Формат vhs

VHS - Video Home System - самый распространенный фор­мат бытовой видеозаписи. История его разработки драматична и примечательна. В 1972 г. маленький филиал по производству видеоаппаратуры фирмы JVC (Japan Victor Company) в г. Иокогаме нес такие убытки от нераспроданных катушечных ВМ, что его но­вому начальнику Сидзуо Такано руководство компании предложи­ло уволить большую часть из 270 сотрудников филиала и ликви­дировало отдел по разработке видеоаппаратуры в головной ком­пании, переведя 50 сотрудников в филиал. Втайне от руководства Такано отобрал из них с помощью Юума Сираиси двух молодых выпускников политехнической школы (Хирокжи Умэда - 24 лет и Йосихико Оота - 29 лет) и предложил им разработать новый формат ВМ принципиально лучше всех известных. Эти 4 человека и составили в апреле 1972 г. группу по разработке нового форма­та. В августе 1975 г., через 3 месяца после выпуска Sony первого «Betamax», опытный образец ВМ VHS был закончен. Он получился на 5 кг легче ВМ «Betamax». 3 сентября 1975 г. Такано продемон­стрировал результат разработки Кооносукэ Мацусите - старейши­не японских предпринимателей, главе дочерней фирмы JVC -и привел его в такое восхищение, что с этого момента вся под­держка фирмы Matsushita была в распоряжении Такано. Такано обошел все ведущие японские компании, начиная с крупнейшей

Hitachi, и предложил всем поддержать выпуск новой разработки ВМ, передав им готовый образец ВМ. Таким образом, помимо Panasonic были привлечены к выпуску ВМ VMS Sharp, Mitsubishi, Hitachi. 9 сентября 1976 г. был выпущен первый серийный ВМ VHS. Благодаря простоте и надежности механизма заправки ленты (рис. 12.9) конкуренцию ВМ VHS не смогли оказать никакие новые разработки, даже новый проект Sony- «Video-8».

Рис. 12.9 Схема заправки ленты в ЛПМ формата VHS

Запись сигнала изображения в видеомагнитофонах формата VHS производится с помощью двух вращающихся видеоголовок, расположенных под углом 180⁰ на барабане диаметром 62 мм. Скорость вращения барабана  1500 об/мин. Скорость движения ленты  23,39 мм/c. Скорость движения видеоголовки относительно ленты  4,84 м/с.

Для формата VHS фирма JVC в 1976 г. предложила видео­грамму без защитных промежутков (см. рис. 12.10). В этом случае возникают перекрестные помехи, зна­чительно ухудшающие отношение сигнал/шум. Для их устранения было предложено запись осуществлять видеоголовками, зазоры которых развернуты на ±6° относительно перпендикуляра к строч­ке записи, как это показано на рис. 14. Это так называемый азиму­тальный способ записи. Соответственно, азимут головки считыва­ния при воспроизведении должен точно соответствовать азимутальному углу головок записи. Смещение головки на соседнюю строчку, записанную головкой с противоположным азимутальным углом, не дает значительных искажений, благодаря существенно­му уменьшению уровня воспроизводимого с этой строчки сигнала, рассматриваемого в данном случае как помеха. Этот эффект на­зывается азимутальным.

Рис. 12.10 Сигналограмма записи в формате VHS

Наклонные видеодорожки примыкают к друг другу без защитных промежутков. Для защиты от взаимного проникновения сигналов с соседних дорожек запись производится видеоголовками, рабочие зазоры которых наклонены на угол , составляющий приблизительно 6⁰ от перпендикуляра к направлению движения видеоголовок. При правильном воспроизведении строчки записи ориентация намагниченности ленты и зазора головки совпадают, а при воспроизведении соседней строчки  нет.

Каждый кадр телевизионного изображения записывается за один барабан с видеоголовками на двух соседних дорожках видеозаписи. Угол охвата барабана лентой превышает 180⁰, что позволяет производить запись с некоторым перекрытием. Начало синхронизирующего импульса полей располагается на расстоянии 6,5 строки от момента коммутации головки.

В формате VHS запись сигнала производится с предварительным преобразованием спектра. В канале записи из полного цветового сигнала выделяются сигналы яркости и цветности. Сигнал яркости после частотной модуляции оказывается в верхней части полосы частот, записываемой на магнитную ленту. В соответствии со стандартом NTSC уровень синхронизирующих импульсов передаётся частотой 3,4 МГц, а наиболее яркие участки изображения (номинальный уровень белого)  частотой 4,4 МГц.

Для сигналов PAL и SECAM девиация частоты находится в пределах 1 МГц со значениями 3,8 и 4,8 МГц соответственно.

С целью ослабления взаимных помех ТВ сигналов стандартов PAL и NTSC, возникающих при воспроизведении сигналов цветности с соседних видеодорожек, во время записи ТВ сигнала изменяют фазу сигнала цветности на 90⁰, чтобы в сигналах цветности соседних видеодорожек фазы были всегда взаимно противоположны. В результате составляющие перекрёстных помех подавляются практически полностью.

Запись звукового сопровождения в формате VHS производится двумя способами: прямой записью на продольные дорожки стационарными магнитными головками и записью вращающимися магнитными головками, дополнительно установленными на блоке вращающихся головок. Во втором случае звуковой сигнал подвергается преобразованию для получения ЧМ сигнала.

Видеомагнитофоны VHS имеют ещё одну особенность. Некоторые модели оборудованы дополнительно к двум основным одной или двумя дополнительными видеоголовками, что позволяет им обеспечить режимы работы SP, LP. Режим SP (Standard Play)  основной режим работы, характеризующийся номинальной скоростью движения ленты и наилучшим качеством записи. В режиме LP (Long Play) продольная скорость уменьшается в 2 раза, соответственно изменяется скорость записи и ухудшаются качественные показатели. Кроме того, видеомагнитофоны с четырьмя видеоголовками позволяют обеспечить лучшее качество воспроизведения в режиме «Стоп-кадр», так как могут воспроизводить оба поля кадра.

В 1985-1986 гг. Sony выпустила новый формат ВМ «Video-8». В нем использовалась новая лента шириной 8 мм и компактная кассета немногим больше аудио компакт-кассеты. Была применена новая металлопорошковая лента, позволившая улучшить пара­метры записи ВМ. Габариты видеокамер уменьшились с «наплеч­ных» до «карманных» размеров. Однако, несмотря на все усилия Sony сделать новый формат общемировым стандартом, никто не собирался выбрасывать все ВМ и записи стандарта VHS, хотя ви­деокамеры «Video-8» остались наиболее удобными для работы.

JVC - Matsushita надо было отвечать на вызов Sony сразу по двум направлениям - габариты и качество записи.

В первом случае они выпустили видеокамеры компакт VHS (VHS-C), которые уступали видеокамерам «Video-8» только по толщине, так как в них использовалась все та же лента 12,7 мм. Зато был одновременно разработан адаптер, который внешне представляет собой обычную кассету VHS, но в него вставляется кассета VHS-C и лента электромотором от батарейки заправляет­ся внутри адаптера под стандартную кассету VHS. Таким образом, адаптер с записанной кассетой VHS-C может быть использован в любом ВМ VHS.

Во втором случае для значительного улучшения качества записи и повышения четкости с 230 до 420 линий Matsushita в ян­варе 1988 г. разработала и в середине 1989 г. выпустила ВМ «NV-8500» формата Super-VHS (S-VHS). В нем начали использо­ваться кассеты с новой металлопорошковой лентой. Кассеты ни­чем не отличались от стандартных VHS, кроме наличия идентифи­кационного отверстия, говорящего о установке в кассете новой ленты. Поэтому эти кассеты могли использоваться в любом VHS ВМ, но в обычном формате. Точно так же и любая старая запись на стандартной VHS кассете может быть просмотрена на S-VHS ВМ. Была достигнута главная цель - преемственность форматов записи VHS. По сравнению с VHS повышена несущая частота сиг­нала яркости и расширена полоса девиации частоты, что подробно будет рассмотрено далее. Это улучшает четкость изображения и отношение сигнал/шум. Для видеокамер разработан формат компакт-супер, обозначаемый S-VHS-C.

Из-за низкой скорости ленты в формате VHS трудно полу­чить высококачественную прямую аналоговую запись звука на про­дольных дорожках, хотя звукозапись на таких дорожках производит­ся всегда. В варианте данного формата с Hi-Fi записью звука по­следний записывается на наклонных дорожках (как и видеосигнал) дополнительной парой видеоголовок. Запись Hi-Fi-звука происхо­дит посредством ЧМ с более низкой частотой, чем запись видео­сигнала. При этом более длинноволновый звуковой ЧМ-сигнал на­магничивает глубинный слой (Рис.12.11). ВМ класса Hi-Fi могут записывать на кассету и только звуковую программу. При этом имеется возмож­ность регулирования уровня записи в стереоканалах вручную с контролем уровня записи по индикаторам.

Рис.12.11 Запись Hi-Fi звука с помощью ЧМ модуляции на дорожках видеозаписи