Digitális betacam

Digitális betacam
Média típus Videokazetta
Kódolás NTSC , PAL
Fejlesztette Sony
Alapján Betacam

A Digital Betacam ( francia nyelven Digital Betacam ) egy professzionális videofelvételi formátumú szalag, amelyet a Sony fejlesztett ki 1993-ban.

Bemutatás

A Sony Digital Betacam a tiszteletre méltó Betacam SP digitális utódjaként jelenik meg . A tömeges használata egyedi integrált áramkörök , kapcsolódó legújabb technológiai fejlesztések, nagy sebességű digitális adatfeldolgozás és az evolúció mágneses média (fém szalagok), lehetővé tette, hogy dolgozzon ki megfizethető digitális komponens video felvevők a cég. Termelési vagy televíziós csatorna .

Ez egy olyan formátum, amely 2-szeresére csökkenti a 10 bitre kódolt digitális 4: 2: 2 digitális jel bitsebességét. A digitális Betacam videomagnók egyes modelljei lejátszáskor kompatibilisek a Betacam SP gépen rögzített analóg szalagokkal .

A kifejezetten digitális felvételhez kifejlesztett új szalagos szállítás intenzív igénybevételt tesz lehetővé a gépen. Az eltömődés elleni hatékonyság növelése érdekében a Digital Betacam automatikus tisztító rendszerrel van felszerelve a rögzített és forgó fejeken; magát a szalagot is állandó tisztításnak vetik alá. Az olvasási sebesség +/- 15% -kal állítható be, hogy például szinkronizálhasson két ugyanazon programot játszó videomagnót.

A PAL felbontás 720x576, míg az NTSC- ben 720x480. A bitsebesség 90 Mbit / s.

A fej dobja

A Betacam SP formátumú analóg videomagnók 74,5 mm-es fejdobjának átmérőjét 81,5 mm-re növelték, hogy lehetővé tegye a megfelelő írási sebességet, 180 ° -os tekercselési szöggel. A teljes rögzített bitsebesség (videó és hang) 125,58 Mbit / s. A dob forgási sebességét szintén 3-szorosára növelték, hogy elérje a 75 fordulatot másodpercenként.

Tizennégy fej van a dobon: négy a felvételhez, négy a lejátszáshoz (dinamikus nyomkövetés), négy úgynevezett "magabiztos" fej a hang- és videojelek felolvasásához felvételük során, végül két fej a törléshez.

A Betacam SP formátummal való olvasás kompatibilitást lehetővé tevő modellekben négy további fej van két dobblokkra szerelve. Ez a videorögzítő sorozat felismeri a kazetta azonosító nyílásán keresztül, hogy digitális Betacam vagy Betacam SP formátumban van-e. A videomagnó automatikusan átvált és igazítja a szalag sebességét és a dob forgási sebességét az optimális sávkövetés érdekében.

Forgó és álló fejek konfigurálása

Digitális Betacam formátumú szalag normál lejátszási módjában a fejlett lejátszófejeket használják. Összeszerelés vagy behelyezés módban a fejlett olvasófejek kiolvassák a jelet, mielőtt törlik (előolvasás), és a megbízhatósági fejek olvassák a rögzített jelet.

Ami az álló fejeket illeti, megtaláljuk a hagyományos Betacam konfigurációját, nevezetesen egy általános törlõ fejet, a CTL rögzítõ fejét, egy törlõ fejet és az idõ kód kódolását , az idõ kód rögzítésének és követésének fejét.

Használt zenekar

A Digital Betacam formátumhoz használt szalag vastagságú bevonattal ellátott fém részecskeszalag, amely hasonló a Betacam SP-hez. Optimalizálták azonban a Digital Betacam-ban használt csatornakód spektrumának rögzítésére . A szalag futási sebessége körülbelül 5% -kal lassabb a Digital Betacam formátumban, mint a Betacam SP formátumban (96,7 mm / s, szemben a Betacam SP 101,5 mm / s értékével): így a maximális felvételi idő 124 percre nő.

Felvételi formátum

Annak érdekében, hogy a felvevő reakciója optimális legyen a magas frekvenciákon, elengedhetetlen, hogy az olvasófej légrése tökéletesen párhuzamos legyen a sávokat író fejével. Ha az olvasófej szöge eltér a felvevő fej szögétől, akkor a magas frekvenciák gyengülnek, ami annál nagyobb, annál nagyobb az azimutkülönbség szöge. A probléma orvoslására azimut felvételt használnak. A pályákat olyan fejjel írják, amelyek légrése bizonyos dőlésszöggel rendelkezik a pálya tengelyére merőlegesen. És ez a szög felváltva ellentétes az egyik pályán. Tehát, ha egy olvasófej kissé túlcsordul a pályán, közel ahhoz, amelyet állítólag le kell olvasni, akkor a parazita jel, amely helyreáll, nagyon gyengül, mivel az azimut szög nem fog megfelelni. A Digital Betacam formátumban ezt az azimut felvevő rendszert használják nagy sűrűségű felvétel végrehajtására. Az azimutszög körülbelül 15 fok két szomszédos sáv között.

Digitális Betacam formátumban a videó- ​​és audiojeleket (4 csatorna 16 bit mellett) minden mezõre 6 csavaros sáv rögzíti. Ugyanakkor a Digital Betacam formátum három hosszanti sávot használ, csakúgy, mint kollégái, a Betacam és a Betacam SP: egy vezérlő sávot (CTL), egy Time-Code sávot (LTC), valamint egy hangjelző sávot (CUE). A klasszikus audio csatorna 1 sávját eltávolítják, hogy több hely legyen a spirális sávoknak.

Az adatok szervezése a sávokon belül

Az első kép adatait a hat sáv első felére, a második kép adatait a hat sáv második felére rögzítjük. Mindegyik sáv úgy van kialakítva, hogy négy audio szektort helyezhessen el a közepén és két video szektort a végén. A keretben lévő videoadatok csatornánként tizenkét, az audioadatok pedig hat szektorra vannak felosztva.

Minden audiocsatorna esetében a különböző szektorok úgy vannak elrendezve, hogy a lejátszás során elkerüljék a hibákat. Az egyes szektorok elhatárolása érdekében az adatokat hozzá kell adni a szektor elejéhez és végéhez. Ezenkívül az egyes szektorok között szerkesztési jeleket illesztenek be, hogy a számok egymástól függetlenül szerkeszthetők legyenek. Végül egy új igazítási módszert vezettek be, amely a hagyományos eljárással párhuzamosan működik, a hosszanti szervo sávokból érkező jelek felhasználásával, annak biztosítása érdekében, hogy egy keskeny vágányon megfelelő legyen az igazítás, különösen az ugyanazon ponton végzett ismétlődő összeszerelési műveletek során. Elve abban áll, hogy az audioszektorok és a videószektorok között két spirális sávra írt pilotjelet használnak (az egyik alacsony frekvencián: 400 kHz, a másik nagy frekvencián: 4 MHz).

Hosszanti vágányok

Digitális Betacam formátumban egy CTL, egy Timecode és egy audio jel sáv található a szalag hosszában.

625 vonalas rendszer esetében a CTL jel egy téglalap alakú feszültség , 50 Hz-en időzítve, amelynek emelkedő széle határozza meg az egyes képkockák kezdetét. A CTL jel minden egyes résének nincs állandó időtartama. Hossza változik. A 8 képkocka-sorozat első képkockájának megfelelő résidő időtartama megegyezik a jelidőszak 65% -ával, a 4-képkockasorozat első képkockájának megfelelő időtartam pedig a jelidőszak 35% -ának felel meg. jel. jel. Ezek a variációk lehetővé teszik a 4. és 8. képkocka első képkockáinak gyors azonosítását.

A Time-Code jel megfelel az EBU szabvány hagyományos jelének. Egy kép 80 bitre van kódolva. A keretszámnak, a másodpercnek, a percnek és az órának megfelelő adatokat kétfázisú jel kódolja és rögzíti az egyes képkockákhoz. A kétfázisú jelölés elve a következő: a "0" átmenetet és a szint tartást okoz a teljes óraidőszak alatt, míg az "1" a felének felénél átmenetet és szintváltozást okoz. időszak.

A hangsávot elsősorban szerkesztésre használják, hogy könnyebben megtalálják a hangsorozatot. Úgy rögzítik, mint a hosszanti hangsávokat Betacam SP formátumban.

Digitális jelfeldolgozás

A bemeneti interfész

Soros digitális komponens interfész, megfelel az SMPTE 259M / EBU t szabványoknak.  3267 / CCIR 656-III, egyetlen BNC koaxiális kábelen keresztül fogad komponens videojeleket, valamint 4 csatornás digitális audiojeleket. Az analóg komponens jelet és az összetett jelet (a BKDW-506-mal együtt) párhuzamos adatokként digitalizálják a CCIR 601 szabvány szerint. A digitális AES / EBU interfész audio adatai vagy az analóg bemenet adatai kiválaszthatók a regisztrációhoz. . Soros adatokká konvertálódnak.

Video interfész

A videoadatokat 4: 2: 2 néven dolgozzuk fel (CCIR-601). Ezután a „Cb, Y, Cr, Y, Cb, Y, Cr, Y,…” sorrendben multiplexelik őket. Az analóg-digitális átalakítási művelet időreferenciáját a vonal szinkronimpulzusainak éle adja. Ez az elülső négy szó átfogja, és hozzáadódik a digitális aktív sor elé és után. Meghatározza az aktív vonal kezdetét (SAV) és a digitális aktív vonal végét (EAV).

Az audio interfész

A digitális Betacam videomagnókban a hang kvantálása lineáris és 20 bit felett történik. Két audio csatornát multiplexelnek és tárolnak egy „képben”, amelynek időtartama megfelel a mintavételi periódusnak. Minden kép két részképre oszlik. Az első audiocsatorna adatait az A alkép, a második hangcsatorna pedig a B alképben tárolja. Minden részkép 32 bitre van kódolva, és tartalmazzák mind az audio, mind az egyéb adatokat. .

Bitsebesség-csökkentő kódolás

A videó adatsebességet az együtthatós rögzítési rendszer körülbelül a felére csökkenti. A digitális videoadatokat először DCT (Discrete Cosine Transform) módszerrel alakítják frekvenciaterekké. Ezeket a frekvenciatéreket ezután DCT-együtthatók szerint súlyozzák, amelyek megfelelnek az emberi látás jellemzőinek. Ezután egy keret adatait tömörítik. Ezután rövid kódokat rendelünk a gyakran megjelenő adatokhoz. Ez 2: 1 nagyságrendű tömörítést eredményez, a hasznos adatok viszonylagos elvesztésével, de ennek a kódnak az érdeke abban rejlik, hogy a videomagnó továbbra is képes a legközelebbi képkockára szerkeszteni.

Hangjel feldolgozása

Az audio processzor elvégzi az automatikus erősítés vezérlést, a felvétel vezérlését, valamint néhány adat hozzáadását.

ECC kódolás (hibajavító kódolás)

A Digital Betacam formátum kétféle hibajavítást használ: a belső ECC kódot és a külső ECC kódot, mindkettő a Reed Solomon kódot használja.

Ebben a típusú kódolásban az adatok A, B, C, D értékei, ezen adatok S összege, valamint az adatok Q összege szorozva ismert együtthatókkal vannak kódolva.

Például :

A vételkor az A, B, C, D, S és Q értékeket olvassuk le. Például :

A korrekciós áramkör újraszámolja az elméleti összegeket S '= 1100 és Q' = 3200, majd a különbségeket DQ = Q'-Q = 200 és DS = S'-S = 100

A DS / DQ = 2 arány megadja annak az értéknek az együtthatóját, amelyen a hiba bekövetkezett. Ebben az esetben ez a B érték.

Amikor szinkronizálási adatokat ad hozzá egy 180 bájtos belső kódblokkhoz, ezt a blokkot szinkronizálási blokknak nevezzük. Ez a video és audio szektor alapegysége. A videó szektor 126 szinkronizációs blokkból áll, két video szektor videósávjából, tizenkét video szektorból álló videokeretből áll.

Az audio szektor 6 szinkronizációs blokkból áll. Minden csatornán egy audiokeret hat szektorból áll, vagyis harminchat szinkronizációs blokkból. Tehát két ECC blokk alkotja egy csatorna audiokeretét.

Az ECC blokkot alkotó belső kódblokk felépítése tehát közös a videó és a hang esetében. A külső kódblokk felépítése azonban eltér.

Csatorna kódolás

A Digital Betacam formátum az S-NRZI vagy a Nullára inverz (nem kódolt vissza nem térő) kódolt (Scrambled Non Return to Zero Inverted) csatornakódolási rendszert alkalmazza, amely kiválóbb a zajjellemzőiben. Az NRZI kódolás sajátossága, hogy az "1" meghatározza az átmenetet a félórás periódus közepén, a "0" -nak nincs hatása. Ezért, ha a jel polaritása megfordul, a kódolt adatok változatlanok maradnak, ráadásul ez a típusú kódolás lehetővé teszi az adatokkal, az órajelrel való továbbítást.

Olvassa el a jelfeldolgozást

A digitális olvasási adatokat kiegyenlítik az automatikus kiegyenlítő áramkörök, a hibákat pedig belső és külső ECC kódok javítják, amelyek képesek korrigálni a reprodukált jel zajában és kiesésében érintett adatok nagy részét. A helyrehozhatatlan adatokat a hibatakaró áramkörök korrigálják.

Kimeneti interfész

A komponens videó adatokat soros adatokká konvertálják, és az audio adatokkal multiplexelik , majd soros digitális interfész formátumban adják ki őket.

Az analóg kimeneteknél a komponens videó adatok digitális-analóg átalakításon mennek át, analóg komponens jellé, de összetett digitálissá kódolódnak, majd analóg kompozit jellé alakítják.

A hangkimenetekhez AES / EBU digitális interfész és analóg adatok állnak rendelkezésre.

Megjegyzések és hivatkozások

  1. „  The Digital Betacam Format  ” , a www.mediacollege.com címen (elérhető : 2021. február 19. )
  2. (en) "  Definition of Digital Betacam  " , a PCMAG- on (hozzáférés : 2021. február 19. )

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek