Один из первых бытовых форматов, использующих компланарную видеокассету с расположением рулонов в одной плоскости. В СССР стал вторым после VCR, использованным в кассетных видеомагнитофонах отечественного производства. С начала 1980-х годов занял в мире лидирующую позицию в войне форматов с «Бетамаксом» от Sony и Video 2000 от компаний «Grundig» и «Philips». Основными причинами победы называют отсутствие лицензионных ограничений, относительная простота и надёжность видеомагнитофонов этого формата, и отказ конкурентов поддерживать порноиндустрию. Кроме того, формат VHS впервые основан на оригинальном механизме «М-образной» заправки магнитной ленты в лентопротяжный тракт, более простом и надёжном, чем «U-образная» заправка предыдущих кассетных форматов, таких как «U-matic», «VCR» и «Бетамакс». О внедрении формата в Советском Союзе и сопротивлении японского министерства торговли снят документальный фильм «Рассвет нового дня: человек и VHS» (англ. Dawn of a New Day: The Man Behind VHS). На 2002 год, по оценкам JVC, в мире было продано свыше 900 млн видеоустройств этого формата и ещё больше видеокассет. С середины 2000-х годов уступил лидирующую позицию оптическим видеодискам DVD.
В формате применена азимутальная запись, при которой две видеоголовки, каждая из которых записывает одно телевизионное поле, имеют рабочие зазоры, отклонённые от перпендикулярного направления на одинаковый угол 6° в разные стороны. Это уменьшает перекрёстные помехи между соседними видеодорожками, и позволяет исключить промежуток между ними, повысив плотность записи. Видеоголовки располагаются на вращающемся барабане диаметром 62 мм, который вращается с частотой 1500 оборотов в минуту при записи в стандарте 576i. Кроме наклонных дорожек видеозаписи, вдоль верхнего края магнитной ленты записываются две дорожки звукового сопровождения, разделённые защитным промежутком. Вдоль нижнего края ленты записывается управляющая дорожка, содержащая кадровые синхроимпульсы. Формат VHS записывает на магнитную ленту композитный видеосигнал и считается непригодным для профессионального использования.
Ширина ленты: 12,65 мм (1/2 дюйма);
Номинальная скорость ленты (режим SP — англ. standard play, «стандартное воспроизведение»):
3,335 см/с для стандарта 525/60 (NTSC, PAL-M), и 2,339 см/с для 625/50 (PAL, SECAM);
Максимальное время записи с номинальной скоростью в европейском стандарте разложения 625/50: до 6 часов, и до 4 часов в американском стандарте 525/60. Наибольшее распространение получили кассеты с временем записи до 3 часов;
Полоса пропускания видеосигнала: приблизительно 3 Мегагерц;
Разрешение по каналу яркости: около 240 твл (вертикальных телевизионных линий), что в терминологии цифрового видео примерно соответствует стандартам телевидения пониженной чёткости и половинному разрешению стандартного DVD: 352 x 576 (PAL/SECAM) или 352 x 480 (NTSC) точек. По каналу цветности разрешение составляет не более 120 горизонтальных линий.
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.
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. 2, 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 (1/2 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. 3. На рис. 3, а показана полоса частот исходного сигнала яркости, а на рис. 3, 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. 4, 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.
VHS (Video Home System) - используют обычные VHS-кассеты с шириной ленты 12,7 мм, которые воспроизводятся видеомагнитофоном. Это удобно, кроме того, на кассету помещаетмя до 240 минут записи.
Недостатком является то, что такие видеокамеры довольно громоздки, тяжелы, имеют малое время работы от аккумулятора, а, значит, мало подходят для мобильной съемки. Качество записи недостаточно четкое и уходшается при перезаписи или редактировании.
VHS-C (Video Home System Compact) - имеют тот же стандарт и ширину пленки, но кассеты меньшего размера, что делает камеру более компактной и удобной для любительской видеосъемки. Длительность записи до 60 мин.
Маленькие кассеты можно смотреть на обычном видеомагнитофоне с помощью специальной кассеты-адаптера, а можно переписать на стандартные видеокассеты.
S-VHS (Super-VHS) - полупрофессиональный стандарт VHS , характеризуется большим разрешением и лучшим качеством.
Это достигнуто за счет того, что композитный сигнал был разделен на яркостный "Y" и цветовой "С" сигналы, записываемые по-отдельности. Для их передачи был разработан интерфейс S-Video.
Такие камеры могут записывать стереозвук и при перезаписи дают меньше потерь в качестве. Они использовались и в профессиональных целях, например, малобюджетными студиями и телекомпаниями.
Для воспроизведения видео необходим специальный видеомагнитофон стандарта S-VHS.
S-VHS-C (S-VHS Compact) - версия стандарта S-VHS, использующий более компактную кассету.
Video8 - аналоговые видеокамеры стандарта Video8, разработанного компанией Sony.
Кассеты для таких камер имеют ширину 8 мм, что делает камеру более компактной, но для их воспроизводства нужен специальный видеомагнитофон. Качество записи примерно такое же, как у VHS.
Hi8-видеокамеры имеют кассеты с шириной пленки также 8 мм, но лучшее качество видео, стереозвук и интерфейс S-Video, обеспечивающий более высокое качество передачи видеосигнала, и, соответственно, являются более дорогими.
Все аналоговые видеокамеры можно использовать для воспроизведения видео при подключении в телевизору вместо видеомагнитофона.
Для редактирования аналогового видео нужно его оцифровать и перебросить на компьютер. Для оцифровки нужна специальная плата видеозахвата или цифровая видеокамера, имеющая режим преобразования аналогового сигнала в цифровой (в меню есть «A/V to DV Out», «AV to DV»).
Цифровая камера подключается к компьютеру (например, через интерфейс IEEE 1394), на ней выбирается режим преобразования аналогового видео в цифровое.
Если аналоговая видеокамера имеет разъем S-Video, его можно использовать для соединения с цифровой камерой для более качественной передачи видеосигнала. Кроме того, используется кабель A/V, имеющий на одном конце три RCA-разъема (красный, белый и желтый), а на другом один Mini A/V разъем.
Mini A/V разъем кабеля подключается к цифровой видеокамере (желтый вход, часто обозначенный Audio/Video).
Если вы используете S-Video для передачи видеосигнала, то кабель A/V нужен для передачи звука, поэтому подключаете штекеры белого и красного цвета к аналоговой камере (желтый остается незадействованным). На аналаговой камере входы имеют соответствующие цвета.
Если у вас нет интерфейса S-Video, то используйте для передачи видео желтый штекер на кабеле A/V. Это называется композитное подключение и используются все три штекера для подключения в аналоговой камере.
При подключении все устройства (компьютер и обе видеокамеры) должны быть выключены.
|
|
 |
