Введение

Метод записи высокочастотных сигналов на магнитную ленту

Спиральное сканирование – это метод записи высокочастотных сигналов на магнитную ленту, используемый в открытых видеомагнитофонах, видеокассетных магнитофонах, цифровых аудиомагнитофонах и некоторых накопителях на магнитной ленте для компьютеров. В этой технике магнитные головки (или головные чипы) размещаются на вращающемся барабане, который приводит чипы в движение на высокой скорости (или с высокой угловой скоростью). Лента плотно обернута вокруг барабана. Барабан и/или лента наклонены под углом, позволяющим головным чипам считывать ленту по диагонали быстрее, поэтому линейная скорость ленты может быть ниже скорости вращения головных чипов, что позволяет передавать высокочастотные сигналы, такие как видео. Диагональные дорожки, считываемые или записываемые этим методом, называются спиральными дорожками. Омега-обмотка (Ω), при которой лента почти полностью обернута вокруг барабана, напоминая греческую букву Омега, используется в видеомагнитофонах типа C. Лента обмотана на 346 градусов вокруг барабана, при этом 270 градусов используются для записи. Из-за этого интервал вертикального гашения видеосигнала теряется, и для предотвращения этого вторичная головка в конфигурации "1 1/2 головки" должна записывать этот интервал, когда видеоголовка не считывает ленту. Полный кадр или поле видео может быть записан за одно вращение барабана с помощью одной головки, создающей одну диагональную дорожку на ленте. C-обмотка, при которой лента обмотана вокруг головного барабана в форме перевернутой буквы C, используется в формате Betacam, и имеет обмотку 200-300 градусов, где 180-270 градусов активны или используются для записи, аналогично U-обмотке, которая напоминает букву U, лежащую на боку, и используется в формате U-matic. Поскольку лента не обернута вокруг барабана так сильно, как при омега-обмотке, для записи видеокадра необходимо использовать две головки, создающие две диагональные дорожки, по одному полюсу для каждой дорожки и головки. M-обмотка, используемая в VHS и цифровых видеокассетах D1 (Sony) и D2 (video), обматывает ленту вокруг головного барабана по схеме или траектории ленты, напоминающей букву M, вокруг левой и правой стороны головного барабана, на 250-300 градусов вокруг него, где 180-270 градусов активны или используются для записи, с двумя головками, если используется 180 градусов. Полуобмотка используется для обозначения любого типа обмотки, при котором лента покрывает приблизительно 180 градусов или половину окружности барабана. Для записи полного кадра видео требуется по крайней мере две видео головки, каждая из которых обрабатывает одно видео поле. Многие кассетные форматы спирального сканирования, такие как VHS и Betacam, используют головной барабан с головками, использующими азимутную запись, при которой головки в головном барабане имеют зазор, наклоненный под углом, а противоположные головки имеют зазоры, наклоненные в противоположные стороны. Это устраняет необходимость в защитных интервалах между спиральными дорожками, что позволяет повысить плотность информации на ленте.

История

Эрл Эдгар Мастерсон из RCA запатентовал первый метод спирального сканирования в 1950 году. Немецкий инженер Эдуард Шуллер разработал метод спиральной записи в 1953 году, работая в AEG. С началом телевизионного вещания в Японии в начале 1950-х годов возникла потребность в магнитной записи телевизионного сигнала. Доктор Кеничи Савазаки разработал прототип спирального записывающего устройства в 1954 году. Устройства спирального сканирования были продемонстрированы компанией Toshiba в 1959 году, и поскольку они записывали одно поле видео на дорожку, они первыми позволили приостанавливать и воспроизводить видео с нереальной скоростью. В 1976 году начали использоваться видеокассеты спирального сканирования типов B и C.