Новости

ВИДЕОЗАПИСЬ СЕГОДНЯ И ЗАВТРА

18.03.2015
ВИДЕОЗАПИСЬ СЕГОДНЯ И ЗАВТРАВИДЕОЗАПИСЬ СЕГОДНЯ И ЗАВТРАВы наблюдаете по телевизору интереснейшую хоккейную встречу. Команды играют блестяще, страсти накалены. Мгновение — и в ворота противника влетает шайба. Вы даже рассмотреть не успели хорошенько, как это произошло. Вот досада!.. Но в это время на экране телевизора в замедленном темпе вновь появляются те же волнующие кадры.
 
Интересовались ли вы когда-нибудь, как это происходит? Ясно одно: ход игры одновременно с телевизионным репортажем записывается на пленку, которую в дальнейшем можно просмотреть снова. Видеозаписи хранятся сколь угодно долго и могут быть переданы в эфир, как только понадобятся. А о том, как их делают, рассказывает эта статья.
 
Присутствуя на спортивных состязаниях или сидя в концертном зале, вы, вероятно, не раз замечали телевизионные камеры, ведущие передачу непосредственно в эфир. Они же служат первой ступенью видеозаписи.
 
Сейчас для этих целей повсеместно применяют магнитную систему записи, а соответствующие аппараты называются видеомагнитофонами. Они работают по тому же принципу, что и обычные магнитофоны: преобразованный видеосигнал подается на магнитные головки, производящие запись на магнитную ленту. Главная трудность заключается в необходимости записывать и воспроизводить широкую полосу частот — от 50 Гц до 6 МГц, соответствующую современному телевизионному стандарту (в звукозаписи — от 20 Гц до 20 кГц).
 
Сигнал частотой 6 МГц возможно записать, если скорость ленты составляет 30—40 м/с. В этом случае длина волны записи, соответствующая низкочастотным колебаниям, составит около 0,5 м. Поэтому воспроизвести их с помощью головок от обычного магнитофона невозможно. Частотные искажения при непосредственной записи сигналов в интервале 50 Гц — 6 МГц огромны, а их коррекция практически неосуществима из-за одновременно возникающих фазовых искажений. Поэтому в видеозаписи производят частотную модуляцию вспомогательного сигнала видеосигналом, и в результате его спектр сдвигается в область высоких частот. Полученный таким образом частотно-модулированный сигнал записывается на пленку. Тем самым трудности воспроизведения низкочастотных составляющих устраняются. При воспроизведении ЧМ сигнал демодулируют.
 
Рис. 1. Расположение дорожек на магнитной ленте при наклонно-строчной записи
 
Рис. 1. Расположение дорожек на магнитной ленте при наклонно-строчной записи:
 
1 — звуковая дорожка, 2 — опорный кран ленты, 3 — дорожки записи видеосигнала, 4 — дорожка записи синхросигналов.
 
Рис. 2. Кинематическая схема видеопроигрывателя с алмазной иглой
 
Рис. 2. Кинематическая схема видеопроигрывателя с алмазной иглой:
 
1 — опорный диск, 2 — видеодиск, 3 — адаптер, 4 — тросик, 5 — барабан, 6 — поперечная передача, 7 — ведущий вал, 8 — электродвигатель
 
Чтобы при умеренной скорости магнитной ленты скорость записи была высокой, применяют наклонно-строчный способ записи с помощью вращающегося блока магнитных головок. Обычно изображение и звук записывают на одной и той же магнитной ленте (звук — продольно, по краю ленты, рис. 1).
 
Наиболее распространены четырехголовочные видеомагнитофоны. Запись видеосигналов делают на ленте шириной 50,8 мм, движущейся со скоростью 39,7 см/с, блоком из четырех головок, вращающихся со скоростью 15 000 об/мин. Скорость записи и воспроизведения составляет 41,4 м/с. Трехмоторный лентопротяжный механизм такого магнитофона имеет сложную систему авторегулировки скорости.
 
Сегодня видеозапись применяется и в научных исследованиях, и в учебном процессе. Однако возможности ее не ограничиваются только профессиональными рамками. Промышленность выпускает бытовой переносный видеомагнитофон «Электроника-501-видео», предназначенный для записи телевизионного изображения европейского стандарта (50 Гц, 625 строк) и звукового сопровождения от телевизионной камеры «Электроника-видео» или телевизора с согласующим устройством. Причем запись воспроизводится на обычный телевизионный приемник.
 
В настоящее время ведутся работы над созданием системы видеопроигрывания в домашних условиях на качественно новых принципах. Здесь речь уже идет не о магнитной видеозаписи, а о создании видеопроигрывателя с набором видеодисков, которые могут проигрываться подобно обычным грампластинкам. Эта идея привлекает своей простотой. Вы покупаете видеодиск с любым полюбившимся вам мультфильмом или с записью выступления знаменитого артиста, приносите домой и ставите на видеопроигрыватель. Последний через антенные зажимы подключен к телевизору, на экране которого появится изображение с видеодиска. Так, со временем у вас составится собственная видеотека, подобно библиотеке или фонотеке.
 
Создание системы видеопроигрывания происходит одновременно по трем различным направлениям. Отметим сразу: сходство видеодисков с обычными грампластинками чисто поверхностное. По современным стандартам высококачественной звукозаписи соответствуют
 
300 000 информационных бит (единиц емкости информации) в секунду при плотности около 5000 бит на мм2. То есть обычная пластинка со скоростью 33 1/3 об/мин рассчитана на программу в 30—40 мин. А при записи телевизионного изображения информационный поток становится в 100 раз интенсивнее и плотнее, хотя площадь поверхности диска останется прежней.
 
Первый вариант видеопроигрывателя по внешнему виду напоминает обычный электрофон. Применяя частотную модуляцию несущих колебаний, на диске нарезают канавку, на которой записан полный диапазон видео- и звуковых сигналов. Сокращение расстояния между канавками до минимума позволяет увеличить количество радиальных дорожек с 14 до 140 на мм, а это, в свою очередь, повышает плотность записанной информации в 100 раз. Звукосниматель представляет собой острую алмазную иглу, жестко связанную с пьезоэлектрическим элементом. Он преобразует колебания иглы в электрические сигналы(рис. 2). Цветное телевизионное изображение записывается таким образом, чтобы на каждый кадр приходился один полный оборот диска. Тогда при телевизионном стандарте 25 кадров в секунду диск должен вращаться со скоростью 1500 об/мин (запись воспроизводится в течение 10 мин). Видеодиск легко повредить, поэтому извлекает его из пакета и вкладывает обратно после проигрывания специальный автомат.
 
Второй вариант видеопроигрывателя (его разрабатывает голландская фирма «Филлипс») строится на основе фазовой модуляции с применением лазерного луча в роли оптического бесконтактного звукоснимателе (рис. 3). В процессе записи с помощью лазера нарезают на диске продолговатые углубления шириной 0,7 мк и длиной от 0,8 до 2,5 мк, следующие друг за другом непрерывными спиралями. Благодаря чрезвычайно малым размерам и высокой плотности углублений — они расположены на расстоянии двух микрон друг от друга — при фазовой модуляции укладывают до 500 дорожек на радиальный миллиметр. Такой односторонний фазо-модуляционный диск, рассчитанный на 30-минутную программу, состоит из трех слоев: защитного, информационного и сильно отражающего слоя алюминия.
 
Рис. 3. Блок-схема лазерного видеопроигрывателя
 
Рис. 3. Блок-схема лазерного видеопроигрывателя:
 
1 — видеодиск, 2 — электродвигатель, 3 — объектив, 4 — зеркало, 5 — оптическая система, 6 — лазер, 7 — источник питания, 8 — телевизионная камера, 9 — светочувствительное устройстве, 10 — телевизор.
 
Рис. 4. Структура диска емкостного видеопроигрывателя
 
Рис. 4. Структура диска емкостного видеопроигрывателя:
 
1 — металлическое покрытие, 2 — сапфировая игла, 3 — металлическая прокладка, 4 — винил, 5 — стирол, 6 — масло.
 
Луч гелиево-неонового лазера мощностью 1 мВт сфокусирован в виде точки Ø 1 мк на видеодиск. Отразившись от алюминиевого слоя, через фокусирующую линзу он направляется на фотодетектор. Последний преобразует световой сигнал в электрический «изображение — звук». Таким образом, световая течка бежит по дорожке вращающегося диска, пересекая содержащие видеоинформацию углубления. Отраженный луч света модулируется в зависимости от их вы-соты и длины. А поскольку здесь нет иглы звукоснимателя и, следовательно, механического контакта с видеодиском, последний может служить очень долго.
 
Емкостный видеопроигрыватель занимает промежуточное положение между двумя упомянутыми устройствами. Как и в первом, в нем используется диск с нанесенными на нем канавками, информацию с которых считывает механический звукосниматель. Дорожки расположены на расстоянии 4,57 мк друг от друга, с плотностью 225 на радиальный миллиметр. Диск состоит из пяти слоев (рис. 4). Виниловая сердцевина содержит информационные щели длиной от 0,23 до 1,23 мк. Далее с обеих сторон находится слой металлического и стиролового покрытия. Поверх стирола наносится слой масла, что увеличивает долговечность как самого диска, так и иглы звукоснимателя. Двусторонние диски рассчитаны на шестидесятиминутную программу.
 
Сигнал, записанный на диске, воспроизводит емкостный датчик. Тонкое металлическое покрытие на конце сапфировой иглы звукоснимателя служит одной обкладкой, а металлический слой в диске — второй обкладкой конденсатора. Стироловое покрытие выполняет роль диэлектрика, Когда игла движется по канавке через информационные щели, изменения напряжений между Обкладками конденсатора передаются специальному блоку, в котором происходит усиление и превращение записанной информации в стандартный видеосигнал.
 
В отличие от систем со скоростью проигрывания дисков 1500 об/мин, механически-емкостная система рассчитана на скорость 375 об/мин. Это соответствует прохождению четырех кадров за один оборот видеодиска. Относительно медленная скорость проигрывания совместно с использованием простого, механического звукоснимателя значительно удешевляет стоимость подобных видеопроигрывающих устройств. При бережном обращении диск выдерживает не менее чем 100 проигрываний, а долговечность иглы звукоснимателя — около 200 часов непрерывной работы.
 
Видеопроигрыватели, о которых мы сегодня рассказали, находятся в стадии разработки. Какой из них окажется более удачным — покажет время.
 
Л. МОРОЗОВА




Рекомендуем почитать
  • ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ НА 50000В
    ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ НА 50000ВИзготовление самоделок такого рода требует особых умений и знаний. Если это ваша первая самоделка, подобного вида, следует обратиться за помощью к специалисту (для собственной безопасности). Статья лишь демонстрирует процесс изготовление блока питания. Автор статьи не несет ответственности за любой ущерб или травмы, вызванные использованием данной информации.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.