38934

Стандарт VHS. Основные принципы функционирования. Параметры и характеристики

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Формат видеозаписи VHS Наиболее распространенным сегодня в бытовой видеозаписи особенно в СНГ остается формат VHS Video Home System разработанный японскими фирмами Mtsushit и JVC еще в 1975 году. Первоначально для записи и воспроизведения изображения применялись две видеоголовки размещенные на вращающемся барабане расположенном наклонно относительно ленты. В дальнейшем для возможности экономной записи и воспроизведения при меньшей скорости ленты режим LP long ply а так же для улучшения качества воспроизводимой картинки в...

Русский

2013-09-30

170.5 KB

11 чел.

МЗВВИ 1

  1.  Стандарт VHS. Основные принципы функционирования. Параметры и характеристики.

Формат видеозаписи VHS

Наиболее распространенным сегодня в бытовой видеозаписи, особенно в СНГ, остается формат VHS (Video Home System), разработанный японскими фирмами Matsushita и JVC еще в 1975 году. За время своего существования он претерпел значительные изменения и существует в настоящее время в нескольких модификациях.

Лента шириной 12,65 мм располагается в кассете размером 188х104х25 мм. В зависимости от толщины используемой ленты, возможна запись программ продолжительностью до 300 минут на одну кассету, при стандартной скорости ленты (SP - standard play).

Первоначально для записи и воспроизведения изображения применялись две видеоголовки, размещенные на вращающемся барабане, расположенном наклонно относительно ленты. В дальнейшем, для возможности экономной записи и воспроизведения при меньшей скорости ленты (режим LP - long play), а так же для улучшения качества воспроизводимой картинки в режимах замедленного, ускоренного и покадрового воспроизведения, стали использовать четыре видеоголовки.

Запись звука осуществляется на продольной дорожке расположенной по верхнему краю видеоленты с помощью неподвижной головки. Позднее для записи стереозвука начали применять блок из двух головок. Так как скорость движения ленты не велика - 2,399 см/с, соответственно был скромен и диапазон записываемых звуковых частот. В первых моделях видеомагнитофонов он составлял 70 - 8000 Гц, при отношении сигнал/шум менее 40 дБ. В дальнейшем, с улучшением качества лент и применением более совершенных головок этот диапазон удалось расширить до 40 - 13000 Гц.

По нижнему краю видеоленты записываются управляющие сигналы, синхронизирующие вращение барабана при воспроизведении таким образом, чтобы головки точно попадали на дорожки записи. За счет вращения видеоголовок относительная скорость видеозаписи составляет 4,84 м/с. Это позволило записывать и воспроизводить видеосигналы с разрешающей способностью около 240 линий по горизонтали, при отношении сигнал/шум канала изображения не менее 40 дБ.

Формат VHS позволяет записывать и воспроизводить сигналы всех трех основных систем цветного телевидения PAL, SECAM и NTSC.

ПРИНЦИП НАКЛОННО-СТРОЧНОЙ ЗАПИСИ

В основе работы большинства бытовых видеомагнитофонов (ВМ) лежит принцип наклонно-строчной записи - воспроизведения информации двумя диаметрально расположенными вращающимися головками. Частота вращения видеоголовок (ВГ) равна частоте смены кадров телевизионного сигнала, что при современных сравнительно небольших диаметрах блоков видеоголовок (БВГ) соответствует линейной скорости движения видеоголовок (V) порядка 5 м/с.

Видеоголовки изготавливают из монокристаллического феррита с рабочим зазором несколько десятых микрометра, что наряду с использованием высококачественной магнитной ленты, позволяет уменьшить минимально возможную длину волны записи до 1 мкм. Следовательно, максимальная рабочая частота канала записи-воспроизведения бытовых ВМ составляет Fmax=V/λ=5 MFlz.

Установленные на вращающемся барабане ВГ - универсальны. Они осуществляют как запись, так и воспроизведение видеосигнала. Во время воспроизведения головка, которая записывала только нечетные поля начинает воспроизводить только нечетные поля, а другая головка воспроизводить только четные поля. Для получения воспроизведенных кадров изображения нечетные и четные поля суммируются с помощью коммутатора.

Распределение ТВ сигнала вдоль строк видеозаписи и работа коммутатора при формировании полного видеосигнала при воспроизведении иллюстрируется рисунком 1.2.

На этом рисунке показана лента с дорожками записи видеосигнала. На каждой из дорожек зачернены концы, соответствующие участкам записи с перекрытием. Здесь же показаны видеосигналы, полученные на выходе канала 1 и канала 2 воспроизведения, полный ТВ сигнал, полученный на выходе коммутатора, и обобщенная осциллограмма этого ТВ сигнала.

Для уменьшения потерь информации рабочие поверхности ВГ устанавливают выступающими за поверхность БВГ на несколько сотых миллиметра, и каждая из них при вращении находится в контакте с магнитной лентой по дуге, несколько превышающей полуокружность БВГ. В процессе обработки информации избыточная информация подавляется электронным коммутатором. Пространственное расположение цилиндрических направляющих и БВГ обеспечивает, как показано на рис. 1.3, определенный угол θ= 6° между базовым краем магнитной ленты и строчками записи, зависящий от диаметра БВГ и ширины поля видеозаписи на магнитной ленте. Магнитная лента транспортируется в направлении движения видеоголовок. При этом несколько уменьшается длина строчек записи на магнитной ленте, но улучшается механический контакт видеоголовок с магнитной лентой и взаимозаменяемость записей.

Основные параметры и характеристики формата:

Ширина ленты: 12,70 мм (½ дюйма);

Номинальная скорость ленты: 3,335 см/с для NTSC, 2,339 см/с для PAL;

Время записи: до 6 часов (SP). Наибольшее распространение получили кассеты с временем записи до 3 часов;

Полоса пропускания видеосигнала: приблизительно 3 MHz;

Разрешение: около 240 ТВЛ (вертикальных телевизионных линий), что в терминологии цифрового видео примерно соответствует 335*576 (PAL/SECAM) или 335*480 (NTSC) точек.

В характеристиках необходимо показать графиками исходный сигнал и как он преобразуется при записи.

При записи на магнитную ленту осуществляется преобразование спектра сигнала, уменьшается его разрешающая способность. Преобразование сигнала яркости осуществляется его выделением из полного видеосигнала с помощью фильтра нижних частот с полосой пропускания около 3 МГц и подается в частотный модулятор, где он преобразуется в ЧМ сигнал яркости с несущей частотой от 4 до 5 МГц. Параметры ЧМ в ВМ, например, стандарта PAL выбраны так, чтобы уровень синхронизирующих импульсов передавался частотой 3.8 МГц, а наиболее яркие участки изображения (номинальный уровень белого) - частотой 4-8 МГц. Девиация частоты выбирается в пределах 1 МГц для дополнительного сжатия спектра.

Преобразование полосы частот сигнала яркости в частотном модуляторе показано на рис. 2.9. На рис. 2.9, а показана полоса частот исходного сигнала яркости, а на рис. 2.9, б - полоса частот ЧМ записи сигнала яркости. При такой ЧМ записи верхняя составляющая спектра (верхняя боковая полоса) оказывается далеко за пределами воспроизводимых с магнитной ленты частот (запись одной боковой полосы ЧМ сигнала).Однако ограничитель, участвующий в обратном

преобразовании ЧМ сигнала в сигнал яркости, обеспечивает восстановление утраченной верхней боковой полосы.

Сигнал цветности переносится в область нижних частот от 0 до I методом гетеродинирования. При наложении его на ЧМ сигнал яркости ается записываемый сигнал, спектр которого показан на рис. 2.10, б. Выбор астоты гетеродина зависит от системы кодирования цветоразностных сигналов и применяемого в ВМ способа компенсации цветовых искажений, возникающих при воспроизведении соседних строчек записи.

За счет переноса сигнала цветности в область нижних частот уменьшаются искажения, связанные с изменениями формы сигнала. Схема, применяемая для переноса сигнала цветности вверх по частоте при воспроизведении, позволяет также стабилизировать частоту и фазу сигнала цветности и устранить искажения цветового тона и насыщенности, возникающих из-за неравномерности скорости движения магнитной ленты, неравномерности частоты вращения барабана видеоголовок, а также из-за растяжения ленты по ее длине.

PAGE  3


Рис.
2.10. Полоса частот записи сигнала цветности:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

74773. Колебания, виды колебаний, характеристики, энергия колебания. Гармонические колебания. Примеры (маятники) 97.5 KB
  Колебательные процессы широко распространены в природе и технике например качание маятника часов переменный электрический ток и т. При колебательном движении маятника изменяется координата его центра масс в случае переменного тока колеблются напряжение и ток в цепи.
74774. Затухающие колебания и их характеристики. Декремент затухания 35 KB
  Простейшим механизмом уменьшения энергии колебаний является ее превращение в теплоту вследствие трения в механических колебательных системах а также омических потерь и излучения электромагнитной энергии в электрических колебательных системах.
74775. Вынужденные колебания. Уравнение, характеристики. Резонанс. Примеры 58.96 KB
  Колебания, совершающиеся под воздействием внешней периодической силы, Внешняя сила совершает положительную работу и обеспечивает приток энергии к колебательной системе. Она не дает колебаниям затухать, несмотря на действие сил трения.
74776. Сложение одинаково направленных колебаний. Биение. Примеры 54.5 KB
  Колеблющееся тело может участвовать в нескольких колебательных процессах тогда необходимо найти результирующее колебание иными словами колебания необходимо сложить. Сложим гармонические колебания одного направления и одинаковой частоты воспользовавшись методом вращающегося...
74777. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу 70 KB
  Если частоты складываемых взаимно перпендикулярных колебаний различны, то замкнутая траектория результирующего колебания довольно сложна. Замкнутые траектории, прочерчиваемые точкой, совершающей одновременно два взаимно перпендикулярных колебания, называются фигурами Лиссажу.