.jpg/1280px-Ampex_VR1000A_(serial_329).jpg)
Видеомагнитофон ( VTR ) — это магнитофон, предназначенный для записи и воспроизведения видео- и аудиоматериалов с магнитной ленты . Первые видеомагнитофоны представляли собой устройства с открытыми катушками , которые записывали на отдельные катушки ленты шириной 2 дюйма (5,08 см). Они использовались в телевизионных студиях, заменяя кинопленку и делая запись для телевизионных приложений дешевле и быстрее. Начиная с 1963 года видеомагнитофоны сделали возможным мгновенное воспроизведение во время транслируемых по телевидению спортивных мероприятий. Улучшенные форматы, в которых лента находилась внутри видеокассеты , были введены около 1969 года; машины, которые их воспроизводили, называются видеомагнитофонами .
Соглашение японских производителей о едином стандартном формате записи, которое позволяло воспроизводить кассеты, записанные на устройствах одного производителя, на устройствах другого, сделало возможным появление потребительского рынка; и первый потребительский видеокассетный магнитофон, использовавший формат U-matic , был представлен Sony в 1971 году. [1]
В начале 1951 года Бинг Кросби спросил своего главного инженера Джона Т. (Джека) Маллина, можно ли записывать телевидение на ленту, как это было в случае со звуком. Маллин сказал, что, по его мнению, это возможно. Бинг попросил Ampex построить одну, а также создал лабораторию для Маллина в Bing Crosby Enterprises (BCE) для ее создания. [2] В 1951 году считалось, что если лента будет работать на очень высокой скорости, она может обеспечить необходимую полосу пропускания для записи видеосигнала. Проблема заключалась в том, что видеосигнал имеет гораздо более широкую полосу пропускания, чем аудиосигнал (6 МГц против 20 кГц), что требовало чрезвычайно высокой скорости ленты для его записи. Однако была и другая проблема: конструкция магнитной головки не позволяла записывать полосы пропускания более 1 мегагерца независимо от скорости ленты.
Первые попытки видеозаписи с использованием записывающих устройств, похожих на аудиомагнитофоны с фиксированными головками, оказались безуспешными. Первая такая демонстрация этой техники была проведена BCE 11 ноября 1951 года. Результатом стало очень плохое изображение. Еще одной из ранних попыток был Vision Electronic Recording Apparatus , высокоскоростная многодорожечная машина, разработанная BBC в 1952 году. [3] Эта машина использовала тонкую стальную ленту на 21-дюймовой (53,5 см) катушке, движущейся со скоростью более 200 дюймов (510 см) в секунду. Несмотря на 10 лет исследований и усовершенствований, она так и не получила широкого распространения из-за огромной длины ленты, необходимой для каждой минуты записанного видео.
К 1952 году BCE также перешла на многодорожечные машины, но обнаружила ограничения в полосе пропускания записи даже на высоких скоростях. В 1953 году BCE обнаружила, что проблема была в конструкции магнитной головки. Эта проблема была исправлена, и полоса пропускания, превышающая предел в 1 мегагерц, могла быть записана. [2] Поскольку BCE и AMPEX работали вместе над видеомагнитофоном, новая конструкция головки была им предоставлена, и AMPEX использовала ее в своем рекордере. В 1955 году BCE продемонстрировала цветной рекордер вещательного качества, работавший со скоростью 100 дюймов в секунду, и CBS заказала три таких. Было опробовано много других систем записи с фиксированной головкой, но все они требовали непрактично высокой скорости ленты. Стало ясно, что практическая технология видеозаписи зависит от поиска способа записи широкополосного видеосигнала без высокой скорости ленты, требуемой машинами с линейной разверткой.
В 1953 году Эдуард Шуллер из Telefunken запатентовал технологию спирального сканирования . Другим решением была технология поперечного сканирования, разработанная Ampex около 1954 года, в которой записывающие головки монтировались на вращающемся барабане и записывали дорожки в поперечном направлении, поперек ленты. Записывая по всей ширине ленты, а не только на узкой дорожке по центру, эта техника достигала гораздо более высокой плотности данных на линейный сантиметр ленты, позволяя использовать более низкую скорость ленты в 15 дюймов в секунду. Ampex VRX-1000 стал первым в мире коммерчески успешным видеомагнитофоном в 1956 году. Он использовал формат 2″ квадруплекса , используя двухдюймовую (5,1 см) ленту. [4] Из-за своей цены в 50 000 долларов США Ampex VRX-1000 могли себе позволить только телевизионные сети и крупнейшие отдельные станции. [5]
К началу 1957 года единственным успешным производителем видеоленты была компания 3M , поскольку этот продукт было чрезвычайно сложно производить с необходимым качеством. Три американские сети официально ввели использование видеоленты 28 апреля 1957 года, «с переходом на летнее время», и в это время «вероятно, у них было не более 50 пригодных к использованию рулонов ленты — настолько это было критично». [6]
Система видеозаписи на квадруплексную магнитную ленту компании Ampex имеет определенные ограничения, такие как отсутствие возможности чистой паузы или стоп-кадра, поскольку при остановке движения ленты на головках воспроизведения присутствует только один сегмент записи изображения (всего 16 строк изображения в каждом сегменте), поэтому она может воспроизводить узнаваемые изображения только при воспроизведении ленты с нормальной скоростью. [7] ) Но, несмотря на свои недостатки, она оставалась стандартом для студий вещания примерно до 1980 года. Система спиральной развертки преодолела это ограничение. [8]
В 1959 году компания JVC продемонстрировала свой первый видеомагнитофон с винтовой разверткой под названием KV-1. [9] В 1963 году компания Philips представила свой 1-дюймовый видеомагнитофон с винтовой разверткой EL3400 (предназначенный для коммерческого и домашнего использования), а Sony выпустила на рынок 2-дюймовый PV-100 — свой первый катушечный видеомагнитофон , предназначенный для коммерческого, медицинского, авиационного и образовательного использования. [10]
Telcan, произведенный Nottingham Electronic Valve Company и продемонстрированный 24 июня 1963 года , [11] был первым домашним видеомагнитофоном. Его можно было купить как отдельное устройство или в виде набора за 60 фунтов стерлингов. Однако у него было несколько недостатков: он был дорогим, его было сложно собрать, и он мог записывать только 20 минут за раз в черно-белом режиме. [12] [13] [14]
Модель Sony CV-2000 , впервые представленная на рынке в 1965 году, является их первым видеомагнитофоном, предназначенным для домашнего использования, и основана на полудюймовой ленте. [15] Ampex и RCA последовали за ними в 1965 году со своими собственными катушечными монохромными видеомагнитофонами по цене менее 1000 долларов США для домашнего потребительского рынка. Предварительно записанные видео для домашнего воспроизведения стали доступны в 1967 году. [16]
Формат EIAJ — это стандартный полудюймовый формат, используемый различными производителями. EIAJ-1 — это формат с открытой катушкой. EIAJ-2 использует картридж, который содержит подающую катушку, но не приемную катушку. Поскольку приемная катушка является частью рекордера, ленту необходимо полностью перемотать перед извлечением картриджа, что является относительно медленной процедурой.
Развитие видеокассеты последовало за другими заменами систем с открытыми катушками на кассету или картридж в потребительских товарах: 4-дорожечный аудиокартридж Stereo-Pak в 1962 году, компактная аудиокассета и картридж для пленки Instamatic в 1963 году, 8-дорожечный картридж в 1965 году и домашний картридж для кинопленки Super 8 в 1966 году. До изобретения видеомагнитофона живое видео записывалось на кинопленку в процессе, известном как телезапись или кинескопирование. Хотя первые квадруплексные видеомагнитофоны записывали с хорошим качеством, записи нельзя было замедлить или заморозить , поэтому процессы кинескопирования продолжали использоваться в течение примерно десятилетия после разработки первых видеомагнитофонов.
В технике, используемой во всех видеомагнитофонах с поперечной разверткой, записывающие головки устанавливаются на быстро вращающемся барабане, который прижимается к движущейся ленте, поэтому головки движутся по ленте по поперечной или почти вертикальной траектории, записывая видеосигнал на последовательных параллельных дорожках поперек ленты. Это позволяет использовать всю ширину ленты, сохраняя гораздо больше данных на дюйм ленты, по сравнению с фиксированной головкой, используемой в аудиозаписи, которая записывает одну дорожку на ленте. Головки движутся по ленте с высокой скоростью, необходимой для записи видеосигнала с высокой пропускной способностью, но лента движется с более медленной скоростью через машину. Кроме того, три обычных дорожки записываются вдоль края ленты неподвижными записывающими головками. Для правильного воспроизведения движение головок должно быть точно синхронизировано с движением ленты через тон-кабестан, поэтому записывается контрольная дорожка синхронизирующих импульсов. Другие две дорожки предназначены для аудиоканала и дорожки подсказки.
Ранние машины использовали 2-дюймовую квадруплексную систему Ampex , в которой барабан имеет 4 головки и вращается со скоростью 14 400 об/мин перпендикулярно ленте, поэтому записанные дорожки располагаются поперечно оси ленты. С 2-дюймовой лентой для одного аналогового видеокадра NTSC требуется 16 дорожек или 20 для кадра PAL.
Методы спирального сканирования используют записывающий барабан с диагональной осью вращения. Лента продольно оборачивается вокруг барабана холостыми колесами, поэтому головки ленты, вместо того чтобы двигаться по ленте почти под углом 90° к направлению движения, как в квадруплексной системе, движутся по ленте под небольшим углом, записывая длинную диагональную дорожку по ленте. Это позволяет записывать целый кадр на дорожку. Это упрощает электронику и системы синхронизации. Это также позволяет останавливать запись (стоп-кадр) во время воспроизведения, чтобы отобразить один неподвижный кадр, просто останавливая механизм транспортировки ленты, позволяя головкам ленты многократно проходить по одной и той же дорожке.
Эта техника записи имеет много потенциальных источников ошибок синхронизации. Если механизм работает с абсолютно постоянной скоростью и никогда не меняется от момента к моменту или от времени записи до времени воспроизведения, то синхронизация сигнала воспроизведения точно такая же, как и на входе. Однако, поскольку несовершенство неизбежно, синхронизация воспроизведения всегда в некоторой степени отличается от исходного сигнала. Продольная ошибка (ошибка, возникающая из-за эффектов в длинном направлении ленты) может быть вызвана изменениями скорости вращения привода ведущего вала , растяжением ленточного носителя и застреванием ленты в машине. Поперечная ошибка (ошибка, возникающая из-за эффектов в поперечном направлении ленты) может быть вызвана изменениями скорости вращения сканирующего барабана и различиями в угле между лентой и сканирующими головками (обычно устраняется средствами управления видеотрекингом ) . Продольные ошибки похожи на те, которые вызывают вау и дрожание в аудиозаписях. Поскольку эти ошибки не столь незаметны и поскольку стандартной практикой видеозаписи является запись параллельной дорожки управления, эти ошибки обнаруживаются, и сервомеханизмы соответствующим образом настраиваются, чтобы значительно уменьшить эту проблему.
Многие из недостатков систем с открытыми катушками были преодолены с изобретением видеомагнитофона ( VCR), в котором видеолента заключена в удобную для пользователя оболочку видеокассеты . Впоследствии это стало самым знакомым типом VTR, известным потребителям. В этой системе лента предварительно прикреплена к двум катушкам, заключенным в кассету, а загрузка и выгрузка ленты автоматизированы. Пользователю нет необходимости когда-либо прикасаться к ленте, и носитель может быть защищен от пыли, грязи и перекосов ленты, которые могут испортить записывающий механизм. Как правило, единственный раз, когда пользователь когда-либо касается ленты в видеокассете, это когда возникает неисправность из-за застревания ленты в механизме.
Домашние видеомагнитофоны впервые появились в начале 1970-х годов, когда Sony выпустила модель VO-1600 в 1971 году [17] , а Philips выпустила в Англии модель 1500 годом позже [18] . Первой системой, которая имела заметный успех у потребителей, была Betamax (или Beta) от Sony в 1975 году. Вскоре за ней последовал конкурирующий формат VHS (Video Home System) от JVC в 1977 году [18] , а позже и другие форматы, такие как Video 2000 от Philips , V-Cord от Sanyo и Great Time Machine от Quasar .
Вскоре началась война форматов Beta/VHS, в то время как другие конкуренты быстро исчезли. Продажи Betamax в конечном итоге начали сокращаться, и через несколько лет VHS вышел победителем из войны форматов. В 1988 году Sony начала продавать свои собственные машины VHS, и, несмотря на заявления о том, что она все еще поддерживает Beta, было ясно, что формат больше не был жизнеспособен в большинстве частей света. В некоторых частях Южной Америки и в Японии Betamax продолжал быть популярным и все еще производился до конца 2002 года. [19]
Более поздние разработки привели к тому, что аналоговые магнитные ленты были в значительной степени заменены цифровыми форматами видеолент. После этого большая часть рынка VTR, в частности видеокассеты и видеомагнитофоны, популярные на потребительском уровне, также были заменены неленточными носителями, такими как DVD и позднее оптические диски Blu-ray .
Технологии видеомагнитофонов включают в себя:
В хите группы The Buggles « Video Killed the Radio Star », первом видеоклипе, когда-либо транслировавшемся на MTV , есть строчка «Во всем виноват VTR». [21]