Спиральное сканирование

Метод записи высокочастотных сигналов на магнитную ленту

Спиральное сканирование — метод записи высокочастотных сигналов на магнитную ленту , используемый в катушечных видеомагнитофонах , видеокассетных магнитофонах , цифровых аудиомагнитофонах и некоторых компьютерных ленточных накопителях .

При использовании этой технологии головки магнитной ленты (или чипы головок) размещаются на вращающемся барабане головки, ^[1] который перемещает чипы с высокой скоростью за счет своей высокой угловой скорости. Скорость чипов головки должна быть выше линейной скорости ленты. Лента плотно обматывается вокруг барабана. Барабан ^[2] и/или лента наклонены под углом, который позволяет чипам головки считывать ленту по диагонали. Линейная скорость ленты медленнее скорости чипов головки, что позволяет считывать или записывать высокочастотные сигналы, такие как видео. Когда лента движется линейно или продольно, чипы головки движутся по ширине ленты по диагонали. Благодаря геометрии это позволяет достигать высоких скоростей чипов головки, известных как скорости записи, несмотря на низкую линейную скорость ленты. Высокая скорость записи позволяет записывать высокочастотные сигналы. ^{[3] [4] [5]} Когда каждый чип головки входит в контакт с лентой, он создает или считывает длинные и узкие области с информацией, записанной магнитным способом, известные как дорожки. В спиральном сканировании эти дорожки располагаются по диагонали относительно длины ленты. Диагональные дорожки, считываемые или записываемые с использованием этого метода, называются спиральными дорожками. ^[2]

Головной барабан Hi-Fi NTSC VHS VCR ; три из шести головок обращены к считывателю. Спиральная траектория ленты вокруг барабана хорошо видна.

Тот же головной барабан с приподнятой для наглядности вращающейся частью

Вращающаяся часть барабана головки, на которой виден вращающийся трансформатор и три из шести головок магнитофона, используемых в этом конкретном видеомагнитофоне.

Типы

Существует несколько типов спирального сканирования. К ним относятся:

• Альфа-обёртка (α), при которой лента оборачивается вокруг барабана по всей окружности в 360 градусов . ^{[6] [7]}
• Омега-обмотка (Ω), при которой лента почти полностью оборачивается вокруг барабана, подобно греческой букве Омега. Используется в видеомагнитофонах типа C. Лента оборачивается вокруг барабана на 346 градусов, при этом для записи используется 270 градусов. Из-за этого теряется интервал вертикального гашения видеосигнала, и для предотвращения этого вторичная головка в конфигурации «1 1/2 головки» должна записывать интервал, когда видеоголовка не считывает ленту. Полный кадр видео с двумя полями может быть записан за один оборот барабана с одной головкой, создающей одну диагональную дорожку на ленте. ^{[8] [9] [10] [11]}
• C-обёртка, где лента оборачивается вокруг барабана головки в форме обратной буквы C, используемая в формате Betacam , использует обёртку от 200 до 300 градусов, где 180–270 градусов активны или используются для записи, аналогично обёртке U, которая напоминает букву U, положенную на бок, и используется в формате U-matic . Поскольку лента не оборачивается вокруг барабана так сильно, как при обёртке омега, для записи видеокадра должны использоваться две головки, создающие две диагональные дорожки, по одному полю для каждой дорожки и головки. ^{[12] [13] [10] [14]}
• M wrap, используемый в форматах VHS и цифровых видеокассет D-1 (Sony) и D-2 (видео) , наматывает ленту вокруг барабана головки по схеме или траектории ленты, напоминающей букву M, вокруг левой и правой стороны барабана головки, на 250–300 градусов вокруг него, где 180–270 градусов активны или используются для записи, с двумя головками, если используются 180 градусов. ^{[15] [16] [10] [17]}
• Половина обертки, используется для обозначения любого типа обертки, где лента покрывает приблизительно 180 градусов, или половину окружности барабана. Для записи полного кадра видео требуется по крайней мере две видеоголовки, каждая из которых записывает видеополе, из которых две необходимы для записи видеокадра. ^{[18] [19]}

Многие форматы кассет со спиральным сканированием, такие как VHS и Betacam, используют головной барабан с головками, которые используют азимутальную запись , в которой головки в головном барабане имеют зазор, наклоненный под углом, а противоположные головки имеют свои зазоры, наклоненные так, чтобы противостоять друг другу. ^{[20] [21]} Это устраняет необходимость в защитных полосах между спиральными дорожками, что позволяет обеспечить более высокую плотность информации на ленте. ^{[22] [23] [24]}

История

Эрл Эдгар Мастерсон из RCA запатентовал первый метод спирального сканирования в 1950 году. ^{[25] [26]} Немецкий инженер Эдуард Шуллер разработал метод записи спирального сканирования в 1953 году, работая в AEG. ^{[27] [28]} С появлением телевизионного вещания в Японии в начале 1950-х годов они увидели необходимость в магнитной записи телевизионного сигнала. Доктор Кеничи Савадзаки разработал прототип устройства записи спирального сканирования в 1954 году. ^[29] Устройства спирального сканирования были продемонстрированы Toshiba в 1959 году, и поскольку они записывали одно поле видео на дорожку, они были первыми, кто позволял ставить видео на паузу и воспроизводить его на скоростях, отличных от реального времени. Видеоленты со спиральным сканированием типа B и типа C начали использоваться в 1976 году. ^[30]

Галерея

• 
  Головка видеосканера видеоленты типа B
• 
  Вращающаяся головка видна в ленточном накопителе компьютера VXA
• 
  Ленточный накопитель VXA, альтернативный вид вращающейся головки и загрузочного механизма

Смотрите также

• Азимутальная запись , используемая во многих форматах видео со спиральным сканированием
• Видеокассета типа А
• 1-дюймовая видеокассета типа B
• 1-дюймовая видеокассета типа C
• Формат видеокассеты IVC о 2-дюймовом спиральном видеомагнитофоне IVC, модель 9000
• Видеомагнитофон (ВМ)
• Электронный регистрирующий аппарат Vision
• Ampex 2-дюймовый спиральный видеомагнитофон
• Симметричная фазовая запись

Ссылки

1. «Вращающийся барабан магнитной головки с гидроподшипником и с головными чипами, установленными вместе параллельно».
2. Tozer, EPJ (12 ноября 2012 г.). Справочник инженера вещания. CRC Press. ISBN 9781136024184– через Google Книги.
3. Капело, Грегори; Бреннер, Роберт С. (26 июня 1998 г.). Устранение неполадок и ремонт видеомагнитофонов. Newnes. ISBN 9780750699402– через Google Книги.
4. Дэниел, Эрик Д.; Ми, К. Денис; Кларк, Марк Х. (31 августа 1998 г.). Магнитная запись: первые 100 лет. John Wiley & Sons. ISBN 9780780347090– через Google Книги.
5. "New Scientist". Reed Business Information. 1 декабря 1983 г. – через Google Books.^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
6. Абрамсон, Альберт (15 сентября 2007 г.). История телевидения с 1942 по 2000 г. Макфарланд. ISBN 9780786432431– через Google Книги.
7. Уоткинсон, Джон (17 апреля 1996 г.). Основы телевидения. Тейлор и Фрэнсис. ISBN 9781136027543– через Google Книги.
8. Gulati, RR (декабрь 2005 г.). Монохромное и цветное телевидение. New Age International. ISBN 978-81-224-1776-0.
9. Дэниел, Эрик Д.; Ми, К. Денис; Кларк, Марк Х. (31 августа 1998 г.). Магнитная запись: первые 100 лет. John Wiley & Sons. ISBN 9780780347090– через Google Книги.
10. Tozer, EPJ (12 ноября 2012 г.). Справочник инженера вещания. CRC Press. ISBN 9781136024184– через Google Книги.
11. Справочник по магнитной записи. Springer Science & Business Media. 6 декабря 2012 г. ISBN 9789401094689– через Google Книги.
12. Меллор, Дэвид (18 июля 2013 г.). Руководство по видео для звукорежиссеров. Тейлор и Фрэнсис. ISBN 9781136120787– через Google Книги.
13. Бреннер, Роберт; Капело, Грегори (26 августа 1998 г.). Устранение неполадок и ремонт видеомагнитофонов. Elsevier. ISBN 9780080520476– через Google Книги.
14. Джексон, КГ; Таунсенд, ГБ (2014-05-15). Справочник инженера по теле- и видеотехнике. Elsevier. ISBN 978-1-4831-9375-5.
15. Бреннер, Роберт; Капело, Грегори (26 августа 1998 г.). Устранение неполадок и ремонт видеомагнитофонов. Elsevier. ISBN 9780080520476– через Google Книги.
16. Бреннер, Роберт; Капело, Грегори (26 августа 1998 г.). Устранение неполадок и ремонт видеомагнитофонов. Elsevier. ISBN 9780080520476– через Google Книги.
17. Трандл, Юджин (11 июня 2001 г.). Newnes Guide to Television and Video Technology. Newnes. ISBN 9780750648103– через Google Книги.
18. Бали, С. П. Бали, Раджив. «Аудио-видео системы». Издательство Khanna – через Google Books.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
19. Меллор, Дэвид (18 июля 2013 г.). Руководство по видео для звукорежиссеров. Тейлор и Фрэнсис. стр. 24. ISBN 9781136120787– через Google Книги.
20. Голдвассер, Сэм (январь 2000). "VCRs". Poptronics . Т. 1, № 1. С. 77–79. ISSN  1526-3681.
21. Tozer, EPJ (12 ноября 2012 г.). Справочник инженера вещания. CRC Press. ISBN 9781136024184– через Google Книги.
22. Tozer, EPJ (12 ноября 2012 г.). Справочник инженера вещания. CRC Press. ISBN 9781136024184– через Google Книги.
23. Капело, Грегори; Бреннер, Роберт С. (26 июня 1998 г.). Устранение неполадок и ремонт видеомагнитофонов. Newnes. ISBN 9780750699402– через Google Книги.
24. Трандл, Юджин (12 мая 2014 г.). Newnes Guide to TV and Video Technology. Elsevier. ISBN 9781483183169– через Google Книги.
25. Патент US2773120
26. «Магнитная видеозапись». Апрель 2019.
27. Журнал SMPTE: Издание Общества инженеров кино и телевидения, том 96, выпуски 1-6; том 96, страница 256, Общество инженеров кино и телевидения
28. "Шюллер, Эдуард - Немецкая биография" . www.deutsche-biography.de (на немецком языке) . Проверено 4 сентября 2023 г.
29. "Научный музей Toshiba: первый в мире видеомагнитофон со спиральной разверткой". toshiba-mirai-kagakukan.jp . Получено 14 июля 2021 г. .
30. Монтанья, Рикардо Седеньо (21 августа 2017 г.). Переносные движущиеся изображения: медиа-история форматов хранения. Вальтер де Грюйтер ГмбХ & Ко КГ. ISBN 9783110553925– через Google Книги.

Внешние ссылки

• Патент США компании Sony на видеокассету U-matic, поданный в 1971 году.
• Патент США компании Sony на конструкцию деки U-matic, поданный в 1971 году.
• Музей оборудования для сохранения видеоматериалов
• История телевидения с 1942 по 2000 год , Альберт Абрамсон, стр. 93.
• Страница Ampex в Экспериментальном ТВ Центре