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（2） 磁路模式
在格式中，为了录制不同的信息把一个磁迹分为8个区：3个ITI区，2个音频区，2个视频区，1个副码区。在区与区之间录有一定的编辑间隙，这些间隙能吸收编辑过程中可能发生的定时错误。625／50系统的1帧视频信号被分为24等份后，由上到下分别记录在指定区上。
如果用CH1的“＋”方位角磁头重放1帧中的区（1）的信号，那么，下一帧的同一区将由CH1的“－”方位角磁头重放，如果双磁头中的一个发生故障，那么对面的磁头将捕捉信号并且每隔一帧重放一次。
5 磁鼓组件
（1） 磁鼓组件的结构
磁鼓组件包括固定的上部磁鼓、下部磁鼓和旋转的中间磁鼓。因为旋转的中间磁鼓的滑动幅度很窄，所以它具有能够稳定地连接在磁头与磁带之间的优点。由于滑动部分越宽或磁鼓旋转速度越高，空气膜就变得越厚。空气膜越厚，磁鼓与磁带的接触越不稳定，这是因为空气膜把磁鼓和磁带隔绝开来。尽管其运行速度是VHS方式的3倍，但由于旋转磁鼓滑动幅度很窄，旋转磁鼓不增加磁鼓入口处的气体隔层（空气膜）。
（2） 磁头的结构
BR－D85E／D80E的磁头结构如图2所示。
图2 磁头结构（BR-D85E/D80E）
DIGITAL－S磁带录像机的REC和PB磁头由具有不同方位角的对磁头构成。所以可以同时进行两个磁迹的录像或放像，因为一帧的视频数据被分为12份并分别被录制在12条磁路上。所以磁鼓运转速度是VHS系统（4 500转／min）的3倍（由于VHS磁鼓的磁头磁迹是一场一迹，而DIGITAL－S是由具有不同方位角的双磁头构成，且一帧12条磁迹）。
只要预读编辑功能把PB信号输入特殊效果装置等，便可以在同一磁带上录制已经处理过的信号。为了实现这一功能，安装时使PB磁头高于REC磁头1 mm左右（4帧）。注意：只有BR－D85E才具备预读录像功能。
6 视频系统
（1） 信号流程如图3所示
图3 视频信号流程图
（2） 各块的功能 ①A／D转换器 因为视频信号为模拟信号，A／D转换器的作用是把视频信号由模拟量转化为数字值。模拟波形时间轴上的分割被称为“取样”，而电压的分割则称为“量化”。在DIGITAL－S系统中，取样频率Y＝13．5 MHz，R－Y或B－Y＝6．75 MHz，量化比特为8 bit的数字色差分离（4∶2∶2）。
因为有效像素为720（像素）×576（线），1s内的数据为166 Mbps＝720（H）×576（V）×2（Y＋C）×8（bit）×25（帧）。
② 改组
改组的目的是将作为固定长度的单位的五大块内包含的情报量均一化，使由于压缩而产生的失真显得不明显。具体地说，改组即是按照某种规则，将从图像各处选来的情报汇集成五大块的过程。
.DCT块
在改组之前，一帧的数据被分为8×8像素的块（称作DCT块）。各块都是DCT的基本单位。因为Y信号和色差信号的取样频率不同，Y信号被分为72（V）×90（H）块，而色差信号被分为72（V）×45（H）。
.MB宏块
一个宏块由一个图像中的相同位置的4个DCT块组成。4个DCT块由Y块和各色差信号（Pb或Pr）的两个DCT块组成。在宏块单元上进行ECC遮掩。
③ 数据压缩
如果把视频信号转换为数字信号，并按原样录制的话，记录数据量就非常大。所以，从录像时间及磁带消耗的观点出发，需要对数据进行压缩。电视画面由每秒25帧（PAL）连续移动的图像构成。且各连续帧之间的区别很小。如果只录制这些变化了的数据，从理论上讲录像数据将被缩减。这种视频数据压缩系统被称为帧间编码，采用MPEG－1。虽然基于帧间相互关系的这种数据压缩系统可以提高压缩率，但是为了再现一帧需要前一帧的视频数据。鉴于这种情况，很难把基于帧间相互关系的这种系统用于DIGITAL－S磁带录像机，因为DIGITAL－S录像机要求把前一帧作为一个单位进行编辑，并且以不同的速度重放。所以，DIGITA－S磁带录像机采用在各帧内压缩数据的帧内编码系统。在这种压缩系统上，画面被分为细小的块（宏块），并且组成以5个宏块为一个单元的固定长度数据。因此，可以把一帧的视频数据压缩到不超过按照视频录像率计算的一定比特。具体地说，用高度数字处理手段如DCT（离散余弦变换），再量化、VLC（变长编码），将视频数据压缩到50 Mbps或1／3．3（50∶166 Mbps）。
.DCT（离散余弦变换）
DCT是把数学理论用于将空间时域像素值转换到频域。因为相邻的像素间有冗余数据，DCT使分布广泛的信号能量被压缩到低频部分。
.重新量化
重新量化是指在几乎不降低图像质量的基础上减少视频数据量。这是因为信号能量集中的低频部分被细致地量化，而信号能量分散的高频部分则被简单地量化。在重新量化过程中，把DCT输出分为4个区，由不同的量化步骤分别进行量化。各区的量化步骤已被确定，各量化步骤中将由改组聚集的5个宏的数据总量压缩为规定的量。但是，因为直流成分是十分重要的数据，所以不被重新量化。
.VLC（变长编码）
利用以短符号代表发生率高的物质，以长符号代表发生率低的物质的方法，可以缩短符号整体的平均长度。这种编码方法称为变字长的编码（VLC）。DIGITAL－S格式的变长编码是以霍夫曼编码为基础的连续长编码。（连续长编码是编制有连续出现倾向的“0”数据的有效方法，即以连续出现“0”数据的个数和接在这个“0”数据后面的其他数据为一组的变换方法）。
霍夫曼编码：可以缩短符号全长，因为它把出现频率高的以连续长编码组成的数据组（包括“0”的个数和“0”以后的数据）用短符号来代替。
.ECC（纠错码）
如果数字化信号受到噪音、灰尘等的影响，PB信号可能变成与记录信号不同的信号。因此在数字录像机记录时一般在记录信号中加入纠错码，错误信号被纠错码更正后再进行重放。Digital－S录像机中采用里德－所罗门乘积码，这种码对出现在音、视频数据中的随机错误或群错误（连续错误）具有很强的纠错能力。
.DCI
DCI重新调整录制的磁带上的视、音频数据及其他数据以适应Digital－S格式。结果使一帧视频数据被分成24个区，而音频信号则被分成每声道6个区。另外，DCI调制了磁迹格式化的数据之后将此数据由并行数据转换为串行数据，然后送到REC放大器。
调制（通道编码）：在把数字信号录到磁带上之前记录数据列就已经被转换为与数字录像放像系统吻合的数据。这项转变主要依靠磁带的记录、重放特性和使用的机器、记录数据传输率等来进行。在数字磁带录像机中，虽然旋转变压器是向旋转磁鼓发送信号的主要手段，但在发送包括连续“0”“1”的数字信号时，这种旋转变压器存在着弱点，因为上述信号中有很多DC成份，为获得重放信号，需要用PLL电路触发与重放信号同步的时钟。为了触发稳定的时钟就要缩短连续“0”“1”的长度。从磁带的记录密度来看，“0”，“1”交替出现的现象也是最不希望有的现象，因为交替出现“0”，“1”是最难读取的数据。通道基本上由SI－NRZI24／25调制构成。根据以上内容进行“0”和“1”的转换，使“0”和“1”的排列适合于附加同步、记录和重放。
7 音频系统
（1） 记录通道数
数字音频：4声道（可以进行独立插入编辑）
搜索音频：2声道（交流偏置记录，搜索专用）
（2） 数字音频的规格
压缩：无纠正错误：里德－所罗门乘积码内侧（85，77），外侧（14，9） 取样频率：48 kHz量化比特：16 bit。
（3） 音频AUX数据
除音频数据外，以下数据也可以录到音频块内：a）REC声道数：2声道状态或4声道状态；（b）加重：开／关；（c）编辑点数据：是否为编辑点；（d）记录数据总数：一帧取样数据为1 896～1 944。
（4） 信号流程如图4
图4 音频信号流程图
.各部分功能
A／D转换器：使用一个不与视频系统同步的48 kHz取样时钟模拟音频信号转换为数字音频信号。作为标准输入电平（＋4 dBμv）的模拟音频信号降至－20 dB后被转换为数字数据。数据传输率转换［记录时］：在此将不与视频信号同步的被取样的音频数据处理成与视频信号同步。具体地说，音频数据被分为与每1个视频帧相等的单位，然后使各单比特数据与视频系统的时钟同步。此时，帧的取样数据不固定，且以帧为单位进行变化。所以，录制的数据量被记录在音频AUX区。［重放时］：把在记录时转变的音频数据恢复至原始的传输率。简而言之，控制VCO，使一帧中的时钟数与记录在音频AUX区的记录数据总数相同，由此得到的时钟被用于数据传输率的转换。
.改组／重组
改组：在记录时根据某种规则重新编排数据以便在发生群错误时起到重新处理记录数据的作用。 重组：将转换的数据形式恢复到原来的状态以备重放时用。
ECC，DCI：参考视频中相应小节。
D／A转换器：D／A转换器将数字信号转换为模拟信号。
作者单位：浙江省 舟山有线电视台技术部 邮编 316000 | 
