Видеолента — это магнитная лента, используемая для хранения видео и, как правило , звука . Сохраняемая информация может быть в форме аналогового или цифрового сигнала . Видеолента используется как в видеомагнитофонах (VTR), так и, чаще всего, в видеокассетных магнитофонах (VCR) и камкордерах . Видеоленты также использовались для хранения научных или медицинских данных, таких как данные, полученные с помощью электрокардиограммы .
Поскольку видеосигналы имеют очень широкую полосу пропускания , а для неподвижных головок требуются чрезвычайно высокие скорости движения ленты, в большинстве случаев видеоголовка со спиральной разверткой вращается относительно движущейся ленты, чтобы записывать данные в двух измерениях.
Лента — это линейный метод хранения информации, поэтому возникают задержки при доступе к той части ленты, которая еще не находится напротив головок. В начале 2000-х годов появились и стали популярными высококачественные носители видеозаписи с произвольным доступом, такие как жесткие диски и флэш-память . С тех пор видеолента все чаще используется в архивных и подобных целях.
Подразделение электроники продюсерской компании Бинга Кросби , Bing Crosby Enterprises (BCE), провело первую в мире демонстрацию записи на видеокассету в Лос-Анджелесе 11 ноября 1951 года. Разрабатываемое Джоном Т. Маллином и Уэйном Р. Джонсоном с 1950 года, устройство давало то, что было описано как «размытые и нечеткие» изображения, используя модифицированный магнитофон Ampex 200 и стандартную четвертьдюймовую (0,635 см) аудиоленту, движущуюся со скоростью 360 дюймов (9,1 м) в секунду. [1] [2] Год спустя улучшенная версия с использованием однодюймовой (2,54 см) магнитной ленты была показана прессе, которая, как сообщается, выразила изумление качеством изображений, хотя они имели «постоянную зернистость, которая выглядела как изношенная кинолента». В целом качество изображения по-прежнему считалось ниже лучших записей с кинескопа на пленке. [3] Компания Bing Crosby Enterprises надеялась выпустить коммерческую версию в 1954 году, но ничего не вышло. [4]
С 1952 по 1958 год BBC экспериментировала с высокоскоростной линейной системой видеозаписи под названием Vision Electronic Recording Apparatus (VERA), но в конечном итоге от нее отказались в пользу квадруплексной видеоленты . VERA использовала полудюймовую металлизированную (1,27 см) ленту на 20-дюймовых катушках, движущуюся со скоростью 200 дюймов в секунду (5,1 м/с).
RCA продемонстрировала магнитную запись как черно-белых, так и цветных телевизионных программ в своих лабораториях в Принстоне 1 декабря 1953 года. [5] [6] Высокоскоростная продольная ленточная система, называемая Simplex, разрабатываемая с 1951 года, могла записывать и воспроизводить только несколько минут телевизионной программы . Цветная система использовала полудюймовую (1,27 см) ленту на 10½-дюймовых катушках для записи пяти дорожек, по одной для красного, синего, зеленого, синхронизации и звука. Черно-белая система использовала четвертьдюймовую (0,635 см) ленту также на 10½-дюймовых катушках с двумя дорожками, одна для видео и одна для звука. Обе системы работали со скоростью 360 дюймов в секунду (9,1 м/с) с 2500 футами (760 м) на катушку, обеспечивая 83-секундную емкость. [7] NBC, принадлежащая RCA , впервые использовала его в шоу Джонатана Уинтерса 23 октября 1956 года, когда предварительно записанная последовательность песен Дороти Коллинз в цвете была включена в прямую телевизионную программу. [8] [9]
В 1953 году Нориказу Савадзаки разработал прототип видеомагнитофона со спиральной разверткой . [10]
В феврале 1955 года BCE продемонстрировала цветную систему, используя продольную запись на полудюймовую (1,27 см) ленту. CBS , конкурент RCA, собирался заказать машины BCE, когда Ampex представила превосходящую систему Quadruplex . [11] В 1956 году BCE была приобретена компанией 3M Company.
В 1959 году компания Toshiba выпустила первый коммерческий видеомагнитофон со спиральной разверткой. [12]
Первыми коммерческими профессиональными видеокассетными аппаратами вещательного качества , способными заменить кинескопы, были двухдюймовые квадруплексные видеокассетные аппараты (Quad), представленные компанией Ampex 14 апреля 1956 года на съезде Национальной ассоциации вещателей в Чикаго . Quad использовал поперечную (сканирующую ленту по всей ее ширине) систему из четырех головок на двухдюймовой (5,08 см) ленте и неподвижные головки для звуковой дорожки.
Телевидение CBS впервые использовало Ampex VRX-1000 [13] Mark IV в своих студиях Television City в Голливуде 30 ноября 1956 года для воспроизведения отложенной трансляции Дугласа Эдвардса и новостей из Нью-Йорка в Тихоокеанском часовом поясе . [13] [14] 22 января 1957 года игровое шоу NBC Television «Правда или последствия» , созданное в Голливуде, стало первой программой, которая транслировалась во всех часовых поясах с предварительно записанной видеокассеты. [15]
В 1958 году компания Ampex представила цветной видеомагнитофон в рамках кросс-лицензионного соглашения с RCA, инженеры которой разработали его на основе черно-белого видеомагнитофона Ampex. [16] Специальный выпуск NBC «Вечер с Фредом Астером» (1958) является старейшей сохранившейся цветной видеокассетой телевизионной сети и была восстановлена Архивом кино и телевидения Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе .
7 декабря 1963 года система мгновенного воспроизведения , изначально основанная на видеокассетах, была впервые использована во время прямой трансляции игры «Армия–ВМС» ее изобретателем, режиссером Тони Верной . [17]
Хотя Quad стал отраслевым стандартом примерно на тридцать лет, у него есть недостатки, такие как невозможность заморозить изображение и отсутствие поиска по изображению. [a] Кроме того, в ранних машинах лента могла надежно воспроизводиться с использованием только того же набора самодельных головок, которые очень быстро изнашивались. [b] Несмотря на эти проблемы, Quad способен воспроизводить превосходные изображения. Последующие системы видеолент использовали спиральную развертку, при которой видеоголовки записывают диагональные дорожки (полных полей) на ленту.
Многие ранние видеозаписи не сохранились . Хотя они были намного дешевле (при многократной переработке) и удобнее кинескопа, высокая стоимость 3M Scotch 179 [13] и других ранних видеокассет (300 долларов за часовую катушку) [19] означала, что большинство вещателей стирали и использовали их повторно , и (в Соединенных Штатах) считали видеокассету просто лучшим и более экономичным средством задержки трансляций, чем кинескопы. Именно четыре часовых пояса континентальной части Соединенных Штатов сделали эту систему очень желанной в первую очередь.
Сохранились некоторые ранние видеозаписи трансляций, включая The Edsel Show , транслировавшуюся в прямом эфире 13 октября 1957 года, и An Evening With Fred Astaire , вышедшую в эфир 18 октября 1958 года и являвшуюся старейшей цветной видеокассетой развлекательной программы, которая, как известно, существовала до обнаружения эпизода Kraft Music Hall от 8 октября 1958 года , ведущим которого был Милтон Берл . Самой старой цветной видеокассетой, которая, как известно, сохранилась, является посвящение студии WRC-TV в Вашингтоне, округ Колумбия , в мае 1958 года. В 1976 году специальный выпуск NBC , посвященный 50-летию, включал отрывок из цветного специального выпуска 1957 года с Дональдом О'Коннором в главной роли ; несмотря на некоторые очевидные технические проблемы, цветная лента была на удивление хороша. Некоторые классические телевизионные программы, записанные на студийной видеокассете, были выпущены на DVD, среди них «Питер Пэн» на канале NBC (первая трансляция в 1960 году) с Мэри Мартин в роли Питера, несколько эпизодов «Шоу Шевроле Дины Шор» (конец 1950-х — начало 1960-х годов), финал « Шоу Хауди Дуди» (1960), телевизионная версия моноспектакля Хэла Холбрука «Марк Твен сегодня вечером» (первая трансляция в 1967 году) и классическая постановка балета «Щелкунчик» Михаила Барышникова (первая трансляция в 1977 году).
Следующим форматом, получившим широкое распространение, стала видеокассета Type C шириной 1 дюйм (2,54 см) , представленная в 1976 году. Этот формат ввел такие функции, как челнок, воспроизведение с различной скоростью (включая замедленную съемку) и стоп-кадр. Хотя качество 1-дюймового Type C было все еще довольно высоким, качество воспроизведения звука и изображения, достигаемое в этом формате, было немного ниже, чем у Quad. Однако по сравнению с Quad 1-дюймовые устройства Type C требовали гораздо меньше обслуживания, занимали меньше места и потребляли гораздо меньше электроэнергии.
В Европе был разработан похожий формат ленты, названный 1-дюймовой видеокассетой типа B. Аппараты типа B используют ту же 1-дюймовую ленту, что и тип C, но у них нет челнока и функций замедленной съемки, как у типа C. Однако качество изображения немного лучше. Тип B был стандартом вещания в континентальной Европе большую часть 1980-х годов.
Видеокассета — это картридж, содержащий видеоленту. В 1969 году Sony представила прототип первой широко распространенной видеокассеты, композитную систему U-matic ¾ʺ (1,905 см) , которую Sony представила на рынок в сентябре 1971 года после разработки отраслевых стандартов с другими производителями. Позже Sony усовершенствовала ее до Broadcast Video U-matic (BVU). Sony продолжила удерживать свое положение на профессиональном рынке с помощью своего постоянно расширяющегося семейства компонентных видео Betacam ½ʺ (1,27 см) , представленного в 1982 году. Этот форм-фактор ленты будет использоваться для ведущих профессиональных цифровых видеоформатов. Panasonic добилась некоторого ограниченного успеха со своей системой MII , но никогда не могла сравниться с Betacam с точки зрения доли рынка.
Следующим шагом стала цифровая революция. Sony D-1 был представлен в 1986 году и имел несжатую цифровую компонентную запись. Поскольку D-1 был чрезвычайно дорогим, вскоре после этого были представлены композитные D-2 (Sony, 1988) и D-3 (Panasonic, 1991). Ampex представила первую сжатую компонентную запись с серией DCT в 1992 году. Формат Panasonic D-5 был представлен в 1994 году. Как и D-1, он несжатый, но гораздо более доступный.
Стандарт DV , дебютировавший в 1995 году, широко использовался как в своей изначальной форме MiniDV , так и в более надежных профессиональных вариантах.
В цифровых видеокамерах Sony адаптировала систему Betacam с ее форматом Digital Betacam в 1993 году, а в 1996 году последовала за ней с более дешевым Betacam SX и форматом 2000 MPEG IMX , [20] Полупрофессиональная система DVCAM на основе DV была представлена в 1996 году. Panasonic использовала свой вариант DV DVCPRO для всех профессиональных камер, а более дорогой формат DVCPRO50 был прямым потомком. JVC разработала конкурирующий формат D9/Digital-S , который сжимает видеоданные способом, похожим на DVCPRO, но использует кассету, похожую на носитель S-VHS . Многие форматы кассет со спиральной разверткой, такие как VHS и Betacam, используют барабан головок с головками, которые используют азимутальную запись , в которой головки в барабане головок имеют зазор, наклоненный под углом, а противоположные головки имеют свои зазоры, наклоненные таким образом, чтобы противостоять друг другу. [21] [22]
Внедрение видеопроизводства HDTV потребовало носителя для хранения видео высокой четкости . В 1997 году Sony дополнила свое семейство Betacam стандартом HDCAM с поддержкой HD и его более дорогим аналогом HDCAM SR в 2003 году. Конкурирующий формат HD от Panasonic для своих камкордеров был основан на DVCPRO и назывался DVCPRO HD . Для использования в видеомагнитофонах и архивах Panasonic расширила спецификацию D-5 для хранения сжатых потоков HD и назвала ее D-5 HD .
Первые потребительские видеокассетные магнитофоны (VCR) использовали технологию Sony U-matic и были выпущены в 1971 году. Philips вышла на внутренний рынок в следующем году с N1500 . [23] Betamax от Sony (1975) и VHS от JVC (1976) создали массовый рынок для VCR, и две конкурирующие системы сражались в войне форматов видеокассет , которую в конечном итоге выиграл VHS. В Европе Philips разработала формат Video 2000 , который не нашел поддержки у компаний по прокату телевизоров в Великобритании и проиграл VHS.
Сначала видеомагнитофоны и видеокассеты были очень дорогими, но к концу 1980-х годов цена снизилась достаточно, чтобы сделать их доступными для основной аудитории. Видеокассеты наконец-то позволили потребителям купить или взять напрокат полный фильм и посмотреть его дома, когда они захотят, вместо того, чтобы идти в кинотеатр или ждать, пока он выйдет по телевидению. Это дало начало магазинам видеопроката, Blockbuster — крупнейшей сети, которая просуществовала с 1985 по 2005 год. Это также позволило владельцу видеомагнитофона начать сдвигать время просмотра фильмов и других телевизионных программ . Это вызвало огромные изменения в практике просмотра, поскольку больше не нужно было ждать повтора пропущенной программы. Переход к домашнему просмотру также изменил потоки доходов киноиндустрии, потому что домашний прокат создавал дополнительное окно времени, в течение которого фильм мог заработать деньги. В некоторых случаях фильмы, которые имели скромные результаты в своих кинотеатральных релизах, продолжали иметь высокие показатели на рынке проката (например, культовые фильмы ).
VHS стал ведущим потребительским форматом кассет для домашнего кино после войны форматов видеокассет , хотя его последователи S-VHS , W-VHS и D-VHS так и не достигли популярности. В начале 2000-х годов на рынке предварительно записанного видео VHS начал вытесняться DVD . Формат DVD имеет несколько преимуществ по сравнению с кассетой VHS. DVD гораздо лучше подходит для повторных просмотров, чем кассета VHS. В то время как кассета VHS может быть стерта путем размагничивания , DVD и другие оптические диски не подвержены воздействию магнитных полей. DVD по-прежнему могут быть повреждены царапинами. DVD меньше и занимают меньше места для хранения. DVD могут поддерживать как стандартные 4x3, так и широкоэкранные 16x9 соотношения сторон экрана, а DVD могут обеспечивать вдвое большее разрешение видео, чем VHS. DVD поддерживает произвольный доступ , в то время как кассета VHS ограничена последовательным доступом и должна быть перемотана. DVD могут иметь интерактивные меню, многоязычные дорожки, аудиокомментарии, субтитры и субтитры (с возможностью включения или выключения субтитров или выбора субтитров на нескольких языках). Кроме того, DVD можно воспроизводить на компьютере.
Благодаря этим преимуществам к середине 2000-х годов DVD-диски стали доминирующей формой предварительно записанных видеофильмов. В конце 1990-х и начале 2000-х годов потребители продолжали использовать видеомагнитофоны для записи эфирных телепередач, поскольку потребители не могли делать домашние записи на DVD-диски. Этот последний барьер на пути к доминированию DVD был разрушен в конце 2000-х годов с появлением недорогих DVD-рекордеров и цифровых видеорекордеров (DVR). В июле 2016 года последний известный производитель видеомагнитофонов Funai объявил о прекращении производства видеомагнитофонов. [24]
Ранние потребительские видеокамеры использовали полноразмерные кассеты VHS или Betamax. Более поздние модели перешли на более компактные форматы, разработанные специально для использования в меньших видеокамерах, такие как VHS-C и Video8 . VHS-C — это уменьшенная версия VHS, использующая тот же метод записи и ту же ленту, но в меньшей кассете. Кассеты VHS-C можно воспроизводить в обычном магнитофоне VHS с помощью адаптера. После появления S-VHS была выпущена также соответствующая компактная версия S-VHS-C. Video8 является косвенным потомком Betamax, использующим более узкую ленту и меньшую кассету. Из-за более узкой ленты и других технических различий невозможно разработать адаптер с Video8 на Betamax. Позднее Video8 был преобразован в Hi8 , который обеспечивает лучшее разрешение, аналогичное S-VHS.
Первый потребительский и профессиональный (prosumer) формат цифровой видеозаписи, представленный в 1995 году, использовал меньшую цифровую видеокассету (DVC). [25] Позднее формат был переименован в MiniDV , чтобы отразить схему кодирования DV , но ленты по-прежнему имеют маркировку DVC . Некоторые более поздние форматы, такие как DVC Pro от Panasonic, отражают первоначальное название. Формат DVC или MiniDV обеспечивает видео вещательного качества и сложные возможности нелинейного редактирования на потребительском и некотором профессиональном оборудовании и использовался в художественных фильмах, включая « 28 дней спустя » Дэнни Бойла (2002, снято на Canon XL1) [26] [27] и «Внутренняя империя» Дэвида Линча (2006, снято на Sony DSR-PD150). [28]
В 1999 году Sony перенесла схему записи DV на 8-мм системы, создав Digital8 . Используя те же кассеты, что и Hi8, многие камкордеры Digital8 могли воспроизводить аналоговые записи Video8 или Hi8, сохраняя совместимость с уже записанными аналоговыми видеокассетами .
Sony представила еще один формат кассет для камкордеров под названием MicroMV в 2001 году. Sony была единственным производителем электроники, который продавал камеры MicroMV. В 2006 году Sony прекратила предлагать новые модели камкордеров MicroMV. [29] В ноябре 2015 года Sony объявила, что поставки кассет MicroMV будут прекращены в марте 2016 года. [30] [31] [32]
В конце 2000-х годов MiniDV и его двоюродный брат высокой четкости HDV были двумя самыми популярными потребительскими или полупотребительскими форматами на основе лент. Форматы используют разные методы кодирования, но один и тот же тип кассеты.
С развитием технологий видеолента вышла за рамки своего первоначального использования (оригинальная запись, редактирование и трансляция) и теперь в основном является архивным носителем. Смерть ленты для видеозаписи была предсказана еще в 1995 году, когда была продемонстрирована система нелинейного монтажа Avid, сохраняющая видеоклипы на жестких дисках. Тем не менее, видеолента все еще широко использовалась, особенно потребителями, вплоть до 2004 года, когда стали доступны видеокамеры на основе DVD, а домашние компьютеры имели достаточно большие жесткие диски для хранения приемлемого количества видео.
Потребительские видеокамеры перешли от ленточных к безленточным устройствам, которые записывают видео в виде компьютерных файлов. Использовались небольшие жесткие диски и записываемые оптические диски, а твердотельная память, такая как карты SD, является нынешним лидером рынка. Есть два основных преимущества: во-первых, копирование записи с ленты на компьютер или другую видеомашину происходит в реальном времени (например, копирование десятиминутного видео займет десять минут); поскольку безленточные видеокамеры записывают видео в виде готовых к использованию на компьютере файлов данных, файлы можно копировать на компьютер значительно быстрее, чем в реальном времени. Во-вторых, безленточные видеокамеры, и те, которые используют твердотельную память в частности, намного проще механически и поэтому более надежны.
Несмотря на эти удобства, лента по-прежнему широко используется кинематографистами и телевизионными сетями из-за ее долговечности, низкой стоимости и надежности. Мастер-копии визуального контента часто хранятся на ленте по этим причинам, особенно пользователями, которые не могут позволить себе перейти на безленточные машины. В середине-конце 2000-х годов профессиональные пользователи, такие как вещательное телевидение, все еще активно использовали ленту, но безленточные форматы, такие как P2 , XDCAM и AVCHD, получали все более широкое признание.
Хотя живая запись перешла на твердотельные носители, оптические диски (XDCAM от Sony) и жесткие диски, высокая стоимость твердотельных носителей и ограниченный срок хранения жестких дисков делают их менее привлекательными для архивного использования, для чего по-прежнему используется лента. [ необходима цитата ]
Последняя видеокамера с MicroMV была снята с производства в начале 2006 года.
«Sony прекратит поставки видеокассет Betamax и кассет micro MV в марте 2016 года», — говорится в заявлении компании на японском языке на ее веб-сайте.
(«Sony с ? марта 2016 г. прекратит поставки бета-видеокассет и микрокассет МВ.»)
Мы предполагаем, что это делается для того, чтобы... освободить место на складе.
