2.2. Видеомагнитофоны

Видеомагнитофон — аппарат для записи на магнитную ленту телевизионных видеосигналов (со звуковым сопровождением) для их сохранения и последующего воспроизведения.

Упрощенный видеомагнитофон, предназначенный только для воспроизведения видеофильмов с видеокассет, называется видео­проигрывателем. В быту такое устройство называют видеоплейе­ром.

В последние годы широкое распространение получили пишу­щие видеоплейеры, которые имеют возможность записывать ка- кие-либо видеосюжеты с другого аппарата, видеокамеры или те­левизора через низкочастотный вход. Пишущий видеоплейер от­личается от непишущего только функцией записи, а от видеомаг­нитофона тем, что не имеет встроенного телевизионного тюнера, поэтому он не может записывать телепередачи напрямую из эфира.

2.2.1. Конструкционные особенности и принцип действия видеомагнитофонов

Видеомагнитофон состоит из следующих основных узлов и блоков:

кассетоприемника и механизма заправки ленты; встроенного телевизионного тюнера; устройства сопряжения с телевизором по радиочастоте; блока автоматики, сервиса и защиты от ошибок; лентопротяжного механизма;

электронных блоков каналов записи и воспроизведения; блока вращающихся головок со скоростным электроприводом; блока неподвижных магнитных головок.

По принципу действия видеомагнитофон аналогичен обычно­му магнитофону, но в отличие от него имеет более широкую по­лосу пропускания частот (3,5...6 МГц). Это достигается высокой скоростью взаимного относительного перемещения видеоголовки и ленты (3... 20 м/с). Для этой цели в бытовых видеомагнитофонах используются несколько (до четырех) видеоголовок, обеспечива­ющих наклонно-строчную запись с частотой вращения головок 1500 мин^-1. Входной видеосигнал записывается сразу нескольки­ми головками на отдельных строчках записи, являющихся про­должением друг друга. Такое деление непрерывного сигнала на раздельные поочередно записываемые сегменты особенно удобно для записи телевизионного сигнала, состоящего из поочередно передаваемых строк и кадров.

Применение способа наклонно-строчной записи позволило значительно уменьшить ширину магнитной ленты. Для видеоза­писи в бытовых видеомагнитофонах используется магнитная лен­та шириной 12,65, 8 и 6,3 мм.

Запись сигнала звукового сопровождения производится или неподвижной (прямая аналоговая запись), или вращающейся го­ловкой, установленной на одном диске с видеоголовками. Во вто­ром случае качество записи намного выше.

Для лучшего разделения звукового и видеосигналов рабочие зазоры головок, которые их записывают, развернуты относитель­но друг друга под некоторым углом (так называемая азимутальная запись). Кроме того, подбором режима записи добиваются того, что запись звукового ЧМ-сигнала формируется в глубине магнит­ного слоя ленты, тогда как запись ЧМ-видеосигнала — в поверх­ностной зоне магнитного слоя (рис. 2.3).

У большинства видеомагнитофонов предусмотрена возможность воспроизведения видеосигналов при ускоренном и замедленном протягивании ленты, а также при ее кратковременном останове для получения неподвижного изображения (режим «стоп-кадр»).

Запись видеофонограммы осуществляется на видеокассеты, которые различаются по размерам (для видеомагнитофонов и для видеокамер-камкордеров), по форматам. Под форматом видеоза­писи понимают упорядоченное расположение на поверхности лен­ты стандартной ширины строчек и дорожек, что обеспечивает взаимозаменяемость звуконосителей.

Одним из первых форматов, получивших наибольшее распрос­транение в нашей стране, стал международный формат, называ­емый бытовой системой видеозаписи — video home system (VHS). Ширина магнитной ленты этого формата 12,65 мм, что обуслов­ливает его главное достоинство — возможность воспроизведения отснятого материала на наиболее распространенных бытовых ви­деоплейерах и видеомагнитофонах без дополнительного устрой­ства или перезаписи. Другие достоинства видеомагнитофонов фор­мата VHS:

наибольшая продолжительность записи на одну кассету — 240 мин при стандартной скорости движения ленты SP (standard play) и до 480 мин при замедленной LP (long play) с соответству­ющим ухудшением качества;

наименьшая удельная стоимость съемки;

возможность использования камеры в качестве переносного видеоплейера.

3 5

Рис. 2.3. Принцип глубинной записи звукового ЧМ-сигнала: 1 — основа ленты; 2 — рабочий слой ленты; 3 — видеоголовка; 4 — направление движения головок; 5 — аудиоголовка

Главные недостатки видеомагнитофонов этого формата: невы­сокая четкость изображения (около 240 линий по горизонтали), сильное снижение качества даже при создании первой копии, большая цена, высокое энергопотребление, а также большие га­баритные размеры и масса (съемка ведется с плеча или штатива), монофоническое звучание.

На базе формата VHS разработана усовершенствованная аппа­ратура видеозаписи новых версий (YHS-C; S-VHS; S-VHS-C), а также цифровая D-VHS.

В формате VHS-C (compact) создана кассета для камкордеров, имеющая объем в 4 раза меньше, чем кассета VHS. Кассеты фор­мата VHS-C получили название компакт-видеокассет или видео­кассет С. Ширина магнитной ленты в кассете С 12,65 мм. Приме­нение таких кассет позволило значительно уменьшить размеры и массу видеомагнитофонов. Число записывающих видеоголовок увеличено до четырех. При этом получена полная совместимость на видеофонограмме форматов VHS и VHS-C. Продолжительность записи для кассет VHS-C, укомплектованных тонкой лентой, до­стигает 45 мин.

Камеры ориентированы на любителей и популярны в основ­ном благодаря простоте и невысокой цене.

В видеомагнитофонах формата S-VHS применена кассета, име­ющая те же геометрические размеры, что и кассета формата VHS. По внешнему оформлению и функциям видеомагнитофоны фор­мата S-VHS не отличаются от стандартных кассетных видеомаг­нитофонов формата VHS, однако позволяют достичь значительно более высокого качества изображения вследствие более высокого качества используемой ленты.

Сигналы яркости и цветности в отличие от видеомагнитофо­нов формата VHS записываются одновременно, но не объединя­ются в единый сложный видеосигнал. В результате этого видеомаг­нитофоны формата S-VHS характеризуются отсутствием пере­крестных искажений яркость — цветность, повышенным уровнем сигналов цветности, более высокой разрешающей способностью по горизонтали (400 твл'), высоким соотношением сигнал/шум — все это обеспечивает формирование яркого и естественного изо­бражения. Полоса частот канала звукового сопровождения (класса hi-fi) расширена до 20000 Гц при динамическом диапазоне не менее 90 дБ, что во многом обеспечено применением высоко­энергетических магнитных лент новых типов (кобальтированных, металлопорошковых).

Видеокассеты с магнитной лентой для видеомагнитофонов фор­мата S-VHS выпускаются как стандартных размеров, так и умень­шенных (S-VHS-C), которые используются в камкордерах.

' твл — телевизионных линий.

Фирма JVC представила видеомагнитофоны нового цифрового формата D-VHS (D — digital — цифровая). При подключении к компьютеру, телекоммуникационной или какой-либо другой аппа­ратуре он позволяет записывать не только видеопередачи, но и любые другие цифровые сигналы. Новый стандарт, в котором бу­дут использованы существующие кассеты S-VHS, располагает ог­ромнейшим объемом для записи, составляющим 44,7 Гбайт. Это означает, что на одну видеокассету можно будет записать цифро­вым способом до 49 ч информационного материала. Система обеспе­чивает возможность записи как аналогового сигнала в форматах PAL и NTSC, так и цифрового.

Новое поколение компактных видеомагнитофонов S-VHS-ET (empty tape) позволяет получать изображение качества super-VHS на более дешевой кассете VHS-C.

В формате video-2000, разработанном фирмой Philips, запись идет отдельно на двух половинках ленты (по ширине), так что кассету для воспроизведения не нужно перематывать, а можно перевернуть как в обычном аудиомагнитофоне. Используя такую двухдорожечную запись и сузив дорожку до нескольких микро­метров, в этой системе удалось увеличить время записи на одной кассете до 8 ч, а затем и удвоить его.

На мировом рынке доля видеомагнитофонов форматов VHS, VHS-C, S-VHS, S-VHS-C неуклонно снижается, в конкурентной борьбе побеждают модели видеомагнитофонов video 8, Hi 8 и mini-DV.

Видеомагнитофоны формата video 8 используют собственный стандарт компактных видеокассет с лентой шириной 8 мм (от которой формат и получил название). Достоинства этих видео­магнитофонов: небольшие размеры и большая продолжительность записи на одну кассету (до 120 мин SP и 240 мин LP), приемле­мая удельная стоимость съемки, доступная цена, возможность длительного хранения отснятого материала без перезаписи на спе­циальную дорогую кассету (в кассетах video 8 используется метал­лизированная лента и большинство из них по качеству соответ­ствует требованиям архивирования). Многие видеомагнитофоны video 8 обеспечивают запись стереозвука.

Видеомагнитофоны video 8 имеют следующие недостатки: вос­произведение записей возможно только с дорогого видеоплейе­ра/видеомагнитофона video 8 (обычный VHS-плейер для этого не подходит), четкость изображения не слишком высока (240...250 линий по горизонтали) и качество уже первой копии значитель­но ухудшается.

Запись звукового сопровождения производится магнитной го­ловкой на вспомогательной продольной дорожке. В аппаратах формата video 8 можно также применять режим записи звука циф­ровым способом.

В результате усовершенствования формата video 8 фирмой Sony был создан широкополосный формат hi-band video 8 (Hi 8). По разрешающей способности и другим параметрам он вполне отве­чает требованиям профессионального применения, а по ряду оце­нок с позиций бытового назначения Hi 8 — наилучший. В резуль­тате применения новых схемотехнических решений разрешающая способность в формате Hi 8 составляет 400 твл, снижены пере­крестные помехи между каналами сигналов яркости и цветности, поскольку эти сигналы передаются раздельно аналогично систе­мам S-VHS.

В последних вариантах video 8 и Hi 8 к названию прибавилось XR (extended resolution — повышенное разрешение) — запись изо­бражения стала чище и четче на 10... 15 %. Практически все каме­ры Hi 8 обеспечивают запись стереозвука.

Видеомагнитофоны формата mini-DV (digital video) — семей­ство малогабаритных аппаратов, использующих очень маленькие кассеты (66 х 48 х 12 мм) с узкой лентой (всего 6,35 мм). Они обес­печивают запись изображения и звука в цифровом виде. Уровень четкости мало отличается от показателя телевизионного сигнала (около 500 твл по горизонтали).

Цифровая запись практически лишена шумов цветности, свой­ственных аналоговой, и в значительно большей степени защище­на от ошибок путем дублирования части информации на соседних дорожках ленты (при записи в системе PAL каждый кадр состоит из 12 наклонных дорожек, и даже при потере 10... 15 % дорожек удается сохранить очень хорошее качество изображения). Запись на mini-DV-кассете пригодна для архивного хранения благодаря высокому качеству ленты.

Одно из главных достоинств видеомагнитофонов mini-DV — отсутствие заметных потерь качества при копировании и возмож­ность прямой передачи сигнала на компьютер. Для этих целей, помимо аналоговых разъемов (S-video и RCA) у них имеется спе­циальное гнездо DV-выхода (часто допускающее и ввод полезно­го сигнала).

К недостаткам mini-DV относятся: отсутствие возможности воспроизведения записи на распространенной бытовой видеотех­нике (только с самого видеомагнитофона или очень дорогого циф­рового DV-видеомагнитофона), высокая стоимость (в среднем в 1,5...2 раза выше Hi 8 или S-VHS-C) и очень высокая удельная стоимость съемки. Невелика и продолжительность записи на одну кассету — 60 мин в SP и 90 мин в LP.

Формат digital 8 предназначен обеспечить более плавный пере­ход видеолюбителей к цифровой технике. Основные достоинства digital 8: цифровая запись хорошего изображения (до 500 линий по горизонтали) и возможность оцифровки аналоговых записей через аналоговые входы.