Transcript Gravação Magnética de Vídeo

Gravação Magnética de Vídeo
TV Digital
Guido Stolfi
Mackenzie
10/2006
Guido Stolfi
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Fita Magnética
Revestimento Magnético
2~15 um
5~40 um
1~2 um
Filme Base
PET - Polietilenotereftalato
Revestimento Posterior
Material Magnético
Partículas de Óxido de Ferro
FeO Dopado com Cobalto
CrO2
Partículas Metálicas
Filme Metálico
Coercividade
300~360 Oe
500~1200 Oe
455~650 Oe
1000~1500 Oe
>3000 Oe
Guido Stolfi
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Curva de Magnetização do Material Magnético
B
H
Hc
Guido Stolfi
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Zona de Gravação na Fita
N
S
Prof. de Gravação
H = Hc
Guido Stolfi
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Padrão de Magnetização: Baixas Freqüências
Movimento da Fita
N
S
Guido Stolfi
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Padrão de Magnetização: Altas Freqüências
Movimento da Fita
N
S
S
N
S
Guido Stolfi
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Reprodução Magnética
Vo
Guido Stolfi
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Resposta em Freqüência da Gravação
Magnética
VO  C
dB( t )
dt
 C' n vW Br p g f

v
f
sen(111
.  g)
111
. g
W = Largura da Pista
g = Comprimento do "gap"
Br = Campo Remanente
pg = Profundidade de Gravação
v = Velocidade da Fita
f = Frequência do Sinal
dB
Frequencia (MHz)
Guido Stolfi
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Perdas Adicionais
Separaç ão:
Ps  54.6
d

( dB)
d
("Drop-out“)
Azimute:
  W tan  
sen




Pa 
 W tan 
S
N
S
N
W

Guido Stolfi
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Perdas Adicionais
2G
Diafonia:
Gd  e

2G

1 e
2 W
Pista Adjacente
N S
G

W
Cabeça Reprodutora
Ruído:
S 3 nW v 2 m

R
8 f c f s
n = Partículas/cm3
v = Velocidade da Fita
m = Índice de Modulação (FM)
fc =Frequência da Portadora
fs = Banda Passante do Sinal
Guido Stolfi
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Construção de uma Cabeça Magnética
Guido Stolfi
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Gravação Analógica de Vídeo
Tambor com Varredura Helicoidal
(Alta Velocidade Fita-Cabeça)
Modulação em FM do Sinal de Vídeo Composto
(Quadruplex, Formato C)
Modulação em FM da Luminância e AM-DSB da
Crominância (Sistemas de “Cor Embaixo”:
U-Matic, VHS, 8mm)
Modulação em FM das Componentes Seqüenciais:
(Betacam, M-II)
Guido Stolfi
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Gravador de VT Ampex VR-1000 (1956)
Guido Stolfi
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Formato “U-Matic” (Sony)
Sinal:
Analógico, FM,“Cor embaixo”, 5.4 MHz
Tipo de Varredura:
Helicoidal, 2 cabeças
Diâmetro do Tambor:
110.2 mm
Tipo de Fita:
Cassette, ¾”, ferro / cobalto
Velocidade da Fita:
95.2 mm/s
Velocidade da Cabeça:
10.4 m/s
Largura das Pistas:
85 m
Passo das Pistas:
136 m
Comprimento das Pistas:
169 mm
Ângulo das Pistas:
4° 57’
Azimute:
+/- 7°
Guido Stolfi
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Formato VHS – Video Home System
Sinal:
Analógico, FM,“Cor embaixo”, 4.4 MHz
Tipo de Varredura:
Helicoidal, 2 cabeças
Diâmetro do Tambor:
62 mm
Tipo de Fita:
Cassette, ½”, ferro / cobalto
Velocidade da Fita:
33 / 16.7 / 11.1 mm/s
Velocidade da Cabeça:
5.8 m/s
Largura das Pistas:
20 m
Passo das Pistas:
58 / 28 / 19 m
Comprimento das Pistas:
97 mm
Ângulo das Pistas:
6°
Azimute:
+/- 6°
Guido Stolfi
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Formato S-VHS – “Super VHS”
Sinal:
Analógico, FM,“Cor embaixo”, 7.0 MHz
Tipo de Varredura:
Helicoidal, 2 cabeças
Diâmetro do Tambor:
62 mm
Tipo de Fita:
Cassette, ½”, ferro / cobalto
Velocidade da Fita:
33 / 16.7 / 11.1 mm/s
Velocidade da Cabeça:
5.8 m/s
Largura das Pistas:
20 m
Passo das Pistas:
58 / 28 / 19 m
Comprimento das Pistas:
97 mm
Ângulo das Pistas:
6°
Azimute:
+/- 6°
Guido Stolfi
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Formato Betacam SP (Sony)
Sinal:
Analógico, FM, Y / U/V, 7.7 MHz
Tipo de Varredura:
Helicoidal, 1 par de cabeças por campo
Diâmetro do Tambor:
74.49 mm
Tipo de Fita:
Cassette, ½”, partículas metálicas
Velocidade da Fita:
118.3 mm/s
Velocidade da Cabeça:
7.07 m/s
Largura das Pistas:
42 m
Passo das Pistas:
84.5 m
Comprimento das Pistas:
115 mm
Ângulo das Pistas:
4.67°
Azimute:
+/- 15°
Guido Stolfi
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Gravação Digital de Vídeo
Tambor com Varredura Helicoidal
216 Mb/s, Componentes, 1 Pista NRZI (D-1)
115 Mb/s, Vídeo Composto, 2 Pistas c/ Azimute
Controlado + MFM (D-2)
115 Mb/s, Vídeo Composto, 2 Pistas c/Azimute
Controlado + (8,14) (D-3)
216 Mb/s, Componentes, 4 Pistas c/ Azimute
Controlado + (8,14) (D-5)
1.2 Gb/s, Componentes HDTV, 8 Pistas c/ Azimute
+ (8,12) (D-6)
~100Mb/s, Compressão 2:1, 2 Pistas c/ Azimute
+ MFM (Betacam Digital)
Guido Stolfi
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Tambor com Varredura Helicoidal
Guido Stolfi
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Percurso da Fita no Tambor
Guido Stolfi
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Pistas Magnéticas na Gravação Helicoidal
Pistas de Áudio
Pista de Vídeo
Rotação do Tambor
Pista de Controle
Trajetória em
"Pausa"
Direção da Fita
Formatos “C”, Betamax, U-Matic, VHS
Guido Stolfi
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Pistas Magnéticas na Gravação Helicoidal
Pistas de Áudio
R-Y
Rotação do Tambor
Y
B-Y
Pista de Controle
Pista de Time-Code
Direção da Fita
Formatos Componentes (Betacam, M-II)
Guido Stolfi
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Correção de Tracking por Deflexão
Elementos
V
Bimorfos
D
~500 Hz
Fita
Cabeça
Guido Stolfi
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Correção de Tracking por Deflexão
Alinhada
Sinal de RF da Cabeça
Abaixo
Acima
Guido Stolfi
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Correção de Tracking em Velocidades de
Reprodução Diferentes
Sinal de R.F.
Retraço Vertical
+0.5
0
-0.5
+0.5
0
-0.5
-1
Deflexão da Cabeça para Imagem Estacionária ("Pause")
F2
F2
F1
F2
F1
Deflexão da Cabeça para Avanço Lento ("Slow Motion")
+1
+0.5
0
-0.5
F2
F2
F2
F2
F1
Deflexão da Cabeça para Retrocesso ("Slow Reverse")
Guido Stolfi
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Gravação “Cor Embaixo”
Filtro P.Baixa
Modulador F.M
2.2 MHz
Luminância
Tambor
Vídeo
Composto
Filtro P.Banda
3.58 MHz
Separador
de Sincronismo
Mixer
Filtro P.Banda
0.2~1.1 MHz
Oscilador Local
4.206 MHz
Amplificador
Servo
Guido Stolfi
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Reprodução pelo Processo “Cor Embaixo”
Filtro P.Banda
2.5~6.8 MHz
Demodulador F.M
Filtro P.Baixa
2.2 MHz
Luminância
Separador
de Sincronismo
Tambor
Filtro P.Baixa
1.2 MHz
Mixer
Filtro P.Banda
3.58 MHz
Vídeo
Composto
Croma
Oscilador Local
3.58 MHz
4.206 MHz
Multiplicador
x 40
40 fh=629 kHz
fh = 15.75 kHz
Guido Stolfi
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Espectro do Sinal Gravado na Fita
Guido Stolfi
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Gravação em Material Magnético de Alta
Coercividade
Guido Stolfi
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Polarização com Alta Freqüência
Guido Stolfi
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Circuito de Polarização para Gravação Linear
Sinal de
Entrada
Cabeças de
Gravação
Equalizador
Amplificador
Oscilador de
Polarização
Guido Stolfi
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Gravação de Áudio “Hi-Fi”
Modulação em FM com Azimute Controlado
Superposto à Pista de Vídeo
L
Áudio A
F.M.
1.4 MHz
Vídeo A
Áudio Hi-Fi
p/ Tambor
R
F.M.
1.6 MHz
Vídeo B
Áudio Longitudinal (Mono)
Áudio B
Guido Stolfi
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Gravação de Áudio “Hi-Fi”
Cabeça de Áudio
Azimute +30 o
o
Vídeo (+/-6 )
Sobre
Áudio (-/+30 o )
Cabeça de Vídeo
Azimute -6 o
Guido Stolfi
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Compensação de “Drop-Out”
Demodulador F.M
Seletor
Luminância
Tambor
Retardo
Detetor de
Envoltória
1H
Chaveamento
de Drop-Out
Guido Stolfi
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Compensação de “Tracking” em Modo Pausa
Trajetória da
Cabeça em "Play"
Cabeça de
Gravação
Trajetória da
Cabeça em "Pause"
Cabeça
Reprodutora
Gravador de 4 cabeças
Guido Stolfi
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AST – Automatic Scan Tracking
Vídeo + F1
Vídeo + F3
Vídeo + F1
Gravação com
Pilotos Sequenciais
Vídeo + F2
Vídeo + F4
Guido Stolfi
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AST – Espectro do Sinal na Fita
Sub. Cor
Pilotos
AST
Áudio
Luminância F.M.
Hi-Fi
Guido Stolfi
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AST – Sinais Piloto Recuperados por Diafonia
F2
F3
F4
Cabeça Alinhada na Pista
F2
F3
F4
Cabeça Desalinhada
Guido Stolfi
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Gravação Digital
Pilotos p/ AST
Áudio
Vídeo
A/D
Formatador
A/D
Codificador
Tambor
de Canal
Entrelaçamento
Compressão
(Opcional)
Codificador
Reed-Solomon
Codificador
Reed-Solomon
Guido Stolfi
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Codificação EFM (“Eight to Fourteen Modulation)
8 bits
256 Símbolos
14 bits
256 dentre 16384 possíveis
minimo 3
máximo 11
Diagrama de
Olho
0
3T 4T 5T
14T
Guido Stolfi
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Formato R-DAT (Digital Audio Tape)
Guido Stolfi
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Alguns Formatos de Gravação Digital
• D-1
• D-2
• HD Digital
• HD Digital Sony
• M-III
Guido Stolfi
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SMPTE / EBU D-1
Sinal:
Digital, componentes Y-U-V
Tipo de Varredura:
Helicoidal, 6 pistas por campo
Diâmetro do Tambor:
75 ou 96 mm
Tipo de Fita:
19 mm, óxido férrico dopado com Cobalto
(13 m, 850 Oe)
Velocidade da Fita:
286.58 mm/s
Velocidade da Cabeça:
35.3 m/s
Largura das Pistas:
35.0 m
Passo das Pistas:
45.0 m
Comprimento das Pistas:
62.6 mm
Ângulo das Pistas:
5.4 °
Azimute:
0 ° (Perpendicular)
Guido Stolfi
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Formato D-1
Pista de Áudio Auxiliar
Vídeo
Áudio
Vídeo
Pista de Controle
Pista de Time-Code
Rotação do Tambor
Direção da Fita
Guido Stolfi
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SMPTE / EBU D-2
Sinal:
Digital, composto, 14.2 MHz
Tipo de Varredura:
Helicoidal, 6 pistas por campo (8 para PAL)
Diâmetro do Tambor:
75 ou 96 mm
Tipo de Fita:
19 mm, partículas metálicas (13 m, 1450
Oe)
Velocidade da Fita:
131.8 mm/s
Velocidade da Cabeça:
27.3 m/s
Largura das Pistas:
39.1 m
Passo das Pistas:
39.1 m
Comprimento das Pistas:
150.78 mm
Ângulo das Pistas:
6.12 °
Azimute:
+/- 15 °
Guido Stolfi
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Alta Definição Digital (1125 / 60)
Sinal:
Digital, componentes, 648 Mb/s
Tipo de Varredura:
Helicoidal, 6 pistas por campo
Diâmetro do Tambor:
134.63 mm
Tipo de Fita:
25.4 mm, óxido férrico dopado com Cobalto
(19 m, 850 Oe)
Velocidade da Fita:
488.0 mm/s
Velocidade da Cabeça:
52.0 m/s
Largura das Pistas:
27.5 m
Passo das Pistas:
40.0 m
Comprimento das Pistas:
410 mm
Ângulo das Pistas:
2 ° 34’
Azimute:
0 ° (Perpendicular)
Guido Stolfi
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Alta Definição Digital, Sony
Sinal:
Digital, componentes, 1188 Mb/s
Tipo de Varredura:
Helicoidal, 8 pistas por campo
Diâmetro do Tambor:
134.63 mm
Tipo de Fita:
25.4 mm, partículas metálicas (13 m, 1450
Oe)
Velocidade da Fita:
805 mm/s
Velocidade da Cabeça:
52.5 m/s
Largura das Pistas:
34.0 m
Passo das Pistas:
37.0 m
Comprimento das Pistas:
410 mm
Ângulo das Pistas:
2 ° 34’
Azimute:
0 ° (Perpendicular)
Guido Stolfi
47 / 59
M-III, Matsushita
Sinal:
Digital, componentes
Tipo de Varredura:
Helicoidal, 6 pistas por campo
Diâmetro do Tambor:
134.63 mm
Tipo de Fita:
12.7 mm, partículas metálicas (10 m, 1450
Oe)
Velocidade da Fita:
96.7 mm/s
Velocidade da Cabeça:
21.0 m/s
Largura das Pistas:
20.0 m
Passo das Pistas:
20.0 m
Comprimento das Pistas:
389 mm
Ângulo das Pistas:
4.25 °
Azimute:
+/- 15 °
Guido Stolfi
48 / 59
HDTV Componentes, D-6
Sinal:
Digital, componentes, 1.2 Gb/s
Tipo de Varredura:
Helicoidal, 16 pistas por campo
Diâmetro do Tambor:
96.52 mm
Tipo de Fita:
19 mm, partículas metálicas (13 m, 1450
Oe)
Velocidade da Fita:
525.8 mm/s
Velocidade da Cabeça:
45.0 m/s
Largura das Pistas:
20.0 m
Passo das Pistas:
20.0 m
Azimute:
+/- 6 °
Guido Stolfi
49 / 59
HD / Componentes, Mitsubishi (Analógico)
Sinal:
Analógico, FM, componentes, 12.5-19.5
MHz
Tipo de Varredura:
Helicoidal, 2 pistas, 3 passadas por campo
Diâmetro do Tambor:
62 mm
Tipo de Fita:
12.7 mm, película metálica (10 m, 1450 Oe)
Velocidade da Fita:
100 mm/s
Velocidade da Cabeça:
17.4 m/s
Largura das Pistas:
29.0 m
Passo das Pistas:
29.0 m
Comprimento das Pistas:
97 mm
Ângulo das Pistas:
6°
Azimute:
+/- 6 °
Guido Stolfi
50 / 59
Formatos com Compressão de Vídeo
• DV : Compressão tipo M-JPEG; taxas de
12.5, 25 e 50 Mb/s (SDL, LP/SD, HD)
–
–
–
–
Fita cassette DVC
Velocidade da fita: 9.4 a 37.6 mm/s
Largura da fita: 6.35 mm
Passo das pistas: 10 m
Guido Stolfi
51 / 59
Formatos com Compressão de Vídeo
• Betacam SX : Compressão MPEG-2
MP@ML; taxa de 18.7 Mb/s
– Fita cassette 12.7 mm
– Compressão 10:1
• Betacam Digital : Compressão DCT 2:1, 10
bits, 89.5 Mb/s
– Fita cassette 12.7 mm
– Compatível com Betacam Analógico
Guido Stolfi
52 / 59
Formatos com Compressão de Vídeo
• HDV : Compressão tipo MPEG-2; taxa de
25 Mb/s
• Fita cassette DVCAM / Mini DV
– Velocidade da fita: 18.8 mm/s
– Largura da fita: 6.35 mm
– Passo das pistas: 10 m
Guido Stolfi
53 / 59
Evolução da Densidade de Gravação
1000
Mb/cm
2
D-3
100
IBM
D-5
D-2
D-1
M-II
Betacam
10
SMPTE-Formato C
Digitais
1
Analógicos
Quadruplex
1970 1975 1980
1985
1990
1995
2000 2005
Guido Stolfi
54 / 59
Servidor de Vídeo – Gravação em HD’s
• Banco de HD’s SCSI / Ultra em paralelo
• Taxa de transferência: até 80 MB/s por HD
• Múltiplas entradas e saídas simultâneas de
Vídeo Digital
• Capacidades: mais de 1000 Gbytes
• Ideal para armazenamento de curto prazo,
sujeito a exibições repetidas (ex.: vinhetas,
comerciais)
Guido Stolfi
55 / 59
RAID – Redundant Array of Independent Disks
RAID Nível Zero – otimizado para desempenho
Guido Stolfi
56 / 59
RAID Nível 1- Espelhamento
Guido Stolfi
57 / 59
RAID Nível 3 – Correção de Erros
Guido Stolfi
58 / 59
RAID Nível 5 – Paridade Distribuída
Guido Stolfi
59 / 59