1、电视摄像技术,第一篇 工欲善其事,必先利其器,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,2,补充知识 电视信号记录原理,专业摄像机的记录部分,通常采用磁记录方式。它有哪些特点呢?,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,3,磁记录原理,什么是当前最好的记录方式?笔记本(纸)OR 光盘OR 硬盘OR 磁带OR 固体存储器件OR ,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,4,选择磁(磁带)记录的理由,光电转换、电磁转换的一一对应关系(LU、UI、IH、HB曲线的线性、非线性)可即时记录,即时重放,反复录抹接触记录,解决抖动问题其它的理由:价格,技术成熟性,传
2、统,密度高等,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,5,磁带录像机的发展历程,磁带录像来源于磁带录音改进固定磁头,增加头带相对速度的记录方式1954年,美国AMPEX公司,纵向磁迹录像机,带速360英寸/秒1956年,美国AMPEX公司,横向磁迹录像机,2英寸宽磁带,4磁头,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,6,磁带录像机的发展历程,1959年,日本,单磁头螺旋扫描记录方式,斜向磁迹,磁带宽度下降60年代中期,数字时基校正器出现,螺旋扫描记录方式显现优势1970年,日本松下(Panasonic)、胜利(JVC)、索尼(SONY)等几家公司联合制定了两磁头螺旋
3、扫描Umatic型盒式磁带录像机的标准,生产出了 34英寸盒式录像机,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,7,磁带录像机的发展历程,1973年,小型1/2英寸录像机的代表,SONY的-max系列的型录像机(大1/2磁带),以及JVC的VHS型录像机(小1/2磁带)80年代初,分量记录成为现实。 SONY的Betacam-SP和松下的M。金属1/2英寸磁带,优于U格式机和1英寸录像机,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,8,磁带录像机的发展历程,80年代,同时,U格式机也在不断发展,即Umatic H和Umatic SP型机,以及兼容型SP-VO机在后来,SO
4、NY开发了8mm和Hi-8,松下研发出VHS-C、S-VHS,用于家庭上述均为模拟记录方式,即记录于磁带上的磁信号是由模拟电信号转换而成的,复制之后节目质量下降,成为发展瓶颈。,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,9,数字磁带录像机的发展历程,1987年,索尼公司发表了 D-1(4: 2: 2)规格的RGB分量式数字录像机,1/2英寸金属磁带1988年又开发了用途更为广泛的D-2规格的复合式数字录像机,3/4英寸磁带松下公司也相继开发出D3格式复合录像机,1/2英寸磁带;D-5格式分量录像机,类似D-190年代中后期,SONY的数字式Betacam(D- Betacam)发表
5、,兼容Betacam-SP模拟方式记录的1/2英寸磁带,应用广泛,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,10,数字磁带录像机的发展历程,JVC开发出Digital-S,1/2英寸金属磁带,复合、Y/C、RGB分量,下兼容S-VHS松下的DVCPRO,采用1/4英寸磁带,摄录编一体化SONY的DVCAM,与DVCPRO近似更多的如DVC,Mini-DV,SONY公司的专业数字摄像机Betacam SX、EX系列格式,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,11,数字磁带录像机的发展历程,磁性记录的其它形式便携摄录一体机硬带记录与编辑控制设备数字视频车计算机控制自动磁
6、带录放系统,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,12,磁性录放原理,通过磁头将进行电磁变换录像磁头将音视频电信号转换成磁信号记录在磁带上放像磁头将磁带上的磁信号转换成音视频电信号有些时候,录像磁头与放像磁头合二为一,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,13,磁滞洄线,硬磁体,软磁体,H,B,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,14,磁头,磁头主要由三个部分组成:磁头线圈、磁芯和工作缝隙铁芯材料:铁、铁铬合金等软磁体线圈材料:铜、银接触面材料:钛、钻石、陶瓷等,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,15,2018/7/15,E
7、T.2007级电视摄像技术课程,16,磁带,由石墨层、带基、粘合层、磁性层、表面涂敷层组成磁性层材料:氧化铁、二氧化铬掺钴氧化铁等硬磁材料带基材料:抗张塑料其它材料:石墨高级粘合剂等,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,17,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,18,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,19,松下DVMCL DV清洗带,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,20,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,21,SONY HDCAM 94分大带 高清录像用,2018/7/15,ET.2007级电视摄
8、像技术课程,22,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,23,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,24,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,25,磁性记录原理,在磁带上留下与电信号对应的剩磁,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,26,磁性重放原理,把剩磁读出转变成对应的电信号,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,27,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,28,磁鼓与螺旋扫描,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,29,磁迹格式,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技
9、术课程,30,磁带录像机的组成,磁带录像机由四大部分组成:视频信号系统音频信号系统伺服系统机械与控制系统,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,31,录像机的功能与特点,即时存储、即时重放方便复制可抹掉,重复录制磁带体积小、方便存储和携带多次重放自动化程度高,操作简便,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,32,录像机的分类,严格来讲,录像机的规格型号比摄像机的多分类起来,比较复杂格式繁多,容易混淆弄懂原理,理清思路,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,33,按用途分类,广播用录像机如SONY的Betacam SX、EX系列专业领域用录像机大多
10、数的价格在1-5万元以内的DV 或DVCPRO、DVCAM录像机家用录像机通常是Mini-DV格式的功能单一的摄录一体机,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,34,按视频磁头的数目分类,单磁头录像机双磁头录像机1.5磁头录像机四磁头录像机六磁头录像机2个旋转消磁头、4个记录与重放磁头八磁头录像机2个旋转消磁头、2个旋转音频磁头、4个记录与重放磁头,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,35,按视频磁头扫描方式分类,纵向扫描录像机(原始种族)横向扫描录像机螺旋扫描录像机如果将磁盘也包含进去的话,非线性扫描也算一种方式,2018/7/15,ET.2007级电视摄像
11、技术课程,36,按视频磁头扫描方式分类(图),2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,37,按视频磁迹记录图形分类,场不分段式录像机一场的信号记录在一条磁迹上场分段式录像机一场的信号按不同的行分别记录在多条磁迹上,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,38,电视信号波形,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,39,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,40,波形图频谱图,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,41,按磁带宽度或带盘形式分类,2英寸磁带录像机1英寸磁带录像机英寸磁带录像机英寸磁带录像机英寸磁带录像机8m
12、m磁带录像机,即使使用的磁带宽度一致,但因为带盒尺寸大小不一和记录格式不同的因素,它们也有可能完全不兼容。,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,42,按对视频信号处理方式分类,如图,Betacam SX EX等,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,43,C格式录像机记录标准,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,44,U格式录像机记录标准,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,45,大多数分量格式记录标准,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,46,几种常见的数字录像机格式,鉴于D-1、D-2、D-3、D-5格
13、式录像机的非通用性(主要由于它们的技术标准不是众多厂家达成一致的标准),他们的出现可以说是昙花一现,所以这里只介绍DVC格式(包含DV、Mini-DV、DVCPRO、DVCAM)和数字Betacam 格式录像机。,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,47,DV格式,DV,又称DVC(digital video cassette ,数字视频盒带),1993年由荷兰飞利浦、日本SONY、松下、法国汤姆逊倡导,日立、东芝、夏普、三洋、三菱、胜利等联合提出,主要为家庭用户设计的一种质优价廉产品的格式。,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,48,DV格式标准,2018
14、/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,49,Mini-DV格式标准,小型带盒DV格式的SD标准,带盒大小为(66mm48mm12.2mm)视频:4:1:1数字分量,亮度13.5MHz取样、8bit量化,色差3.375MHz取样,压缩比为1/5音频:2通道(32/44.1/48kHz,16bit) ,4通道( 32kHz,12bit),总码率25Mbps,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,50,DV格式派生格式,SONY公司将DV格式移植到准广播用上,命名为DVCAM。松下公司则将DV格式移植到专业用机上,命名为DVCPRO。两者都为了提高系统可靠性而增加了磁迹宽度,
15、当然也为了提高编辑可靠性而采取了相应措施,在我国的ENG领域和电教领域得到广泛应用。,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,51,DVCPRO格式标准,DVCPRO是在DV格式基础上开发的DVCPRO分为三种方案:采用SD标准的DVC PRO 25 系统、采用HD标准的DVC PRO 50 系统以及 DVCPRO-HD系统有些DVCPRO通过带盒适配器向下兼容播放Mini-DV格式磁带视频磁迹宽度由10 m增加为18m,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,52,DVC PRO 25 系统标准,视频:4:1:1或4:2:0取样, 8bit量化,亮度13.5MHz
16、取样、色差3.375MHz取样,压缩比为5/1音频: 2通道 (48kHz,16bit)总码率25Mbps,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,53,DVC PRO 50 系统标准,视频:4:2:2取样, 8bit量化,亮度40.5MHz取样、色差13.5MHz取样,压缩比为3.3/1音频: 4通道 (48kHz,16bit)总码率50Mbps,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,54,DVC PRO HD 系统标准,视频:4:2:2取样, 8bit量化,亮度54MHz取样、色差27MHz取样,压缩比为6.7/1音频: 2通道 (48kHz,16bit)总码
17、率100Mbps,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,55,DVCAM格式标准,视频磁迹宽度由10 m增加为15m采用标准和小型带盒SD标准,无需带盒适配器即可向下兼容播放Mini-DV磁带采用专为DVCAM开发的4倍速数字接口QSDI进行素材采集资料转存更多方便编辑与录像的功能,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,56,数字分量Betacam 格式,数字分量Betacam 格式向下兼容Betacam-SP格式。使得在中国拥有大量Betacam-SP格式节目资料的用户很方便的过渡到数字系统。比D1格式在体积、带盒尺寸、记录时间、价格上有很大优势,2018/7
18、/15,ET.2007级电视摄像技术课程,57,数字分量Betacam格式标准,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,58,Betacam SX格式,由于采用基于MPEG2的数码压缩方式,节省磁带和硬盘空间,又与普遍的DVD-Video格式相互具有一定的转换可能,使得该格式为各界广泛接受采用串行数字接口(SDI)进行高速素材采集向下兼容播放模拟和数字分量Betacam 格式的节目磁带,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,59,Betacam SX格式标准,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,60,Betacam 系列标识,2018/7/15,
19、ET.2007级电视摄像技术课程,61,Betacam 磁带标识与兼容性,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,62,磁带录像机的使用,主要是要熟悉录像机的信号流程和线路的连接熟悉摄录像器材面板和背板上所有的英文标识的含义对于信号,应搞清楚是属于复合、色差、三基色分量,有些还需要对同步信号和时间码信号进行了解,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,63,磁带录像机的使用,对于线路的连接,应搞清楚输入输出(I/O)接口的连接头规格,一般有莲花头(RCA)、卡口头(Q9头,BNC头)、卡侬头(音频平衡接口用)、和直插头(6.5mm)以及串口、1394接口、SONY的
20、QSDI接口等。,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,64,3.5直插头,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,65,卡侬头,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,66,香蕉头,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,67,BNC插头,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,68,RCA插头,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,69,S端子,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,70,集成接口,转接头,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,71,录像机的维护与保养,环
21、境强磁场、强电场、灰尘、烟雾、潮湿、高温、低温不宜长时间暂停良好的电源连接与接地固定时间的“大修”机械部分的调整与保养时注意上油位置,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,72,磁头与磁鼓维护与保养,磁头与磁鼓一体化磁头寿命一般为1000-3000小时每使用100-300小时需要清洗磁头磁头清洗磁带一般采用干式摩擦法进行清洗,在重放状态不能超过20秒,通常在10秒以内采用麂皮或柔软无毛织物和专用清洁剂进行清洗,不提倡用酒精浸润清洗,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,73,磁带的保养与维护,保养的环境强磁场、强电场、变压器、交流线圈、防静电、温度、湿度、无灰尘
22、、烟雾等在存储和携带中注意不要变形(带盒与磁带本身),变形的磁带最好不要使用有划伤的磁带最好不要使用,否则将带来灾难性的后果一般在存放时水平放置,勿重压不要长时间暂停放像,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,74,磁带的保养与维护,长期存放的磁带通常每3-6个月进行一次“跑带”选择质量好的品牌磁带,不能图便宜而选择劣质磁带,其后果是重大损失磁带的规格型号与录像机匹配,尽量不使用下兼容磁带做好备份,做好标签记录,防止重要资料丢失,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,75,磁盘记录和存储系统,主要为后期非线性编辑系统的必要设备一般需要7200转每分钟以上、512KB以上SDRAM缓存、SCSI或EIDE、1394接口的高速硬盘由于原始的视频数字信息码率很大,通常要经过压缩小于硬盘传输率后再记录在硬盘上,2018/7/15,ET.2007级电视摄像技术课程,76,视频记录和存储的用途,节目的制作延时与保存节目的复制和发行视频记录的保护与参考,