磁带录像机的分类与记录方式

4.4 磁带录像机的分类与记录方式一、磁带录像机的分类目前使用的磁带录像机种类很多，分类方法也不尽相同，以下我们介绍两种比较常用的分类方法。

（一）、按使用范围来分类可分为广播用、专业用、家庭用三大类。

1、广播用录像机用于广播电视系统，其录放的图象质量高，但其设备复杂、价格昂贵，属于高档机。

如1英寸C型、型录像机，分量型录像机Betaca m、MⅡ型等。

2、专业用录像机用于电化教育或小规模电视台站等等，其录放质量较好，属于中档机，如早期应用很广泛的3/4英寸U型盒式录像机，以及现在各种型式的中档一体化摄录机等。

3、家用录像机用于家庭使用，其录放质量一般，属于低档机，如VHS录像机、S-VHS录像机、8MM录像机等。

（二）、按记录方式来分类录像机按记录方式可分成模拟方式和数字方式两大类，而每种方式下又可细分为复合方式和分量方式两类。

因此一共可分为复合模拟方式、分量模拟方式、复合数字方式和分量数字方式四种，如图4-22所式。

其中复合模拟方式又可分为色度直接记录方式和色度降频记录方式。

在相同的记录方式下，还可以再按录像机的记录格式来进行分类。

二、磁带录像机的记录方式以下我们对比较典型的几种记录方式的录像机作进一步的介绍。

（一）C型录像机C型录像机属广播用高档机，采用1英寸盘式磁带，欧姆型带方式，1.5磁头记录方式（磁鼓上除安装图象主磁头外，还装有录放同步脉冲的辅助磁头），磁鼓结构如图4-23所式。

磁鼓上装有三对磁头：第一对是录放视频信号的主磁头和录放同步脉冲的辅助磁头；第二对是重放磁头，包括视频重放磁头和同步重放磁头；第三对是旋转消磁头，用于在电子编辑是消去视频磁迹和同步磁迹。

这种记录格式是把全电视信号作为一个整体进行放大、滤波、预加重处理和调频之后，送入视频磁头记录在磁带上。

记录在同一条磁迹上的信号既有亮度信号又有色度信号，其磁迹图形如图4-24所示。

除视频磁迹和同步脉冲磁迹之外，还有四条水平磁迹，其中三条音频磁迹一条控制磁迹，音频磁迹（1）、（2）用于音频记录，音频磁迹（3）用于时间码记录。

控制磁迹记录CTL控制信号。

这种记录方式的录象机要求录放系统的同频带要宽，对机械系统和同服系统的精度要求也较高，机器结构复杂、体积大、价格昂贵，但因其图象质量高，被广泛应用于广播电视系统。

比较典型的机型有美国安培公司的VPR系列录像机和SONY公司的BVH系列录像机。

（二）分量型录像机分量录像机是将一场复合的电视信号分离为亮度信号和色度信号，并将亮度信号经调频后记录在一条磁迹上；对于色度信号则经解码还原成两个色差信号R-Y和B-Y，再导用时分复用技术将两个色差信号记录在另一条磁迹上。

如图4-25为Y信号、R-Y信号、B-Y信号以及经分割和压缩之后的色度信号波形图。

模拟分量录像机以巧妙合理的设计、先进的工艺技术、出色的图象质量可以与C、B型广播录像机相媲美，在广播电视领域和专业领域得到广泛应用，成为电视节目制作的主流设备。

目前广泛使用的分量录像机有Betacam和ＭⅡ两种类型。

1、Betacam型录像机Betacam型录像机使用１／２英寸盒式磁带，欧姆型带方式，磁带与磁鼓的色角略大于180°，使用3对磁头（亮度、色度各一对，消磁头一对）。

磁鼓每旋转一周记录两场，每场信号分别由两个视频磁头记录在两条磁迹上，即分别记录亮度磁迹和色度磁迹，磁鼓结构和磁迹图形如图4-26所示。

水平磁迹有四条，其中音频记录两条，控制磁迹一条，时间码一条。

与Betacam兼容的Betacam-SP格式录像机是在前者基础上发展起来的，后者采用金属磁带和高性能的磁头，展宽了记录信号的带宽，亮度、色度信号也分别得到提高，画面质量有所提高。

在音频方面，增加了两条调频声道，这两路音频信号经调频后混入色度已调频信号频谱的低端，由色度磁头将色度信号和这两路音频信号一起记录在色度磁头上。

Betacam-SP的主要机型有：BVW-50P、BVW-60P、BVW-70P等。

Bvw-50pBvw-60pBvw-70p2、MⅡ型录像机MⅡ格式是在Betacam格式之后，由松下公司研制开发。

它采用1/2英寸盒式金属磁带和非晶薄膜磁头，整机性能与Betacam-SP相当。

其磁鼓结构及走带方式如图4-27所示。

磁鼓上安装有5对词头，其中两对磁头是视频录放磁头，一对是消磁头，磁迹图形如图4-28所示。

同样也是每场视频信号记录在两条视频磁迹上，亮度和色度磁迹信号交叉排列。

图4-27图4-28四条水平音频与控制信号磁迹与前述Betacam相同。

为了抑制亮度与色度信号串扰及实际磁迹跟踪，采用了方位角记录的方式，亮度为+15°，色度为-15°。

所谓方位角就是两个磁头缝隙的方位角不是象通常那样垂直于磁头的扫描方向，而是分别向左右两边偏差一个角度，这里的角度等于15°。

这样两个磁头之间的方位差为两倍的偏差角，由于这个方位角差，使得一个磁头记录的磁迹被另一个磁头扫描是，由于方位角损失而不能重放输出，从而抑制了亮度与色度信号的串扰。

MⅡ型的主要机型有：AV-630、AV-640、AV-650以及后来的AV-63H、AV-65H等。

（三）U-matic型录像机U型录像机的质量指标次于广播及录像机，属于专业用录像机，曾广泛应用于我国地方电视台和电化教育部门，直到前些年才逐渐让位分量机。

它有两个视频磁头，欧姆形绕带方式，3/4英寸磁带。

磁鼓上磁头的分布和磁迹图形如图4-29所示。

两个磁头相隔180°安装，磁鼓每旋转一周两个磁头各记录一场信号。

U型机的磁鼓直径较大（110mm），记录速度不高（磁鼓转速25转/s），视频磁迹较宽，而且相邻磁迹有空白保护区，无相邻磁迹串扰现象。

水平磁迹有三条，音频磁迹两条，控制磁迹一条。

U型机又可分为低带，高带，超高带三种类型。

1、低带型（VO型）这种录像机的亮度信号调频载波较低，因此称低带型，典型为VO系列，如VO-5850P等，这种录像机的指标达不到广播级。

2、高带型（BVU型）这种机型的亮度信号调频载波有所提高，色度信号的降频副载波也有所提高，使信号频带展宽，从而使图象清晰度提高。

另外磁迹加宽使信噪比提高，这些改进使高带型的指标基本达到了广播级标准。

3、超高带型（SPU-matic型）它在高带型的基础上将亮度信号载频又提高一步，并且采用了高矫正力、高剥磁的SP磁带，使图象质量更高，典型如BVU-950P等。

尽管超高带型U型机已经达到广播级水平，但其指标似不如后来出现的分量型Betacam-SP和MⅡ。

（四）、家用型录像机家用型录像机中最为典型的是VHS格式和8mm格式。

１、VHS录像机VHS录像机是两磁头录像机，磁鼓直径62mm，磁鼓转速25r/s，使用1/2英寸盒式磁带，欧姆形绕带方式，走带方式为M型，如图4-30所示。

两个视频磁头采用方位角记录方式，倾斜方位角为正负6度，两磁头之间方位角差为12度，用以抑制相邻磁迹的亮度信号的串扰。

水平磁迹有三条，两条音频磁迹，其中磁迹图形如图4-31所示。

图4-30VHS磁带的行进速度对PAL制来说有两种：标准速度SP方式为23.39mm/s；LP方式为11.695mm/s，因此一盒在SP方式下录制2小时的磁带，在LP方式下可录制近4小时。

VHS也有高带型，即S-VHS。

S-VHS采用了高性能的渗钴氧化铁磁带和缝隙更窄的高精度磁头，并将亮度载频提高，使重放图像水平清晰度达400线，进入专业级的范围。

在电化教育中VHS和S-VHS的机型应用非常广泛。

２、8mm录像机8mm录像机有人称它为第二代家用录像机。

它采用8mm宽的超小型盒式金属磁带，采用两磁头螺旋扫描方位角记录方式（方位角等于正负10度），欧姆型绕带方式和自动装卸带系统。

采用了亮度调频信号与色度降频信号混合记录方式。

取消了固定全消词头而采用旋转消磁头，并且不使用CTL控制信号而是采用视频磁头记录跟踪导频信号TPS。

音频录制采用Hi-Fi技术，即把音频信号调频后以频分复用的方式与图像信号混合起来用视频磁头记录。

另外还增加了PCM数字录音方式，使8mm录像机音质显著提高，其磁头分布和磁迹图形4-32所式。

超8（Hi-8）是8mm机的高带格式，采用蒸镀型金属磁带，亮度载频也进一步提高，水平清晰度达400线，使得该机型可以进入专业级领域。

4.5 视频信号的记录原理录像机的信号处理系统主要由记录通道和重放通道组成，本节主要的分量型录像机为例来分析记录过程的工作原理。

图4-33是Betacam-SP分量录像机的记录通道方框图，下面我们对其记录的原理进行简要的分析。

一、亮度信号记录通道１、输入选择电路在输入为复合彩色视频信号的情况下，经亮色分离电路分出亮度信号和色度信号，与输入的分量亮度信号和分量色度信号分别送入亮度通道和色度通道的选择电路。

通过选择开关输入的亮度信号在场消隐期间混入VITC和VISC信号。

所谓VITC信号就是场消隐区时间玛信号，它是为了实现精确的电子编辑和节目内容的时间显示而插入到场消隐区的；所谓VISC信号是插入到场消隐区的1/2副载波信号，加入它的目的是为了提高图像清晰度和降低杂波，作为彩色编码的基准参考面而加入的。

然后亮度信号被送到非线性预加重、预加重、黑白切割等电路进行处理。

２、预加重什么是预加重？在录像机调频系统中，不可避免的要引入各种杂波，这些杂波在重放解调后，其分布是不均匀的，随着解调信号频率升高而线性增加，频率越高杂波越大，因此对信号高频端的信噪比影响较大，特别是小信号是影响更大。

为了抑制这种影响，要在视频信号调频前先对其高频成分进行提升，而且随频率上升而加大提升量，这就是预加重处理。

３、非线性预加重那么什么是非线性预加重？所谓非线性预加重就是不仅信号的加重量随频率上升而提高，而且加重量还随信号电平的减小而增加，即不同的信号电平选用不同的预加重量。

图4-34所式为Betacam-SP非线性预加重电路的输出特性。

图中表示，在亮度信号幅度最小时（黑的部分）预加重大，如信号电平为-30dB时，加重量为10dB；而当亮度信号幅度最大时（白的部分），预加重最小；如信号电平0dB时，加重量为2dB以下。

这样既可以提高黑的、灰的图像部分的信噪比，又可以防止在白的部分因预加重过大而引起过调制。

４、黑/白切割视频信号在经过预加重处理后，在信号波形的上升部分（白转黑）及下降部分（由黑转白）产生过量的脉冲尖峰，如图4-35所示。

过高的上升会使录像机过调制；过低的下冲会使频率调制器出现非线性状态；尤其在白峰电平中的下冲，过调制会在白色图像之后拖一黑尾，因此必须加以限制，黑白切割电路就是为此设置的。

但是，切割并非把超过标准的部分全部切掉，倘若如此将破坏信号的预加重效果。