A helikális videorögzítés ( eng. Helical scan ) egy televíziós jel mágneses rögzítésének módszere, amelyben a keletkező videosávok a mágnesszalag mozgási irányával szöget zárnak be [1] . A ferde vonalú mágneses rögzítés technikája bármilyen nagyfrekvenciás jel rögzítésére használható mágnesszalagra, például tekercses vagy kazettás videomagnókban, digitális hangrögzítési formátumban Digital Audio Tape , különféle számítógépes adattároló eszközökön szalag .
Az Ampex által 1956 -ban kifejlesztett keresztvonalas rögzítési módszernek számos hátulütője volt, amelyek közül a legjelentősebb az volt, hogy nem lehetett kimerevített képkockát megjeleníteni a képernyőn, mivel az egyes televíziós mezőket nem rögzítették teljesen, hanem több mágneses sávra szegmentálták . ha a szalag előrehaladtával különböző videofejekkel rögzít. Minden mágneses sáv, amelyet külön fej rögzített, tartalmazott egy televíziós mező szegmenst, amely 16 pásztázási vonalból állt . Ezért, amikor a szalagmozgás leáll, a mezőnek csak egy ilyen szegmense érhető el a magnó fejei számára. Ugyanez vonatkozik a nem szabványos sebességű videólejátszásra is, ami szegmentált formátumokban nem lehetséges. A ferde videórögzítésnél lehetőség van minden mező, sőt a teljes képkockát egy sávra rögzíteni, aminek köszönhetően a kimerevítő képkocka ugyanolyan sikerrel valósul meg, mint a lassú vagy gyors lejátszás.
A ferde vonalú videofelvétellel rendelkező készülék prototípusát Norikazu Sawazaki fejlesztette ki 1953 -ban [2] . Tőle függetlenül a ferde vonalas felvétel módszerét Németországban fejlesztette ki Eduard Schüller mérnök. Az első ezen az elven működő videorögzítőket a Bosch fejlesztette ki, és 1 hüvelyk (25,4 mm) széles mágnesszalagot használtak [3] .
A szegmentálás hiánya a ferde vonalas videórögzítésnél lehetővé tette az elektronikus videószerkesztés keretmemória blokk nélküli megvalósítását is, illetve a mágneses videoszalag fizikai ragasztásának elhagyását speciális összetételű sávok fejlesztésével, amit kellett szerkesztők végezték Quadruplex formátumban [4] . A technológia gyorsan kiszorította a keresztvonalas rögzítési rendszereket a videórögzítési piacról a kisebb bonyolultság, a nagyobb megbízhatóság, az alacsonyabb gyártási és karbantartási költségek, a könnyebb eszközök, az alacsonyabb energiaköltségek és a rugalmasabb lehetőségek miatt. Ezen előnyök kombinációja lehetővé tette az otthoni használatra alkalmas videomagnók létrehozását.
A szélessávú videojelet [* 1] a 3 videofejek speciális forgó dobjára szerelt mágneses fejek rögzítik (1. ÁBRA) [5] . A fejekből érkező jel továbbítása és vétele egy beépített forgó transzformátor segítségével történik [6] . A 10 mágnesszalag egy hengeres dobot vesz körül videofejekkel [* 2] spirálban, aminek köszönhetően a fejek ferde videojelvonalakat [7] [8] rögzítenek a szalagon, miközben a dob forog . Ezzel a módszerrel nagyfrekvenciás jelet rögzíthet a videofejeknek a mágnesszalaghoz viszonyított nagy mozgási sebessége miatt, és a legtöbb videórögzítési formátumban használják, beleértve a VHS -t , a Betamax -ot , az U-matic -ot , a Betacam -ot , a Hi8 -at , a DV -t. , "C" hüvelykes formátum , stb. Ezenkívül dőlt betűs jelölést használnak más típusú információk digitális regisztrálásához [* 3] .
A ferde jelölés elve
Egyfejes videorögzítők α-alakú hurka
Ω-hurkos egyfejes videorögzítők
Kétfejes videomagnók Ω-hurka
Vannak videomagnók a ferde vonalú rögzítéshez, egy vagy két videofejjel a dobon. Ebben az esetben a teljes televíziós képkocka mindig a dob egy fordulata alatt kerül rögzítésre. A kétfejes formátumokban mindegyik fél fordulatonként egy TV-mezőt rögzít. A modern videomagnók sokkal több fejet tartalmazhatnak egy dobon, mivel egyes videoformátumok a videojel különböző részeit más-más fejjel rögzítik. A kétfejes rögzítés elve azonban megmarad, mivel ezek a fejek továbbra is egy mezőt rögzítenek. A kétfejes áramkör az Ω alakú szalagmozgást alkalmazó szalagút egyszerűbbsége miatt vált a legelterjedtebbé.
A mágnesszalagra történő videorögzítés ismertetett módszerével a 1. ábrán látható jelogramot kapunk. 2, ahol A a mágnesszalag szélessége, B a videofelvételi terület szélessége, W a videofejek teljes átfedésének szélessége, D a rögzített mágneses fej által rögzített vezérlősáv A 6. ábrán látható, és a szalag mozgásának és a videofejek dobjának forgásának szinkronizálására szolgál, C a két hangsáv szélessége, amelyekre rögzített mágneses fejekkel hangot rögzítenek. A videofelvétel sávjain lévő löketek vonalkioltó impulzusokat jelentenek, amelyek a szignalogram geometriájának kiszámítása miatt a szomszédos, egymással szemben lévő sávokon helyezkednek el. Ez megakadályozza, hogy a vízszintes szinkronizálás meghiúsuljon, amikor a videofej meg van döntve, és a szomszédos sáv jelét beolvassák, megjelenítve a szomszédos képmezőt [9] .
A sávok ilyen elrendezése a "vonalkorreláció kritériumának" megfelelően növeli a lejátszás stabilitását szalagsebesség-eltérésekkel, valamint lassított vagy gyorsított módban [10] [11] . A szalag mozgásának és a dob forgásának lejátszás közbeni szinkronizálására, ami szükséges a videofejek pontos követéséhez a szignalogram vonalain, minden videorögzítőt felszerelnek egy automatikus nyomkövető rendszerrel [12] .
Ellentétben a keresztvonalas videofelvétellel, amelyben a videojel sávjai csaknem merőlegesek voltak a mágnesszalag mozgási irányára, a ferde vonalú videofelvétel lehetővé teszi a sávok hosszának növelését, és ennek eredményeként a relatív fejmagasságot. /szalagsebesség viszonylag kompakt méretekkel és kis filmszélességgel. Ugyanakkor a videosávok nagy hossza megnövekedett követelményeket támaszt a mágnesszalag feszességének pontosságával szemben, aminek változása lejátszás közbeni időzítési hibákhoz vezethet. Az analógot felváltó digitális mágneses videorögzítés fejlődésével a legtöbb digitális videórögzítőben a ferde vonalrendszert is alkalmazzák.
Bármely videorögzítő rendszer arra irányul, hogy egy adott szélességű szalagon a lehető legtöbb információt tárolja, miközben az egyes következő sorok információi (vagyis a fejjel) nem sérthetik a korábban rögzített információkat. A probléma megoldásának egyik módja az, hogy védőréseket vezetnek be ( üres területek a rekordok szomszédos sorai között), ami drága szalag pazarlásához vezet. A tekercses videomagnók és a korai kazettás magnók (például VCR vagy U-matic ) minden formátuma ezt a módszert alkalmazta.
A későbbi ferde vonalú videomagnók ehelyett azimutális videórögzítési módszert alkalmazták, más néven szimmetrikus fázisrögzítést. Ebben az esetben egy kétfejes dobon az egyiket a mágneses rés enyhe balra, a második jobbra dőlésével szerelik fel. A fejek eltérő dőlésszöge miatt az ehhez a fejhez „rossz” szögben rögzített információk nem kerülnek beolvasásra, így a következő sor védőrések nélkül rögzíthető - egyik televíziómező a másik után stb. A gyakorlatban olyan helyzetek, amikor az egyik sor átfed néhány adat egyáltalán nem ritka. Az azimutális felvételt nem csak a későbbi videórögzítési formátumokban (például VHS vagy Betamax ), hanem digitális adattároló eszközökben is alkalmazták.
Az azimut videórögzítés alkalmazása lehetővé teszi a szalagon korábban a védőrések számára fenntartott hely kihasználását, és így több információ rögzítését is lehetővé teszi azonos hosszúságú szalagra.
A technológia tömeges bevezetése előtt számos kapcsolódó problémát kellett megoldani. A mágneses fejek és a szalag felületének nagy relatív mozgási sebessége mindkét felület gyors kopásához vezet. Ennek elkerülése érdekében mindkét felületet jól le kell csiszolni, a fejek szalaggal érintkező felületeit pedig tartós, kopásálló anyagból kell készíteni. A legtöbb ferde rögzítőrendszer légrésszel működik a szalag és a fejdob között. Egy másik probléma a forgó fejek jelátvitele. Ezt a problémát úgy oldjuk meg, hogy a jel(eke)t induktívan kapcsoljuk egy forgó transzformátor segítségével . A szalagos meghajtó mechanizmusa lényegesen bonyolultabb, mint a rögzített fejeknél, mivel a szalagot a mágneses fejeket tartalmazó dobon kell végighúzni a töltés során. Ezenkívül a videokazettás felvevőknél a szalagot le kell venni a kazettáról, meg kell feszíteni a dob mentén, valamint a hajtómű és a nyomógörgő között. Mindez a szalagos meghajtó mechanizmusának bonyolultságához és a megbízhatóság esetleges csökkenéséhez vezet.