Înregistrarea video elicoidală ( ing. Scanare elicoidală ) este o metodă de înregistrare magnetică a unui semnal de televiziune , în care pistele video rezultate sunt situate la un unghi față de direcția de mișcare a benzii magnetice [1] . Tehnica înregistrării magnetice cu linie oblică poate fi utilizată pentru a înregistra orice semnal de înaltă frecvență pe bandă magnetică, de exemplu, în reportofoare bobină-la-bobină sau casete, formatul de înregistrare audio digitală Digital Audio Tape , diverse dispozitive de stocare a datelor computerizate pe bandă .
Metoda de înregistrare a liniilor încrucișate dezvoltată în 1956 de Ampex a avut o serie de dezavantaje, dintre care cel mai semnificativ a fost imposibilitatea de a afișa un cadru înghețat pe ecran, deoarece fiecare câmp de televiziune nu a fost înregistrat în întregime, ci a fost segmentat în mai multe piste magnetice. la înregistrarea cu diferite capete video pe măsură ce banda avansează. Fiecare pistă magnetică, înregistrată de un cap separat, conținea un segment de câmp de televiziune format din 16 linii de scanare . Prin urmare, atunci când mișcarea casetei se oprește, doar un astfel de segment al câmpului este disponibil pentru șefii reportofonului. Același lucru este valabil și pentru redarea video la viteză non-standard, ceea ce nu este posibil în formatele segmentate. Cu înregistrarea video înclinată, este posibil să înregistrați fiecare câmp și chiar întregul cadru pe o singură pistă, datorită căreia un cadru înghețat este implementat cu același succes ca redarea lentă sau rapidă.
Prototipul dispozitivului cu înregistrare video în linie înclinată a fost dezvoltat de Norikazu Sawazaki în 1953 [2] . Indiferent de el, metoda de înregistrare pe linii oblice a fost dezvoltată în Germania de inginerul Eduard Schüller. Primele aparate de înregistrare video care funcționează pe acest principiu au fost dezvoltate de Bosch și au folosit o bandă magnetică de 1 inch (25,4 mm) lățime [3] .
Absența segmentării în înregistrarea video pe linie oblică a făcut posibilă, de asemenea, implementarea editării video electronice fără un bloc de memorie de cadru și abandonarea lipirii fizice a unei benzi video magnetice cu dezvoltarea de piste cu o compoziție specială, care trebuia să fie realizat de editori în format Quadruplex [4] . Tehnologia a înlocuit rapid sistemele de înregistrare cu linii încrucișate de pe piața înregistrărilor video datorită complexității mai reduse, fiabilității crescute, costurilor mai mici de producție și întreținere, dispozitivelor mai ușoare, costurilor reduse cu energie și opțiunilor mai flexibile. Combinația acestor avantaje a făcut posibilă crearea de casetofone video adecvate pentru uz casnic.
Semnalul video în bandă largă [* 1] este înregistrat de capete magnetice instalate pe un tambur special rotativ al capetelor video 3 (FIG. 1) [5] . Transmisia și recepția unui semnal de la capete se realizează folosind un transformator rotativ încorporat [6] . Banda magnetică 10 înconjoară un tambur cilindric cu capete video [* 2] într-o spirală, datorită căreia capetele înregistrează linii de semnal video oblice [7] [8] pe bandă pe măsură ce toba se rotește . Această metodă vă permite să înregistrați un semnal de înaltă frecvență datorită vitezei mari de mișcare a capetelor video în raport cu banda magnetică și este utilizată în majoritatea formatelor de înregistrare video, inclusiv VHS , Betamax , U-matic , Betacam , Hi8 , DV , format inch „C” etc. În plus, notația italica este utilizată pentru înregistrarea digitală a altor tipuri de informații [* 3] .
Principiul notației oblice
buclă în formă de α de videorecordere cu un singur cap
Înregistroare video cu un singur cap în buclă Ω
Ω-bucla a VCR-urilor cu două capete
Există aparate video pentru înregistrarea în linie oblică cu unul sau două capete video pe tambur. În acest caz, un cadru de televiziune complet este întotdeauna înregistrat într-o singură rotație a tamburului. În formatele cu două capete, fiecare dintre ele înregistrează un câmp TV pe jumătate de tură. VCR-urile moderne pot conține mult mai multe capete pe o tobă, deoarece unele formate video înregistrează diferite părți ale semnalului video cu capete diferite. Cu toate acestea, principiul înregistrării cu două capete este păstrat, deoarece toate aceste capete înregistrează încă un câmp. Circuitul cu două capete a devenit cel mai răspândit datorită simplității mai mari a traseului benzii folosind mișcarea benzii în formă de Ω.
Cu metoda descrisă de înregistrare video pe bandă magnetică, se obţine o semnalogramă, prezentată în fig. 2, unde A este lățimea benzii magnetice, B este lățimea zonei de înregistrare video, W este lățimea zonei de suprapunere completă a capetelor video, D este pista de control înregistrată de capul magnetic fix 6 și servește la sincronizarea mișcării benzii și a rotației tamburului capetelor video, C este lățimea celor două piste audio pe care sunetul este înregistrat cu capete magnetice fixe. Cursurile de pe pistele înregistrării video reprezintă impulsuri de stingere a liniilor situate pe piste adiacente opuse unele de altele datorită calculului geometriei signalogramei. Acest lucru previne eșuarea sincronizării orizontale atunci când capul video este înclinat și este citit semnalul piesei adiacente, afișând câmpul de imagine adiacent [9] .
O astfel de aranjare a pieselor, în conformitate cu „criteriul de corelare a liniilor”, crește stabilitatea redării cu abateri ale vitezei benzii, precum și în modurile slow-motion sau fast-motion [10] [11] . Pentru a sincroniza mișcarea benzii și rotația tamburului în timpul redării, ceea ce este necesar pentru urmărirea exactă a capetelor video de-a lungul liniilor semnalogramei, toate aparatele de înregistrare video sunt echipate cu un sistem de urmărire automată [12] .
Spre deosebire de înregistrarea video cu linii încrucișate, în care pistele semnalului video erau aproape perpendiculare pe direcția de mișcare a benzii magnetice, înregistrarea video în linie oblică vă permite să măriți lungimea pistelor și, ca urmare, să creșteți capul relativ. /viteza benzii cu dimensiuni relativ compacte și o lățime mică a filmului. În același timp, lungimea mare a pistelor video impune cerințe sporite privind acuratețea tensiunii benzii magnetice, modificări în care pot duce la erori de sincronizare în timpul redării. Odată cu dezvoltarea înregistrărilor video digitale magnetice care înlocuiesc analogul, sistemul de linie înclinată este folosit și în majoritatea aparatelor de înregistrare video digitale.
Orice sistem de înregistrare video are scopul de a stoca cât mai multe informații posibil pe o bandă de o lățime dată, în timp ce informațiile de pe fiecare linie următoare (adică, trecerea capului) nu ar trebui să încalce informațiile înregistrate anterior. O modalitate de a rezolva această problemă este introducerea spațiilor de gardă (zone goale între liniile adiacente ale unui disc), ceea ce duce la risipa de bandă scumpă. Toate formatele de videocasetofon și casetofone timpurii (cum ar fi VCR sau U-matic ) au folosit această metodă.
Mai târziu, aparatele video cu linie oblică au folosit metoda de înregistrare video azimutală, cunoscută și sub denumirea de înregistrare în fază simetrică. În acest caz, pe un tambur cu două capete, unul dintre ele este instalat cu o ușoară înclinare a spațiului magnetic spre stânga, iar al doilea spre dreapta. Datorită înclinației diferite a capetelor, informațiile înregistrate la unghiul „greșit” pentru acest cap nu sunt citite, astfel încât următoarea linie poate fi înregistrată fără goluri de protecție - un câmp de televiziune după altul, etc. În practică, situațiile în care unul suprapunerile de linii unele date nu sunt deloc rare. Înregistrarea azimutală a fost folosită nu numai în formatele ulterioare de înregistrare video (cum ar fi VHS sau Betamax ), ci și în dispozitivele digitale de stocare a datelor.
Utilizarea înregistrării video în azimut face posibilă utilizarea spațiului de pe bandă rezervat anterior pentru goluri de gardă și, astfel, permite înregistrarea mai multor informații pe bandă de aceeași lungime.
Înainte de introducerea în masă a tehnologiei, trebuiau rezolvate o serie de probleme conexe. Viteza relativă mare de mișcare a suprafeței capetelor magnetice și a benzii duce la uzura rapidă a ambelor suprafețe. Pentru a evita acest lucru, ambele suprafete trebuie sa fie bine lustruite, iar suprafetele capetelor in contact cu banda trebuie sa fie realizate dintr-un material durabil, rezistent la uzura. Majoritatea sistemelor de înregistrare oblice funcționează cu un spațiu de aer între bandă și tamburul de cap. O altă problemă este transmisia semnalului de la capete rotative. Această problemă este rezolvată prin conectarea semnalului (semnalelor) inductiv cu ajutorul unui transformator rotativ . Mecanismul de antrenare a benzii este semnificativ mai complex decât în cazul capetelor fixe, deoarece banda trebuie trasă de-a lungul tamburului care conține capetele magnetice în timpul încărcării. În plus, la casetofonele video, banda trebuie scoasă din casetă, întinsă de-a lungul tamburului și, de asemenea, între capstan și rola de presiune. Toate acestea duc la complicarea mecanismului de unitate de bandă și la o posibilă scădere a fiabilității.