广播级数字录像机的使用与维护

辽宁广播电视台 马 诚

1.引言

随着电子技术和计算机技术的飞速发展，目前广播电视领域已全面从模拟进入了数字化的时代。在标准清晰度节目制作与播出领域，以Digital Betacam、Betacam IMX、Betacam SX、DVCpro等为代表的数字摄录设备得到了广泛应用。数字录像机有安全性高、性能稳定、多代复制损耗小等特点，目前在我台制作和播出线上大量使用了索尼的Digital Betacam DVW系列和Betacam IMX MSW系列录像机。由于数字录像机在信号处理上与模拟录像机有很大的不同，所以在实际使用与维护中也有很多区别与模拟录像机的地方。众所周知，数字录像机价格比较昂贵，维修维护成本较高，因此在实际使用中尤其注重操作规范性和日常维护。

2.数字录像机的构成与关键技术

2.1 数字录像机的基本构成

数字磁带录像机主要都是由视频录放系统、声音录放系统、机械系统、控制系统、伺服系统和电源系统等六个部分构成。

尽管目前数字录像机有多种格式，但它们的电路基本构成与技术要点是相同的，如图1所示。输入信号经过A/D变换后，经过交织技术（Shuffling）,将色同步错误变换成随机错误，还采取措施，将画面上像素的相临近处的取样能够配置在磁带位置限定的较远处。然后数码在纠错编码器里构成并附加有检测字节。在数字录像机里信号通过交错和搅乱被分散在磁带上。因此，在高速重放和慢速重放时，重放的数据需要具有判断它是在画面的哪个位置上的能力，为此需要插入识别（ID）信号。此外，数据重放时产生时钟信号，需要给出数据开始位置的方向，为此要附加同步信号。

在记录数据比特流时，磁头、磁带系统特性被变换成充分灵活形式的数据调制（信道编码）。对于隐蔽的不易发现的未纠错的相素使用其最接近电平的相素补偿，此时通过搅乱，被用来补偿的相素配置在磁带上较远处的位置变得更为重要了。因此对于模拟录像机来说，在RF波形的凹陷部分对应信噪比劣化，可能是跟踪不良或磁鼓损耗等造成，而数字录像机则和画面是不对应的，错误可能遍及整个画面。

2.2 数字录像机的关键技术

目前数字录像机采用的关键技术主要有以下几种：

⑴提高记录密度的技术

为保证同一盘磁带具有和模拟录像机录制的磁带相同或更长的记录时间，解决数据率增加的问题主要是提高记录密度。目前提高记录密度的方法主要有以下三种：①采用数据压缩技术；②通过改善磁头与磁带的性能，减小最短记录波长；③减小磁迹宽度，取消保护带。

⑵误码纠正与掩错技术

数字信号在录放过程中不可避免会出现误码，误码分两种类型：一是磁带次粉脱落引起的突发性误码也就是较长时间的连续误码；二是杂波、码间干扰等引起的随机误码。对于这些误码是利用纠错编码直接纠错，纠错编码主要采用二维RS（里德-索洛蒙）码。二维RS码具有两个优点，一是有利于纠正突发性误码；二是纠错能力强。

⑶数据交织技术

交织也称交错、改错。对于无数据压缩的数字录像机，交织只在通道编码过场中进行，目的是减小误码的影响。

⑷通道编码（调制）技术

录像机中数字信号通常是以非归零（NRZ）码形式进行处理的，但这种码包含有很高频率成分和极低频率成分，不适合于磁记录。通道调制实际上是一种码型变换，主要目的是减少数字信号中的低频与高频成分，使能量集中在中频范围，形成适合记录的码型。现在数字录像机的通道编码（调制）都采用扰码+交错非归零倒相（S-INRZI）。

⑸录放通道的传输特性

录像机录放的数字信号是基带信号，使录放通道具有良好传输特性是十分重要的。所谓的良好的传输特性是指通频带窄、能使脉冲信号经传输后又无码间干扰，并且电路容易实现的传输特性，根据传输特性设计录放通道。现在使用的所有格式的数字录像机中，录放通道的传输都采用部分响应4（PR4）。

⑹ATF跟踪技术

数字录像机等磁迹较窄的格式都采用ATF跟踪技术。ATF跟踪技术的特点是直接从重放的数字信号中找出跟踪误差（即磁带上的倾斜磁迹和磁头在磁带上扫描线的位置误差），然后通过主导伺服电路调整磁带运行的纵向位置实现跟踪。

3.数字录像机使用中的注意事项

数字录像机由于信号处理方式不同于模拟录像机，因此使用中需格外注意以下几项：

⑴糊磁头现象

模拟录像机糊磁头时，随着程度的增加，画面上的噪波是逐渐加大的，同时RF电平表指示的数值逐渐减小。而数字录像机糊磁头时，会产生误码，为保证图像质量，在机器中加入了误码校正电路，所以即使糊磁头了，只要在误码校正的域值范围内，都能够保证高质量的重放。但是一旦超过域值，画面会突然劣化，出现马赛克。CHANNEL CONDITION指示灯变黄或红，所以数字录像机更需要注意日常的维护保养。

⑵编辑点的设置

标准的组合编辑，一般设置3个点。如果设置了OUT点，录像机会出了OUT点后多录大约2秒钟的画面然后停止。这样做的目的是：即使用这一次编辑的OUT点作为下次编辑的IN点，也不会因断磁而无法进行编辑。而在实际的编辑中，有些人喜欢对着画面（主要是为了对声音），在自己认为合适的点处，按STOP键，并且在该画面处打下一个IN点。但是在该点处视频和CTL信号是不连续的。如果是模拟录像机，就可以从监视器上看到画面是撕裂的，编辑一般不会在该点处打点，而是往回倒几帧再打点。但是，在数字录像机中由于数字存储器的作用，该点处的画面在监视器上显示是完整的。编辑会误认为此处的磁迹是连续的打点。如果误打点可能会造成：①因伺服不能锁定，不能进点。②即使进点，完成了编辑，由于此处的磁迹不好，如果又在此处做插入编辑（修改）或在这盘磁带下次重复使用时，恰巧将编辑点打在了该处，也有可能不进点。所以，IN点要打在前一次编辑的最后画面的前1-2秒处。

⑶基准信号

对于数字录像机，基准信号的要求更为严格，基准输入一般要求是复合同步信号。基准同步信号的使用保证了系统内信号的稳定以及录像机的编辑精度，它是系统正常工作的基本保证。所以在系统中一定要接入基准信号，并且将录像机副画板上的基准选择开关（OUTREF）设置在REF位置。如果是一对一编辑，也可以不连接基准信号，而用输入的视频信号作为基准，此时需将基准选择开关设置在INPUT VIDEO位置。

⑷单独配音

这里所说的单独配音是指不用放机，而将话筒（或调音台）信号直接送如录机，进行音频插入编辑。这种操作方法在模拟录像机上使用是没有问题的，因为音频信号是单独记录在纵向磁迹上的。而在数字录像机中，音频信号和视频信号是分区一同记录在螺旋磁迹上的。由于信号处理伺服的需要，即使只单独插入音频，也需要输入稳定的视频信号。在有些配音间里，由于设备的限制，编辑没有使用放机给录机输入视频信号，或者虽然接了放机但在录机进行单独配音编辑过程中，在放机上做快进/倒进/开启关闭电源等操作，这样的操作都会影响输入到录机的视频信号的稳定性。在这种情况下可以将录机VIDEO INPUT SELECT开关选择在没有连接视频输入信号（SDI或COMPONENT或COMPOSITE）的端口并开启内部视频信号发生器。

4.数字录像机的维护保养

4.1 数字录像机的日常维护

录像机的日常维护和保养可以大幅度提高录像机的使用寿命，减少故障的发生率，为电视台的安全播出提供重要保证。录像机对机房使用环境条件要求较高，特别是数字录像机，如温度、湿度、灰尘、散热通风等。日常维护内容主要包括：定期清洁保养和技术调整。

⑴定期清洁保养

一般来讲，录像机定期清洁时需要清洁的部件是：

①旋转磁头：视频磁头、旋消磁头等。

②固定磁头：全消磁头、CTL磁头、音频消磁头、音频记录/重放磁头等。

磁带通路：导柱、主导轴、压带轮等。

清洁的方法主要有两种：可以用清洗带，或者用清洁布和清洁液，两种方法各有特点和针对性，对录像机都是必要的，如表1所示。

建议录像机每使用50小时后用清洗带清洁一次，装入清洗带后按PLAY+EJECT键5秒后清洗带自动弹出。使用清洁布和清洁液时，切勿使布接触到录像机有油的部件，否则会把油带到其他部件上。另外清洁磁头时切勿反向旋转磁头或垂直清洁磁头。

⑵技术调整

数字录像机属于精密的电子电路机械设备，除了更换重要机械组件后需要进行必要的调整以外，在使用一段时间后，也要对机械磨损、电路基准进行维护与调整。调整主要包括：机械调整和电子调整。

机械调整主要是机芯的系统调整与紧固、磁带走带路径调整、张力调整。保证磁鼓旋转的均匀性和磁带对磁头的压力均匀等。

电子调整是改变数字录像机处理RF记录/EQ重放功能电路板中电子电位器的值，他在机器内部有自动检测程序，放入标准带按照要求自动进行，只需按照屏幕提示进行相应的调整即可。比如：最佳记录电流调整、EQ重放调整等。

表1 录像机清洁方法对比

图1 数字录像机构成原理图

4.2 数字录像机的故障检测与应急处理

广播级数字录像机的实时检测报警系统十分完善，很多故障都有明确的错误代码指示。比如：结露报警显示“E-20”，磁带松弛报警显示“E-10”等。数字录像机一般都有错误日志Error Logger，可以自动记录本机曾经发生过的问题，维护前可先查看一下。还有，现在的数字录像机都装有内部信号发生器，可以提供标准彩条信号以及一系列测试信号和多种音频信号等，这些都为维护与使用带来了很大的方便。对于维修人员来讲，善于利用菜单中的选项，比如系统EE回路选择，可为判断故障缩短很多时间。

这里以Digital Betacam DVW-A500P机器为例,通过利用菜单功能完成实时状态检测和应急维护处理。比如：在时间码字符下面实时显示磁头的工作状态。操作步骤如下：进入主菜单；选择012项CHANNEL CONDITION ON PIX MON；选ENABLE项；按SET键确认。即在时间码字符下面出现V-※-A-□-，其中“-”表示“OK”，“※”表示不良，“□”表示有比较严重问题。一般来说视频通路检测是从磁带到EQ板（均衡）的检测，只检测重放的误码率，不是视频峰值，音频通路也是检测从放大到均衡这一段电路。

再比如：当重放磁头突然出现故障又无法马上进行彻底维修时，可巧妙利用CONFI（置信）磁头临时代替重放磁头工作，此时无DT功能。具体操作步骤如下：首先进入用户菜单CUSTOMIZE MENU转动搜索盘，至906项；在JOG方式下，按下PLAY键进入扩展菜单；转动搜索盘，至F07：CONFI CHECK；按下JOG键，将CONFI CHECK-OFF改为ON；按下SET键，设定并退出CUSTOMIZE MENU。然后按下MENU键，进入SETUP MENU转动搜索盘，至906项；在JOG方式下，按下PALY键进入扩展菜单；转动搜索盘，至F07：CONFI CHECK；按下JOG键，将CONFI CHECK-DIS改为ENA；按下SET键，设定并退出SETUP MENU。

在PLAY状态下，按动面板上CONFI键，CONFI灯亮，会发现画面有瞬间跳动，此时磁头可临时做重放磁头用。但在正常情况下不要用此方法，以免影响重放信号质量。

5.结束语

总之，广播级数字录像机以其高质量、高稳定性一直得到电视台的推崇。某些时政新闻由于播发的时间紧迫，基本上采用录像机对编进行快速编辑，安全性很高。尽管数字录像机结构复杂、维护难度高，但只要科学的使用与细致维护，就能发挥出数字录像机的优势，为今后的电视节目的制作与传播奠定良好的基础。

[1]林正豹,武海鹏.电视数字摄录像技术[M].中国广播电视出版社,2005(1).

[2]SONY DVW维修与调整手册[S].索尼专业器材本部视频系统部.