第二节 数字录像机
数字录像机是记录在磁带上的视频、音频信号都为数字信号的录像机。一个节目制作系统中，录像机的技术指标基本上决定着整个系统的技术指标，提高了录像机的技术指标，就意味着整个系统技术指标得到了提高。数字录像机具有图像、声音录放质量高、复制性能好、电路调整简单等优点。D1是最早的数字录像机，1987年问世，初期各公司研制的数字录像机，制式各不相同，着重点为降低磁带消耗及提高图像质量。SMPTE和EBV都发表了数字录像机的标准，这种格式能用于直接记录满足ITV-R601建议的数字分量视频信号，适用于目前525行/60场和625行/50场两种电视制式。
一、数字录像机格式
（一）Digital Betacam
Digital Betacam即数字Betacam技术，采用10比特数字分量记录、图像质量优异，具有多代复制的能力。具有Betacam和Betacam SP模拟磁带的重放能力，可以将Betacam及Betacam SP格式存档素材直接用于数字节目制作，分量数字记录保证了录制的节目适合于最终的存储和数字服务器播出。
数字Betacam格式符合ITV-RBT 601，可以实现16∶9宽屏幕视频的录制。数字Betacam格式的DVW系列录像机均有串行数字接口（SDI），使用一根同轴电缆可以同时传输1路4∶2∶2数字分量视频信号、4声道数字音频和时间码信息。简化了与其他带有SDI接口设备的连接，SDI具有长距离传输的优点，200米距离之内不需外加任何硬件。
降低比特率技术（BRR），它是为进行数字视频记录而采用的一项数据压缩技术。DVW系列录像机使用压缩比约为2∶1和场内压缩算法，避免了运动图像损失。BRR通过细微的降低比特率提供了多代复制能力，高速的数据处理系统基于离散余弦变换技术，它把图像块变换为离散频谱在精确保持原始图像下高效压缩视频数据。降低比特技术解决了把大量数据记录到1/2英寸磁带上的难题。否则，不得不提高磁带速度，减少磁迹宽度，加快螺旋扫描或安装更多的录制磁头。
具备误码校正和容错能力。数字录像机中，信号的损失是由于数字数据记录和重放时发生错误而造成的。实际上，采用磁性记录，准确无误地读出数字数据几乎是不可能的。DVW系列录像机中的错误校正和容错结构对错误数据有极强的补偿能力。
20比特数字音频。DVW可录制4声道20bit/48MHz数字音频，能进行分离编辑。超线性A/D和D/A转换器确保在使用模拟音频时提供极宽的动态范围。
DVW系列录像机有先进的自我诊断系统，可以检测机器出现的故障。当错误发生时，错误信息将会出现在磁带的时间显示窗及具有叠加字符设备的视频输出上，以便及时纠正。
数字Betacam录像机的特性：
高速画面搜索。以±50倍于正常速度往返搜索画面时，仍能提供可识别的彩色画面。以±24倍于正常速度重放时，也能提供可识别的数字重放，以方便迅速找到所需的画面。在-1至+1倍于正常重放速度范围内，即使在无级变速（JOG）搜索状态下，也可以完全重放4路数字音频信号。由于可以监听到与重放图像保持绝对同步的数字音频信号，所以能快速准确地确立编辑点。
重放方式有动态磁迹跟踪，重放在-1至+3倍于正常速度的范围内，提供广播级标准的图像质量。视频程序重放模式，可以在正常速度变化±15%的范围内重放视频记录信号。音频程序重放模式可以将4路数字音频信号与视频信号一起压缩或扩展（带音调校正）。此功能能够适当地延长或缩短节目时间，使其适合于一个安排好的时间段。
通道状态监视。DVW系列录像机有一个三色通道状态指示器，每种颜色表示一种特定的错误率或值。绿色表示状态良好，橙色提示注意但可以继续操作，红色则警告录像机或磁带发生问题。通过一个RS-232C接口，可观察到每个通道错误率的细节。并可监视多台录像机，为了能同时监视录制信号，DVW-A500P和DVW-500P装备了即时重放磁头，在一个磁迹刚被记录之后，立刻跟踪这条轨迹提供可行的编辑操作。
内置信号发生器。为了帮助系统设定及维护，DVW系列内置信号发生器，可提供16个测试信号，包括彩条信号、谐波信号、多波群信号、黑场信号等，也可提供音调信号用于数字音频通道基准调试。
（二）盘带结合型数字录像机Betacam SX
Betacam SX系列录像机是将硬盘和数字磁带结合为一体的高性能非线性盘带结合型录像机，在一个一体化单元中合并了磁带录像机和硬盘驱动器。
它所具备的特点有：
兼容性。Betacam SX的设备可以兼容重放模拟Betacam SP格式的氧化带和金属带。充分利用有价值的Betacam SP磁带资源，可以将其数字化，以进行非线性编辑，即模拟视音频素材经过重放并上载到盘带结合型录像机的硬盘上，就可以进行非线性编辑，无图像损失的复制。误码校正功能（ECC功能）可以自动补偿在记录和重放过程中出错而引起的数据错误，不会造成重要新闻素材的丢失。同时压缩技术也带来了更长的记录时间，使磁带量的实际消耗降下来，一盘小型磁带可录制60分钟，一盘大型磁带可录制180分钟。
盘带结合。盘带结合型录像机是采用专门设计和开发的LSI电路，结合具有高效数据处理能力的Betacam SX格式，将录像机和硬盘结合在与现有模式录像机相同尺寸的机箱内。因为走带机构与硬盘驱动器是结合在一起的，所以盘带结合型录像机可以作为一台录像机和一台放像机使用，即相当于两台录像机融为一体。
磁带到硬盘，高速重放和记录。Betacam SX素材可以用4倍于正常放像的速度从磁带记录到硬盘（DNW-A100P）上，节约了素材上载到硬盘的时间，模拟Betacam格式的素材可以正常放像速度复制并数字化之后记录到硬盘上，并进行非线性编辑。
硬盘到磁带复制。盘带结合型录像机的硬盘中经过编辑的素材，能以正常放像速度录制到磁带上。
硬盘到服务器的数据高速传送。DNW-A100P的硬盘中经过编辑的素材，可以通过SDDI接口的最高2倍正常放像速度向A/V服务器传送数据。若素材未经过编辑，传送速度最高可达4倍于正常放像的速度。Betacam SX格式磁带的素材也可以通过SDDI接口传送到A/V服务器。如果连接数字卫星，压缩的数字视频信号可以用最高为2倍正常放像速度进行传输，可以高速记录在DNW-A100P中。
编辑特性。盘带结合型录像机将线性与非线性功能集于一身，既保留线性工作模式，在操作上与原有的模拟方式一样，又能够实行非线性编辑操作。
（三）DVCAM格式
DVCAM是日本索尼公司在家用DV格式基础上推出的数字录像机格式，采用4∶2∶0取样，8比特量化，帧内存5∶1数据压缩，视频数据率为25Mbps，DVCAM数字分量记录格式的压缩方式以DCT（离散余弦变换）技术为基础，每一帧含有12条磁迹。每条磁迹又分为ITI（插入和磁迹信息）、音频、视频和子码区。ITI是用于精确磁迹跟踪的基准信号和子码区的时间码。能确保高精度的编辑，并支持复杂的多层特技。
统一的DV压缩方式的全系统设计，使前期采集的素材存储在硬盘上，系统之间进行压缩的视频和音频数据是无损传输，不存在任何额外的压缩——解压缩的往复循环或模—数、数—模转换。DV记录的重放兼容性，可以在不采用特殊适配器的情况下，在同一机器上同时使用标准盒式磁带和小型盒式磁带。DVCAM格式比家用DV的磁迹宽（DVCAM15微米，DV10微米），能保证专业编辑的高可靠性。
为了保证高密度数字信号记录效果，DVCAM盒式磁带采用先进的金属蒸镀方式，在DLC（钻石型碳）镀膜保护下的双蒸镀层结构，确保反复搜索编辑素材时，磁带的高稳定性和耐久性。每一盒磁带上内装一个半导体存储器芯片，用以存储Clip Link记录数据和索引画面地址，以提高编辑效率。
DVCAM最具特点的是Clip Link功能。前期拍摄中，做场记常常使用笔和秒表人工记录，易出差错又耗时，编辑时，常常要审看所有磁带，选择镜头，非常耗时，即使使用非线性编辑，如果不事先审看和选择镜头，就不得不把全部镜头都拷贝到硬盘上，既费时又占存储空间。怎样改善如此的状态呢？SONY公司利用DV磁带格式中具有可选择的带盒存储器（CM）功能，在DVCAM磁带上装上了16Kb的半导体存储器，配合数字处理摄录一体机中的内存，实现Clip Link功能。
Clip Link功能会自动生成两种类型的常用信息：“索引画面”与“Clip Link记录数据”。
索引画面。记录活动画面的同时，每一个镜头的静帧画面都经过缩小64倍面积之后，形成小的静止画面。这些索引画面暂存在DVCAM摄录一体机的内置存储芯片中。每盒磁带录制结束时，索引画面会全部记录在磁带最后一段素材的尾部。如果使用带有16Kb带盒存储器的DVCAM专业磁带，最多可记录198幅索引画面。当磁带放入连接在非线性编辑站（ES-7）上的DVCAM录像机中，所有的索引画面会装载到非线性编辑站中，并显示在显示屏上。编辑人员通过索引画面，可以直观地判断需要哪些素材，不需要哪段素材，直接利用磁带上的素材进行编辑，尔后决定上载的素材段落。
