磁帶錄像

利用磁帶記錄、重放圖像和聲音信號的技術，完成這種功能的設備稱磁帶錄像機，簡稱錄像機。磁帶錄像是機、電、磁的綜合技術。

基本介紹

• 中文名：磁帶錄像
• 外文名：Tape recording
• 功能：記錄、重放圖像和聲音信

簡介

發展

磁帶錄像技術始於50年代。1956年美國提出用旋轉視頻磁頭提高相對速度的辦法來提高錄像機的記錄頻率，並研製了圖像低載頻記錄方法，做出第一台用2英寸（51毫米）磁帶的四磁頭橫向掃描錄像機。60年代初開始研製用 1英寸（25.4毫米）磁帶的單磁頭螺旋掃描錄像機,它具有結構簡單、耗帶量少,可變速重放、產生特技效果等優點。1 英寸磁帶單磁頭錄像機已趨成熟並逐步代替了四磁頭橫向掃描錄像機。70年代初出現了0.75 英寸磁帶的雙磁頭螺旋掃描錄像機，簡稱U規格機。它的圖像質量較好、成本較低、操作簡便、使用盒式磁帶、規絡統一，因而成為主要的中檔業務用機。70年代中期在U型機的基礎上研製出0.5英寸雙磁頭彩色盒式錄像機。它採用無保護帶的高密度方位角記錄方式。這種錄像機結構簡單、成本低廉和實用性強，很快得到發展。80年代初出現了 0.5英寸磁帶的攝錄一體機。它採用亮度色度分磁跡和有保護帶的方位角記錄方式，使攝像機與錄像機合為一體，構成圖像質量好、小巧輕便的第二代電子新聞採集機。

原理

錄像機記錄高達6兆赫視頻信號頻率,比錄音機記錄的信號頻率(最高20千赫)高兩個數量級以上。根據磁記錄原理υ≥2gf，即當磁頭縫隙寬度g一定時,磁頭與磁帶之間的相對速度υ與最高記錄頻率f成正比，所以錄 像時磁頭與磁帶之間的相對速度應比錄音時高數百倍，達數十米每秒。簡單地提高帶速會使磁帶消耗過大，故採用磁頭高速旋轉，而磁帶慢速走行的辦法來提高相對速度。如圖一。視頻信號的頻頻寬度包括18個倍頻程。根據電磁感應原理，重放感應電勢與頻率成正比，包括的倍頻程數過多會使最高頻率與最低頻率的感應電勢相差太大，以致低頻端的感應電勢太小而被噪聲淹沒，無法重現低頻信號。因此視頻信號在記錄時先須調頻，以減小倍頻程數。儘管如此，上邊帶的頻率仍然太高，錄像機只能用部分抑制上邊帶的辦法記錄。調頻後的信號經旋轉變壓器送到高速旋轉的磁鼓上的磁頭，去磁化被磁頭掃過的那部分磁帶，在磁帶上形成圖像信號的磁跡。同時由固定的音控磁頭將聲音信號和供伺服用的控制信號記錄在磁帶的邊緣上（圖2）。重放時再把調頻的圖像信號還原為視頻信號。記錄在磁帶上的傾斜的信號磁跡可用旋轉消磁頭加以消除；如須同時消去磁帶上的各種磁跡，則應使用全消磁頭。

圖一

圖二

結構

錄像機由 6個部分組成。①盤式或盒式磁帶；②各種磁頭：視頻磁頭、音頻磁頭、控制信號磁頭、時間地址碼磁頭、旋轉消磁頭、全消磁頭，它們大多數是錄放共用；③信號系統：視頻信號錄放系統、音頻信號錄放系統和操作信號系統；④伺服系統：自動控制磁帶速度的主導軸伺服系統、自動控制磁鼓轉速和相位的磁鼓伺服系統、自動控制磁帶張力的張力伺服系統或帶盤伺服系統、磁頭自動掃描跟蹤的伺服系統；⑤機械部分：自動上帶系統和供帶盤、卷帶盤系統；⑥電源和控制部分。

視頻磁頭是錄像機的重要部件，它的工作頻率達數兆赫，磁頭縫隙很窄，一般在 1微米以下。這需要用電阻率高而導磁性好的高密度鐵氧體或單晶鐵氧體做磁芯，再經精細加工製成。磁芯上繞有數匝線圈，記錄時在磁頭縫隙附近形成集中的磁場；重放時線圈上會感應出信號電壓。磁頭與磁帶在高速運動中摩擦會磨損磁頭。磁頭的縫隙寬度g影響最高重放頻率,從而也影響所錄圖像的清晰度;磁頭縫隙深度D 影響磁頭的壽命;磁頭縫隙的高度H 決定視頻磁跡寬度（圖3）。 錄像磁帶是用矩形係數好的二氧化鉻或鈷三氧化二鐵作磁性層，用抗斷強度高而變形係數小的滌綸作帶基。磁性層中摻有防帶電劑和潤滑劑並牢牢地粘在帶基上。磁性層塗布應均勻，否則會產生噪聲和信號失落；磁性層經過鏡面加工處理以減小對磁頭的磨損。

圖三

磁帶的研製方向是提高記錄密度和薄形化。金屬膜磁帶和蒸鍍型磁帶將得到發展。與磁帶的發展相適應，鐵鋁矽和非晶態合金材料的視頻磁頭正處於研製階段。

分類

按用途分類：廣播級、業務級、家用級

按視頻磁頭數目：單、雙、1.5、四

按視頻磁頭掃描方式：橫、螺旋

按視頻磁跡圖形：場獨立、場分段

按磁頻寬度：2、1、3/4、1/2

按視頻信號處理方式分類： 複合和分量、模擬和數字

相關資料

時基校正

錄像機錄放速度之間存在誤差，磁帶受溫度、濕度、張力變化等影響會產生伸縮，使重放電視信號的周期發生變化，這都會造成時基誤差。因此在進行錄像節目的編輯、切換和混合時應使用時基校正器，校正重放信號與標準信號之間的絕對時基誤差，從而使各種信號的周期一致。若重放單路錄像節目而不進行節目合成，便不必校正亮度信號的時基，只在色度信號重放電路中校正色度信號的相對時基誤差（因為色度信號對時基的穩定性要求更高）。亮度信號的時基誤差可以利用電視接收機和鑒頻器的行鎖相電路自行調整。這種時基校正法稱偽時基校正。時基校正器分為兩類：①用可變延時線補償時基變動的模擬時基校正器；②使用數字存儲器的數字時基校正器，它是用有時基變動的寫入時鐘信號存入，再用標準時鐘信號讀出，從而消除時基誤差。它使用大規模積體電路。

編輯功能

為了把幾種錄像素材彙編在一盒磁帶上以組成完整的節目，需要用電子編輯控制器連線一部帶有編輯功能的錄像機和幾部放像機進行電子編輯。電子編輯控制器的主要功能是控制放像機和錄像機，準確地把所錄素材從放像機轉到錄像機上。但必須保證編輯點前後的視頻信號、聲頻信號和控制信號的準確銜接。為此編輯控制器上裝有記數顯示裝置，用以表示所需素材在磁帶上的大概位置。有的錄像機裝有時間地址碼發生器，磁帶上錄有時間地址碼信號，就可以隨時準確地找出所需節目的編輯點，精度達一幀。帶編輯功能的錄像機有專門電路保證編輯點信號的連續，並裝有旋轉消磁頭，以使逐條消去傾斜的圖像信號磁跡。利用計算機的編輯控制器已開始套用，它可以按事先編好的編輯程式自動控制全部編輯過程。