Главная  Магнитная запись 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [ 32 ] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52]

Сравнение выражений (7.1) и (7.2) показывает, что повысить"* помехоустойчивость ЧМ по сравнению с AM можно только выбс роМ 1 т. е. расширением спектра ЧМ сигнала, что при видеозаписи нежелательно.

В магнитной видеозаписи принята система ЧМ, в которой Ri=iO,l- Ширина спектра записываемого ЧМ сигнала в этом случае не отличается от спектра AM сигнала и равна удвоенной полосе видеосигнала. Кроме того, чтобы снизить максимальную записываемую частоту, несущая частота ЧМ сигнала выбирается всего на 40 ...50% выше Ртах- При столь малом индексе модуляции система ЧМ ухудшает отношение сигнал/шум по аддитивным шумам, в основном создаваемым усилителем и головками воспроизведения. Однако преимущество ЧМ перед AM в данном случае состоит в том, что в случае ЧМ при любом индексе модуляции с помощью амплитудного ограничения удается полностью избавиться от паразитной AM и тем самым устранить влияние преобладающих в тракте записи - воспроизведения мультипликативных помех.

Оценим, каким требованиям по допустимому уровню собственных шумов должен удовлетворять усилитель воспроизведения. Влияние шумов на видеосигналы определяется визуальным характером их восприятия. Низкочастотные составляющие шума вызывают мерцание изображения, высокочастотные ухудшают разрешающую способность, приводят к появлению белых и черных точек на гладких полях изображений. При оценке помехозащищенности видеотракта необходимо учитывать с помощью специальной весовой функции неодинаковую чувствительность глаза к различным по частоте составляющим шума. Помехи малозаметны, если с уче том весовой функции отношение сигнал/помеха ка выходе видеотракта составляет не менее 40 дБ. Учет весовой функции эквивалентен улучшению этого отношения на 10 дБ. Следовательно, минимальное отношение сигнал/ помеха на выходе ЧМ канала видеомагнитофона должно составлять 30 дБ. С учетом выражения (7.2) при р=0,1 получаем, что отношение сигнал/помеха на входе ЧМ модулятора не должно быть меньше 46 дБ. Отсюда следует, что при ЭДС воспроизводящей головки около 1 ... 2 мВ собственный шум усилителя воспроизведения, приведенный ко входу, должен быть не более 5... 10 мкВ. Создание такого усилителя, учитывая его широкополосность, является сложной технической задачей.

Особенности визуального восприятия изображений определяют также высокие требования к стабильности скоростей записи - воспроизведения.

В гл. 3 было показано, что несовпадение скоростей записи и воспроизведения приводит к появлению временных искажений у Воспроизводимого сигнала. В случае видеозаписи временные ошибки проявляются на изображении в виде зубчатости вертикальных Линий и их искривления приводят к искажению цветопередачи. Неустойчивости синхронизации и снижению четкости. Допустимая Величина временной ошибки зависит от режима синхронизации.

замкнутых телевизионных системах, . где синхронизация осу-

** т



.ществляется импульсами, выделенными из воспроизводимости сиг, нала, допустима временная ошибка в 5... 10 мкс. Если видеомаг-.нитофон должен работать в режиме внешней синхронизации, т. е. быть равноправным источником программ на телестудии и оинхро-дизироваться от общего синхрогенератора, допустимая временная ошибка не должна быть больше 0,4 мкс, а при записи цветных изображений, кодированных по системе СЕКАМ, требования к стабильности скорости повышаются еще на порядок. Если предполо-.жить, что колебания скорости происходят с частотой 25 Гц, из выражения (3.8) можно определить, что допустимая величина коэф-.фициента колебаний скорости составляет Лдоп1,5-10-. Эта величина в 100 раз меньше, чем коэффициент детонации у лучших .магнитофонов, и определяет при продольной записи исключительно .высокие требования к точности изготовления деталей и узлов лентопротяжного механизма, параметрам ленты и двигателя, к

, точности транспортирования ленты в тракте.

Подводя итог сказанному, можно сформулировать те во многом .противоречивые требования, которым должен удовлетворять аппарат, пригодный для записи телевизионных изображений.

1. Для обеспечения записи высокочастотных компонент видеосигнала скорость записи - воспроизведения должна быть не менее .30 м/с. С другой стороны, обеспечить запись на один километровый рулон ленты программы продолжительностью 30 ... 40 минут можно только в том случае, если скорость ленты не будет превышать 38 см/с.

2. Коэффициент колебаний скорости не должен превышать Л те 10-, что в 100 раз меньше коэффициента детонации у лучших студийных магнитофонов. Даже растяжение ленты более чем на порядок превышает эту допустимую величину, хотя растяжение и не является основным источником расхождения скоростей записи и воспроизведения.

3. Система преобразования сигнала, с одной стороны, не долж-;на значительно расширять его спектр, а с другой стороны, должна ..быть достаточно помехоустойчивой, чтобы не предъявлять чрезмерных требований к допустимому уровню шумов канала воспроизведения.

7.2. СПОСОБЫ МЛгаИТНОЙ ВИДЕОЗАПИСИ

Наиболее очевидным путем отыскания компромиссного решения поставленной задачи явилось деление полного телевизионного сигнала на субсигналы, имеющие более узкий спектр, раздельная запись этих субоигналов на ленту и последующее суммирование их после воспроизведения. Известны два способа разделения сигнала на субсигналы - частотное и временное.

Запись по первому из них была реализована в 1953 г. в аппарате фирмы RCA. Сложный цветной телевизионный сигнал был разделен на красную, синюю и зеленую компоненты. У каждой из -них выделялась часть спектра в полосе до 1,5 МГц и записывалась



pa отдельную дорожку. На четвертой дорожке записывались высокочастотные составляющие спектра видеосигнала в полосе i,5... 3,5 МГц. Отдельные дорожки отводились для сигналов звукового сопровождения и синхронизации. Запись осуществлялась продольно на ленту шириной 12,7 мм по 6 дорожкам. Скорость движения ленты была выбрана 9 м/с, время записи составляло 4 мин при длине ленты более 2 км. Рулон ленты имел диаметр 43 см. Видеомагнитофон работал в замкнутой телевизионной системе, но и в этом случае для того, чтобы добиться требуемой стабильности скорости (коэффициент колебаний скорости составлял 0,025%), пришлось применить весьма сложные следящие системы управления средней и мгновенной скоростями движения ленты. Натяжение ленты также с помощью специальных следящих систем поддерживалось постоянным с погрешностью 1%.

Питающие двигатели напряжения пришлось стабилизировать с точностью до 0,25% при коэффициенте нелинейных искажений не 0олее 3%. Таким образом, конструкция аппарата оказалась весьма сложной и в то же время многие требования, предъявляемые к видеомагнитофонам, оказались невыполненными, а качество записи невысоким. Во-первых, время записи было недостаточным, во-вторых, полоса частот 3,5 МГц соответствовала четкости не более 350 строк вместо 625; в-третьих, видеомагнитофон не мог быть использован ДЛ1Я телевизионного вещания, а применялся лишь для замкнутой системы; в-четвертых, из-за перекосов ленты и расхождения амплитудно- и фазово-частотных характеристик отдельных каналов возникали фазовые рассогласования сигналов, воспроизводимых с параллельных дорожек, что вызывало уменьшение чет-К0СТ1И и искажение цветопередачи, а также раздваивание изображений. Естественно, что метод записи с частотным делением сиг-рала не получил распространения.

Временное деление телевизионного сигнала было реализовано при видеозаписи по способу Бинга Кросби в 1952 г. По этому способу непрерывный видеосигнал вначале подвергался дискрети-.зации с частотой, кратной частоте строчной синхронизации. Отсчеты видеосигнала распределялись по десяти каналам, каждый из которых записывался на ленту по отдельной дорожке. При частоте дискретизации в каждом канале, равной 339 кГц, суммарная полоса частот записываемого видеосигнала составляет 1,695 МГц. Для записи сигналов строчной и кадровой синхронизации использовалась отдельная, одиннадцатая дорожка, а для записи звука - двенадцатая дорожка. Скорость ленты составляла 2,5 м/с, дли- тельность записи - 16 мин.

Щ Основным недостатком способа записи с временным делением явились искажения изображения из-за фазовых рассогласований между сигналами, воспроизводимыми с разных дорожек. Эти искажения проявлялись в виде мерцания изображений, нерезкости, скачков строк, раздваивания изображений, муара и др. Качество записи оказалось крайне низким, и этот способ также ни-

Ёакого распространения не получил, причем в обоих случаях основ-.101



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [ 32 ] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52]

0.0008