传统磁记录摄像机实施“磁改非”的技术价值分析

（湖南艺术职业学院,410012）

传统磁记录摄像机实施“磁改非”的技术价值分析

谢力健

（湖南艺术职业学院,410012）

本世纪初，新一代使用数字芯片作为记录介质的摄像机欣然问世，就象本世纪初以来数字照相机以其绝对优势和惊人的速度在及短的时间内就淘汰了传统的胶片式照相机一样，这种全数字化记录模式的摄像机大有取代以磁带为记录介质的传统摄像机的趋势。然而，全国总数量超百万台、总价值愈数千亿元的磁记录摄像机目前仍在使用高峰期，短时间内淘汰是不现实的。那么研究、推广使用一种有效的方法、以很小的投入使传统磁记录摄像机得以技术提升并达到延续使用，完成新老设备更新期的过渡，即是本文之分析目的。

磁记录;卡记录;硬盘记录;磁改非;机顶盒

1 国内摄像机应用现状

基于国内广播电视事业的发展需要，我国自上个世纪中叶开始从国外进口大量电视设备，其中包括摄像机。因此，目前国内使用的摄像机、录像机等基本上都是日系产品，而且早期引进的上述设备，在技术条件上基本上都是采用磁介质的记录模式。

据广播电视部门2012年统计，我国县级以上电视播出单位达3567个，电视制作单位2989个，全国累计多达6556个制、播单位。这些制、播单位拥有大量的视频设备，例如湖南政法频道所拥有的摄像机的总数量就超过了150台。因此，保守的统计，在这个庞大体系中的摄像机的保有量已经达到100万台。加上大专院校、政府机关、公安部队、科研机构等等，国内目前的总拥有量在200万台（不包括家用摄像机）以上，专业级的摄像机价位在10—100万元/台，以最低均价10万元/台保守估算，总价值愈2千亿元以上。

本世纪初，随着使用数字介质记录模式摄像机的出现，这种磁记录摄像机在技术上表现出了其落后的劣势，有被取而代之的趋势。因此研究一种方法使现有磁记录摄像机获得技术提升，使其在短时期内获得与新型数字介质记录模式摄像机具有相同的技术应用能力，显然有着巨大的经济意义和社会意义。

2 磁记录摄像机当前存在的技术问题

目前国内正在使用中的摄像机从其记录介质上来说有两种介质模式：即传统的磁介质（磁带，也称录像带）模式和先进的非磁介质（数字存储卡）记录模式。后者作为新技术从它一问世就体现出了其无可比拟的卓越性能，完全有取代前者的趋势。但是，众所周知，鉴于多年来传统摄像机的数量积累以及摄像机自身价格的昂贵，如果短期内全部更新，数以千亿元的巨额国有资产面临全部流失！使用新型的全数字媒介式摄像机取代磁带式摄像机固然有着其必然的最终结果，但历经数十年打造的高达数千亿的国有资产的积累在很短时间内流失，在经济上是不现实的，况且，磁记录摄像机目前尚在使用高峰时期，因此，摄像机的更新换需要一个科学、理智的过程，或者称之为更新周期，就象目前我国的数字高清电视发展很快，不久将必然取代传统模拟电视一样，需要一个换代过程，国家的数字电视要发展、要播出、要尽快普及，但是人们的模拟电视也要继续使用，这就是矛盾，怎么办？因此研究出了电视机专用机顶盒，先采用外挂机顶盒来过渡是合理的、科学的，即实现了国家的数字电视按计划开播，也保障了人们的数字电视、模拟电视兼容收看。采用这种机顶盒就是用来进行数字电视收、播过渡的技术手段。

那么，可不可以研究一个经济有效、科学实用的方法，既能有效过渡解决设备更新问题，又能够使传统摄像机技术和性能得到提升？毫无疑问这是一个具有重要应用意义的科研课题，本文旨在研究解决这个技术问题的可行性方案。首先，我们有必要了解传统摄像机现存的困扰我们的一些技术问题，然后提出解决这些问题的方法与手段。

经常使用摄像机的技术人员都知道，磁介质记录模式的摄像机（以下简称“磁记录摄像机”）存在以下几个经常困扰使用者的技术问题：

(1)“磁堵”问题

所谓“磁堵”，就是我们通常所说的“磁头堵塞”。

磁头是摄像机的核心部件之一，被对称（有一对以上）地安装在高速旋转的磁鼓上，与包绕在磁鼓上缓慢运行的磁带接触。在彼此的相对运动过程中产生不可避免的运动摩擦，磁带上的静电尘埃以及磁带本身脱落的磁粉微粒会不可避免地进入磁头的缝隙中（称为磁隙），这些尘埃颗粒会在磁隙中产生积累，造成磁隙因污物填充而短路，这就是我们通常所说的“磁堵”。其结果是造成读、写无信息或者信息不完整。解决的常规方法就是使用清洗带清洗磁头。这种现象几乎不可避免地发生在所有的磁记录摄像机上。而且随着摄像机使用的时间越久，发生“磁堵”的频率也就越高。这是一个长期以来一直困扰摄像人员的技术难题。

(2)机械系统磨损问题

摄像机机械系统的自然磨损是第二个困扰人们的棘手问题。我们知道，摄像机的机械部分承担着磁带的出入带仓、落仓后的走带运行等机械运动。在结构上即有金属部件也有塑料部件，还有传动皮带等。这些部件在运行中会因为机械磨损、材料老化而产生故障，任何一个部分产生故障都会造成摄像机不能正常工作。

(3)后期信息采集的问题

如果说前面两个问题是困扰前期拍摄人员的问题，那么信息采集过程便是困扰后期剪辑人员的问题。我们知道，节目内容拍摄完了之后，接下来的工作就是对磁带上的信息进行采集，很简单，拍摄用了多少时间，采集就必须消耗同样多的时间。

(4)拍摄中的信息随机删除问题

我们知道，使用磁记录摄像机拍摄时，所拍摄的内容虽然可以以重拍的方式删除，但不能有选择性的进行某一段落的删除。特别是在反复场记的段落也不可进行选择性删除。在电视剧的拍摄中，有时候一个镜头要拍摄几遍、甚至十几遍才能通过，给后期编辑带来极大的麻烦，无论是导演还是剪辑师都是感到一件头痛的事。这一点对比采用非磁记录方式的摄像机来说，是无可比拟的缺陷！

(5)采集与剪辑中重复磁损问题

众所周知，记录有信息的磁带在信息采集或者线性编辑（对编）过程中不可避免的要产生信号再损失，称为“重复磁损”。这是一种多次接触损耗，其结果是信号质量越来越变差。

(6) 磁带保存中的磁化与霉变问题

磁带在保存过程中，可能会受到所处环境中的外界磁场（扬声器等）的磁化，磁带一旦被磁化，信号将无法保持原来状态，严重时信号会完全消失，导致磁带上的信息全部报废而且无法恢复。

3 磁记录摄像机的“磁改非”实质与技术价值

3.1 “磁改非”实质

本世纪初，随着数字卡记录模式摄像机的推出，传统的磁记录摄像机面临着不可避免的挑战，数字卡记录模式的摄像机从它一问世，就受到传媒领域的青睐，大有将磁记录摄像机取而代之的趋势。

那么，有没有办法解决磁记录摄像机存在的上述问题呢？也就是说，有没有一种方法可以将现有的磁记录摄像机改造成非磁记录摄像机呢？当然，这里提出的主旨是“改造”而不是推出，因为非磁记录摄像机已经存在了，所以，“磁记录摄像机改造成非磁记录摄像机”可缩写成“磁改非”三个字。这也就是本文命题中“磁改非”的诠释。那么，通过什么手段来实现“磁改非”呢？

事实上，日本针对其投放市场的大量磁记录模式摄像机，已经意识到使用者在一定时间内不会放弃使用的问题。出于市场的需要，在2010年，索尼公司率先研究并生产出了小型外挂式数字记录单元，其作用就是提升磁记录摄像机的技术性能，解决磁记录摄像机现存的上述若干技术问题，简而言之，即可达到延续磁记录摄像机的使用寿命，又可与新型数字卡记录模式的摄像机媲美。

这就是“磁改非”的本质所在。不可否认，这种小型外置式记录器在设计上是非常完美的，也是非常实用的。可是，迄今为止，国内拥有数十万台磁记录摄像机的电视领域对此项技术一直保持沉默，似乎根本就不知道这个新的小东西的存在！加之，产品生产方在技术上的某些保守，其产品不仅没有附带详细的中文说明书，其相关标识和显示的菜单也是全部采用的英文缩写或专用名词形式，难免给使用者带来困惑，这也可能是导致此项技术至今未能得以应用推广的重要原因。其实，在过渡模式上它类同于数字电视播放技术的电视机附加“机顶盒”。

然而，我们在教学中惊喜地发现上述产品的确有着超乎意料的使用效果，可有效地解决磁记录摄像机存在的上述问题。根据我们在教学中对以上产品的研究了解和实验论证，暂拟定对其中的使用卡记录模式的记录器HVR-MRC1K率先予以分析，希望能够起到抛砖引玉、促进普及的作用。

特别强调：目前我们正在开展对硬盘记录器HVR-DR60的应用研究。下阶段我们将向读者介绍这一应用成果。

3.2 技术价值

图1所示为HVR-MRC1K记录器的全套组件，它可以很方便可靠的安装在摄像机上，见图2所示。根据对HVR—MRC1K外挂记录器的研究与实验，总结出“磁改非”后得到的主要技术价值特点：

技术价值1：

该记录器体积小，结构紧凑，操作简便，能够在HDV、DVCOM、DV摄像机外挂使用，且安装方便、安全可靠。即可在摄像机装带状态下受控于摄像机的模式选择（拍摄/暂停）操控，也可不需摄像机的操控而自身独立操作，就是说，即可附属于摄像机的操作，也可不依赖摄像机的固有操作。且耗电小，其电池可连续使用4个小时而不需更换。

技术价值2：

该记录器使用高速CF数字卡记录AV复合信号，实现了完全数字化无损记录，解决了磁带记录方式下的磁损与磁堵问题，且可无限次地重复使用，从根本上解决了磁带记录方式中的有限重复使用和磁带脱粉造成的信息损耗和画质降低问题。同时其信息存储的可靠性也得到了保障，解决了磁带保存中容易受环境影响而产生磁化、霉变的技术难题。

技术价值3：

该记录器工作时其自身无机械运动，完全避免了磁带记录方式下因机械运动造成的机械磨损、零部件老化而形成的各种机械故障，包括磁粉脱落、磁头堵塞及磁头磨损而造成的画面马赛克现象都迎刃而解，能真正意义上地保障拍摄的可靠性和高清晰画面质量。

技术价值4：

对于已发生机械故障（不能装带、不能走带、磁鼓停转、磁头损坏）而失去记录和播放功能的摄像机，准确地说，就是对于一台机械运动部分（包括磁鼓）基本瘫痪的摄像机，只要其镜头功能和整机电路仍然正常，就可以采用外挂记录器独立工作，可使其起死回生，依靠记录器继续发挥其拍摄功能。

技术价值5：

该记录器在使用过程中，对每一个镜头均能自动编序为镜头条目号，且拍摄中可根据需要，随时修改、删除任意条目内容。这一特征是磁带记录所无法实现和比拟的，尤其是在电视剧的拍摄过程中，把不理想的镜头条目可随机删除，简化并保障了场记的可靠性，提高了有效记录容量比。

技术价值6：

解决了传统磁介质记录模式方式中，后期剪辑中对信息的采集很耗时的缺陷，后期信息采集过程只需几分钟至十几分钟就可完成，即降低劳动强度又提高了工作效率。

3.3 记录器可适应机型

我们选择了日本索尼（SONY）、松下（Panasonic）、胜利（JVC）公司等品牌中的不同型号的机型进行了应用实验，实验的机型有索尼HVR-MC1K、HVR-Z1C、DSR-450/250、松下NV-MD9000/10000、DVC-15、胜利GY-DV5101EC等等，得出的最终结论是只要具备了1394输出端口的摄像机基本上都可以使用外置记录器。只是对于索尼DSR-250等机型的摄像机来说，1394的数据端口有尺寸规格上的差异，需要另外选配与端口匹配的数据线。

3.4 记录器应用中可能出现的问题及解决措施

问题：

使用低速CF卡（60M/S以下）时，在拍摄中可能会中途发生记录器自行停机现象，特别在较长时间的连续拍摄中发生这个现象的概率更高。

解决措施：建议使用90M/S的高速CF卡。

问题②：

记录器记录启动响应速度存在滞后现象，也即摄像机的操控与记录器的启动在时间上不能同步。也就是在按下摄像机的拍摄键时，记录器没有同步启动，而是滞后大约25帧左右（1.0秒左右）才开始启动进入记录模式。原因可能是记录器本身的响应延时，也可能是摄像机从1394端口的输出滞后，总之，这一现象不可逆转。

解决措施：若采用摄像机按键方式同步控制记录器，建议拍摄时适当提前1—2秒操作即可（即先于镜头前演员动作而动作）。若采用记录器脱机（即不依赖摄像机的操控而直接在记录器上进行按键操作）工作时则没有此延时现象。

4 结束语

我们通过在不同机型上的实验证明，以磁带为记录介质的传统摄像机，只要具备了1394输出端口，基本上都可以使用索尼系列的外置记录器，不仅可以解决其原有的技术问题，更可以使其在当前数字环境里与数字技术摄像机共显其能。

[1] SONY索尼。HVR-MRC1K说明书[J]。说明书，2010,（英文版）：4—18

[2] 李世鹏。摄像机加装硬盘记录单元在电视制作数字化中的应用[J]。中国广播电视技术文萃，2013，2：36—38

[3] Kobayashi，H. Application of probabilistic Decoding to Digital Magnetic Recording Systems（概率译码在磁记录系统的应用）[J]。IBM Journal of Research and Development（Volume：15，lssue：1）

[4] 周弟伟，段明玮，王振。数字高清视频传输与视频接口的转换设计[J]。电子世界，2012，（15）：106—108

[5] 潘璠，曹玉东，秦国栋，秦刚。NAND FLASH存储器K9WBG08U1M在视频记录器中的应用[J]。现代电子技术，2013，（18）：66—67

The traditional magnetic recording camera implementation "magnetic to non -" the value of technology analysis

Xie Lijian
(Hunan Vocational College of Art,410012)

At the beginning of this century, a new generation of digital chip as the camera recording medium readily available,like since the beginning of this century a digital camera with its absolute advantage and extraordinary speed and short time to eliminate the traditional film camera,the full digital recording mode camera is replaced by tape as a traditional camera recording media trend.However,the total number of ultra million,the total value of the thousands of billion of magnetic recording camera is still in use peak,short time out is not realistic.So research,promote the use of an effective method,with a small input to make the traditional magnetic recording camera to technology to improve and achieve extended use,complete the transition from old to new equipment renewal period,that is the purpose of analysis.

magnetic recording；record card；hard disk recording；magnetic non；set-top box.