D-1 (D1) — первый формат цифровой видеозаписи. В 1986 году по проектной документации рабочей группы по записи цифровых телевизионных сигналов на ленту из SMPTE формат D-1 получил статус международного стандарта на цифровую видеозапись. В конце 1986 года BOSCH и Sony представили первое поколение цифровых магнитофонов формата D-1.

Формат

Формат опирается на стандарт 4:2:2 ITU (раннее CCIR) 601 «Цифровое кодирование для студий». В соответствии с этим стандартом осуществляется запись яркостного Y и цветоразностных R-Y и B-Y сигналов. При этом формируется цифровой поток 4:2:2 с базовой частотой дискретизации 3,375 МГц, так что дискретизация яркостного сигнала осуществляется с частотой 4х3,375=13,5 МГц, цветоразностных — с частотой 2х3,375=6,75 МГц. Квантование по уровню 8-ми разрядное. Для записи звукового сопровождения предусмотрено 4 высококачественные канала — частота дискретизации в каждом 48 КГц, квантование по уровню — 20-разрядное. Полный цифровой поток сигналов звукового сопровождения около 4 Мбит/с.

В формате D-1 используется магнитная лента шириной 3/4 дюйма (19,01 мм), которая перемещается со скоростью 286,875 мм/с. Магнитная лента размещена в кассете трех возможных размеров: малая (172х109х33 мм), средняя (254х150х33 мм) и большая (366х206х33 мм). При толщине ленты 16 мкм кассеты обеспечивают соответственно 11, 34 и 76 минут непрерывной записи. При использовании более тонких 13-мкм магнитных лент время записи, например, на большую кассету может быть увеличено до 94 минут. Рабочий слой магнитных лент изготовляется на основе порошков двуокиси кобальта или гамма-окиси железа, легированных кобальтом. Магнитные частицы ориентированы вдоль продольной оси ленты. Коэрцитивная сила 60-70 КА/м.

Формат D-1 базируется на наклонно-строчной сегментированной записи сигналов изображения и звука, выполняемых многоканальным блоком вращающихся головок. Сигналы изображения и звука записываются одними и теми же вращающимися магнитными головками, причем так, чтобы обеспечить полностью независимую запись, воспроизведение и монтаж изображения и любого из четырех каналов звукового сопровождения. Минимальная длина волны записи — 0,9 мкм, продольная плотность 2,2 Кбит/мм. Относительно большое значение длины волны записи снижает влияние выпадений на качество сигнала.

Одно телевизионное поле и соответствующее звуковое сопровождение записываются на 12 наклонных строчках, если речь идет о системе разложения 625, и на 10 в системе 525. Кроме наклонных на магнитной ленте записываются и три продольные дорожки. На расстоянии 0,2 мм от базового края ленты расположена дорожка временного кода — ее ширина 0,5 мм. Защитным промежутком 0,1 мм от нее отделена дорожка канала управления шириной 0,7 мм. Эта дорожка используется в целях поиска на слух фрагментов видеофонограммы.

Угол наклона программных строчек записи 5° 24' 02", а общая длина 170 мм. Длина каждого из двух видеосекторов — 77,79 мм и каждого из четырех звуковых секторов — 2,56 мм. Ширина программной строчки 0,04 мм.

Основное назначение наклонно-строчных программных дорожек — запись видеоданных, однако в их центре размещены 4 сектора с сигналами звука. Поскольку эффекты износа магнитной ленты на краях выражены ярче, перенос звуковых секторов в центр обеспечивает более высокую защиту сигналов звукового сопровождения.

В стандарте разложения 625 на 12 строчках записи, что соответствует одному телевизионному полю, размещается 24 видеосектора 24 видеосектора и 48 звуковых секторов.

Видео и звук защищены от ошибок каскадными кодами Рида-Соломона. При этом кодирование несколько избыточно, поэтому полный поток отличается от стандартных 216 Мбит/с и составляет 227 Мбит/с. Коррекция выполняется с помощью двумерной кодирующей матрицы из 32 строк и 600 столбцов. Корректирующий код позволяет обнаружить и выполнить коррекцию одиночных и пакетированных ошибок. Корректирующая способность используемого кода дополнительно повышается внутристрочным и внутриматричным перемешиванием видеоданных.

Канальное кодирование выполняется после обработки сигнала с целью защиты от ошибок. Канальным кодом является подвергнутый адаптивному скремблированию код БВН.

Технические характеристики

Видео

• Частота дискретизации, МГц — 13,5 (Y) 6,75 (R-Y/B-Y)
• Стандарт кодирования — 4:2:2
• Записываемый видеосигнал — компонетный
• Квантование, бит/отсчет — 8
• Поток инфомации (полный), Мбит/с — 227

Звук

• Частота дискретизации, кГц — 48
• Квантование, бит/отсчет — 20
• Число каналов — 4

Параметры формата

• Число видеоголовок — 12
• Диаметр барабана, мм — 75
• Скорость вращения, об/с — 150
• Скорость лента-головка м/с — 35,6
• Угол видеострочки — 5,40
• Ширина строчек, мкм — 30
• Шаг строчек, мкм — 45
• Азимут — 90
• Минимальная длина волны записи, мкм — 0,9
• Продольная плотность, Кбит/мм — 2,2.

Параметры носителя

• Ширина ленты, мм — 19,01
• Толщина ленты, мкм — 16 или 13
• Рабочий слой — кобальтированный оксид железа
• Скорость транспортирования ленты, мм/с — 286,875
• Размеры кассет, мм:
  • 172 х 109 х 33
  • 254 х 150 х 33
  • 366 х 206 х 33
• Время записи на кассеты, мин.: 11, 34, 76, 94

См. также

• Видео

Ссылки

• Цифровая видеозапись. Леонид Чирков. Журнал «625», 1998, Выпуск 1
• Цифровое телевидение: форматы видеозаписи. Марк Харитонов, Леонид Чирков. Журнал «625», 1994, Выпуск 2
• Magnetic recording: the first 100 years. Eric D. Daniel,C. Denis Mee,Mark H. Clark