8mm录像机

1／2英寸家用录像机问世后不久，日本几家大公司又分别开发了6.25mm、7mm、8mm小型家用录像机。为进一步发展小型家用录像系统，避免制式规格混乱给使用上带来的麻烦，由世界范围内一百多个有关公司经过2年的研究和讨论于1984年发表了国际统一的8mm录像机规格，1985年采用国际标准的8mm商品机上市。

8mm录像机的特点是小型、轻量、图像和伴音的质量好、功能强，具有发展潜力。8mm录像机与其它种类录像机相同，采用旋转磁头倾斜磁迹记录，它使用宽度为8mm的金属录像带，其种类分为金属涂布型MP和金属蒸镀型ME两种。带盒的尺寸为 95×62.5×15mm\(^{3}\)，与盒式录音带的尺寸差不多。使用小型磁带是使8mm录像机小型化的措施之一。由于8mm带盒尺寸较小，为了实现长时间记录，就要求磁带厚度尽量薄一些，因此8mm录像带的厚度规定为13μm和10μm二种。8mm磁带盒前面的开口较大，可适应各种加载方法。在带盒上还设有几个用途不同的识别孔，可用来检测磁带种类和磁带厚度等参量。为实现长时间记录，8mm录像机还采取了缩小视频磁迹宽度和降低带速等措施，其标准磁带走速规定为20.05mm／s（PAL制）。在SP状态，使用P5—90磁带（带厚13μm）可进行90分钟记录，LP状态时，记录时间可达180分钟。现在记录时间最长的8mm录像带为厚10μm的120分钟带。8mm录像机所使用的磁鼓直径为40mm，（如图1（a）所示。在PAL制时，磁鼓转速为25转／秒。磁鼓上装有方位角为±10°的两个视频磁头。为提高图像编辑质量，消除编辑点杂波，8mm录像机不使用固定消磁头，而在磁鼓上设置一个宽度为视频磁头两倍的旋转消磁头，磁鼓旋转一周可消去两条视频磁迹。另外，在与旋转磁头相对处，还装有一个平衡配重。磁带包绕磁鼓的角度为221°，其磁迹格式如图1（b）所示。在倾斜磁迹的最开始约30°的部分由视频磁头用来记录数字伴音信号，在其它180°部分记录图像和音频调频信号AFM。另外，磁迹跟踪用的导频信号也由视频磁头记录在倾斜磁迹上。磁带的上边缘为备用指令信号磁迹，磁带的下边缘是由固定音频磁头记录的辅助音频磁迹。在视频信号磁迹和PCM音频磁迹之间还留有一块备用区域，为以后增加新功能时使用。

之所以没有单独设置像1／2英寸家用录像机那样的控制信号磁迹，是因为在8mm录像机中使用了称之为ATF（自动磁迹搜索）的新型磁迹跟踪方式。这种新型的跟踪方式省去了1／2英寸家用录像机中位置精度要求较高的CTL磁头，而是选择了频率不同的4个导频信号，导频信号有时也称之为TPS或ATF信号。在PAL制时，ATF信号的频率：f\(_{1}\)=101.0kHz，f2=117.2kHz，f\(_{3}\)=162.8kHz，f4=146.5kHz。在记录时，导频信号按磁迹顺序与图像信号一起由视频磁头记录在倾斜磁迹上。例如A\(_{1}\)磁迹时记录f1\(_{1}\)磁迹时记录f2……依此类推，如图2所示。由于导频信号频率较低，位于整个信号记录频谱的最低端（如图3（a）所示），因此重放时不受视频磁头方位角的影响。重放时视频磁头除拾取本磁迹的导频信号外，也同时拾取了左右两条相邻磁迹的导频信号，然后对两个串扰导频信号的强度进行比较，控制主导轴伺服。当磁迹跟踪正确时，两个相邻磁迹的串扰导频信号幅度相等。导频信号的频率选择与在磁迹上的排列之间有着以下规律：即相邻磁迹之间的导频信号频率差约为16kHz和46kHz。这是因为要实现正确的磁迹跟踪，所检出的用来控制主导伺服的ATF误差信号，除能代表视频磁头偏离磁迹程度的大小外，还要能表现出磁头偏离磁迹的方向。8mm录像机在电路中正是按照一定的方案，依靠这两个不同频率的差拍信号来识别磁头偏离磁迹的方向。8mm录像机ATF磁迹跟踪方式的突出特点是：省去了专用CTL磁头；可以简化加载机构和走带机构，便于使用不同类型的加载方式，能保证在磁带伸缩变形时磁迹的正确跟踪，并且不需要用户进行磁迹跟踪调整。

8mm录像机视频信号的记录方式与1／2英寸家用录像机基本相同，采用无保护带高密度记录方式。亮度信号采用调频处理，±10°方位角记录，同步头对应频率为4.2MHz，白峰对应频率为5.4MHz，亮度信号带宽3.4MHz，水平清晰度约为250线，记录频率安排如图3（a）所示。色度信号仍采用降频变换记录方式，其降频副载波频率NTSC制为743.44kHz，PAL制为732.422kHz。为消除相邻磁迹间色度信号的串扰，记录NTSC制信号时，使用Beta录像机中的PI方式；PAL制信号时，使用VHS录像机中的PS方式。另外在亮度信号记录中，采用了随输入电平变化而变化的非线性预加重电路。在色度信号记录中，为了减少相邻磁迹间的串扰和提高色度信噪比，也同样采用了预加重。

对于音频信号，制定了三种记录方法：第一是规定使用的单声道音频调频记录AFM，采用与Beta Hi—Fi类似的频率分割记录方式，即将音频调频信号安排在亮度信号和降频色信号频谱之间的空白段，如图3（a）所示。音频调频信号的载频规定为1.5MHz，最大频偏±100kHz。记录时，AFM信号与图像信号混合后由旋转视频磁头记录。第二为可供选择使用的立体声PCM数字伴音。考虑到调频广播和电视伴音规定的频响均为15kHz及记录密度等因素，PCM音频的取样频率规定为2倍行频（31.25kHz），因此PCM伴音的频响也约为15kHz。由于8mm录像带可供记录PCM信号的面积较小，因此PCM伴音采用10—8比特非线性量化与降噪系统并用，其效果相当于13比特量化，动态范围可达80dB以上。PCM数字音频信号经调频后以时间分隔方式由旋转视频磁头记录在倾斜磁迹始端约30°部分（见图1（b））。因为PCM音频信号与图像信号在时间上是分隔开记录的，因此可以进行PCM后期配音，这也是比AFM记录方式的优越点之一。

Hi8录像机是继1／2英寸高带家用录像机S—VHS、ED Beta之后的第三种（高带）家用录像机，其技术规格于1988年4月发表，1988年5月商品化高带8mm录像机上市。

高带记录方式是将亮度调频信号的载频向高端移动，以提高亮度信号的带宽。图3（b）示出Hi8录像机记录信号频率分配图，亮度调频信号载频比标准型8mm向高端移动2.7MHz，同步头对应频率为5.7MHz，白峰对应频率为7.7MHz，使亮度信号带宽由普遍型的3.4MHz增大到5.4MHz左右，水平清晰度可达400线以上。由于亮度（调频）信号载频的提高使方位角效应得到增强，可进一步减轻相邻磁迹信号的串扰。另外亮度调频信号的频偏由标准型的1.2MHz提高到2MHz，使重放图像的信噪比得到改善。

为实现高带记录，在Hi8录像机中使用了新研制的TSS视频磁头和高级涂布型金属带HG－MP及蒸镀型金属带ME。ME磁带的磁性层采用真空金属蒸发镀膜工艺制成而不使用任何粘合剂，它的性能非常优良，在7MHz频率上的输出比普通金属带高出7dB，产生的图像几乎没有失落现象。再加上电路方面采取的减小亮度信号预加重时间常数等其它措施，使得Hi8录像机的图像质量大幅度提高。在Hi8录像机中还设置了亮度信号与色度信号分离的Y／C输出输入端口，其目地是减少亮色串扰，进一步提高图像质量。为了使节目编辑准确，就要知道视频磁迹的绝对地址。为此，SONY公司为Hi8录像机研制了8mm时间码系统。当把空白录像带插入录像机后，机内的时间码发生器自动产生00小时00分00秒00帧的时间码，随着录像的进行而自动地将时间数据和图像帧数记录在磁带上视频信号磁迹和音频磁之间的备用区域。重放时可以据此精确地找出每一帧图像，这就大大增强了节目的编辑和制作功能。

高带8mm录像机与标准型8mm录像机具有单向兼容性，即Hi8录像机能以标准型8mm录像机的方式进行录放，而标准型8mm录像机不能重放Hi8节目带。（刘午平）