录像机概述(改)

1、磁带录象机是以磁带为存储媒体对视音频信号进行记录、存储、重放的设备，简称VTR（Video Tape Recorder）。磁带录象机具有对图象，声音信号进行记录、重放、编辑和特技处理（慢放，快放，倒放，静像）等功能。磁滞回线在电流产生的磁场强度H的激励下，铁磁材料（如铁心）被磁化并以感应强度B描述磁化程度。磁化后的铁心，若去除电流激励，使H = 0，铁磁材料中的磁感应强度虽减小，但并不为零，即B 0，这种现象称为铁磁材料具有剩磁特性。铁磁材料的剩磁可通过施加适当的反向磁场，或对其施加高温或振动而减弱或消失。记录时，记录时，磁头将不断变化的视频和音频信号转换为磁场的变化，变化的磁场对涂布于磁带表

2、面的磁性材料进行磁化，磁化的程度取决于视音频电信号的变化强度。当磁带从磁头缺口部分移开后，就形成剩磁，也称作磁迹。电磁一、录像机工作原理磁电重放时重放时，磁带从播放磁头的空隙经过，磁带上的磁迹（剩磁）强度的变化会使磁头中的线圈产生电流，电流的强度与磁带上的剩磁强度相关。磁头产生的微弱电流经放大处理后输出，最终以图像或声音的方式播放出来。磁带相对于磁头的移动速度越快，其记录质量越好。从实际机械工艺角度考虑，磁带的走带速度不可能无限提高。为了提高磁带和磁头的相对速度，绝大多数录像机采用了磁鼓磁鼓。磁鼓携带多个磁头，旋转方向与磁带相反，而且速度远远超过磁带，这样就实现了磁带与磁头之间较高的相对速度。

3、为了使大量的视频信息得到更多的磁带空间而不影响磁带或磁鼓的速度，磁带的运动方向和磁鼓的旋转方向之间存在一定角度。磁带以螺旋状倾斜的方式围绕在磁鼓上。磁带在主导轴的牵引下以较慢的速度运行，于是就在磁带上留下了一条条倾斜的视频磁迹。对于模拟格式录像机，一般采用两磁头方式，即在磁鼓上相隔180。对称安装两个视频磁头。录制PAL制复合视频时，磁头通过一次就记录一场完整的视频信息（包含亮度和色度），通过另一个磁头时录制第二场，这样就构成一帧完整画面。由于两个场组成一个帧，所以录制PAL制图像时，两个磁头每秒钟写下50条视频磁迹，磁鼓转速为25转/秒。对于数字录像机，螺旋磁迹的角度更大，磁头的数量也更多。

4、1、螺旋扫描方式（倾斜轨迹扫描系统）2、录像磁带的轨迹Audio track 1 (CH1)音频轨迹Audio track 2 (CH2)音频轨迹Video track倾斜的视频轨迹Control track控制轨迹 与磁带边缘有一个不大的倾角（约5度）； 复合格式录象机（如VHS录象机）的亮度信号Y和色度信号C记录在同一条磁迹上；（1）视频磁迹JVC VHS/S-VHS格式录像机在复合模拟记录方式中 ，亮度信号（Y）和色度信号（C）是合在一起送入同一个磁头进行记录和重放的。影响了图像清晰度，而且由于亮度和色度之间的相互干扰，使信噪比降低。 与磁带边缘有一个不大的倾角（约5度）； 复合格式录象

5、机（如VHS录象机）的亮度信号Y和色度信号C记录在同一条磁迹上； Y/C分量系统的录像机中，分开的亮度和色度信号在每一次通过磁头时又结合在一起并录制在一条单独的磁迹上； 分量格式录象机（如Betacam格式）的亮度信号Y和色度信号C分别记录在亮度磁迹和色度磁迹上。（1）视频磁迹在分量模拟记录方式中，把彩色全电视信号中的亮度信号和色度信号分离开来。亮度信号由亮度信号旋转磁头（Y磁头）记录在亮度信号磁迹上，色度信号由色度信号旋转磁头（C磁头）记录在色度信号磁迹上，即亮度信号和色度信号是分别记录在不同的磁迹上。消除了亮度和色度之间的相互干扰，被广泛应用于广播级录像机中。SONY Betacam格式录

6、像机分量录像机必须以分量接口(Component)连接，才能体现分量信号的优越性，要求有三条视频线Y、R-Y、B-Y，或者多芯分量电缆连接。SONY Betacam格式录像机所有的录像机至少有两条音频磁迹CH1，CH2，音频信息记录在靠近磁带边沿的纵向磁迹上。（2）音频磁迹控制磁迹位于磁带边沿，用于记录均匀分布的控制信号（CTLCTL信信号），号），也称做同步脉冲，是每一个完整电视帧的标志。这些脉冲可以实现磁头准确跟踪视频磁迹。CTL信号由专门的磁头记录，且与视频磁头一起工作，与每一条视频磁迹对应。磁带运行时，编辑机对CTL脉冲计数，每25个脉冲为1S，可以反映磁带运行的位置。但是，高速走带时

7、磁头和磁带会接触不良，丢失CTL信号，磁粉脱落也会造成计数误差，所以编辑精度不高。（3）控制磁迹有的VTR使用辅助磁迹辅助磁迹记录时间地址码(TC(TC码码) )。为了迅速而准确的搜索记录在磁带上的视频信号的某一帧画面，需要在视频磁带上记录一个特殊的时序数字码，这个时序数字码同记录在磁带上的每条磁迹是一 一对应的，并以一定顺序编辑，变成数字信号记录在视频磁带上，成为时间码。这种时间码对每帧画面都进行了专门的地址标定，并以hh:mm:ss:ff显示。（3）控制磁迹PAL制TC码符合EBU（欧洲广播联盟）标准，NTSC制TC码符合SMPTE（电影与电视工程师协会）标准。与控制磁迹不同，时码是一种绝

8、对地址码，编辑精度更高。（3）控制磁迹视频磁迹、音频磁迹、控制磁迹（或辅助磁迹）、保护带在磁带上按一定的规则排列，形成了一定的磁带格式。不同格式录像机磁迹是不同的。有些录象机在视频磁迹之间设有保护带，不记录任何信息，防止相邻视频磁迹的串扰。视频信号系统音频信号系统机械控制系统伺服系统二、录像机基本组成1. 视频信号系统完成对视频信号的加工处理和放大。记录时，通过旋转视频磁头把信号记录在磁带上；重放时，把磁头从磁带上拾取的微弱信号进行处理放大，恢复成全电视信号从录像机播出。2. 音频信号系统完成对音频信号的加工处理和放大n 对录象机的工作状态进行转换（快进，快倒，录放，暂停）;n 进行机械部位的

9、到位检测，工作异常的检测和自动保护;n 保证磁带与磁鼓有正确的位置关系，驱动带盘电动机;3. 机械和控制系统4. 伺服系统伺服系统是一个具有反馈环节的自动控制系统，将被控制对象的参数的实际值和期望值做比较，以偏差形成控制信号，调节被控对象，使其朝着缩小偏差方向的变化。n 控制磁鼓转速和相位；n 控制走带速度；n 控制控制磁带行走的张力三、录像机的分类按用途分类按磁带宽度分类按记录格式分类模拟信号方式将视频信号的模拟量(信号的幅度变化与电压或电流的振幅成正比)经处理后记录在磁带上。数字信号方式将视频信号的模拟量转变为数字信号，经处理后以数字信号的形式记录在磁带上。这样可极大地改善磁带的多代复制性

10、能。按用途分类按磁带宽度分类按记录格式分类纪录片藏北人家纪录片大学第一课按用途分类按磁带宽度分类按记录格式分类模拟信号方式将视频信号的模拟量(信号的幅度变化与电压或电流的振幅成正比)经处理后记录在磁带上。数字信号方式将视频信号的模拟量转变为数字信号，经处理后以数字信号的形式记录在磁带上。这样可极大地改善磁带的多代复制性能。复合方式分量方式视频磁头将亮度信号、色度信号记录在同一条磁迹上。视频磁头将亮度信号、色度信号分别记录在不同磁迹上，以减小亮度信号和色度信号的串扰。按用途分类按磁带宽度分类按记录格式分类模 拟数 字复 合分 量按用途分类按磁带宽度分类按记录格式分类按用途分类专业级家用级广播级按

11、用途分类按磁带宽度分类按记录格式分类按磁带宽度分类英寸英寸8mm英寸四、模拟信号录象机S-VHS格式录象机Betacam格式录像机VHS格式录象机尺寸： 188mm104mm25mm磁带宽度磁带宽度：1/21/2英寸英寸 VHS盒带S-VHS格式录象机Betacam格式录像机VHS格式录象机1. 1976年，JVC公司，模拟复合，家用级；2. 1/2英寸氧化铁带，采用高密度倾斜方位角记录方式，标准盒式带可记录2小时，最多记录68小时，磁迹间无保护带；3. 清晰度240线，信噪比（S/N）43dB。S-VHS格式录象机Betacam格式录像机VHS格式录象机1. 1987年，JVC，业务级，向下

12、兼容VHS格式；2. 1/2英寸渗钴氧化铁带；3. 清晰度400线，信噪比45dB。4. S-VHS采用亮度和色度（Y/C）分离的输入输出接口（S端子）。编码和传送时，亮度和色度信号保持分离状态，而实际记录到录象带时则共同占用一条视频磁迹。S-VHS格式录象机Betacam格式录像机VHS格式录象机1. 1986年，SONY，模拟分量录象机，可用做新闻采访，现场节目制作和演播室制作用机；2. 1/2英寸金属微粒磁带（MP），磁迹间设有保护带，四路音频磁迹；3. 小型盒带30min ，大型盒带90min；4. 信噪比：50dB。五、数字信号录象机非压缩非压缩记录格式是以原有信号码率直接记录输入信

13、号,保持了信号的原有水平,为无损记录，又称为全比特记录。价格昂贵，在市场上并未能真正推广。非压缩格式（全比特记录）D11986SONY3/4”8bit4:2:2全比特56dBD21987SONY3/4”10bit复合全比特54dBD3 1991Panasonic1/2”8bit复合全比特54dBD5 1993Panasonic1/2”8bit4:2:2全比特54dB五、数字信号录象机非压缩压 缩在视频数字化的过程中采用压缩技术，使记录于磁带上的信息量被压缩而又尽可能不影响图像的质量，又称作降比特记录。非压缩记录格式是以原有信号码率直接记录输入信号,保持了信号的原有水平,为无损记录，又称为全比特

14、记录。价格昂贵，在市场上并未能真正推广。1980年，国际无线电咨询委员会CCIR提出了电视信号模数转换标准的建议CCIR601。后来CCIR成为国际电信联盟（ITU）的无线电委员会，称为ITUR，相应的CCIR601也改称 ITUR601，成为模拟电视向数字电视转变过程中的第一个标准规范，其分量编码标准如下表所示： ITU-R601主要是一种取样标准，模拟信号经取样、量化和编码后得到符合数字演播室标准的数字信号，但码率过高，难以实用，需要按照一定的标准进行压缩。数字演播室标准 ITUR601参数PALNTSC每行取样数亮度信号 (Y)色差信号 (R-Y/B-Y)864432858429取样结构

15、固定正交取样结构取样频率亮度：13.5MHZ 色差：6.75MHZ每行有效取样点亮度信号 (Y)色差信号 (R-Y/B-Y)720720360360编码方式线性线性PCM PCM 8bit8bit量化量化数字演播室标准 ITUR601 (ITU-BT601)降比特格式DV格式DVCAM格式DVCPRO格式Digital-S（D9） 数字BetacamDV格式DVCAM格式DVCPRO格式Digital-S格式数字Betacam格式降比特格式1. 1995年，国际通用，民用标清数字视频格式；3. 帧内压缩，压缩比 5:1 ；8 bit 量化；码率 : 25Mbps；4. 信噪比（S/N）:51d

16、B2. 采样比：PAL制 4：2：0NTSC 制 4：1：1( 720( 720* *576 + 360576 + 360* *288288* *2 )2 )* * 8 8* * 25 = 124.4Mbps25 = 124.4Mbps124.4Mbps / 5 = 25Mbps124.4Mbps / 5 = 25MbpsDV格式DVCAM格式DVCPRO格式Digital-S格式数字Betacam格式降比特格式无论采用哪种制式，每一行内的水平亮度采样数目均为720。DV同时支持4：3和16：9画面宽高比，不同的画面宽高比需要有不同的像素宽高比来实现。DV格式DVCAM格式DVCPRO格式Di

17、gital-S格式数字Betacam格式降比特格式关于DV带拍摄模式的选择：SP模式LP模式带 速18.831 mm/s12.568 mm/s视频磁迹宽度10 um6.7 um记录时间60 min90 min90年代后期， SONY和松下在DV格式的基础上分别推出更专业的数字格式，分别称做DVCAM格式和DVCPRO格式。DV格式DVCAM格式DVCPRO格式Digital-S格式数字Betacam格式降比特格式DSR-DR1000P 录象机DV格式DVCAM格式DVCPRO格式Digital-S格式数字Betacam格式降比特格式1. 4:2:0采样, 8 bit量化，帧内压缩，压缩比5:1

18、 3. 1/4英寸金属带(ME)，磁迹宽度15um2. 码率25Mbps，信噪比55dBDVCAM与DV格式双向兼容，即DVCAM格式录象机可重放DV录象带，DV格式录象机也可以重放DVCAM磁带。SONY 250P和190P摄像机既可以记录DV格式（60分钟）也可以记录DVCAM格式（40分钟）DV格式DVCAM格式DVCPRO格式Digital-S格式数字Betacam格式降比特格式DVCPRO格式录象机（D7格式） AJD455MC DVCPRO录象机AJD955MC DVCPRO50录象机DV格式DVCAM格式DVCPRO格式Digital-S格式数字Betacam格式降比特格式DVC

19、PRO是松下在DV基础上推出的专业数字格式录像机，具体的分为DVCPRO25 (DV25)DVCPRO25 (DV25)和DVCPRO50 (DV50) DVCPRO50 (DV50) 两种：格格 式式时时 间间采样比采样比压缩比压缩比量化比量化比特数特数带速带速(um/s)(um/s)数码率数码率(Mbps)(Mbps)信噪比信噪比DVCPRO 2519954:1:15 : 18bit33.852555dBDVCPRO 5019974:2:23.3 : 18bit67.705060dB( 720( 720* *576 + 360576 + 360* *576576* *2 )2 )* * 8

20、 8* * 25 = 165.88Mbps25 = 165.88Mbps165.88Mbps / 3.3 = 50.26 Mbps165.88Mbps / 3.3 = 50.26 MbpsDV格式DVCAM格式DVCPRO格式Digital-S格式数字Betacam格式降比特格式1. DVCPRO25和DVCPRO50中的数字“25”、“50”分别代表数据传输速率，即25Mbps、50Mbps。2. DVCPRO格式录象带的视频磁迹宽度为18um，图象质量好于DVCAM(15um)和DV格式（6.7um,10um）。3. DVCPRO格式采用1/4英寸（6.36mm）金属微粒带，并和DV格式单向兼容，即DV格式录象带可在DVCPRO录象机中回放，但反过来不行。DV格式DVCAM格式DVCPRO格式Digital-S格式数字Betacam格式降比特格式Digital-S 是JVC公司1995年推出的数字分量专业级录像机，它的开发思想是为S-VHS的用户提供一个向数字化过渡的途径，因而Digital-S录像