Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (1089174), страница 52
Текст из файла (страница 52)
В 1950-х годах дваинженера из Атрех™ придумали систему с поперечным сканированием, которая имела 4 вращающихся видеоголовки, через которые лента проходила с невероятной скоростью — 40 м/с. Эта система быласпособна записывать сигнал в полосе пропускания до 15 МГц и обеспечивала качество, достаточное длятелевещания.
Но для коммерческого рынка и для рынка видеонаблюдения это было слишком дорогимпродуктом, поэтому требовалась разработка альтернативных проектов и решений.Ранние концепции видеомагнитофоновВ конце 50-х годов была предложена концепция спирального сканирования. Это была намного болеепростая система по сравнению с поперечным сканированием, хотя первоначально все производителипредложили конструкции с открытыми бобинами, несовместимые друг с другом.
В магнитофонах еще неиспользовались кассеты, и они не были предназначены для домашнего просмотра.В 70-х годах Sony™ предложила свой стандарт U-matic, который, обладая хорошими техническими показателями для своего времени и используя кассеты вместо открытых бобин, твердо обосновался в индустрии вещания.В 1972 году Philips™ вышла на рынок со своим первым устройствомN1500, ориентированным на рынок бытовой электротехники; этобыло новым этапом в развитии кассетных магнитофонов, но, к сожалению, этот видеомагнитофон продавался не слишком хорошо. Онпозволял вести запись в течение одного часа и имел встроенныйтюнер, таймер и радиочастотный модулятор.
Все это было ориентировано на разработку проекта System 2000, но, к сожалению, вэтот же период появилось цветное телевидение, и множестволюдей копили деньги, чтобы купить цветные телевизоры, а некассетные видеомагнитофоны.Рис. 8.2. Ранняя модельвидеомагнитофона VHS«ССTV Фокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV8. Аналоговые видеомагнитофоны213В начале 70-х годов Matsushita™ и JVC™ вышли на рынок со своими конкурирующими предложениями,то есть, с домашней видеосистемой (VHS), a Sony™ в то же время предложила систему BETA.
Такимобразом, возникла ожесточенная конкуренция между System 2000, BETA и VHS. В их основах были заложены сходные, но, к сожалению, полностью несовместимые концепции.В то время VHS стала наиболее популярной и широко востребованной системой на рынке бытовойвидеотехники. С технической точки зрения VHS изначально была самой слабой системой по качеству, ноона была намного проще остальных в изготовлении и дешевле.За прошедшие годы множество усовершенствований позволили значительно улучшить ее качество посравнению с тем, что она представляла собой изначально, и сегодня в системах видеонаблюдения, как ина рынке домашней видеопродукции, VHS используется более, чем в 90% случаев.
Как только VHS получила широкое признание, Sony вышла на арену со своим форматом 8 мм и затем с форматом Hi 8 мм,предлагая намного меньшие ленты и лучшее качество записи, a JVC™ тем временем выпустила своюсистему Super VHS, соответствующую качеству Hi 8.Как мы уже упомянули, для систем видеонаблюдения был разработан специальный тип кассетноговидеомагнитофона VHS, так называемый time lapse видеомагнитофон. Именно поэтому в этой книге мырассмотрим только концепцию VHS.
Вероятно, мы проявим некоторую несправедливость к другим существующим форматам, подобным U-Matic, Beta или 8, но время и место, которыми мы располагаем,позволяют сконцентрироваться только на том оборудовании, которое сегодня используется в большинстве систем.Концепция бытовых видеомагнитофонов (VHS)Спиральное сканирование — это концепция, в соответствии с которой головки располагаются на наклонном барабане, вращающемся со скоростью, равной частоте видеокадров, то есть 25 оборотов в секундудля системы PAL и 30 — для системы NTSC. Необходимая скорость движения ленты относительноголовки достигается, главным образом, вращением головки барабана.Первоначально в конструкции бытовыхвидеомагнитофонов (Video Home System —VHS) фактически использовались двевидеоголовки,расположенныеподуглом 180° друг к другу.
Они монтировались на вращающемся цилиндре, называемом барабаном видеоголовок. Такимобразом, когда производится запись иливоспроизведение,каждаяголовказаписывает или воспроизводит однотелевизионное поле. Видеолента охватывает барабан на 180°, таким образомодна из двух видеоголовок всегданаходится в контакте с лентой. Фактическая скорость ленты относительнонеподвижных частей отсека, где помещается Рис. 8.3. Барабан VHS с двумя видеоголовкамилента видеомагнитофона, составляет 2.339 см/с(система PAL), т.е. приблизительно вдвое меньше скорости ленты в аудиокассете. Для системы NTSCэта скорость несколько выше — 3.33 см/с.Используемый в VHS формат ленты по ширине составляет 1/2" (12.65 мм), и, как это можно видеть изприведенного ниже рисунка, ширина каждой из наклонных дорожек составляет приблизительно0.049 мм, а их длина равна примерно 10 см.
На таком небольшом пространстве должна быть записанаинформация 312.5 строк системы PAL (и 262.5 строк системы NTSC).http://www. itv. ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»214CCTV8. Аналоговые видеомагнитофоныКогда вы задумаетесь об этом,вам станет понятно, наскольковажно качество ленты — какмагнитное покрытие, так имеханическая целостность иизносоустойчивость.Кроме видеосигнала, которыйзаписывается на наклонных дорожках, на ленте также записываются: звуковой сигнал с помощью стационарной аудиоголовкив верхней части ленты и сигналыуправления в ее нижней части.На видеосигнал, формируемыйсхемой видеомагнитофона, накладываются определенные ограничения.
Для начала, конструкция записывающей системы VHS, включающая размербарабана видеоголовок, скорость вращения и качество видеоленты, определяет ширинуполосы сигнала, который можетбыть записан на видеоленту.Рис. 8.4. Кинематическая схема лентопротяжного механизма VHSКогда видеосигнал поступает на входной каскад видеомагнитофона, он проходит сквозь низкочастотныйфильтр с крутым срезом и значением верхней граничной частоты 3 МГц. Этот фильтр пропускает лишьинформацию об яркости, в то время как информация о цветности выделяется фильтром из высокочастотнойчасти того же сигнала. Такое вырезание сигнала яркости производится по причине того, что просто невозможно записывать больше информации. Все это — ограничения концепции VHS.Из простого соотношения, которое мы приводили ранее, получаем, что 3 МГц соответствуют разрешающей способности по горизонтали в 240 ТВЛ.
Фактически это является ограничением для цветноговидеосигнала при воспроизведении. Отсюда становится ясно, что в современных системах видеонаблюдения именно видеомагнитофон почти всегда представляет собой наиболее узкое место в процесседостижения хорошего качества воспроизведения изображений.При записи только сигналов черно-белого изображения низкочастотная фильтрация может быть опущена,поскольку в этом случае отсутствует несущая сигнала цветности. В таких случаях фактическая разрешающаяРис. 8.5.
Упрощенный чертеж: ленты VHS в масштабе 1:1 и схема записи«CCTV Фокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV8. Аналоговые видеомагнитофоны215Рис. 8.6. Композитный видеосигналспособность будет немного выше и может приближаться (в зависимости от качества ленты и видеомагнитофона) к 300 ТВЛ. Многие видеомагнитофоны имеют автоматические выключатели, позволяющие обойти этотфильтр, но в большинстве time lapse видеомагнитофонов для этого предусмотрен ручной переключатель.Фактически видеосигнал яркости не записывается непосредственно в том виде, в каком он поступает, амодулируется так же, как это делается при записи звука.
В VHS для яркости применяется частотная модуляция (ЧМ) с девиациями частоты, начиная с 3.8 МГц (соответствует самому низкому уровню —импульсамсинхронизации) и до 4.8 МГц (соответствует максимальным значениям — уровню белого). Информация оцветности, поступающая со входа видеомагнитофона, записывается непосредственно после преобразова-Рис.
8.7. Принцип VHShttp://www. itv. ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»2168. Аналоговые видеомагнитофоныCCTVРис. 8.8. Принцип S-VHSния с понижением частоты, с несущей частотой 627 кГц и занимает спектральный диапазон 0... 1 МГц. Этостановится возможным, потому что яркость частотно модулируется выше этой области.В процессе дальнейшей разработки концепции системы VHS было выполнено множество усовершенствований. Были выпущены модели с четырьмя головками, был предложен режим длительного воспроизведения и значительно повышена стабильность режима паузы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
