込まれ、更新が起きた時は例えば10回の更新に1
回の割合で光ディスク装置10に書き戻される。この書
き戻しに要する時間は表1より、512Kバイト/
(7.4Mビット/秒)=540m秒である。
【0033】この値は、後でリングバッファメモリ12
の必要容量を計算する時に使用される。
【0034】このように動画デ−タをシーンという単位
で複数のデ−タブロックに連鎖関係を保持しながら格納
することで、任意の区間の削除・任意位置への挿入・シ
ーン毎の挿入・削除・入れ換えなどを容易に行うことが
できる。詳細なアルゴリズムは後述する。
【0035】次に、以上のように非連続に格納した動画
デ−タを連続して再生する仕組みについて説明する。
【0036】原理的には、光ディスク装置10からの読
み出しがヘッドのシークのために途切れても、D/A変
換器13に連続してデータが渡れば、時間的に連続した
動画として再生することができる。しかし、デ−タブロ
ックが不連続となっている場合はシーク時間が存在する
ために、動画が一時的に途切れてしまう。そこで、これ
を解決するために、リングバッファメモリ12を用い
る。
【0037】このリングバッファメモリ12は、図4に
示すように、0番からn番のブロックに分割され、光デ
ィスク装置10から読み出した動画デ−タを0番のブロ
ックから順に格納し、読み出しも同じく0番のブロック
から順に行うようになっている。
【0038】このようにして、図4の時計回り方向にリ
ングバッファメモリ12を利用していくことにより、該
バッファメモリ12への書き込みブロックが読み出しブ
ロックに追い付くまで先読みすることができる。
【0039】図4の例では、4番のブロックから7番の
ブロックが先読みした動画データとなる。
【0040】この仕組みは逆に動画を記録する時にも利
用する。すなわち、ビデオカメラ18からの動画信号及
び音声信号をA/D変換器14に入力して符合化したも
のを、一度リングバッファメモリ12に書き込み、それ
から光ディスク装置10に書き込む。このとき、再生時
と異なる点は、SAT20やディレクトリ21のある管
理ブロックB0を書き戻さなくてはならないということ
である。再生時にはメモリ11B中にあるSAT20を
参照し、光ディスク装置10中のデータブロックをたど
るだけなので、1回のシーク分のリングバッファメモリ
12があれば良いことになる。ところが、記録時にはデ
ータブロックをたどる以外に管理ブロックも書き戻さな
くてはならない。従って、リングバッファメモリ12の
容量は記録時の制約で決まる。
【0041】動画デ−タの1秒分を例えば1ブロックに
相当させたとすると、それを書き込むのに必要な最大時
間は、210msec(最大アクセス時間)+540m
sec(1ブロックの書き込み時間)=750msec
であり、1秒(1ブロック)あたり最小でも250ms
ec余裕があり、管理ブロックB0を書き込まないので
あれば、リングバッファメモリ12は必要無い。
【0042】しかし、管理ブロックB0を書き戻すのに
もデータブロックと同様に750msecかかるので、
上記の余裕3秒(ブロック)分が必要となる。従って、
必要なリングバッファメモリ12の最小容量は3ブロッ
ク分であり、 512Kバイト×3ブロック=1536Kバイト となる。
【0043】以下、フローチャートを用いて本実施例の
動作を説明する。なお、リングバッファメモリ12の管
理はこれらのフローチャートとは独立に動作するものと
して説明は省略する。
【0044】図5は既に記録されているシーンとシーン
の間、あるいは最後のシーンの次、あるいは先頭(新規
の媒体も含む)に新たにシーンを挿入する際の処理手順
を示すフローチャートである。
【0045】まず、既存のシーンまたは先頭または最後
を指定して、新たにシーンを挿入する位置を指定すると
共に、シーン名をスイッチ部15から入力する(ステッ
プ501)。次に、ディレクトリ21のフリーリストか
ら空きデータブロックを1つ外す(ステップ502)。
【0046】次にディレクトリ21のエントリE1〜E
255のうちシーン挿入位置より後ろにあるエントリを
後ろに1つずらし(ステップ503)、その位置に新し
いシーン名とステップ502で得たデータブロックの番
号を先頭ブロック番号として登録する(ステップ50
4)。
【0047】続いて、A/D変換器14で符合化した動
画デ−タを記録し(ステップ505)、記録終了であっ
たら(ステップ506)、SAT20に最終ブロックの
どこまで動画データが格納されたかを記録して終了する
(ステップ507)。
【0048】記録終了でなければ、ステップ508を経
由して1ブロックを満たすまでループする。ステップ5
08で1ブロックが一杯となったら、再びフリーリスト
から空きデータブロックを1つ外し(ステップ50
9)、SAT20のチェーンを作り(ステップ51
0)、ステップ505に戻る。
【0049】図6は指定したシーンを削除する処理手順
を示すフローチャートである。
【0050】削除する場合、まず、ステップ601でス
イッチ部15から削除するシーンを指定し、ステップ6
02でディレクトリ21から該当シーンの先頭ブロック
番号を引出し、そのエントリに削除マークを付ける。
【0051】次にSAT20をたどって削除するシーン
を構成するブロック列の最終ブロック番号を得る(ステ
ップ603)。そして、そのブロック番号の該当のSA
T20のnextブロック番号を現在のフリーリストの
先頭のブロック番号とする(ステップ604)。次に、
ディレクトリ21のフリーリストの先頭ブロック番号を
該当シーンの先頭ブロック番号とする(ステップ60
5)。
【0052】すなわち、削除するシーンのブロック列を
そのままフリーリストの先頭に入れてしまう。
【0053】これによって、指定したシーンが削除され
る。
【0054】図7は、指定した2つのシーンの順序を入
れ換える処理手順を示すフローチャートである。まず、
ステップ701で入れ換える2つのシーンをスイッチ部
15によって指定し、ステップ702で、それぞれのデ
ィレクトリ21の該当エントリの位置を入れ換える。
【0055】これによって、指定した2つのシーンの順
序が入れ換わる。
【0056】図8は、シーンの中の指定位置に動画を挿
入する処理手順を示すフローチャートである。
【0057】この場合はまず、ステップ801でスイッ
チ部15から挿入位置を指定し、ステップ802で挿入
位置のあるブロックの挿入位置以降の動画データをメモ
リ11Bのワークエリアに格納する。以後、このデータ
をデータAと呼ぶ。
【0058】次に、指定の挿入位置から動画デ−タを符
合化の単位分記録する(ステップ803)。
【0059】次にステップ804で記録終了でなけれ
ば、ステップ808で現在の記録位置がブロックの最後
であるかどうか判定し、最後であったならば、フリーリ
ストから空きデータブロックを1つ外し(ステップ80
9)、現記録シーンのSAT20のチェーンを作る。
【0060】ステップ808で記録位置がブロックの最
後でなければ、そのブロック中の続きに、ステップ80
9で新規にブロックを確保したならば新規ブロックの先
頭から、動画デ−タを符合化の単位分記録する(ステッ
プ811)。
【0061】ステップ804で記録終了であった場合、
ステップ802で退避したデータAがデータを挿入した
最後のブロックに格納可能かどうかを判定する(ステッ
プ805)。もし、格納可能ならば、そこにデータAを
格納する(ステップ812)。
【0062】次に、そのブロックの充填率を調べ、50
%未満であった場合は、隣接するブロックから動画デ−
タを引出し、すべてのブロックの充填率が50%以上に
なるようにする。
【0063】しかし、ステップ805でデータAが最後
のブロックに入らなかった場合、フリーリストから空き
データブロックを外し、最終挿入ブロックとデータAを
合わせたデータを2等分し、最後のブロックと新たに確
保したブロックに格納する(ステップ806)。最後
に、新たなデータブロックのSAT20のチェーンを作
って処理を終了する(ステップ807)。
【0064】これによって、シーンの中の指定位置に新
たな動画が挿入される。
【0065】図9は、シーン中の指定区間を削除する処
理手順を示すフローチャートである。
【0066】この場合はまず、ステップ901で削除区
間の始点と終点をスイッチ部15で指定する。もし、始
点と終点か同一ブロック内であれば(ステップ90
2)、ブロック内の終点以降のデータを始点までずらす
(ステップ912)。削除の結果、そのブロックの充填
率が50%未満で、かつ他に同一シーンに関するブロッ
クがあった場合、削除したブロックと隣接するブロック
の動画データを合わせて1または2ブロックとする(ス
テップ914)。
【0067】しかし、ブロックの充填率が50%以上
で、始点と終点が別のブロックであった場合、終点のあ
るブロックの終点以降のデータをブロックの先頭までず
らす(ステップ903)。
【0068】次に、削除する区間の中に、始点のあるブ
ロックと終点のあるブロック以外のブロックがあれば
(ステップ904)、それらのブロックを空きブロック
としてフリーリストにつなぎ(ステップ905)、始点
のあるブロックと終点のあるブロックの対応するSAT
20のチェーンをつなぎ、ステップ907に進む。
【0069】削除区間が始点のあるブロックと終点のあ
るブロックの2ブロックのみであった場合は、ステップ
905,906の処理は行わず、ステップ907に進
む。
【0070】ステップ907では、始点あるいは終点の
あるブロックの片方または双方の充填率が50%未満か
どうかを調べ、50%未満であった場合は図10のステ
ップ908に、そうでなければステップ911に進む。
【0071】ステップ908では、終点のあるブロック
と始点のあるブロックのデータ量の和によって処理を分
岐する。
【0072】すなわち、両ブロックのデータの和が1ブ
ロック分より大きい場合、データ量の多いブロックから
少ないブロックにデータを移動して、双方の充填率が5
0%以上になるようにした後、ステップ911に進む。
【0073】これに対し、両ブロックのデータの和が
0.5ブロック分より大きく、1ブロック分以下の場
合、終点のあるブロックから始点のあるブロックへデー
タを移す(ステップ909)。
【0074】また、両ブロックのデータの和が0.5ブ
ロック未満の場合で、両ブロック以外にブロックが無け
れば(ステップ916)、ステップ911に進む。しか
し、0.5ブロック未満の場合で、両ブロック以外にブ
ロックがあれば、始点または終点のあるブロックに隣接
するブロックと両ブロックのデータを合わせて1または
2ブロック分とし(ステップ917)、ステップ910
に進み空きとなったブロックをフリーリストにつなぐ。
【0075】最後に、ステップ911でデータの移動の
あったブロックの該当SATエントリのデータ長を修正
して終了する。
【0076】これによって、シーン中の指定区間が削除
される。
【0077】図11は、動画の再生手順を示すフローチ
ャートである。
【0078】本実施例では、先頭から順にシーンを再生
するか、指定シーンから順に再生する2種類の方法を説
明するが、他にランダムな再生や逆方向再生など様々な
再生方法を必要に応じて採用することができる。また、
本フローチャートでは全シーンを再生しないと終わるこ
とができないように記述しているが、スイッチ部15か
らの操作でいつでも(シーンの途中でも)中止すること
ができる。
【0079】再生にはまず、スイッチ部15によって先
頭からの再生か、再生し始めるシーンを指定するかを入
力し、後者の場合はそのシーンも指定する(ステップ1
001)。
【0080】先頭から再生する場合は、ディレクトリ2
1のエントリ1番(E1)、シーン名だったら該当する
ディレクトリ21の番号を得る(ステップ1002)。
【0081】次に、該当するディレクトリ21のエント
リから先頭ブロック番号を得(ステップ1003)、そ
こからSAT20をたどって1シーンを再生する。ディ
レクトリ21中にエントリが残っていり間は以上の操作
を繰り返し、シーンを順次再生する(ステップ1004
〜1006)。
【0082】これによって、指定したシーンからの動画
が再生され、ディスプレイに表示される。
【0083】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ラ
ンダムアクセス可能な媒体を所定容量単位の複数ブロッ
クに分割し、これらブロックのうち少なくとも1つは管
理ブロック、残りはデ−タブロックとし、デ−タブロッ
クのうち空きブロックに動画デ−タを連続または不連続
で記録し、かつその記録ブロックの連鎖関係を前記管理
ブロックに記録するようにし、動画デ−タの再生に際し
は、半導体バッファメモリに前記媒体の少なくともシー
ク時間相当前の動画データを先読みしておき、該半導体
バッファメモリに先読みした動画デ−タを時間的に連続
して再生するようにしたので、連鎖関係の情報を参照す
ることによって、ランダムアクセス可能な一つの媒体上
で、指定区間の削除や指定位置への挿入、長さの異なる
区間の入れ換えが自由に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わる動画の記録/再生装置の一実
施例を示すブロック構成図である。
【図2】 本実施例の光ディスク上でのデータ管理構造
を示した図である。
【図3】 本実施例のデータ管理上で1シーンを管理す
る具体例を示した図である。
【図4】 本実施例のリングバッファメモリの構成図で
ある。
【図5】 本実施例のシーン挿入の処理手順を示すフロ
ーチャートである。
【図6】 本実施例のシーン削除の処理手順を示すフロ
ーチャートである。
【図7】 本実施例のシーン入れ換えの処理手順を示す
フローチャートである。
【図8】 本実施例の動画像の指定位置への挿入の処理
手順を示すフローチャートである。
【図9】 本実施例の動画像の指定区間の削除の処理手
順を示すフローチャートである。
【図10】 図9の続きを示すフローチャートである。
【図11】 本実施例の動画像再生の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【符号の説明】
10…光ディスク装置、11…データ処理装置、11A
…CPU、11B…メモリ、12…リングバッファメモ
リ、13…D/A変換器、14…A/D変換器、15…
スイッチ部、16…ディスプレイ、17…スピーカ、1
8…ビデオカメラ、19…マイクロフォン。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ランダムアクセス可能な媒体に動画デ−
    タを記録する記録方式であって、前記媒体を所定容量単
    位の複数ブロックに分割し、これらブロックのうち少な
    くとも1つは管理ブロック、残りはデ−タブロックと
    し、デ−タブロックのうち空きブロックに動画デ−タを
    連続または不連続で記録し、かつその記録ブロックの連
    鎖関係を前記管理ブロックに記録することを特徴とする
    動画の記録/再生方式。
  2. 【請求項2】 デ−タブロックに記録された動画デ−タ
    の再生に際し、半導体バッファメモリに前記媒体の少な
    くともシーク時間相当前の動画データを先読みしてお
    き、該半導体バッファメモリに先読みした動画デ−タを
    時間的に連続して再生することを特徴とする請求項1記
    載の動画の記録/再生方式。
JP20817992A 1992-08-04 1992-08-04 動画の記録/再生方式 Pending JPH0660547A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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