Обратно

Разработанный в 1997 г. формат D-VHS:
– обеспечивает плавный переход от аналоговой к цифровой видеозаписи при сохранении совместимости с форматом VHS;
– позволяет создать универсальный бытовой сервер на кассете емкостью до 50 Гбайт;
– позволяет пользоваться недорогим магнитным носителем высокого качества для бытовой цифровой видеозаписи.
Формат D-VHS позволяет записывать потоки цифровых данных (например, транспортные потоки MPEG-2 цифрового вещания) непосредственно на магнитную ленту. В режиме HS (high speed — высокая скорость) максимальная скорость входного/записываемого потока составляет 28,2 Мбит/с, максимальная емкость кассеты DF-480 — 50 Гбайт. Это означает, что при потоке ТВЧ-данных 23 Мбит/с и потоке дополнительных данных 5 Мбит/с на одной кассете можно записать видеоматериал продолжительностью 4 ч. Форма и размеры кассет форматов D-VHS и VHS одинаковы. Для изготовления магнитных лент для кассет VHS, Super VHS и D-VHS применяется идентичный порошок оксида железа и идентичные производственные линии. Видеокассета с маркировкой
D-VHS на обратной стороне имеет отверстия для ее идентификации при заправке в видеомагнитофон D-VHS.
Кроме режима HS предусмотрены режимы STD (стандартный) и четыре варианта режима LS (низкоскоростной). Варианты LS2, LS3, LS5 и LS7 предусматривают увеличение продолжительности записи в 2, 3, 5 и 7 раз соответственно.

Лентопротяжный механизм формата D-VHS

Лентопротяжный механизм (ЛПМ) формата D-VHS мало отличается от механизма для формата VHS. В обоих ЛПМ применен блок вращающихся головок (БВГ) диаметром 62 мм, вращающийся со скоростью 30 об/с, однако магнитные головки для формата D-VHS имеют более узкий зазор (рис. 1). Так как ширина дорожки записи изменена, то соответственно изменяется скорость ленты.

Рис. 1. Видеофонограммы форматов VHS Hi-Fi и D-VHS:
1 – аналоговая звуковая дорожка; 2 – видеодорожки/дорожки Hi-Fi;
3 – дорожка управления; 4 – дорожки видеоданных/звукоданных

Ширина дорожки записи формата D-VHS составляет 29 мкм — вдвое меньше, чем 58 мкм — на ленте для формата VHS в режиме SP (Standard Playing — стандартное воспроизведение).
Азимутальный угол дорожки равен ±30°, что совпадает с азимутальным углом звуковой дорожки формата Hi-Fi VHS. По этой причине становится возможным применение аналоговой головки формата Hi-Fi VHS для записи звука. В режиме STD применяют две головки, в режиме HS — четыре головки, а в режиме LS2 — три головки.

Структуры элементов записи

При аналоговой видеозаписи на одну дорожку записывается одно поле изображения, а при цифровой записи формата D-VHS — транспортный поток MPEG-2 одной ТВ-программы. Запись производится в виде так называемых синхроблоков, причем два таких блока соответствуют двум пакетам MPEG-2. Одновременно с данными записываются временные метки с тем, чтобы при воспроизведении обеспечить считывание нужных блоков. Расположение и структуру дорожек иллюстрирует рис. 2.

Рис. 2. Расположение дорожек на видеофонограмме формата D-VHS:
1 – проверочные блоки внешнего кода Рида-Соломона; 2 – основные данные;
3 – служебные данные (абсолютные адреса, указатели «глава/индекс»,
код модели Program-Specific Information); 4 – дорожка управления;
5 – двухдорожечная запись (two-track recording)

При цифровой видеозаписи наклонная дорожка и синхроблоки имеют сложные структуры (рис. 3). Сочетание проверочных блоков внешнего и внутреннего кодов Рида-Сломона обеспечивает надежную коррекцию ошибок. Служебные данные (Sub-Data) вещательной телекомпанией не посылаются, а генерируются видеомагнитофоном D-VHS. Для того чтобы обеспечить надежное считывание этих данных даже при быстрой перемотке вперед или назад, они записываются на ленте четырежды.

Рис. 3. Структуры накладной дорожки (а) и синхроблоков (б):
1 – резервная зона (Sync Block); 2 – преамбула; 3 – служебный код;
4 – постамбула; 5 – межблочный промежуток; 6 – основной код;
7 – синхрослово; 8 – слово опознавания; 9 – служебный код; 10 – данные;
11 – заголовок; 12 – пачка; 13 – проверочный блок внутреннего кода Рида-Соломона;
14 – основной код; 15 – вспомогательные данные; 16 – основные данные

Обработка записываемых сигналов

В различных режимах записи используется от двух до четырех головок. Запись в режиме STD, который считается базовым, выполняется парой головок А и В, размещенных на БВГ диаметрально (рис. 4, слева). Напомним, что рабочие зазоры этих головок имеют противоположные азимутальные углы ±30о, поэтому смежные дорожки записываются вплотную друг к другу – без защитного интервала. В каналах записи во всех режимах используется одно и то же значение потока 14,1 Мбит/с. Поскольку поток основных данных имеет то же значение, он записывается без какой либо предварительной обработки.

Рис. 4. Формирование видеофонограммы формата D-VHS в различных режимах: 1 – двухдорожечная запись; 2 – дорожка управления; 3 – режим LS2

Рис. 6. Временное растяжение потока основных данных в режиме HS: 1 – 28 Мбит/с; 2 – 14 Мбит/с (режим STD)

Рис. 5. Временное сжатие потока основных данных в режиме LS2: 1 – 7 Мбит/с; 2 – 14 Мбит/с (режим STD)

В режиме LS2 с удвоенной продолжительностью записи поток имеет значение 7 Мбит/с, поэтому его предварительно записывают в запоминающем устройстве с этой скоростью, а считывание производят с удвоенной скоростью (рис. 5). Полученный пакет данных записывается на наклонной дорожке со скоростью 14 Мбит/с. Особенностью режима LS2 является необходимость использовать три головки (рис. 4, в центре), чтобы предотвратить запись смежных дорожек с одинаковыми азимутальными углами.

В режиме HS используется способ «двухдорожечной записи» (two-track recording), реализуемый двумя парами головок А/В и В/А, причем головки каждой пары имеют противоположные азимутальные углы (рис. 4, справа). В этом режиме лента транспортируется с удвоенной скоростью, поэтому число дорожек удваивается.
Поскольку поток, записываемый на ленту, остается прежним, поток основных данных 28,8 Мбит/с разделяется на два потока по 14 Мбит/с. Для этого предварительно записанный поток считывается из ЗУ с вдвое меньшей скоростью (рис. 6).

Обратно