第2章 磁带录像机.ppt

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1、第2章 磁带录像机授课教师：龙授课教师：龙 英英 艳艳授课班级：教技授课班级：教技081081、082082班班第2章 磁带录像机教育科学系本章内容结构体系本章内容结构体系磁带录像机磁带录像机磁带录像机的典型应用磁带录像机的典型应用磁带录像机的记录格式及其兼容性磁带录像机的记录格式及其兼容性录像机的基本组成录像机的基本组成磁记录基本原理磁记录基本原理录像机的分类录像机的分类录像机的发展录像机的发展第2章 磁带录像机教育科学系学习目标学习目标了解磁带录像机的发展历史了解磁带录像机的发展历史知道磁带录像机的分类方法知道磁带录像机的分类方法理解磁记录的基本原理理解磁记录的基本原理掌握录像机的基本组成

2、掌握录像机的基本组成掌握磁带录像机的记录格式及其兼容性掌握磁带录像机的记录格式及其兼容性了解磁带录像机在电视节目制作系统中了解磁带录像机在电视节目制作系统中的应用的应用 第2章 磁带录像机教育科学系教学重点与难点、教学时数教学重点与难点、教学时数教学重点教学重点磁记录的基本原理磁记录的基本原理录像机的基本组成录像机的基本组成磁带录像机的记录格式及其兼容性磁带录像机的记录格式及其兼容性磁带录像机在电视节目制作系统中的应用磁带录像机在电视节目制作系统中的应用教学难点：磁记录的基本原理教学难点：磁记录的基本原理教学时数：教学时数：6学时学时第2章 磁带录像机教育科学系相关概念相关概念磁带录像机：磁带

3、录像机：简称简称VTR，是利用电磁感应原理，以剩，是利用电磁感应原理，以剩磁的形式在磁带上记录并重放电视信号的一种设备。磁的形式在磁带上记录并重放电视信号的一种设备。实现磁记录的关键是磁头（完成电磁转换和磁电转换）实现磁记录的关键是磁头（完成电磁转换和磁电转换）和磁带（记录磁信号的介质，由磁性层和带基构成）。和磁带（记录磁信号的介质，由磁性层和带基构成）。磁迹：磁迹：当磁带以一定的速度移动并经过磁头工作间隙，当磁带以一定的速度移动并经过磁头工作间隙，在磁带上所留下连续的与记录信号电流大小成正比的在磁带上所留下连续的与记录信号电流大小成正比的剩磁轨迹（简称磁迹）剩磁轨迹（简称磁迹）。磁记录的最大

4、特点：磁记录的最大特点：磁信号可以被消去并反复记录。磁信号可以被消去并反复记录。消磁方法有：消磁方法有：直流消磁法和交流消磁法。直流消磁法和交流消磁法。第2章 磁带录像机教育科学系2.1 录像机的发展录像机的发展发展历程：从模拟到数字、从复合到分量。发展历程：从模拟到数字、从复合到分量。四大记录格式：模拟复合、模拟分量、数字四大记录格式：模拟复合、模拟分量、数字复合、数字分量复合、数字分量第2章 磁带录像机教育科学系2.1.1 磁记录技术的发展磁记录技术的发展1.1.18981898年，丹麦的波尔森所做的有关磁性记录的年，丹麦的波尔森所做的有关磁性记录的实际演示。实际演示。2.2.190619

5、06年，波尔森和其同事采用直流偏磁的记录年，波尔森和其同事采用直流偏磁的记录方式，减少了失真，提升了输出信号电平。方式，减少了失真，提升了输出信号电平。3.3.2020世纪世纪2020年代末期，卡尔森提出了使用交流偏年代末期，卡尔森提出了使用交流偏磁的记录方式，提高了信噪比。磁的记录方式，提高了信噪比。4.4.19281928年，出现磁带的雏形。年，出现磁带的雏形。5.5.19351935年，德国通用电器公司推出磁带录音机。年，德国通用电器公司推出磁带录音机。第2章 磁带录像机教育科学系2.1.2 广播及业务用磁带录像机的发展广播及业务用磁带录像机的发展第一代广播用录像机：第一代广播用录像机：

6、19561956年，美国安培年，美国安培(AmPex)(AmPex)公司推公司推出第一部旋转四磁头广播用录像机出第一部旋转四磁头广播用录像机(2in)(2in)，采取两大技术，采取两大技术措施：措施：放慢带速而磁头高速旋转，提高了头带相对速度。放慢带速而磁头高速旋转，提高了头带相对速度。低载频、浅调制的调频信号记录方式。低载频、浅调制的调频信号记录方式。第二代广播用录像机：第二代广播用录像机：1978年，制定了年，制定了1in螺旋扫描录像螺旋扫描录像机的规格。机的规格。业务用磁带录像机：业务用磁带录像机：1971年，年，3/4in盒式录像机盒式录像机(U(U型低带机型低带机)问世问世随后推出高

7、带随后推出高带U型机型机1986年推出超高带年推出超高带U型录像机型录像机第2章 磁带录像机教育科学系分量录像机分量录像机1981年，松下公司开发出年，松下公司开发出M格式分量录像机，特点：格式分量录像机，特点：将亮度信号和将亮度信号和2个色差信号分别调频记录，对个色差信号分别调频记录，对2个色差信号采用频个色差信号采用频分复用法进行记录。分复用法进行记录。1982年，年，SONY公司推出公司推出Betacam格式录像机，特点格式录像机，特点将亮度信号和将亮度信号和2个色差信号分别调频记录，对个色差信号分别调频记录，对2个色差信号采用时个色差信号采用时间压缩分割复用法进行记录。间压缩分割复用法

8、进行记录。1986年，年，SONY公司推出公司推出Betacam-SP格式录像机，质格式录像机，质量超过量超过1in广播级录像机的水平。广播级录像机的水平。数字分量录像机方面数字分量录像机方面1987年，年，SONY公司就已推出公司就已推出D-1格式数字分量录像机，格式数字分量录像机，1993年年推出推出DVW系列，系列，1996年推出年推出DVCAM格式，格式，2000年推出基于年推出基于MPEG-2的的4:2:2PML压缩格式。压缩格式。第2章 磁带录像机教育科学系2.1.3 家用录像机的发展家用录像机的发展1.1975年，年，SONY推出推出Beta格式的家用录像机。格式的家用录像机。2

9、.1976年年JVC推出推出VHS（Video Home System）格式家用录像机格式家用录像机，目前已成为世界统一的家用，目前已成为世界统一的家用录像机格式。录像机格式。3.1985年，年，SONY推出推出8mm录像机。录像机。4.1987年，年，JVC推出推出S-VHS录像机，实现了录像机，实现了VHS录像机的高带化。录像机的高带化。5.1989年年4月，月，SONY推出高带推出高带8mm录像机。录像机。第2章 磁带录像机教育科学系2.1.4 录像机的新发展录像机的新发展数字硬盘录像机数字硬盘录像机(Digital Video Recorder,DVR)(Digital Video R

10、ecorder,DVR)PC式式DVR：非线性编辑系统：非线性编辑系统嵌入式嵌入式DVR：将应用软件与硬件融于一体的一种专门用于图：将应用软件与硬件融于一体的一种专门用于图像信号录放的设备。像信号录放的设备。光盘录像机光盘录像机工作原理：将输入的信号先进行工作原理：将输入的信号先进行A/D转换，最后再以一定的转换，最后再以一定的格式格式“刻录刻录”在光盘上。在光盘上。分类：分类：PC式录像机和专用光盘录像机式录像机和专用光盘录像机SONYSONY：推出专业蓝光光盘录像机：推出专业蓝光光盘录像机（能在双层（能在双层50GB50GB蓝光光蓝光光盘上存储盘上存储1616个小时的高清节目个小时的高清节

11、目 ）松下：固态存储卡（专业插卡式，松下：固态存储卡（专业插卡式，Professional Professional Plugin,P2Plugin,P2）系列产品）系列产品第2章 磁带录像机教育科学系2.2 录像机的分类录像机的分类1.按用途分：广播级、专业级、家用级、特殊用途按用途分：广播级、专业级、家用级、特殊用途2.按磁带宽度分：按磁带宽度分：2in、1in、3/4in、1/2in、8mm、1/4in等六类等六类3.按扫描方式分：横向扫描和螺旋扫描两类按扫描方式分：横向扫描和螺旋扫描两类4.按对信号处理方式分：模拟和数字两类按对信号处理方式分：模拟和数字两类5.按处理的信号内容分：复合

12、和分量两类按处理的信号内容分：复合和分量两类6.按视频录放磁头的数目分：单磁头、按视频录放磁头的数目分：单磁头、1.5磁头、双磁头、磁头、双磁头、三磁头、四磁头五类三磁头、四磁头五类第2章 磁带录像机教育科学系7.按绕带方式分：按绕带方式分：、四种。四种。8.8.按功能分：放像机、录放像机、编辑录像机等。按功能分：放像机、录放像机、编辑录像机等。9.9.按电视制式分：按电视制式分：PALPAL、SECAMSECAM、NTSC3.58NTSC3.58、NTSC4.43NTSC4.43等；等；高清录像机则有高清录像机则有1080/60i1080/60i、1080/60P1080/60P、1080/

13、24P1080/24P、1080/50i 1080/50i、1080/50P 1080/50P、1080/30P1080/30P等等10.10.按磁带盘的形式分：盒式和开盘式（按磁带盘的形式分：盒式和开盘式（1in1in、2in2in）11.11.按每条磁迹记录的信息量分：场分段和场不分段两类按每条磁迹记录的信息量分：场分段和场不分段两类12.12.按清晰度等级分：标准清晰度（按清晰度等级分：标准清晰度（250250550TV550TV线之间）和线之间）和高清晰度两类高清晰度两类第2章 磁带录像机教育科学系2.3 磁记录基本原理磁记录基本原理2.3.1 磁记录与重放原理磁记录与重放原理磁记录：

14、利用的是铁磁物质的剩磁特性磁记录：利用的是铁磁物质的剩磁特性磁记录的物质基础：磁头（软磁性材料）和磁带（硬磁记录的物质基础：磁头（软磁性材料）和磁带（硬磁性材料）磁性材料）1.磁头：由磁芯（铁芯）和线圈两部分组成。磁头：由磁芯（铁芯）和线圈两部分组成。磁芯：用导磁率高、在较宽频带范围内导磁率变化小、磁芯：用导磁率高、在较宽频带范围内导磁率变化小、涡流损耗小的软磁性材料制成。涡流损耗小的软磁性材料制成。磁头的基本结构：见图磁头的基本结构：见图2.12.磁带：由粘合剂、带基、磁性层及背涂层构成磁带：由粘合剂、带基、磁性层及背涂层构成(见图见图2.2)2.2)。第2章 磁带录像机教育科学系3 3.磁

15、记录与重放的基本原理磁记录与重放的基本原理磁记录与重放的基础：当外磁场作用于铁磁物磁记录与重放的基础：当外磁场作用于铁磁物质时，铁磁物质将被磁化，当外磁场消失后，质时，铁磁物质将被磁化，当外磁场消失后，铁磁物质还能保留与外磁场大小和方向相对应铁磁物质还能保留与外磁场大小和方向相对应的磁场。的磁场。（1）记录原理）记录原理电磁转换（图电磁转换（图2.3）记录波长：记录一个周期信号的磁迹长度称为记录波记录波长：记录一个周期信号的磁迹长度称为记录波长，计算公式如下：长，计算公式如下：第2章 磁带录像机教育科学系图图2.3 2.3 磁性记录原理磁性记录原理第2章 磁带录像机教育科学系由以上公式可以得出

16、结论：记录波长和磁带与由以上公式可以得出结论：记录波长和磁带与磁头的相对速度成正比，和记录信号的频率成磁头的相对速度成正比，和记录信号的频率成反比。反比。第2章 磁带录像机教育科学系（2）重放原理）重放原理磁电转换磁电转换 重放时，让记录有信号磁迹的磁带与重放磁头工作间隙接触，重放时，让记录有信号磁迹的磁带与重放磁头工作间隙接触，并以与记录时相同的速度运行。此时磁带的磁化量发生变化，从而并以与记录时相同的速度运行。此时磁带的磁化量发生变化，从而使磁头铁芯中的磁通量也发生变化，于是，磁头线圈中便产生了感使磁头铁芯中的磁通量也发生变化，于是，磁头线圈中便产生了感应电动势。根据电磁感应定律：重放磁头

17、线圈上的感应电动势的大应电动势。根据电磁感应定律：重放磁头线圈上的感应电动势的大小与磁头铁芯中磁通量对时间的变化量成正比，即：小与磁头铁芯中磁通量对时间的变化量成正比，即：若若 ,由于磁通量与记录信号电流成正比，由于磁通量与记录信号电流成正比，于是：于是：，则，则由上式可以说明：重放电压与记录在磁带上的信号频率成由上式可以说明：重放电压与记录在磁带上的信号频率成正比，频率每增加正比，频率每增加1倍，重放电压也增加倍，重放电压也增加1倍，即倍，即6dB。第2章 磁带录像机教育科学系说明事项说明事项：（1）重放电压不可能随信号频率的升高而无限度地）重放电压不可能随信号频率的升高而无限度地 增加。增

18、加。（2）当记录波长减小到与重放磁头的工作间隙相等）当记录波长减小到与重放磁头的工作间隙相等 （g=）时，整个磁头间隙内的磁通量平均值）时，整个磁头间隙内的磁通量平均值 因正负抵消而等于零，无重放电信号输出。因正负抵消而等于零，无重放电信号输出。（3）当）当g=/2时，重放电压才会达到最大值，因而时，重放电压才会达到最大值，因而 g/2 是保证正常重放的基本条件。是保证正常重放的基本条件。第2章 磁带录像机教育科学系2.3.2 视频信号的录放特点视频信号的录放特点特点特点1 1视频信号的上限频率高，视频录放必须采用旋转磁头并视频信号的上限频率高，视频录放必须采用旋转磁头并减小磁头工作间隙的宽度

19、。减小磁头工作间隙的宽度。原因：由公式原因：由公式gg/2/2 和和=/f/f 得出：得出：ff/2g/2g。因而，提高录放信号的上限频率方法有两种：因而，提高录放信号的上限频率方法有两种：（1 1）减小磁头工作间隙宽度）减小磁头工作间隙宽度（2 2）提高头带相对速度）提高头带相对速度具体措施：让磁带保持低速运行，而让磁头高速旋转，具体措施：让磁带保持低速运行，而让磁头高速旋转，从而达到提高头带相对速度的目的。从而达到提高头带相对速度的目的。特点特点2 2视频信号相对带宽大，采用频率调制的措施减少视频信视频信号相对带宽大，采用频率调制的措施减少视频信号的相对带宽。号的相对带宽。原因：原因：图像

20、信号上限频率为：图像信号上限频率为：6MHz,6MHz,下限频率为下限频率为25Hz,25Hz,相相对带宽为对带宽为1818个倍频程。频率每增加个倍频程。频率每增加1 1倍，输出电压要增加倍，输出电压要增加6dB6dB，则最高频率和最低频率的重放输出电压要相差，则最高频率和最低频率的重放输出电压要相差108dB108dB。若在整个带宽范围内直接记录，其结果是在重放。若在整个带宽范围内直接记录，其结果是在重放高频信号正常的情况下，低频分量则会被杂波淹没而无高频信号正常的情况下，低频分量则会被杂波淹没而无信号输出。信号输出。措施：措施：采用低载波频率及浅调制（低调制度）的方法降采用低载波频率及浅调

21、制（低调制度）的方法降 低相对带宽，压缩倍频程，并增加抗干扰能力。低相对带宽，压缩倍频程，并增加抗干扰能力。特点特点3 3视频信号对相位失真非常敏感，必须采用高精度的伺服视频信号对相位失真非常敏感，必须采用高精度的伺服系统来稳定视频磁头的旋转速度与相位以及磁带的运行系统来稳定视频磁头的旋转速度与相位以及磁带的运行速度与相位，从而减小视频信号在录放过程中产生的相速度与相位，从而减小视频信号在录放过程中产生的相位失真。位失真。第2章 磁带录像机教育科学系2.4 录像机的基本组成录像机的基本组成2.4.1 录像机的组成框图（图录像机的组成框图（图2.6）视频信号视频信号处理系统处理系统由视频录放磁头

22、组件、视频记录电路、视频重放电路由视频录放磁头组件、视频记录电路、视频重放电路及相应的接口组成，主要完成视频信号的记录与重放。及相应的接口组成，主要完成视频信号的记录与重放。音频信号音频信号处理系统处理系统由音频录放磁头组件、音频记录电路、音频重放电路由音频录放磁头组件、音频记录电路、音频重放电路及相应的接口组成，主要完成音频信号的记录与重放。及相应的接口组成，主要完成音频信号的记录与重放。机械与机械与控制系统控制系统由带盘机构、磁头鼓组件、穿带机构及控制与驱动电由带盘机构、磁头鼓组件、穿带机构及控制与驱动电路组成，主要是驱动磁带按各种规定的状态运行，并路组成，主要是驱动磁带按各种规定的状态运

23、行，并完成各种机械和电路状态的转换。完成各种机械和电路状态的转换。伺服系统伺服系统包括磁鼓伺服、主导伺服、张力伺服几部分，主要是包括磁鼓伺服、主导伺服、张力伺服几部分，主要是控制磁鼓和主导轴的旋转速度与相位，并使磁带保持控制磁鼓和主导轴的旋转速度与相位，并使磁带保持一定的张力运行。一定的张力运行。第2章 磁带录像机教育科学系2.4.2 视频信号处理系统视频信号处理系统视频信号处理系统主要有视频信号记录系统和视频信号重视频信号处理系统主要有视频信号记录系统和视频信号重放系统组成。放系统组成。视频信号视频信号记录系统记录系统将预记录的彩色全电视信号经过必要的变换和处将预记录的彩色全电视信号经过必要

24、的变换和处理后送入视频录放磁头。按对信号处理的方式不理后送入视频录放磁头。按对信号处理的方式不同，可分为同，可分为模拟记录方式模拟记录方式（分为模拟复合记录方（分为模拟复合记录方式和模拟分量记录分式，而模拟复合记录方式又式和模拟分量记录分式，而模拟复合记录方式又分为直接调频记录方式和亮度信号调频、色度信分为直接调频记录方式和亮度信号调频、色度信号降频记录两种方式）和数字记录方式两类。号降频记录两种方式）和数字记录方式两类。视频信号视频信号重放系统重放系统记录是重放的逆过程，即重放时经过视频录放磁记录是重放的逆过程，即重放时经过视频录放磁头将其转换成为电信号，然后按照记录的相反程头将其转换成为电

25、信号，然后按照记录的相反程序进行必要的放大、解码、还原、补偿和校正，序进行必要的放大、解码、还原、补偿和校正，最后输出符合要求的模拟彩色全电视信号、分量最后输出符合要求的模拟彩色全电视信号、分量信号或数字信号。信号或数字信号。前进第2章 磁带录像机教育科学系彩色全彩色全电视信号电视信号电平电平控制控制箝位箝位电路电路调频调频电路电路记录记录放大放大视频视频磁头磁头图图2.7 2.7 直接调频记录方式原理框图直接调频记录方式原理框图该记录方式的优点：该记录方式的优点：信号处理电路简单、记录与重放信号处理电路简单、记录与重放 稳定性高。稳定性高。缺点缺点：对头带相对运行速度和伺服系统的精度要求都对

26、头带相对运行速度和伺服系统的精度要求都 很高，因而成本高，且有亮色串扰。很高，因而成本高，且有亮色串扰。(1)(1)模拟记录方式模拟记录方式第2章 磁带录像机教育科学系FBAS亮色分亮色分离电路离电路图图2.8 2.8 亮度信号调频、色度信号降频记录方式原理框图亮度信号调频、色度信号降频记录方式原理框图视频视频磁头磁头混合混合电路电路自动自动色度色度控制控制混混频频器器低低通通放放大大自动自动增益增益控制控制预预加加重重调调频频放放大大该记录方式的优点该记录方式的优点：降低了对记录信号上限频率的要求，：降低了对记录信号上限频率的要求，从而减小了对头带相对速度、磁头工作间隙以及从而减小了对头带相

27、对速度、磁头工作间隙以及 伺服系统的精度要求，因而降低了设备成本。伺服系统的精度要求，因而降低了设备成本。缺点缺点：有亮色串扰。：有亮色串扰。第2章 磁带录像机教育科学系复合复合视频视频亮色亮色分离分离分量分量视频视频YR-YB-Y亮度亮度磁头磁头预加重预加重VISC调频调频亮度通道亮度通道色度色度解码解码色度色度磁头磁头预加重预加重时间轴时间轴压缩压缩调频调频色度通道色度通道图图2.9 2.9 模拟分量记录方式原理框图（简图）模拟分量记录方式原理框图（简图）该记录方式的优点：该记录方式的优点：减小了亮色串扰。减小了亮色串扰。第2章 磁带录像机教育科学系(2)(2)数字记录方式数字记录方式YC

28、rCbA/D转换转换压缩压缩编码编码纠错纠错编码编码通道通道编码编码记录记录放大放大图图2.10 2.10 压缩格式的数字记录方式简图压缩格式的数字记录方式简图录放录放磁头磁头该记录方式的优点：该记录方式的优点：可保证图像质量没有明显的降低，可保证图像质量没有明显的降低，并且降低了信号处理、记录的难度及成本。并且降低了信号处理、记录的难度及成本。返回第2章 磁带录像机教育科学系2.4.3 音频处理系统音频处理系统音频信号记录方式：纵向记录音频信号记录方式：纵向记录记录原理：与普通盒式磁带录音机基本相同。记录原理：与普通盒式磁带录音机基本相同。高保真录像机：采用旋转磁头记录和重放音频信高保真录像

29、机：采用旋转磁头记录和重放音频信号，可改善音频信号的录放幅频特性，从而达到号，可改善音频信号的录放幅频特性，从而达到提高音质的目的。提高音质的目的。第2章 磁带录像机教育科学系2.4.4 机械及控制系统机械及控制系统磁头鼓组件磁头鼓组件功能：让视频磁头高速旋转。功能：让视频磁头高速旋转。磁头鼓分上、下两磁头鼓分上、下两部分，上磁鼓可随磁头高速旋转，下磁鼓固定不部分，上磁鼓可随磁头高速旋转，下磁鼓固定不动，上、下磁鼓之间的信号耦合通过旋转变压器动，上、下磁鼓之间的信号耦合通过旋转变压器来完成。来完成。主导轴组件主导轴组件由压带轮、主导轴及驱动电机组成，主要任务是由压带轮、主导轴及驱动电机组成，主

30、要任务是拉动磁带按规定的速度运行。拉动磁带按规定的速度运行。音控磁头音控磁头组件组件控制磁头与音频磁头共同做在一个支架上构成。控制磁头与音频磁头共同做在一个支架上构成。控制磁头的主要功能是产生伺服电路所需要的控控制磁头的主要功能是产生伺服电路所需要的控制磁迹制磁迹(CTL)(CTL)。带盘机构带盘机构主要任务：为磁带带盘的运行提供动力，使录像主要任务：为磁带带盘的运行提供动力，使录像机完成快进、倒带以及录放时的供带与收带工作。机完成快进、倒带以及录放时的供带与收带工作。穿带机构穿带机构主要任务：从磁带盒中拉出磁带并将其送到指定主要任务：从磁带盒中拉出磁带并将其送到指定位置，建立正确的走带路径。

31、位置，建立正确的走带路径。控制系统控制系统根据使用者的操作指令对录像机进行电路和机械根据使用者的操作指令对录像机进行电路和机械状态的转换。状态的转换。第2章 磁带录像机教育科学系录像机机械及控制系统框图录像机机械及控制系统框图第2章 磁带录像机教育科学系录像机走带示意图录像机走带示意图第2章 磁带录像机教育科学系录像机磁头鼓组件录像机磁头鼓组件第2章 磁带录像机教育科学系录像机磁头、磁鼓、走带系统录像机磁头、磁鼓、走带系统第2章 磁带录像机教育科学系磁迹信号分布示意图磁迹信号分布示意图1 1第2章 磁带录像机教育科学系磁迹信号分布示意图磁迹信号分布示意图1 1第2章 磁带录像机教育科学系2.4

32、.5 伺服系统伺服系统伺服伺服指使某一机械参数保持固定不变或按一定规律变指使某一机械参数保持固定不变或按一定规律变化的自动控制。化的自动控制。伺服系统的伺服系统的主要功能主要功能控制录像机的磁鼓和主导轴的旋转速度与相位，控制录像机的磁鼓和主导轴的旋转速度与相位，并使磁带运行时保持一定的张力，使录像机在记并使磁带运行时保持一定的张力，使录像机在记录状态时磁头能按规定的轨迹扫描磁带，重放时录状态时磁头能按规定的轨迹扫描磁带，重放时能够正确跟踪扫描磁迹。能够正确跟踪扫描磁迹。伺服系统的伺服系统的组成组成包括磁鼓伺服、主导伺服、张力伺服三部分。包括磁鼓伺服、主导伺服、张力伺服三部分。第2章 磁带录像机

33、教育科学系2.5 磁带录像机的记录格式及其兼容性磁带录像机的记录格式及其兼容性为什么要了解录像机的记录格式？为什么要了解录像机的记录格式？原因有二：原因有二：1.可以在原有记录格式的基础上，充分挖掘格式潜力和可以在原有记录格式的基础上，充分挖掘格式潜力和采用各种技术，不断开发新的与原有记录格式兼容的采用各种技术，不断开发新的与原有记录格式兼容的高质量记录格式。高质量记录格式。2.记录格式兼容，便于不同格式间相互的信息交流。记录格式兼容，便于不同格式间相互的信息交流。因而记录格式间的兼容性就成为选购录像设备时需因而记录格式间的兼容性就成为选购录像设备时需要考虑的主要因素。要考虑的主要因素。第2章

34、 磁带录像机教育科学系2.5.1 U型低带、高带、超高带记录格式及其兼容性型低带、高带、超高带记录格式及其兼容性U-maticU-matic机机记录方式：亮度信号调频、色度信号降频。记录方式：亮度信号调频、色度信号降频。缺点：记录频带较窄，图像质量较缺点：记录频带较窄，图像质量较1in1in录像机差，录像机差，不能满足广播电视部门的要求。不能满足广播电视部门的要求。U-matic HU-matic H机机记录方式：亮度信号调频、色度信号降频。记录方式：亮度信号调频、色度信号降频。改进措施：减小磁头缝隙宽度为改进措施：减小磁头缝隙宽度为0.50.5m m；展宽亮；展宽亮度和色度信号的记录频带，使

35、图像的水平清晰线度和色度信号的记录频带，使图像的水平清晰线提高到提高到270270线（彩色）或线（彩色）或370370线（黑白）；亮度信线（黑白）；亮度信号预加重由号预加重由2.52.5提高到提高到4 4，视频磁迹宽度由，视频磁迹宽度由8585m m或或105105m m提高到提高到125125m m，从而提高了信噪比。，从而提高了信噪比。U-matic SPU-matic SP机机记录方式：亮度信号调频、色度信号降频。记录方式：亮度信号调频、色度信号降频。改进措施：专门开发了高保磁力的改进措施：专门开发了高保磁力的SPSP磁带（磁带（KSPKSP系列）；展宽亮度和色度信号的记录频带，使图系列

36、）；展宽亮度和色度信号的记录频带，使图像的水平清晰线提高到像的水平清晰线提高到300300线（彩色）；采用新线（彩色）；采用新型型Y/CY/C分离电路、新型噪波消除电路等，提高了分离电路、新型噪波消除电路等，提高了视频信号的信噪比。视频信号的信噪比。兼容性兼容性超高带和高带记录格式兼容，且超高带录像机对超高带和高带记录格式兼容，且超高带录像机对高带格式的兼容记录和重放是自动完成的；但与高带格式的兼容记录和重放是自动完成的；但与低带记录格式不兼容（超高带九型机具有低带格低带记录格式不兼容（超高带九型机具有低带格式的重放功能）。式的重放功能）。第2章 磁带录像机教育科学系2.5.2 VHS、S-V

37、HS、Digital-S记录格式及其兼容性记录格式及其兼容性VHSVHS机机记录方式：记录方式：亮度信号调频、色度信号降频，采用亮度信号调频、色度信号降频，采用 高密度倾斜方位角记录，取消了视频高密度倾斜方位角记录，取消了视频 磁迹之间的保护带磁带采用磁迹之间的保护带磁带采用1/2in1/2in的的 盒式磁带。盒式磁带。S-VHSS-VHS机机改进措施：改进措施：开发了高矫顽力含钴氧化物磁带；采开发了高矫顽力含钴氧化物磁带；采 用缝隙更窄的叠片式非晶态磁头；展用缝隙更窄的叠片式非晶态磁头；展 宽亮度和色度信号的记录频带，使图宽亮度和色度信号的记录频带，使图 像的水平清晰线提高到像的水平清晰线提

38、高到400400线；采用线；采用 Y/CY/C分离电路，避免了亮色串扰分离电路，避免了亮色串扰，从，从 而提高了信噪比和图像清晰度。而提高了信噪比和图像清晰度。Digital-SDigital-S机机记录方式：记录方式：分量记录，图像取样是分量记录，图像取样是4:2:24:2:2的分量的分量 方式；图像方式；图像8 8比特量化，声音比特量化，声音1616比特比特 量化；图像压缩比为量化；图像压缩比为3.3:13.3:1。改进措施：改进措施：磁鼓分磁鼓分3 3层，上下鼓固定，中间鼓旋层，上下鼓固定，中间鼓旋 转并带旋转磁头，可减小磁带张力；转并带旋转磁头，可减小磁带张力；编辑录像机的录放磁头分开

39、且重放磁编辑录像机的录放磁头分开且重放磁 头超前头超前9090，因而具备图像预读功能，因而具备图像预读功能，可轻松完成二对一编辑系统的划变和叠可轻松完成二对一编辑系统的划变和叠 画功能；使用高清晰度的画功能；使用高清晰度的W-VHSW-VHS磁带磁带。兼容性兼容性Digital-SDigital-S可实现向下兼容可实现向下兼容S-VHSS-VHS，S-VHSS-VHS可实现可实现向下兼容向下兼容VHS VHS（S-VHS S-VHS 和和VHSVHS记录格式的兼容互记录格式的兼容互换性见表换性见表2.22.2和表和表2.32.3）。）。第2章 磁带录像机教育科学系2.5.3 Beta、ED-B

40、eta记录格式及其兼容性记录格式及其兼容性BetaBeta机机记录方式：记录方式：亮度信号调频、色度信号降频，采用亮度信号调频、色度信号降频，采用 高密度倾斜方位角记录，取消了视频高密度倾斜方位角记录，取消了视频 磁迹之间的保护带磁带采用小磁迹之间的保护带磁带采用小1/2in1/2in 的盒式磁带。的盒式磁带。ED-BetaED-Beta机机改进措施：改进措施：采用金属磁带和采用金属磁带和TSSTSS视频磁头，并展视频磁头，并展 宽亮度和色度信号的记录频带，采用宽亮度和色度信号的记录频带，采用 Y/CY/C分离电路，避免了亮色串扰，使分离电路，避免了亮色串扰，使 图像的水平清晰线提高到图像的水

41、平清晰线提高到500500线。线。兼容性兼容性向下兼容，即向下兼容，即BetaBeta机的磁带在机的磁带在ED-BetaED-Beta机上可以机上可以实现记录和重放，而实现记录和重放，而ED-BetaED-Beta机的磁带则无法在机的磁带则无法在低带低带BetaBeta机上实现记录和重放。机上实现记录和重放。第2章 磁带录像机教育科学系2.5.4 8mm与与Hi8记录格式及其兼容性记录格式及其兼容性8mm8mm机机记录方式：记录方式：亮度信号调频、色度信号降频，采用亮度信号调频、色度信号降频，采用 高密度倾斜方位角记录，还采用高密度倾斜方位角记录，还采用PCMPCM 音频记录及旋转小磁头；视频

42、磁头缝音频记录及旋转小磁头；视频磁头缝 隙宽度为隙宽度为0.250.25m m，金属带。金属带。Hi8Hi8机机改进措施：改进措施：采用蒸镀型金属磁带和采用蒸镀型金属磁带和TSSTSS视频磁头，视频磁头，并展宽亮度和色度信号的记录频带，可使图像的并展宽亮度和色度信号的记录频带，可使图像的水平清晰线提高到水平清晰线提高到400400线，采用线，采用Y/CY/C分离电路和分离电路和8mm8mm复制（复制（DUBDUB）接口，避免了亮色串扰。）接口，避免了亮色串扰。兼容性兼容性向下兼容，即向下兼容，即8mm8mm机的磁带在机的磁带在Hi8Hi8机上可以实现记机上可以实现记录和重放，而录和重放，而Hi

43、8Hi8机的磁带则无法在低带机的磁带则无法在低带8mm8mm机上机上实现记录和重放实现记录和重放（8mm 8mm 和和Hi8Hi8记录格式的兼容互换性记录格式的兼容互换性见表见表2.42.4和表和表2.52.5）。第2章 磁带录像机教育科学系2.5.5 Betacam2.5.5 Betacam、Betacam-SPBetacam-SP、数字、数字BetacamBetacam、Betacam-SXBetacam-SX、MPEG IMXMPEG IMX记录格式及其兼容性记录格式及其兼容性BetacamBetacam机机均为调频记录；采用均为调频记录；采用1/2in1/2in氧化物磁带、氧化物磁带、

44、绕带、场不绕带、场不分段记录方式；头带相对速度分段记录方式；头带相对速度5.75m/s5.75m/s，无保护带高密，无保护带高密度记录；度记录；亮色磁头亮色磁头方位角方位角1515，可消除重放时的亮，可消除重放时的亮色磁迹串扰。色磁迹串扰。兼容性兼容性Betacam、Betacam-SP、数字、数字Betacam记录格式的记录格式的兼容互换性见表兼容互换性见表2.62.6。Betacam SPBetacam SP机机主要技术措施：主要技术措施：提高调频载波的频率，展宽了亮度亮提高调频载波的频率，展宽了亮度亮色信号的记录带宽，提高了图像的清晰度和信噪比；色信号的记录带宽，提高了图像的清晰度和信噪

45、比；采用金属带。又分为高级型采用金属带。又分为高级型BVWBVW系列、标准型系列、标准型PVWPVW系列、系列、普及型普及型UVWUVW系列。系列。数字数字BetacamBetacam机机主要技术特点：数字分量主要技术特点：数字分量降比特记录，取样方式降比特记录，取样方式4:2:24:2:2，1010比特量化，采用基于比特量化，采用基于DCTDCT的电平自适应场内压缩方的电平自适应场内压缩方式，压缩比为式，压缩比为2:12:1，记录码率，记录码率125.8Mb/s125.8Mb/s；使用；使用1/2in1/2in磁磁带，信噪比大于带，信噪比大于62dB,62dB,可做到复制可做到复制3030代

46、无损失；声音为代无损失；声音为48kHz48kHz取样、取样、2020比特量化。其模拟兼容机比特量化。其模拟兼容机DVW-ADVW-A系列可系列可向下兼容重放。向下兼容重放。第2章 磁带录像机教育科学系Betacam-SXBetacam-SX格式：盘带结合型数字录像机格式：盘带结合型数字录像机主要参数（见教材主要参数（见教材7777页）页）主要优点主要优点压缩时采用由压缩时采用由I-BI-B帧构成的帧构成的GOPGOP图像组序列，可实现高精度编辑，保证图像组序列，可实现高精度编辑，保证入点画面的制作质量。入点画面的制作质量。重放磁头增加一倍，降低了对磁迹精度的要求，可使磁带在重放磁头增加一倍，

47、降低了对磁迹精度的要求，可使磁带在1 1倍速范倍速范围内重放得到无杂波的图像。围内重放得到无杂波的图像。兼容性：可使用兼容性：可使用Betacam-SPBetacam-SP格式系列的格式系列的BCT-MCBCT-MC和和UVWT-MCUVWT-MC等磁带，等磁带，其其DNW-ADNW-A系列录像机可兼容重放系列录像机可兼容重放Betacam-SPBetacam-SP格式节目带。格式节目带。MPEG IMXMPEG IMX格式格式主要参数：主要参数：（见教材（见教材7878页）页）主要优点主要优点采用只有采用只有I I帧的帧内压缩方式，确保高质量帧精度的后期编辑制作帧的帧内压缩方式，确保高质量帧

48、精度的后期编辑制作兼容性：能兼容重放兼容性：能兼容重放Betacam/Betacam-SP/Betacam-SPBetacam/Betacam-SP/Betacam-SP和和Digital Digital BetacamBetacam格式的节目磁带；通过选用格式变换器，有利于将来向格式的节目磁带；通过选用格式变换器，有利于将来向HDTVHDTV节目制作的过渡。节目制作的过渡。第2章 磁带录像机教育科学系2.5.6 DV2.5.6 DV、DVCPRODVCPRO、DVCAMDVCAM记录格式及其兼容性记录格式及其兼容性DV格式格式技术指标：技术指标：1/4in1/4in金属蒸镀型磁带；金属蒸镀型

49、磁带；4:1:14:1:1或或4:2:04:2:0数字分量处数字分量处理；压缩方式为基于理；压缩方式为基于DCTDCT，可提供，可提供500500线水平清晰度。线水平清晰度。DV CPRO格式：有格式：有DV CPRO50和和DV CPRO25两种两种技术指标技术指标 ：4:2:24:2:2、4:1:14:1:1或或4:2:04:2:0数字分量处理，压缩率也数字分量处理，压缩率也可切换。可切换。优点：减少绝对数码率，使优点：减少绝对数码率，使DVCPRODVCPRO可压缩系统工作在帧内，可压缩系统工作在帧内，因而可进行帧精度的控制和编辑。因而可进行帧精度的控制和编辑。DVCAM格式格式技术指标

50、：技术指标：4:2:04:2:0数字分量处理；压缩方式为基于数字分量处理；压缩方式为基于DCTDCT，压缩，压缩比为比为5:15:1，记录码率，记录码率25Mb/s25Mb/s；使用；使用1/4in1/4in金属微粒带，信噪比金属微粒带，信噪比大于大于55dB55dB。兼容性：兼容性：DVCPRO、DVCAM录像机均可重放录像机均可重放DV格式的格式的节目带，但节目带，但DVCPRO和和DVCAM之间因记录方式不同，则之间因记录方式不同，则不具备兼容性。不具备兼容性。第2章 磁带录像机教育科学系2.5.7 D-3与与D-5记录格式及其兼容性记录格式及其兼容性D-3格式：数字复合录像机格式：数字