Перспективы развития магнитной записи телевизионных сигналов

Чем совершеннее методы записи, чем выше эксплуатационные характеристики видеомагнитофонов, тем больше возможности их использования. На начало 2002 г. магнитная запись ТВ изображении является наиболее распространенным способом подготовки и консервации ТВ программ по совокупности технических, эксплуатационных и экономических свойств.

Дальнейшее развитие систем записи ТВ сигналов пойдет по пути усовершенствования способов записи, улучшения технических, эксплуатационных характеристик головок и лент, применения в электронных узлах видеомагнитофонов новых интегральных схем и микропроцессоров.

Уже сегодня в большинстве ТВ компаний осуществлен переход на цифровые видеомагнитофоны, работающие на лентах шириной 12.65. 8.0 и 6.35 мм. При этом характеристики качества изображения, воспроизводимого видеомагнитофонами, существенно повышены в связи с разработкой новых магнитных лент с высокой отдачей, магнитных головок с увеличенным сроком службы. Применение в аналоговых видеомагнитофонах цифровых методов обработки и коррекции ТВ сигналов также позволило улучшить их характеристики.

Благодаря автоматизации процесса подготовки программ, творческие и технические работники получают новые возможности электронного монтажа с широким набором двумерных и трехмерных спецэффектов. В аналоговые видеомагнитофоны внедряются устройства кадровой памяти. С помощью этих устройств улучшаются показатели качества изображения и расширяются технические возможности видеомагнитофонов. На основе устройств кадровой памяти создано большое число различных спецэффектов, которые позволяют уменьшать или увеличивать размеры изображений, переворачивать его по вертикали и горизонтали и др. Эго значительно повышает художественные возможности при создании и оформлении ТВ программ. Созданы цифровые шумоподавители, которые позволяют увеличить чисто перезаписей одного и того же сюжета в аналоговых видеомагнитофонах до 10 – 20 раз. Появилась возможность широкого внедрения синхронной работы видеомагнитофонов с различными .датчиками ТВ сигналов, записи отдельных кадров в любое место программы, создания мультипликационных фильмов и др.

Увеличилась плотность записи, что определяет расход носителя на 1 ч программы. Плотность записи одни из важнейших технико-экономических параметров видеомагнитофонов.

Кассетные видеомагнитофоны, которыми оснащаются современные видеостудии, имеют встроенные микропроцессорные системы автоматического управления и поиска фрагментов видеозаписи по заданной программе, системы автоматической заправки кассет различной емкости и габаритов. Широкое внедрение цифровых видеомагнитофонов упрощает согласование систем видеозаписи с цифровыми компьютеризированными комплексами – системами нелинейного монтажа, видеосерверами, системами цифрового ТВ вещания. Можно уверенно предсказать широкое внедрение в технику записи ТВ сигналов методов сокращения избыточности цифровых потоков информации на основе дискретного косинусного преобразования, положенного в основу технологий MPEG-2, MPEG-4. За цифровой записью будущее, и цифровая запись со временем полностью вытеснит аналоговую.

При внедрении систем магнитной цифровой записи особое внимание необходимо уделить выбору формата записи, обеспечивающего наиболее высокую плотность записи (бит/мм), стандартные (рекомендованные МККР) частоты дискретизации, использующего отработанные методы компрессии видеоданных и т.д. Вместе с тем цифровые технологии позволяют использовать аналоговую ТВ аппаратуру и большой архив видеозаписей, накопленный и хранимый телекомпаниями в аналоговой форме. Применяемый до сих пор в отдельных телекомпаниях формат магнитной записи D2, разработанный фирмами Атрех и Sony, предполагает запись композитного сигнала стандарта NTSC и PAL. Записываемый в формате D2 цифровой поток достигает 154 Мбит/с. Плотность записи в формате D2 выше, чем формате D1, благодаря азимутальной записи (встречному развороту рабочих зазоров магнитных головок), позволяющей отказаться от защитных промежутков между дорожками записи. В формате D3 (также композитном формате, по многим характеристикам подобном D2) достигнута высокая плотность записи – 13,7 Мбит/см², что позволило в два раза сократить расход ленты. В формате D3, как и в D2 используется частота дискретизации, равная 17,73 МГц для преобразования в цифровую форму сигналов системы PAL (четвертая гармоника цветовой поднесущей 4,43 МГц).

Фирмой Panasonic разработан компонентный формат записи D5 при уровневом квантовании 10 бит. Переход к компонентному сигналу вдвое увеличил поток видеоданных, поэтому вдвое повышена скорость протяжки ленты, т.е. вдвое возрос ее расход. В формате D5 поток видеоданных достигает 270 Мбит/с.

Предварительное сжатие информационного потока перед записью путем устранения избыточности открывает новые возможности видеозаписывающей аппаратуры. Примером является формат Betacam-SX, объединивший достижения цифровых технологий, отработанных при создании вещательных систем цифрового ТВ и в предшествующих цифровых форматах видеозаписи. Цифровое кодирование осуществляется по стандарту 4:2:2. Коэффициент сжатия видеоданных достигает значений 10:1. Используется алгоритм компрессии стандарта MPEG-2. Компрессированный поток данных составляет 18...21 Мбит/с вместе с сигналами звукового сопровождения.

Предварительное сжатие информационного потока перед записью за счет устранения избыточности используется и в других форматах цифровой профессиональной и бытовой видеозаписи (напри­мер, цифровые форматы семейства DV – miniDV, DVCAM, DVCPRO, DVCPRO50). Совершенствование элементной базы открывает широкие возможности упрощения аппаратуры, улучшения ее габаритно-весовых показателей, снижения потребляемой мощности. И в дальнейшем цифровая запись телевизионных сигналов будет развиваться по пути совершенствования методов кодирования, улучшения эксплуатационных и качественных показателей, расширения функциональных возможностей.