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磁带型录像机的工作原理解析磁带型录像机是一种使用磁带储存和播放影像信号的设备，已经经历了多年的发展和改进，如今已经被更先进的数字录像技术所取代。
然而，理解磁带型录像机的工作原理对于我们深入了解电子设备的发展历程具有重要意义。
在本文中，我们将详细解析磁带型录像机的工作原理，并探讨其在录制和播放过程中所涉及的关键技术。
1. 磁带和磁头首先，我们需要了解磁带和磁头的作用。
磁带是一种薄而长的塑料带，上面涂有感磁涂料，用于在其中存储影像信号。
而磁头则是负责将电信号转换为磁场或将磁场转换为电信号的设备。
在磁带型录像机中，磁头的角色至关重要，因为它们能够读取磁带上的磁场并将其转换为电信号。
2. 录制过程录制影像信号是磁带型录像机最主要的功能之一。
在录制过程中，磁带被加载到机内，在其通过磁头位置的同时，录像机会将即时影像信号转换为电信号并记录在磁带上。
具体来说，录像机会将视频信号分为亮度和色度两个信号，并通过磁头将它们写入磁带上。
亮度信号是指影像的黑白分辨率，而色度信号则用于表示影像的颜色信息。
在磁带型录像机中，亮度信号会以较高的频率进行记录，而色度信号则以较低的频率进行记录。
这种分频录制的优势在于可以节省磁带的使用空间，并提供更高质量的视频录制。
3. 播放过程播放录制的影像信号是磁带型录像机的另一个重要功能。
在播放过程中，磁带被从磁带盒中取出，并在通过磁头位置的同时，录像机会将磁带上的磁场信号转换为电信号并输出到相关显示设备。
这样我们就可以观看先前录制的影像。
当磁带通过播放磁头时，磁头会从磁带上读取磁场信号，然后通过电路将其转换为电信号。
这些电信号随后被送到视频处理电路和音频处理电路，以恢复原始的视频和音频信号。
最后，这些信号通过适当的输出接口传送到显示屏或扬声器上。
4. 预览和编辑功能磁带型录像机通常还具备预览和编辑功能，以便用户可以在录制和播放之间进行选择。
预览功能允许用户在录制之前预览待录制的画面，以确保录制效果符合要求。
录像机原理
录像机是一种能够记录和播放视频信号的设备，它的原理是通过将视频信号转
换成磁场来记录在磁带上，然后再通过磁头读取磁带上的信号并转换成视频信号进行播放。
下面将详细介绍录像机的原理。
首先，录像机的录制原理是利用磁带和磁头来实现的。
当我们使用录像机进行
录制时，摄像头会捕捉到视频信号，然后将这些信号转换成电信号。
接着，这些电信号经过处理后会被送到磁头，磁头会将电信号转换成磁场，并记录在磁带上。
磁带上的磁场模式就是我们录制的视频信号。
其次，录像机的播放原理是通过磁头读取磁带上的信号并转换成视频信号来实
现的。
当我们想要播放录像时，磁头会接触磁带并读取上面的磁场模式，然后将其转换成电信号。
接着，这些电信号经过处理后会被送到显示器上，显示器会将电信号转换成视频信号，并显示在屏幕上。
另外，录像机的磁带是一个循环式的磁带，它可以反复使用。
当我们录制完一
段视频后，磁带上的磁场模式就会被覆盖掉，然后可以再次进行录制。
这样就实现了对磁带的循环使用，节省了资源。
总的来说，录像机的原理是通过将视频信号转换成磁场来记录在磁带上，然后
再通过磁头读取磁带上的信号并转换成视频信号进行播放。
它的工作原理相对简单，但是却是实现视频录制和播放的关键设备之一。
通过对录像机原理的了解，我们可以更好地使用和维护录像机，也可以更好地理解录像机在视频处理中的作用。
4.4 磁带录像机的分类与记录方式一、磁带录像机的分类目前使用的磁带录像机种类很多，分类方法也不尽相同，以下我们介绍两种比较常用的分类方法。
（一）、按使用范围来分类可分为广播用、专业用、家庭用三大类。
1、广播用录像机用于广播电视系统，其录放的图象质量高，但其设备复杂、价格昂贵，属于高档机。
如1英寸C型、型录像机，分量型录像机Betaca m、MⅡ型等。
2、专业用录像机用于电化教育或小规模电视台站等等，其录放质量较好，属于中档机，如早期应用很广泛的3/4英寸U型盒式录像机，以及现在各种型式的中档一体化摄录机等。
3、家用录像机用于家庭使用，其录放质量一般，属于低档机，如VHS录像机、S-VHS录像机、8MM录像机等。
（二）、按记录方式来分类录像机按记录方式可分成模拟方式和数字方式两大类，而每种方式下又可细分为复合方式和分量方式两类。
因此一共可分为复合模拟方式、分量模拟方式、复合数字方式和分量数字方式四种，如图4-22所式。
其中复合模拟方式又可分为色度直接记录方式和色度降频记录方式。
在相同的记录方式下，还可以再按录像机的记录格式来进行分类。
二、磁带录像机的记录方式以下我们对比较典型的几种记录方式的录像机作进一步的介绍。
（一）C型录像机C型录像机属广播用高档机，采用1英寸盘式磁带，欧姆型带方式，1.5磁头记录方式（磁鼓上除安装图象主磁头外，还装有录放同步脉冲的辅助磁头），磁鼓结构如图4-23所式。
磁鼓上装有三对磁头：第一对是录放视频信号的主磁头和录放同步脉冲的辅助磁头；第二对是重放磁头，包括视频重放磁头和同步重放磁头；第三对是旋转消磁头，用于在电子编辑是消去视频磁迹和同步磁迹。
这种记录格式是把全电视信号作为一个整体进行放大、滤波、预加重处理和调频之后，送入视频磁头记录在磁带上。
记录在同一条磁迹上的信号既有亮度信号又有色度信号，其磁迹图形如图4-24所示。
除视频磁迹和同步脉冲磁迹之外，还有四条水平磁迹，其中三条音频磁迹一条控制磁迹，音频磁迹（1）、（2）用于音频记录，音频磁迹（3）用于时间码记录。
如何正确使用磁带型录像机磁带型录像机是一种重要的多媒体设备，用于记录和播放视频内容。
当今，尽管数字技术已经取代了磁带录像机的地位，但在某些领域，例如监控系统和传统媒体存储，磁带录像机仍然被广泛使用。
本文将向您介绍如何正确使用磁带型录像机，以确保您能够充分利用它的功能。
首先，了解录像机的基本组成部分是非常重要的。
通常，磁带型录像机由两部分组成：一个录像机主体和一个外接的摄像头。
录像机主体包含了磁带插槽、控制按钮和连接口等，用于插入磁带、控制录像和播放功能以及外部设备连接。
摄像头用于捕捉视频信号。
在开始使用磁带型录像机之前，请确保摄像头已经连接到了录像机主体。
一般情况下，摄像头连通过连接线与录像机主体相连。
确保连接稳固可靠，并确保摄像头的镜头正对着您希望录制的场景。
接下来，让我们一起学习如何录制视频。
首先，插入一块未使用过的磁带到录像机主体的磁带插槽中。
确保磁带插入方向正确。
然后，请将录像机主体的电源打开，并将电视或显示器与录像机连接。
在开始录制之前，您可能需要设置录像机的一些基本参数。
例如，您可以选择视频质量和录制时间。
在大多数磁带型录像机中，这些设置可以通过菜单或控制按钮进行调整。
一旦您完成了这些设置，您就可以开始录制视频了。
按下“录制”按钮或使用遥控器上的相关功能键即可开始录制。
录像机会自动将捕捉的视频信号记录在磁带上。
同时，您可以在连接的电视或显示器上实时观看录制的画面。
在录制过程中，您可以通过按下“暂停”按钮暂停录制。
这在您需要进行编辑或临时中断录制时很有用。
如果您需要停止录制，请按下“停止”按钮。
然后，您可以按照需要将磁带转移到其他设备上进行后续处理。
除了录制视频，磁带型录像机还具有播放功能。
要播放已录制的视频，您只需将录像机主体上的“播放”按钮或遥控器上的相关功能键。
然后，请按照录像机主体上的指示或遥控器上的菜单进行相关操作，例如选择特定的磁带、跳转到特定的时间点或快进/快退。
当您需要复制或备份录制的视频时，磁带型录像机也能派上用场。
一、摄影常用的其他器材：磁带录像机、监视器、扫描仪、打印机、灯具、常用附件。
二、磁带录像机VTR：是可以记录视频影像和声音信号的设备，它可以记录信号并将记录下来的影像和声音信号播放出来。
三、录像机的组成：电磁转换系统、机械驱动系统、伺服系统、控制系统。
四、电磁转换系统：是基本组成部分，用来完成电-磁、磁-电的转换，又包含磁头鼓和视频信号的录放电路等。
五、机械驱动系统：主要由带仓部分；供带盘、收带盘以及驱动、制动系统；自动加载和卸载系统；机械走带系统；此头鼓组件；各种机械传动部件等组成。
六、伺服系统：是指使某一机械的某些参量（如电机的旋转速度、旋转相位等）维持不变或按一定规律改变的自动控制系统。
包括测量部分、比较部分、执行部分和控制部分。
七、控制系统：主要包括电路控制系统和机械控制系统。
可以根据操作人员的要求控制录像机进行带盒的升降、记录与重放、自动倒带、快速搜索等，并用指示灯显示在机器面板上。
同时，控制系统还具有根据各种故障检测器发出的指令而自动停机的保护功能。
故障检测器主要对以下部分进行自动检测：磁带头尾检测、湿度检测及保护、磁带松弛检测和防止误记录等。
八、磁带录像机按视频录放磁头数量不同的分类：单磁头录像机、双磁头录像机和四磁头录像机。
九、磁带录像机按质量等级不同的分类：广播级录像机、专业级录像机和民用级录像机。
十、磁带录像机按使用磁带宽度不同的分类：2英寸、1英寸、3/4英寸、1/2英寸、1/4英寸。
十一、磁带录像机按视频磁头扫描方式不同的分类：横向扫描录像机和螺旋扫描录像机。
十二、磁带录像机按走带方式不同的分类：M型、U型和β型走带录像机。
十三、磁带录像机按功能不同的分类：单放机、录放机、收录放机、电子编辑录像机等。
十四、磁带录像机的维护：1、工作的环境温度应在0~40℃的范围内，环境湿度应保持在60°左右2、定期清洗磁鼓、磁头、主导轴、压带轮等主要部件3、远离强磁场和强电场4、暂停时间不宜过长5、录像机使用完毕，应立即取出磁带及可充电池。
老式磁带录像机原理
老式磁带录像机是一种利用磁带和磁头来记录和播放视频内容的设备。
其工作原理可以分为录制和播放两个阶段。
在录制阶段，用户通过麦克风或其他音视频源将信号输入到录像机中。
录像机会将这些信号转换为模拟电信号，并通过一个编码器将其转换为差分脉冲编码（DPCM）信号。
接下来，信号经过一个信号处理电路，通过陷波滤波进行频段压缩和降低信噪比处理。
处理后的信号再次经过信号处理电路进行平方运算和采样，并被送往一个时基误差修正电路对时间基准进行修正。
最后，信号进入一个调制器，通过调频或调幅等方法将其转化为可以在磁带上记录的频率调制信号。
调制后的信号通过一个噪声下降电路，将其噪声水平降低至最低。
最后，信号通过磁头，被写入磁带中的磁轨上，并随磁带的线性运动被记录下来。
而在播放阶段，磁带通过机械装置带动磁头滑动到相应的磁轨上。
同时，播放机的马达会驱动磁带以恒定的速度运动。
当磁头与磁带接触时，被记录的磁场将被磁头感应并转换为模拟电信号。
该信号经过一个放大器进行放大，并通过一个陷波滤波器降低噪声。
接着，信号经过一个空白噪声控制电路，将其噪声水平降低至最低。
最后，经过整形电路和解调器的处理，信号被恢复为模拟音视频信号，可以传送至电视或显示设备进行播放。
老式磁带录像机原理的核心在于将音视频信号转换为模拟电信号，通过编码、调制和记录等过程将其写入磁带，并在播放时
将磁带上的磁场感应为模拟音视频信号。
这种机制使得用户能够在磁带上保存并回放音视频内容。
然而，随着数字技术的快速发展，老式磁带录像机逐渐被数字录像设备所取代。
4.4 磁带录像机的分类与记录方式一、磁带录像机的分类目前使用的磁带录像机种类很多，分类方法也不尽相同，以下我们介绍两种比较常用的分类方法。
（一）、按使用范围来分类可分为广播用、专业用、家庭用三大类。
1、广播用录像机用于广播电视系统，其录放的图象质量高，但其设备复杂、价格昂贵，属于高档机。
如1英寸C型、型录像机，分量型录像机Betaca m、MⅡ型等。
2、专业用录像机用于电化教育或小规模电视台站等等，其录放质量较好，属于中档机，如早期应用很广泛的3/4英寸U型盒式录像机，以及现在各种型式的中档一体化摄录机等。
3、家用录像机用于家庭使用，其录放质量一般，属于低档机，如VHS录像机、S-VHS录像机、8MM录像机等。
（二）、按记录方式来分类录像机按记录方式可分成模拟方式和数字方式两大类，而每种方式下又可细分为复合方式和分量方式两类。
因此一共可分为复合模拟方式、分量模拟方式、复合数字方式和分量数字方式四种，如图4-22所式。
其中复合模拟方式又可分为色度直接记录方式和色度降频记录方式。
在相同的记录方式下，还可以再按录像机的记录格式来进行分类。
二、磁带录像机的记录方式以下我们对比较典型的几种记录方式的录像机作进一步的介绍。
（一）C型录像机C型录像机属广播用高档机，采用1英寸盘式磁带，欧姆型带方式，1.5磁头记录方式（磁鼓上除安装图象主磁头外，还装有录放同步脉冲的辅助磁头），磁鼓结构如图4-23所式。
磁鼓上装有三对磁头：第一对是录放视频信号的主磁头和录放同步脉冲的辅助磁头；第二对是重放磁头，包括视频重放磁头和同步重放磁头；第三对是旋转消磁头，用于在电子编辑是消去视频磁迹和同步磁迹。
这种记录格式是把全电视信号作为一个整体进行放大、滤波、预加重处理和调频之后，送入视频磁头记录在磁带上。
记录在同一条磁迹上的信号既有亮度信号又有色度信号，其磁迹图形如图4-24所示。
除视频磁迹和同步脉冲磁迹之外，还有四条水平磁迹，其中三条音频磁迹一条控制磁迹，音频磁迹（1）、（2）用于音频记录，音频磁迹（3）用于时间码记录。
控制磁迹记录CTL控制信号。
这种记录方式的录象机要求录放系统的同频带要宽，对机械系统和同服系统的精度要求也较高，机器结构复杂、体积大、价格昂贵，但因其图象质量高，被广泛应用于广播电视系统。
比较典型的机型有美国安培公司的VPR系列录像机和SONY公司的BVH系列录像机。
（二）分量型录像机分量录像机是将一场复合的电视信号分离为亮度信号和色度信号，并将亮度信号经调频后记录在一条磁迹上；对于色度信号则经解码还原成两个色差信号R-Y和B-Y，再导用时分复用技术将两个色差信号记录在另一条磁迹上。
如图4-25为Y信号、R-Y信号、B-Y信号以及经分割和压缩之后的色度信号波形图。
模拟分量录像机以巧妙合理的设计、先进的工艺技术、出色的图象质量可以与C、B型广播录像机相媲美，在广播电视领域和专业领域得到广泛应用，成为电视节目制作的主流设备。
目前广泛使用的分量录像机有Betacam和ＭⅡ两种类型。
1、Betacam型录像机Betacam型录像机使用１／２英寸盒式磁带，欧姆型带方式，磁带与磁鼓的色角略大于180°，使用3对磁头（亮度、色度各一对，消磁头一对）。
磁鼓每旋转一周记录两场，每场信号分别由两个视频磁头记录在两条磁迹上，即分别记录亮度磁迹和色度磁迹，磁鼓结构和磁迹图形如图4-26所示。
水平磁迹有四条，其中音频记录两条，控制磁迹一条，时间码一条。
与Betacam兼容的Betacam-SP格式录像机是在前者基础上发展起来的，后者采用金属磁带和高性能的磁头，展宽了记录信号的带宽，亮度、色度信号也分别得到提高，画面质量有所提高。
在音频方面，增加了两条调频声道，这两路音频信号经调频后混入色度已调频信号频谱的低端，由色度磁头将色度信号和这两路音频信号一起记录在色度磁头上。
Betacam-SP的主要机型有：BVW-50P、BVW-60P、BVW-70P等。
Bvw-50pBvw-60pBvw-70p2、MⅡ型录像机MⅡ格式是在Betacam格式之后，由松下公司研制开发。
它采用1/2英寸盒式金属磁带和非晶薄膜磁头，整机性能与Betacam-SP相当。
其磁鼓结构及走带方式如图4-27所示。
磁鼓上安装有5对词头，其中两对磁头是视频录放磁头，一对是消磁头，磁迹图形如图4-28所示。
同样也是每场视频信号记录在两条视频磁迹上，亮度和色度磁迹信号交叉排列。
图4-27图4-28四条水平音频与控制信号磁迹与前述Betacam相同。
为了抑制亮度与色度信号串扰及实际磁迹跟踪，采用了方位角记录的方式，亮度为+15°，色度为-15°。
所谓方位角就是两个磁头缝隙的方位角不是象通常那样垂直于磁头的扫描方向，而是分别向左右两边偏差一个角度，这里的角度等于15°。
这样两个磁头之间的方位差为两倍的偏差角，由于这个方位角差，使得一个磁头记录的磁迹被另一个磁头扫描是，由于方位角损失而不能重放输出，从而抑制了亮度与色度信号的串扰。
MⅡ型的主要机型有：AV-630、AV-640、AV-650以及后来的AV-63H、AV-65H等。
（三）U-matic型录像机U型录像机的质量指标次于广播及录像机，属于专业用录像机，曾广泛应用于我国地方电视台和电化教育部门，直到前些年才逐渐让位分量机。
它有两个视频磁头，欧姆形绕带方式，3/4英寸磁带。
磁鼓上磁头的分布和磁迹图形如图4-29所示。
两个磁头相隔180°安装，磁鼓每旋转一周两个磁头各记录一场信号。
U型机的磁鼓直径较大（110mm），记录速度不高（磁鼓转速25转/s），视频磁迹较宽，而且相邻磁迹有空白保护区，无相邻磁迹串扰现象。
水平磁迹有三条，音频磁迹两条，控制磁迹一条。
U型机又可分为低带，高带，超高带三种类型。
1、低带型（VO型）这种录像机的亮度信号调频载波较低，因此称低带型，典型为VO系列，如VO-5850P等，这种录像机的指标达不到广播级。
2、高带型（BVU型）这种机型的亮度信号调频载波有所提高，色度信号的降频副载波也有所提高，使信号频带展宽，从而使图象清晰度提高。
另外磁迹加宽使信噪比提高，这些改进使高带型的指标基本达到了广播级标准。
3、超高带型（SPU-matic型）它在高带型的基础上将亮度信号载频又提高一步，并且采用了高矫正力、高剥磁的SP磁带，使图象质量更高，典型如BVU-950P等。
尽管超高带型U型机已经达到广播级水平，但其指标似不如后来出现的分量型Betacam-SP和MⅡ。
（四）、家用型录像机家用型录像机中最为典型的是VHS格式和8mm格式。
１、VHS录像机VHS录像机是两磁头录像机，磁鼓直径62mm，磁鼓转速25r/s，使用1/2英寸盒式磁带，欧姆形绕带方式，走带方式为M型，如图4-30所示。
两个视频磁头采用方位角记录方式，倾斜方位角为正负6度，两磁头之间方位角差为12度，用以抑制相邻磁迹的亮度信号的串扰。
水平磁迹有三条，两条音频磁迹，其中磁迹图形如图4-31所示。
图4-30VHS磁带的行进速度对PAL制来说有两种：标准速度SP方式为23.39mm/s；LP方式为11.695mm/s，因此一盒在SP方式下录制2小时的磁带，在LP方式下可录制近4小时。
VHS也有高带型，即S-VHS。
S-VHS采用了高性能的渗钴氧化铁磁带和缝隙更窄的高精度磁头，并将亮度载频提高，使重放图像水平清晰度达400线，进入专业级的范围。
在电化教育中VHS和S-VHS的机型应用非常广泛。
２、8mm录像机8mm录像机有人称它为第二代家用录像机。
它采用8mm宽的超小型盒式金属磁带，采用两磁头螺旋扫描方位角记录方式（方位角等于正负10度），欧姆型绕带方式和自动装卸带系统。
采用了亮度调频信号与色度降频信号混合记录方式。
取消了固定全消词头而采用旋转消磁头，并且不使用CTL控制信号而是采用视频磁头记录跟踪导频信号TPS。
音频录制采用Hi-Fi技术，即把音频信号调频后以频分复用的方式与图像信号混合起来用视频磁头记录。
另外还增加了PCM数字录音方式，使8mm录像机音质显著提高，其磁头分布和磁迹图形4-32所式。
超8（Hi-8）是8mm机的高带格式，采用蒸镀型金属磁带，亮度载频也进一步提高，水平清晰度达400线，使得该机型可以进入专业级领域。
4.5 视频信号的记录原理录像机的信号处理系统主要由记录通道和重放通道组成，本节主要的分量型录像机为例来分析记录过程的工作原理。
图4-33是Betacam-SP分量录像机的记录通道方框图，下面我们对其记录的原理进行简要的分析。
一、亮度信号记录通道１、输入选择电路在输入为复合彩色视频信号的情况下，经亮色分离电路分出亮度信号和色度信号，与输入的分量亮度信号和分量色度信号分别送入亮度通道和色度通道的选择电路。
通过选择开关输入的亮度信号在场消隐期间混入VITC和VISC信号。
所谓VITC信号就是场消隐区时间玛信号，它是为了实现精确的电子编辑和节目内容的时间显示而插入到场消隐区的；所谓VISC信号是插入到场消隐区的1/2副载波信号，加入它的目的是为了提高图像清晰度和降低杂波，作为彩色编码的基准参考面而加入的。
然后亮度信号被送到非线性预加重、预加重、黑白切割等电路进行处理。
２、预加重什么是预加重？在录像机调频系统中，不可避免的要引入各种杂波，这些杂波在重放解调后，其分布是不均匀的，随着解调信号频率升高而线性增加，频率越高杂波越大，因此对信号高频端的信噪比影响较大，特别是小信号是影响更大。
为了抑制这种影响，要在视频信号调频前先对其高频成分进行提升，而且随频率上升而加大提升量，这就是预加重处理。
３、非线性预加重那么什么是非线性预加重？所谓非线性预加重就是不仅信号的加重量随频率上升而提高，而且加重量还随信号电平的减小而增加，即不同的信号电平选用不同的预加重量。
图4-34所式为Betacam-SP非线性预加重电路的输出特性。
图中表示，在亮度信号幅度最小时（黑的部分）预加重大，如信号电平为-30dB时，加重量为10dB；而当亮度信号幅度最大时（白的部分），预加重最小；如信号电平0dB时，加重量为2dB以下。
这样既可以提高黑的、灰的图像部分的信噪比，又可以防止在白的部分因预加重过大而引起过调制。
４、黑/白切割视频信号在经过预加重处理后，在信号波形的上升部分（白转黑）及下降部分（由黑转白）产生过量的脉冲尖峰，如图4-35所示。
过高的上升会使录像机过调制；过低的下冲会使频率调制器出现非线性状态；尤其在白峰电平中的下冲，过调制会在白色图像之后拖一黑尾，因此必须加以限制，黑白切割电路就是为此设置的。
但是，切割并非把超过标准的部分全部切掉，倘若如此将破坏信号的预加重效果。
