Gravação Magnética de Vídeo TV Digital Guido Stolfi Mackenzie 10/2006

Fita Magnética Revestimento Magnético Filme Base Revestimento Posterior Revestimento Magnético 2~15 um 5~40 um 1~2 um PET - Polietilenotereftalato Material Magnético Coercividade Partículas de Óxido de Ferro 300~360 Oe FeO Dopado com Cobalto 500~1200 Oe CrO2 455~650 Oe Partículas Metálicas 1000~1500 Oe Filme Metálico >3000 Oe

Curva de Magnetização do Material Magnético

Zona de Gravação na Fita S Prof. de Gravação H = Hc

Padrão de Magnetização: Baixas Freqüências Movimento da Fita

Padrão de Magnetização: Altas Freqüências Movimento da Fita

Reprodução Magnética Vo

Resposta em Freqüência da Gravação Magnética W = Largura da Pista g = Comprimento do "gap" Br = Campo Remanente pg = Profundidade de Gravação v = Velocidade da Fita f = Frequência do Sinal

Perdas Adicionais d ("Drop-out“) N S W

Perdas Adicionais n = Partículas/cm3 v = Velocidade da Fita G W Cabeça Reprodutora Pista Adjacente   n = Partículas/cm3 v = Velocidade da Fita m = Índice de Modulação (FM) fc =Frequência da Portadora fs = Banda Passante do Sinal

Construção de uma Cabeça Magnética

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)

Gravador de VT Ampex VR-1000 (1956)

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°

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°

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°

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°

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)

Tambor com Varredura Helicoidal

Percurso da Fita no Tambor

Pistas Magnéticas na Gravação Helicoidal Pista de Controle Pistas de Áudio Pista de Vídeo Rotação do Tambor Direção da Fita Trajetória em "Pausa" Formatos “C”, Betamax, U-Matic, VHS

Pistas Magnéticas na Gravação Helicoidal Pista de Controle Pistas de Áudio Rotação do Tambor Direção da Fita Y R-Y B-Y Pista de Time-Code Formatos Componentes (Betacam, M-II)

Correção de Tracking por Deflexão Elementos Bimorfos Cabeça Fita V D ~500 Hz

Correção de Tracking por Deflexão Alinhada Abaixo Acima Sinal de RF da Cabeça

Correção de Tracking em Velocidades de Reprodução Diferentes +0.5 -0.5 Deflexão da Cabeça para Imagem Estacionária ("Pause") Retraço Vertical Sinal de R.F. Deflexão da Cabeça para Retrocesso ("Slow Reverse") +1 F2 F1 Deflexão da Cabeça para Avanço Lento ("Slow Motion") -1

Gravação “Cor Embaixo”

Reprodução pelo Processo “Cor Embaixo”

Espectro do Sinal Gravado na Fita

Gravação em Material Magnético de Alta Coercividade

Polarização com Alta Freqüência

Circuito de Polarização para Gravação Linear Sinal de Entrada Equalizador Oscilador de Polarização Amplificador Cabeças de Gravação

Gravação de Áudio “Hi-Fi” Modulação em FM com Azimute Controlado Superposto à Pista de Vídeo Áudio A Áudio B Vídeo B Vídeo A F.M. 1.4 MHz 1.6 MHz L R Áudio Longitudinal (Mono) Áudio Hi-Fi p/ Tambor

Gravação de Áudio “Hi-Fi” Cabeça de Áudio Azimute +30 o Cabeça de Vídeo Azimute -6 Vídeo (+/-6 ) Sobre Áudio (-/+30 )

Compensação de “Drop-Out”

Compensação de “Tracking” em Modo Pausa Trajetória da Cabeça em "Play" Cabeça em "Pause" Cabeça de Gravação Cabeça Reprodutora Gravador de 4 cabeças

AST – Automatic Scan Tracking Vídeo + F1 Vídeo + F2 Vídeo + F4 Vídeo + F3 Gravação com Pilotos Sequenciais

AST – Espectro do Sinal na Fita Pilotos AST Sub. Cor Áudio Hi-Fi Luminância F.M.

AST – Sinais Piloto Recuperados por Diafonia

Gravação Digital

Codificação EFM (“Eight to Fourteen Modulation) 8 bits 14 bits 256 Símbolos 256 dentre 16384 possíveis minimo 3 máximo 11 3T 4T 5T 14T Diagrama de Olho

Formato R-DAT (Digital Audio Tape)

Alguns Formatos de Gravação Digital HD Digital HD Digital Sony M-III

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)

Formato D-1

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: Comprimento das Pistas: 150.78 mm Ângulo das Pistas: 6.12 ° Azimute: +/- 15 °

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)

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)

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: Comprimento das Pistas: 389 mm Ângulo das Pistas: 4.25 ° Azimute: +/- 15 °

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: Azimute: +/- 6 °

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: Comprimento das Pistas: 97 mm Ângulo das Pistas: 6 ° Azimute: +/- 6 °

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

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 Compatível com Betacam Analógico

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

Evolução da Densidade de Gravação 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Quadruplex SMPTE-Formato C Betacam M-II D-1 D-2 D-3 D-5 1 10 100 1000 Mb/cm 2 Digitais Analógicos IBM

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)

RAID – Redundant Array of Independent Disks RAID Nível Zero – otimizado para desempenho

RAID Nível 1- Espelhamento

RAID Nível 3 – Correção de Erros

RAID Nível 5 – Paridade Distribuída