JPH0754608B2 - Pcm記録方法及び記録再生装置 - Google Patents

Pcm記録方法及び記録再生装置

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JPH0754608B2
JPH0754608B2 JP60134055A JP13405585A JPH0754608B2 JP H0754608 B2 JPH0754608 B2 JP H0754608B2 JP 60134055 A JP60134055 A JP 60134055A JP 13405585 A JP13405585 A JP 13405585A JP H0754608 B2 JPH0754608 B2 JP H0754608B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はPCM記録再生装置に係り、特にビデオ信号にPCM
オーディオ信号またはディジタル情報を多重記録する場
合に好適なPCM記録再生装置に関する。
〔発明の背景〕
従来、音質向上を目的とした家庭用VTRのオーディオ信
号記録方法としては、(社)電子通信学会技術研究報告
MR83−20(1983年)における三浦他5名による「HiFi V
HS VTRのシステム開発」と題する文献に記載のように、
ビデオ信号を記録するビデオ信号トラック上に専用のオ
ーディオ信号記録用の回転音声ヘッドを用いてFMオーデ
ィオ信号を多重する方式が採用されている。しかし、コ
ンパクトディスクを用いたディジタルオーディオディス
ク.プレーヤの普及および衛星放送による高品質ディジ
タルオーディオの放送開始などに伴ない、VTRもさらに
高品質録音のためディジタル化が必要な時代となった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、このような時代の要求に応えて、家庭
用VTRにおけるディジタル録音を可能ならしめかつその
方法において、ビデオ信号との相互妨害を生じないPCM
記録再生装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、オーディオ信号または情報をPCMディジタル
信号に変換した後、または入力されたPCMディジタル信
号により変調された信号を、映像信号の占有帯域外に、
あるいは低搬送波FM輝度信号および低域変換色度信号の
占有帯域間に周波数多重して記録し再生するものであ
り、そのPCMディジタル信号により変調された信号を映
像信号あるいは低搬送波FM輝度信号および低域変換色度
信号を記録.再生する磁気ヘッドとはアジマス角度を異
にする磁気ヘッドにて記録し再生するものである。さら
に上記周波数多重およびアジマス角差を併用してビデ
オ,オーディオ相互妨害を少なしめて記録し再生するも
のである。さらに、そのPCMディジタル信号により変調
された信号のその変調方式として符号変化点が互いに1/
2データ周期だけ異なる2系統のデータ列で2つの直交
搬送波をそれぞれ位相変調するオフセット形4相PSK
(以下、O−QPSKと略す)方式を用いるものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図において、1はビデオ信号入力端子、10は輝度信号を
分離するLPF、11は輝度信号を入力とするFM変調器、12
は色度信号を分離するBPF、13は色度信号を低域変換す
るための周波数変換器、14はFM変調された輝度信号と低
域変換された色度信号を加算する加算器、15は記録アン
プ、16a,16bはビデオ記録再生ヘッド、2はオーディオ
信号入力端子、20はA/D変換器、21はディジタル処理回
路、22はオフセット形4相PSK(O−QPSK)変調回路、2
3は記録アンプ、24a,24bはオーディオ信号専用の記録再
生ヘッド、30は再生アンプ、31は輝度信号を分離するBP
F、32はFM復調回路、33は色度信号を分離するLPF34は周
波数変換回路、35は輝度信号と色度信号を加算する加算
器、3はビデオ信号出力端子40は再生アンプ、41はO−
QPSKに変調されたディジタルオーディオ信号を分離する
BPF、42はO−QPSK復調回路、43はディジタル処理回
路、44はD/A変換器、4はオーディオ信号出力端子であ
る。
以下動作を説明する。ビデオ信号はLPF10、BPF12で輝度
信号、色度信号に分離された後FM変調器11、周波数変換
器13により第2図に示すような帯域にそれぞれFM変調、
低域変換され、対向したビデオ記録用の2つのヘッド16
a,16bでテープ上に記録される。再生時にはヘッド16a,1
6bで再生された信号はそれぞれBPF31、LPF33で輝度信
号、色度信号を分離し、FM復調器32、周波数変換器34で
それぞれ記録前のビデオ周波数帯域に戻し、加算器35で
ビデオ信号に復調する。
一方、オーディオ信号はいったんA/D変換器20でディジ
タル信号に変換した後、ディジタル処理回路21で同期信
号、訂正符号を付加し、インタリーブを施し、O−QPSK
変調回路22に入力する。O−QPSK変調回路22では第2図
に示すように記録信号スペクトルのうち低域変換色度信
号および低搬送波FM輝度信号の占有帯域間にそのスペク
トルが収まるようにO−QPSK変調する。そしてこのO−
QPSK変調信号をビデオ用ヘッド16a,16bとはアジマス角
度を異にするオーディオ専用ヘッド24a,24bを用いてビ
デオトラックに、ビデオ記録に先行して記録する。この
記録されたO−QPSK変調信号は後に記録されるビデオ信
号によって表層部が消され、深層部に残留する。
再生時にはオーディオ信号ヘッド24a,24bで再生された
信号はBPF41で音声変調信号を取り出した後、O−QPSK
復調回路42、ディジタル処理回路43で元のディジタル信
号を復調し、D/A変換器44で元の音声信号を復調する。
このようにオーディオ信号をいったんディジタル信号に
して記録すると記録媒体の歪の影響を受けることがなく
より高品質の音声伝送が可能となる。さらに、ディジタ
ル信号をO−QPSK変調して記録することにより、ビデオ
信号への妨害を少なくすることができる。以下、これに
ついて詳述する。
第3図はオーディオ専用ヘッド24a,24bの記録電流対再
生出力レベル特性の一実測例を示したものである。この
ように再生出力レベルはある一定レベルまでは記録電流
に比例して増大するが、それ以上記録電流を増やしても
増大しない飽和点が存在する。そして、通常、S/N比を
良くするため、記録電流はこの飽和点に設定される。し
かし、この飽和のため、記録波形が歪み、不要なスペク
トルを発生して映像信号に妨害を与える恐れがある。特
にディジタル変調方式として種々の分野に用いられてい
る4相PSK(以下QPSKと称す)方式では実質的には振幅
変調(AM)方式と等価であるため、この飽和によりサイ
ドローブが広がる問題があった。
そこで、本発明では、QPSK方式において、2ビット並列
データの符号変化点を互いに1/2データ周期分ずらして
変調するオフセットQPSK方式を採用することにより、記
録波形の振幅変化を小さくして飽和による歪の発生を抑
えた。
第4図及び第5図はこの様子を示したものである。第4
図において、A及びBはそれぞれO−QPSK及びQPSK変調
波のエンベロープ波形である。このようにO−QPSK方式
ではQPSK方式に対してAM成分が少なくなっている。そし
てこれらの波形が飽和するということは、例えば図中一
点鎖線で示すレベルで波形がクリップすることと等価で
ある。第5図はこのときのスペクトルを示すものであ
り、実線はO−QPSK、破線はQPSKのスペクトルである。
また二点鎖線はクリップしない非飽和時のスペクトルを
示しており、これは、O−QPSK,QPSK方式とも同一スペ
クトルである。このようにO−QPSK方式では波形がクリ
ップしてもスペクトルが広がらない利点があり、従って
この方式を用いて、ディジタルオーディオ信号を記録し
ても映像信号への妨害をほとんど与えない。
第6図にこのO−QPSK変調回路22の一具体例を示す。第
6図において、50はディジタルデータ(DATA)の入力端
子,51はそのディジタルデータにビット同期したクロッ
ク(DCK)の入力端子,52は入力されたディジタルデータ
を2ビットの並列データ(X−DATA,Y−DATA)に変換す
る回路,53a,53bは2ビットに変換された並列データそれ
ぞれの符号変化言い換えれば変調波の位相変化に情報を
持させるように符号化する差動符号回路,54は一方のデ
ータを1/2データ周期分遅らせる遅延回路,55a,55bはデ
ィジタル信号を波形整形して変調波の帯域を制限するLP
F,56a,56bは波形整形されたディジタル信号で搬送波を
変調する平衡変調器,57は搬送波用発振器,58は直交搬送
波を得るための90度移相器,59は加算器及び60はO−QPS
K信号出力端子である。第7図はこの変調回路22の各部
動作を示す波形図である。このようにO−QPSK方式では
2ビット並列に変換したX−DATAとY−DATAを1/2並列
データ周期分ずらすことにより振幅変動を抑えている。
第8図はO−QPSK復調回路42の一具体例を示す構成図で
ある。同図において、61は再生したO−QPSK信号の入力
端子、62a,62bはキャリア再生回路63で再生した基準搬
送波信号と入力変調波信号を位相検波する位相検波器、
64は90度移相器、65a,65bは位相検波器62a,62bで発生し
た不要な高調波成分を除去するLPF,66a,66bは検波した
信号の正負を判別しディジタル信号に変換する比較器、
67a,67bは比較器66a,66bからのディジタル信号をクロッ
ク再生回路68で再生したクロックのタイミングでストロ
ーブするラッチ回路、69はインバータ回路70a,70bは変
調器側で符号化したデータ列をもとのデータ列に復号す
る差動復号回路、71は2ビット並列のデータをもとの直
列データに変換する回路、72は復調データの出力端子及
び73は復調データにビット同期した再生クロックの出力
端子である。第9図にこれら各部の動作波形を示す。こ
のように、入力変調波を再生した基準搬送波で同期検波
し、検波した信号を再生したクロックでデータストロー
ブすることにより、I−DATA及びQ−DATAが得られ、さ
らにそれぞれ差動復号することによりX−DATA及びY−
DATAが得られる。そしてこれら並列データを直列データ
に変換することにより、最終的な復調データが得られ
る。
以上、本発明の一実施例として、映像信号が低搬送波FM
輝度信号,低域変換色度信号であり、かつアジマス角度
の互いに異なるビデオ,オーディオ専用ヘッドで重ね記
録する、いわゆる深層記録方式の場合を示したが、本発
明の主旨は、ディジタルオーディオ記録信号の占有帯域
幅を極力狭くして、ビデオ記録信号との相互妨害を抑え
ることにあるので、記録方式が深層記録でなく、通常の
周波数多重記録であってもよい。またビデオ信号が輝
度、色度時分割多重方式である場合にはディジタルオー
ディオ記録信号の占有帯域を低搬送波FM映像信号の占有
帯域外に配置して周波数多重してもよく、さらに、輝度
信号、色度信号をそれぞれ別トラックに並列に記録する
場合には、そのいずれか一方のトラックに占有帯域が重
ならないように周波数多重して記録してもよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、PCM化したオーディオ信号又はディジ
タルデータをビデオ信号に妨害を与えないで多重して記
録することが可能となり高品質の音声信号またはディジ
タルデータが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図はテープ記
録信号のスペクトルを示す図、第3図は音声専用ヘッド
の記録電流対再生出力レベル特性を示す図、第4図はオ
フセットQPSKに変調波のエンベロープを示す波形図、第
5図はオフセットQPSK変調波のスペクトルを示す図、第
6図はオフセットQPSK変調回路の一例を示す構成図、第
7図は第6図に示す回路の各部動作を示す波形図、第8
図はオフセットQPSK復調回路の一例を示す構成図、第9
図は第8図に示す回路の各部動作を示す波形図である。 11……FM変調器 16,17……記録再生ヘッド 20……A/D変換器 21,43……ディジタル処理回路 22……オフセットQPSK変調回路 32……FM復調器 44……D/A変換器 42……オフセットQPSK復調回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 正治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 荒井 孝雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 弓手 康史 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 三浦 邦昭 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−1651(JP,A) 特開 昭60−30241(JP,A) 特開 昭60−50604(JP,A)

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ビデオ信号とディジタル情報信号を磁気テ
    ープの同一トラック上に多重記録し再生する装置であっ
    て、 前記ビデオ信号を所定の周波数帯域を有するビデオ記録
    信号に変換する手段と、 前記ディジタル情報信号を搬送周波数帯域にディジタル
    位相変調する手段と、 第1のアジマス角を有し、前記被変調ディジタル情報信
    号を前記磁気テープの磁性層の深層部分に記録し、記録
    された信号を再生する第1の磁気ヘッドと、 第2のアジマス角を有し、前記被変調ディジタル情報信
    号の記録により形成されたトラックの上方の磁性層表層
    部分に前記ビデオ記録信号を重ね記録し、記録された信
    号を再生する第2の磁気ヘッドと、 前記第1の磁気ヘッドにより再生した前記被変調ディジ
    タル情報信号を復調し、もとの前記ディジタル情報信号
    を生成する手段と、 前記第2の磁気ヘッドにより再生した前記ビデオ記録信
    号をもとの前記ビデオ信号に変換する手段を備え、 前記ディジタル位相変復調する方式としてオフセット4
    相位相変復調方式を用いることを特徴とするPCM記録再
    生装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載において、 前記ディジタル位相変復調する方式としてオフセット4
    相差動位相変復調方式を用いることを特徴とするPCM記
    録再生装置。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項又は第2項記載にお
    いて、 前記ビデオ信号を前記ビデオ記録信号に変換する手段は
    輝度信号を所定の搬送周波数帯域に周波数変調する手段
    を含み、 前記ディジタル位相変調する手段は前記被変調輝度信号
    の搬送周波数帯域より低い搬送周波数帯域の前記被変調
    ディジタル情報信号を出力することを特徴とするPCM記
    録再生装置。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第3項記載において、 前記ビデオ信号を前記ビデオ記録信号に変換する手段は
    色信号の副搬送周波数帯域を低域搬送周波数帯域に変換
    する手段を含み、 前記ディジタル位相変調する手段は前記低域周波数変換
    された色信号の搬送周波数帯域より高い搬送周波数帯域
    の前記被変調ディジタル情報信号を出力することを特徴
    とするPCM記録再生装置。
  5. 【請求項5】特許請求の範囲第1,2,3,4項のいずれかの
    項記載において、 オーディオ信号をパルス符号変調によりディジタルオー
    ディオ信号に変換するアナログ−ディジタル変換手段を
    設け、 前記ディジタルオーディオ信号を前記ディジタル情報信
    号をとして記録し、 前記ディジタル復調手段により復調した前記ディジタル
    情報信号をディジタル−アナログ変換し、もとの前記オ
    ーディオ信号を生成する手段を設けたことを特徴とする
    PCM記録再生装置。
  6. 【請求項6】ビデオ信号とディジタル情報信号を磁気テ
    ープの同一トラック上に多重記録する装置であって、 前記ビデオ信号を所定の周波数帯域を有するビデオ記録
    信号に変換する手段と、 前記ディジタル情報信号を搬送周波数帯域にディジタル
    位相変調する手段と、 第1のアジマス角を有し、前記被変調ディジタル情報信
    号を前記磁気テープの磁性層の深層部分に記録する第1
    の磁気ヘッドと、 第2のアジマス角を有し、前記被変調ディジタル情報信
    号の記録により形成されたトラックの上方の磁性層表層
    部分に前記ビデオ記録信号を重ね記録し、記録された信
    号を再生する第2の磁気ヘッドと、 前記ディジタル位相変調する方式としてオフセット4相
    位相変調方式を用いることを特徴とするPCM記録装置。
  7. 【請求項7】特許請求の範囲第6項記載において、 前記ディジタル位相変調する方式としてオフセット4相
    差動位相変調方式を用いることを特徴とするPCM記録装
    置。
  8. 【請求項8】特許請求の範囲第6項又は第7項記載にお
    いて、 前記ビデオ信号を前記ビデオ記録信号に変換する手段は
    輝度信号を所定の搬送周波数帯域に周波数変調する手段
    を含み、 前記ディジタル位相変調する手段は前記被変調輝度信号
    の搬送周波数帯域より低い搬送周波数帯域の前記被変調
    ディジタル情報信号を出力することを特徴とするPCM記
    録装置。
  9. 【請求項9】特許請求の範囲第8項記載において、 前記ビデオ信号を前記ビデオ記録信号に変換する手段は
    色信号の副搬送周波数帯域を低域搬送周波数帯域に変換
    する手段を含み、 前記ディジタル位相変調する手段は前記低域周波数変換
    された色信号の搬送周波数帯域より高い搬送周波数帯域
    の前記被変調ディジタル情報信号を出力することを特徴
    とするPCM記録装置。
  10. 【請求項10】特許請求の範囲第6,7,8,9項のいずれか
    の項記載において、 オーディオ信号をパルス符号変調によりディジタルオー
    ディオ信号に変換するアナログ−ディジタル変換手段を
    設け、 前記ディジタルオーディオ信号を前記ディジタル情報信
    号として記録することを特徴とするPCM記録装置。
  11. 【請求項11】ビデオ信号を所定の周波数帯域を有する
    ビデオ記録信号に変換し、 ディジタル情報信号を搬送周波数帯域にディジタル位相
    変調し、 磁気テープのビデオトラック上に重ね記録した前記ビデ
    オ記録信号と前記被変調ディジタル情報信号を再生する
    装置であって、 第1のアジマス角を有し、前記ビデオトラックの深層部
    分に記録された前記被変調ディジタル情報信号を再生す
    る第1の磁気ヘッドと、 第2のアジマス角を有し、前記ビデオトラックの表層部
    分に重ね記録された前記ビデオ記録信号を再生する第2
    の磁気ヘッドと、 前記第1の磁気ヘッドにより再生した前記被変調ディジ
    タル情報信号を復調し、もとの前記ディジタル情報信号
    を生成する手段と、 前記第2の磁気ヘッドにより再生した前記ビデオ信号を
    もとの前記ビデオ信号に変換する手段を備え、 前記ディジタル位相変復調する方式としてオフセット4
    相位相変復調方式を用いることを特徴とするPCM再生装
    置。
  12. 【請求項12】特許請求の範囲第11項記載において、 前記ディジタル位相変復調する方式としてオフセット4
    相差動位相変復調方式を用いることを特徴とするPCM再
    生装置。
  13. 【請求項13】特許請求の範囲第11項又は第12項記載に
    おいて、 前記ビデオ記録信号は搬送周波数帯域に周波数変調され
    た輝度信号を含み、 前記ディジタル位相復調する手段は前記被変調輝度信号
    の搬送周波数帯域より低い搬送周波数帯域に変調された
    前記ディジタル情報信号を復調することを特徴とするPC
    M再生装置。
  14. 【請求項14】特許請求の範囲第13項記載において、 前記ビデオ記録信号はその副搬送周波数帯域を低域搬送
    周波数帯域に低域周波数変換された色信号を含み、 前記ディジタル位相復調する手段は前記低域周波数変換
    された色信号の搬送周波数帯域より高い搬送周波数帯域
    に変調された前記ディジタル情報信号を復調することを
    特徴とするPCM再生装置。
  15. 【請求項15】特許請求の範囲第11,12,13,14項のいず
    れかの項記載において、 パルス符号変調によりアナログ−ディジタル変換された
    オーディオ信号が前記ディジタル情報信号として記録さ
    れ、 前記ディジタル復調手段により復調した前記ディジタル
    情報信号をディジタル−アナログ変換し、もとの前記オ
    ーディオ信号を生成する手段を設けたことを特徴とする
    PCM再生装置。
  16. 【請求項16】ビデオ信号とディジタル情報信号を磁気
    テープの同一トラック上に多重記録する方法であって、 前記ビデオ信号を所定の周波数帯域を有するビデオ記録
    信号に変換し、 前記ディジタル情報信号を搬送周波数帯域にディジタル
    位相変調し、 第1アジマス角を有する第1の磁気ヘッドにより前記被
    変調ディジタル情報信号を前記磁気テープの磁性層の深
    層部分に記録し、 これにより形成されたトラックの上方の磁性層表層部分
    に第2のアジマス角を有する第2の磁気ヘッドにより前
    記ビデオ記録信号を重ね記録し、 前記ディジタル位相変調する方式としてオフセット4相
    位相変調方式を用いることを特徴とするPCM記録方法。
  17. 【請求項17】特許請求の範囲第16項記載において、 前記ディジタル位相変調する方式としてオフセット4相
    差動位相変調方式を用いることを特徴とするPCM記録方
    法。
  18. 【請求項18】特許請求の範囲第16項又は第17項記載に
    おいて、 前記ビデオ記録信号は搬送周波数帯域に周波数変調され
    た輝度信号を含み、 前記被変調ディジタル情報信号の搬送周波数帯域を前記
    被変調輝度信号の搬送周波数帯域より低くすることを特
    徴とするPCM記録方法。
  19. 【請求項19】特許請求の範囲第18項記載において、 前記ビデオ記録信号はその副搬送周波数帯域を低域搬送
    周波数帯域に低域周波数変換された色信号を含み、 前記被変調ディジタル情報信号の搬送周波数帯域を前記
    被低域周波数変換された色信号の搬送周波数帯域より高
    くすることを特徴とするPCM記録方法。
  20. 【請求項20】特許請求の範囲第16,17,18,19項のいず
    れかの項記載において、 前記ディジタル情報信号をとしてパルス符号変調により
    アナログ−ディジタル変換したオーディオ信号を記録す
    ることを特徴とするPCM記録方法。
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JPS61294664A (ja) 1986-12-25

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