廣播級數字錄像機的使用與維護

遼寧廣播電視臺 馬 誠

1.引言

隨著電子技術和計算機技術的飛速發展，目前廣播電視領域已全面從模擬進入了數字化的時代。在標準清晰度節目制作與播出領域，以Digital Betacam、Betacam IMX、Betacam SX、DVCpro等為代表的數字攝錄設備得到了廣泛應用。數字錄像機有安全性高、性能穩定、多代復制損耗小等特點，目前在我臺制作和播出線上大量使用了索尼的Digital Betacam DVW系列和Betacam IMX MSW系列錄像機。由于數字錄像機在信號處理上與模擬錄像機有很大的不同，所以在實際使用與維護中也有很多區別與模擬錄像機的地方。眾所周知，數字錄像機價格比較昂貴，維修維護成本較高，因此在實際使用中尤其注重操作規范性和日常維護。

2.數字錄像機的構成與關鍵技術

2.1 數字錄像機的基本構成

數字磁帶錄像機主要都是由視頻錄放系統、聲音錄放系統、機械系統、控制系統、伺服系統和電源系統等六個部分構成。

盡管目前數字錄像機有多種格式，但它們的電路基本構成與技術要點是相同的，如圖1所示。輸入信號經過A/D變換后，經過交織技術（Shuffling）,將色同步錯誤變換成隨機錯誤，還采取措施，將畫面上像素的相臨近處的取樣能夠配置在磁帶位置限定的較遠處。然后數碼在糾錯編碼器里構成并附加有檢測字節。在數字錄像機里信號通過交錯和攪亂被分散在磁帶上。因此，在高速重放和慢速重放時，重放的數據需要具有判斷它是在畫面的哪個位置上的能力，為此需要插入識別（ID）信號。此外，數據重放時產生時鐘信號，需要給出數據開始位置的方向，為此要附加同步信號。

在記錄數據比特流時，磁頭、磁帶系統特性被變換成充分靈活形式的數據調制（信道編碼）。對于隱蔽的不易發現的未糾錯的相素使用其最接近電平的相素補償，此時通過攪亂，被用來補償的相素配置在磁帶上較遠處的位置變得更為重要了。因此對于模擬錄像機來說，在RF波形的凹陷部分對應信噪比劣化，可能是跟蹤不良或磁鼓損耗等造成，而數字錄像機則和畫面是不對應的，錯誤可能遍及整個畫面。

2.2 數字錄像機的關鍵技術

目前數字錄像機采用的關鍵技術主要有以下幾種：

⑴提高記錄密度的技術

為保證同一盤磁帶具有和模擬錄像機錄制的磁帶相同或更長的記錄時間，解決數據率增加的問題主要是提高記錄密度。目前提高記錄密度的方法主要有以下三種：①采用數據壓縮技術；②通過改善磁頭與磁帶的性能，減小最短記錄波長；③減小磁跡寬度，取消保護帶。

⑵誤碼糾正與掩錯技術

數字信號在錄放過程中不可避免會出現誤碼，誤碼分兩種類型：一是磁帶次粉脫落引起的突發性誤碼也就是較長時間的連續誤碼；二是雜波、碼間干擾等引起的隨機誤碼。對于這些誤碼是利用糾錯編碼直接糾錯，糾錯編碼主要采用二維RS（里德-索洛蒙）碼。二維RS碼具有兩個優點，一是有利于糾正突發性誤碼；二是糾錯能力強。

⑶數據交織技術

交織也稱交錯、改錯。對于無數據壓縮的數字錄像機，交織只在通道編碼過場中進行，目的是減小誤碼的影響。

⑷通道編碼（調制）技術

錄像機中數字信號通常是以非歸零（NRZ）碼形式進行處理的，但這種碼包含有很高頻率成分和極低頻率成分，不適合于磁記錄。通道調制實際上是一種碼型變換，主要目的是減少數字信號中的低頻與高頻成分，使能量集中在中頻范圍，形成適合記錄的碼型。現在數字錄像機的通道編碼（調制）都采用擾碼+交錯非歸零倒相（S-INRZI）。

⑸錄放通道的傳輸特性

錄像機錄放的數字信號是基帶信號，使錄放通道具有良好傳輸特性是十分重要的。所謂的良好的傳輸特性是指通頻帶窄、能使脈沖信號經傳輸后又無碼間干擾，并且電路容易實現的傳輸特性，根據傳輸特性設計錄放通道。現在使用的所有格式的數字錄像機中，錄放通道的傳輸都采用部分響應4（PR4）。

⑹ATF跟蹤技術

數字錄像機等磁跡較窄的格式都采用ATF跟蹤技術。ATF跟蹤技術的特點是直接從重放的數字信號中找出跟蹤誤差（即磁帶上的傾斜磁跡和磁頭在磁帶上掃描線的位置誤差），然后通過主導伺服電路調整磁帶運行的縱向位置實現跟蹤。

3.數字錄像機使用中的注意事項

數字錄像機由于信號處理方式不同于模擬錄像機，因此使用中需格外注意以下幾項：

⑴糊磁頭現象

模擬錄像機糊磁頭時，隨著程度的增加，畫面上的噪波是逐漸加大的，同時RF電平表指示的數值逐漸減小。而數字錄像機糊磁頭時，會產生誤碼，為保證圖像質量，在機器中加入了誤碼校正電路，所以即使糊磁頭了，只要在誤碼校正的域值范圍內，都能夠保證高質量的重放。但是一旦超過域值，畫面會突然劣化，出現馬賽克。CHANNEL CONDITION指示燈變黃或紅，所以數字錄像機更需要注意日常的維護保養。

⑵編輯點的設置

標準的組合編輯，一般設置3個點。如果設置了OUT點，錄像機會出了OUT點后多錄大約2秒鐘的畫面然后停止。這樣做的目的是：即使用這一次編輯的OUT點作為下次編輯的IN點，也不會因斷磁而無法進行編輯。而在實際的編輯中，有些人喜歡對著畫面（主要是為了對聲音），在自己認為合適的點處，按STOP鍵，并且在該畫面處打下一個IN點。但是在該點處視頻和CTL信號是不連續的。如果是模擬錄像機，就可以從監視器上看到畫面是撕裂的，編輯一般不會在該點處打點，而是往回倒幾幀再打點。但是，在數字錄像機中由于數字存儲器的作用，該點處的畫面在監視器上顯示是完整的。編輯會誤認為此處的磁跡是連續的打點。如果誤打點可能會造成：①因伺服不能鎖定，不能進點。②即使進點，完成了編輯，由于此處的磁跡不好，如果又在此處做插入編輯（修改）或在這盤磁帶下次重復使用時，恰巧將編輯點打在了該處，也有可能不進點。所以，IN點要打在前一次編輯的最后畫面的前1-2秒處。

⑶基準信號

對于數字錄像機，基準信號的要求更為嚴格，基準輸入一般要求是復合同步信號。基準同步信號的使用保證了系統內信號的穩定以及錄像機的編輯精度，它是系統正常工作的基本保證。所以在系統中一定要接入基準信號，并且將錄像機副畫板上的基準選擇開關（OUTREF）設置在REF位置。如果是一對一編輯，也可以不連接基準信號，而用輸入的視頻信號作為基準，此時需將基準選擇開關設置在INPUT VIDEO位置。

⑷單獨配音

這里所說的單獨配音是指不用放機，而將話筒（或調音臺）信號直接送如錄機，進行音頻插入編輯。這種操作方法在模擬錄像機上使用是沒有問題的，因為音頻信號是單獨記錄在縱向磁跡上的。而在數字錄像機中，音頻信號和視頻信號是分區一同記錄在螺旋磁跡上的。由于信號處理伺服的需要，即使只單獨插入音頻，也需要輸入穩定的視頻信號。在有些配音間里，由于設備的限制，編輯沒有使用放機給錄機輸入視頻信號，或者雖然接了放機但在錄機進行單獨配音編輯過程中，在放機上做快進/倒進/開啟關閉電源等操作，這樣的操作都會影響輸入到錄機的視頻信號的穩定性。在這種情況下可以將錄機VIDEO INPUT SELECT開關選擇在沒有連接視頻輸入信號（SDI或COMPONENT或COMPOSITE）的端口并開啟內部視頻信號發生器。

4.數字錄像機的維護保養

4.1 數字錄像機的日常維護

錄像機的日常維護和保養可以大幅度提高錄像機的使用壽命，減少故障的發生率，為電視臺的安全播出提供重要保證。錄像機對機房使用環境條件要求較高，特別是數字錄像機，如溫度、濕度、灰塵、散熱通風等。日常維護內容主要包括：定期清潔保養和技術調整。

⑴定期清潔保養

一般來講，錄像機定期清潔時需要清潔的部件是：

①旋轉磁頭：視頻磁頭、旋消磁頭等。

②固定磁頭：全消磁頭、CTL磁頭、音頻消磁頭、音頻記錄/重放磁頭等。

磁帶通路：導柱、主導軸、壓帶輪等。

清潔的方法主要有兩種：可以用清洗帶，或者用清潔布和清潔液，兩種方法各有特點和針對性，對錄像機都是必要的，如表1所示。

建議錄像機每使用50小時后用清洗帶清潔一次，裝入清洗帶后按PLAY+EJECT鍵5秒后清洗帶自動彈出。使用清潔布和清潔液時，切勿使布接觸到錄像機有油的部件，否則會把油帶到其他部件上。另外清潔磁頭時切勿反向旋轉磁頭或垂直清潔磁頭。

⑵技術調整

數字錄像機屬于精密的電子電路機械設備，除了更換重要機械組件后需要進行必要的調整以外，在使用一段時間后，也要對機械磨損、電路基準進行維護與調整。調整主要包括：機械調整和電子調整。

機械調整主要是機芯的系統調整與緊固、磁帶走帶路徑調整、張力調整。保證磁鼓旋轉的均勻性和磁帶對磁頭的壓力均勻等。

電子調整是改變數字錄像機處理RF記錄/EQ重放功能電路板中電子電位器的值，他在機器內部有自動檢測程序，放入標準帶按照要求自動進行，只需按照屏幕提示進行相應的調整即可。比如：最佳記錄電流調整、EQ重放調整等。

表1 錄像機清潔方法對比

圖1 數字錄像機構成原理圖

4.2 數字錄像機的故障檢測與應急處理

廣播級數字錄像機的實時檢測報警系統十分完善，很多故障都有明確的錯誤代碼指示。比如：結露報警顯示“E-20”，磁帶松弛報警顯示“E-10”等。數字錄像機一般都有錯誤日志Error Logger，可以自動記錄本機曾經發生過的問題，維護前可先查看一下。還有，現在的數字錄像機都裝有內部信號發生器，可以提供標準彩條信號以及一系列測試信號和多種音頻信號等，這些都為維護與使用帶來了很大的方便。對于維修人員來講，善于利用菜單中的選項，比如系統EE回路選擇，可為判斷故障縮短很多時間。

這里以Digital Betacam DVW-A500P機器為例,通過利用菜單功能完成實時狀態檢測和應急維護處理。比如：在時間碼字符下面實時顯示磁頭的工作狀態。操作步驟如下：進入主菜單；選擇012項CHANNEL CONDITION ON PIX MON；選ENABLE項；按SET鍵確認。即在時間碼字符下面出現V-※-A-□-，其中“-”表示“OK”，“※”表示不良，“□”表示有比較嚴重問題。一般來說視頻通路檢測是從磁帶到EQ板（均衡）的檢測，只檢測重放的誤碼率，不是視頻峰值，音頻通路也是檢測從放大到均衡這一段電路。

再比如：當重放磁頭突然出現故障又無法馬上進行徹底維修時，可巧妙利用CONFI（置信）磁頭臨時代替重放磁頭工作，此時無DT功能。具體操作步驟如下：首先進入用戶菜單CUSTOMIZE MENU轉動搜索盤，至906項；在JOG方式下，按下PLAY鍵進入擴展菜單；轉動搜索盤，至F07：CONFI CHECK；按下JOG鍵，將CONFI CHECK-OFF改為ON；按下SET鍵，設定并退出CUSTOMIZE MENU。然后按下MENU鍵，進入SETUP MENU轉動搜索盤，至906項；在JOG方式下，按下PALY鍵進入擴展菜單；轉動搜索盤，至F07：CONFI CHECK；按下JOG鍵，將CONFI CHECK-DIS改為ENA；按下SET鍵，設定并退出SETUP MENU。

在PLAY狀態下，按動面板上CONFI鍵，CONFI燈亮，會發現畫面有瞬間跳動，此時磁頭可臨時做重放磁頭用。但在正常情況下不要用此方法，以免影響重放信號質量。

5.結束語

總之，廣播級數字錄像機以其高質量、高穩定性一直得到電視臺的推崇。某些時政新聞由于播發的時間緊迫，基本上采用錄像機對編進行快速編輯，安全性很高。盡管數字錄像機結構復雜、維護難度高，但只要科學的使用與細致維護，就能發揮出數字錄像機的優勢，為今后的電視節目的制作與傳播奠定良好的基礎。

[1]林正豹,武海鵬.電視數字攝錄像技術[M].中國廣播電視出版社,2005(1).

[2]SONY DVW維修與調整手冊[S].索尼專業器材本部視頻系統部.