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电视技术基础知识

第一篇 基础知识
1． 扫描与电视信号
    电视是采用无线电电子学的方法实时地传送活动图像的。活动图像包含着景物的亮度、色调和色饱和度信息，为了简单地说明问题，我们把活动景象简化成平面黑白图像，再把平面图像分解成许许多多
的像素，每个像素都包含着瞬息万变的明暗不同的信息。要把如此多像素的信息同时转变成电信号传送出去，需要与像素同样多的传输通道，这在技术上很难实现。好在人的眼睛有视觉暂留特性，即图像消失后仍保留约0.1的时间。电视就是利用视觉的这一特性，采用扫描的方法，把图像中的像素按照时间顺序逐个地变成电信号进行传送和接收，当传送和接收的速度足够快时，在接收端就可以看到一幅完整的图像，把一幅幅图像连续不断地传送和接收，就看到了活动的图像。电子扫描是完成电视图像的分解与合成的基本手段。电子扫描的方式可分为直线扫描和非直线扫描（如原扫描、螺旋扫描）。
电视技术为了充分利用矩形屏幕，采用直线扫描。直线扫描可分为逐行扫描和隔行扫描。
a. 逐行扫描
    电子束在摄像管光电靶或显象管荧光屏从左到右、从上到下一行挨一行地扫描称为逐行扫描。其中电子束沿水平方向的扫描叫做行扫描。沿垂直方向的扫描叫做场扫描。行扫描的速度远远大于场扫描。
行场扫描同时作用的结果就在电靶或荧光屏上得到了图像。行、场扫描是分别经过两个阶段来完成的。
电子束从左到右的扫描阶段为行扫描正程。从右到左的回扫阶段为行扫描逆程。从上到下的扫描阶段为场扫描正程。从下到上的回扫阶段为场扫描逆程。在电视技术中，扫描正程用来传输图像信息，扫描逆程则使电子束截止，以免对正程图像形成干扰。逆程的时间并不浪费，用来传输辅助信息，例如同步和消隐信号。为了得到有效的扫描光栅，扫描正程占据整个扫描周期的大部分。
b. 隔行扫描
    把一帧图像分成两场进行扫描，电子束首先扫描一幅图像中的1、3、5、7等奇数行，形成奇数场图像，
然后再扫描该帧图像中的2、4、6、8、.等偶数行，形成偶数场图像。奇数场和欧数场图像镶嵌在一起组成了一幅完整的图像，这种扫描方式称之为隔行扫描。由于人的眼睛有一定的视觉惰性和分辨力，为了不产生亮度闪烁感，并保证足够的清晰度，场扫描频率需在48Hz以上，扫描行数需在500 以上。
因此逐行扫描图像信号的带宽很宽，设备非常复杂。隔行扫描方式把一帧图像分为两场来扫，帧扫描周期是场扫描周期的两倍，这样帧扫描频率由逐行扫描方式的与场扫描频率相同下降为场扫描频率的一半。同样，行扫描频率也减低到逐行扫描时的一半，电视图像信号的带宽也减小了一半，而每帧画面的扫描总行数是两场扫描总行数之和，即与逐行扫描时相同。因此各行扫描即保持了逐行扫描的清晰度，又达到了降低信号带宽的目的。
c. 电视帧频、场频的确定
    视觉惰性（视觉暂留特性）是近代电影与电视得以实现的基础。实验得知如果每秒换帧24次就能很好地反映一般运动速度的活动场景。使人产生连续感。另外，还必须免除图像的闪烁感。人在较低频率
的光脉冲刺激下，会产生一明一暗的闪烁感，这是有光和无光在亮度感觉上的差别所致。把闪烁的频率提高到临界闪烁频率（45.8Hz）以上，由于视觉惰性的作用就感觉不到闪烁了。因此，电影利用光活门的作用，使每帧画面闪亮两次，达到每秒闪亮48次，超过临界闪烁频率。在电视技术中，采用隔行扫描，一帧图像分两场传颂，选择帧频率为25 Hz（或30 Hz），场频率为50 Hz（或60 Hz），正好可以满足人眼的要求。
d. 扫描行数与垂直分辨力
    扫描行数的选择以人眼的分辨力为依据。为了兼顾清晰度和带宽，一般扫描行数选在500—600之间。
我国的标准扫描行数为625线。扫描行数的多少直接决定了电视图像的垂直分辨力，扫描行数越多，其垂直方向分辨细节的能力就越强。但是图像的垂直分辨力并不等于扫描行数，而是小于扫描行数。
首先在场逆程时被消隐的行数不分解图像，将此部分除掉。我国标准扫描行数为625线，逆程占8%左右，相当于50行，有效行数只有575行。
e. 图像信号带宽与水平分辨力
    电视系统沿图像水平方向所能分解的像素数，称之为电视系统的水平分辨力。它主要取决于扫描电子束的直径和图像信号的带宽。我国规定电视图像信号的带宽为6Mhz.因人眼的水平视角比垂直视角大，
为保证看电视时不用转头就可以看清整个屏幕，电视屏幕的宽高比定为 4：3。
f. 扫描的同步
    在电视系统中，为了正确地重现发端的图像，收端与发端的扫描点（像素）在时间上和屏幕几何位置上一一准确对应。这就要求收端与发端的扫描频率相同、起始相位相同、扫描波形一致，即收端与发
端的波形必须同步。当扫描频率不同时，接受端图像中像素的排列将发生混乱，以至无法重显图像。
例如行扫描频率不同，当收端频率略低于发端时，收端第一行右边将出现发端第二行左边的像素，收端第二行右边将又出现发端第三行左边的像素，依次类推，整个画面就会向左扭曲。当收端频率略高
于发端时，情况正好相反。若收端行频与发端相差较多，重现图像将变得杂乱无章，无法辨认。又如，收、发端场扫描频率不同，当收端场频低于发端时，收端第一场的下边将会出现发端第二场上边的头几行像素，收端第二场的下边将会出现发端第三场上边的更多行像素，这样收端重现图像就会逐场向上滚动。反之图像向下滚动。当扫描频率相同，起始相位不同时，收端图像中各像素的位置是稳定的，但整幅图像被撕裂位移而造成畸变。为了解决收、发端扫描的同步问题，须在图像信号中加入同步信号一起传送，因此，发送端在行扫描逆程加入行同步脉冲，在场扫描逆程加入场同步脉冲，接受端只有在行、场同步脉冲到达时才开始逆程期。这样就保证了收、发端扫描电流具有相同的频率和相同的
起始相位。
g. 复合同步脉冲与复合消隐脉冲
    由上述可知，收、发端扫描的同步在电视中具有重要的意义，为此，设立了行、场同步脉冲信号，分别解决行、场扫描的同步问题。两者简单的组合，就构成简单复合同步信号。复合消隐脉冲的产生由
于扫描光栅在正程传输图像信息。而在逆程期间是不能显示的。为此，需要设立行、场消隐脉冲，使扫描逆程期间的电子束截止。
2． 彩色原理
    大量实验表明，把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合在一起，就可以配出自然界中绝大部分彩色，因此，红、绿、蓝成为三基色。三基色是相互独立的，其中任何一个基色都不能有另外两种基色配出，
这样就可以保证配色范围是最大的。利用三基色的不同组合模拟出自然界无数彩色的原理称之为三基色原理。根据三基色原理，自然界中的各种颜色不用一一传送，只传送三基色的信息就可以了。这就为彩色电视进行彩色分解与再现奠定了理论基础。把三种基色光按不同比例相加而获得不同彩色的方法，称之为相加混色法。相加混色的配色关系如下：
红 + 绿 + 蓝 = 白
红 + 绿 = 黄
绿 + 蓝 = 青
蓝 + 红 = 紫
从这些关系可以推出：
红 + 青 = 白
绿 + 紫 = 白
蓝 + 黄 = 白
    象这样能够加出白色的两种彩色称之为互补色。红与青互补，绿与紫互补，蓝与黄互补。
与相加混色法不同，绘画印刷等颜料配色采用的是相减混色法。就是在白色光中扣除某些颜色而获得所需要颜色的方法。
彩色电视采用相加混色法来达到色彩的还原。
 3． 彩色电视制式
    彩色电视是在黑白电视的基础上发展起来的。这就对彩色电视提出了额外的要求，即与黑白电视相互兼容的问题。所谓爱相互兼容，就是指电视接收机能够兼顾接受彩色和黑白信号。黑白电视机能够接
受彩色电视信号，看到的是黑白图像，称之为兼容；彩色电视机能接受黑白电视信号，看到的也是黑白信号，称之为逆兼容。兼容制彩色电视就是建立在此要求的基础之上的。为了实现彩色电视与黑白
电视的相互兼容，需要解决以下技术问题。
a. 色度编码
    黑白电视传送的是亮度信号。只反映图像亮度（明暗、黑白）的变化。而彩色电视需要用三基色信号来传送彩色图像，为达到相互兼容的目的，必须 
    对三基色进行特殊的加工处理，产生适合黑白电视机用的亮度信号和反映彩色的色度信号，这就是色度编码。
为了便于描述，我们称亮度信号为Y，红、绿、蓝三基色为R、G、B。在R、G、B任何一个基色信号中，都包含亮度、色调和饱和度三种信息。根据亮度方程，R、G、B三基色，按以下比例就可以得到亮度信号， 
Y= 0.3R+0.59G+0.11B有了亮度信号之后，其它反映彩色的信号就不该含有亮度信号，而只表示色度。因此，把三基色分别减去亮度信号，得到三个色差信号，
R-Y= 0.7R-0.59G-0.11B
B-Y= -0.3R-0.59G+0.89B
G-Y= -0.3R+0.41G-0.11B
    由于G-Y信号的数值比较小，作为传输信号对改善信噪比不利，所以通常采用R-Y、B-Y两个色差信号。G-Y信号可以由R-Y、B-Y两信号混合配出。G-Y= -0.51(R-Y)-0.19(B-Y)经过色度编码，三基色RGB变成了亮度信号Y和两个色差信号R-Y、B-Y，他们具有以下几个特点：
1．Y信号只带有亮度信息，不包含色度信息，它与黑白全电视信号具有相同的行、场扫描频率和频带宽度。2．R-Y信号和B-Y信号是相互独立的两个色差信号。它只有色度信息，不包含亮度信息。色差信号变
换时只改变颜色，不影响图像的亮度，这叫做亮度恒定原理。
3．在传送黑白信号时，三个基色信号相等。即R=G=B，此时两个色差信号R-Y、B-Y都等于零。没有色度信息，不会对黑白图像形成干扰。
b.频带压缩：
    黑白电视只传送一个亮度信号，其带宽为6MHz（我国标准）。彩色电视需要传送一个亮度信号和两个色差信号，如果每个信号的带宽都为6MHz，将占据三倍于黑白电视的带宽。这样大的带宽不仅浪费
信道容量，并且在实现起来也比较困难。所以就产生了频带压缩的概念来解决带宽的问题。
 信号格式：
模拟信号
a. 分量信号：在上面所讲的色度编码一章中的Y、R-Y、B-Y信号格式 就是分量信号。在标示上也为 Y、U、V。
b. Y/C信号：在分量信号基础上产生出来的。为了降低生产成本，而又不使图像质量有太大降低，进而在分量信号基础上保留其亮度信号 Y ，把两个色差信号进一步合成一个色度信号，用C来表示。故称之为Y/C信号。通常又叫做S-VIDEO信号。
c. 复合信号：亮度信号Y和色度信号C又进一步合成另外一种信号格式。此信号格式由携带图像信息的图像信号和保证正确显象的复合同步脉冲与复合消隐脉冲所组成。又称全电视信号。
以上三种信号格式以分量信号为最好，Y/C信号次之，复合信号又差于Y/C信号。 
5． 摄像机控制器
    摄像机控制器简称CCU（英文Camera Control Unit的缩写），是用来控制摄像机工作的设备。除了摄录不可分割的摄像机之外，一般高档业务用机和广播用机均配有专门的摄像机控制器。
    摄像机控制器通过专用的多芯控制电缆与摄像机机头相连，它输送多种信号，如同步信号、遥控操作信号、检测信号、通话联络信号以及各种电源至摄像机机头；同时将摄像机机头预放器输出的红绿蓝
三基色信号进行视频处理放大，根据电视系统的彩色电视制式编码，形成彩色全电视信号输出。因此当使用摄像机控制器遥控摄像机工作时，摄像机本身视频信号通路自预放器之后的部分，将由摄像机控制器内的电路取代，摄像机本身的控制操作也大部分由摄像机控制器来完成。
    在电视制作中心或现场节目制作的场合，将两台以上摄像机输出的信号进行特技切换时，必须使用摄像机控制器把各摄像机的工作状态调整一致，把各摄像机输出信号的行相位和副载波相位调整一致。
因此摄像机控制器也是电视节目制作不可缺少的设备之一。
摄象机的分类
（一）按用途分类：
1)广播用摄象机
    这类摄象机应用于广播电视领域，图象质量高，性能全面，但价格较高，体积也比较大，根据使用目的的不同，它们又可以分为以下三种：
(1)演播室用摄象机
    演播室用摄象机工作于有利于摄象帆工作的条件下，如照明强度、色温等适度。为了提 高性能指标，通常采用尺寸较大的摄象器件。因此，它们的清晰度最高，信噪比最大，图象质 量最好。当然，它们
的体积最大，价格也最责。
(电子新闻采访(ENG)摄象机
    ENG摄象机工作于复杂多变的条件下，这类机器体积小，重量轻，便于携带，对非标准 照明情况具有良好的适应性，在恶劣环境中(如工作温度大范围的变化)具有安全稳定性，在 调试操作使用中具有方便性(自动化)。它们的图象质量比演播室用摄象机稍低，价格也相对 便宜。
现场节目制作(EFP)摄象机
    EFP摄象机工作条件介于上述两种摄象机之间，性能指标也兼顾到这两个方面。它们 的图象质量与演播室用摄象机相近，但体积小一些，能满足轻便型现场节目制作的需要。
    应该指出的是，近几年来，摄象机朝着高质量、固体化、小型化、自动化、数字化的方向发 展非常迅速，以上三种广播用摄象机之间已不存在明显的界限。
(2)业务用摄象机
    业务用摄象机应用在广播电视以外的专业电视领域，如电化教育、工业、医疗等。这突强 象机要求轻便，价钱便宜，图象质量低于广播用摄象机。高档的业务用摄象机紧跟广播用摄象机的发展，更新很
快。尤其近几年CCD摄象器件 的质量水平提高以后，高档业务用摄象机在性能指标的很多方面已超过过去的广播用摄象 机，在清晰度、信噪比、灵敏度等重要指标上已和广播用摄象机没有多大区别，只是彩色还原性、自动化方面还略逊于广播用摄象机。在价格上相比，目前高档业务用摄象机配套后的价格在l万美元左右，广播用摄象机则在3万美元等级。基于我国现在还处于并不富裕的阶段，录象机多采用3／4英寸U—matic型。而少采用l英寸广播型，前者的清晰度只能保证 270—300线，后者的清晰度也只有400线，而高档业务用摄象机的清晰度已达到700线。因 此，相应多地采用高档业务用摄象机而较少采用广播用摄象机可以说是一种合理的选择。
    特殊用途的业务用摄象机在图象质量上明显低于高档业务用摄象机，但具备某些特殊 的功能。如夜晚监视交通情况的摄象机对红外线有高灵敏度，医疗方面的摄象机要求对X 光有高灵敏度等，这些都要根据特殊需要进行选择。
(3)家用摄象机
    家用摄象机应用在图象质量要求不高的业务场合，水平清晰度约在250—350线，信比约50dB。这类摄象机具有超小型化的特长，因此，使许多特殊条件下的拍摄成为可能。体育的特技摄象，小型摄象
机机头可安装在主裁判的保护面罩上；国际摩托车比赛，小型象机安装在摩托车上，从运动员角度进行摄象等等，这些在节目制作上有一定的作用。家摄象机的另一个特点是价格最便宜，在发达国家已普遍进入家庭消费，因而称之为家用摄像机。
（二）按摄像器件分类：
1．摄像管摄像机
由摄像管作为光电转换器的摄像机。
2．固体摄像机
由固体摄像器件（MOS型和CCD型）作为光电转换器的摄像机。
（三）按摄像管（或CCD）的数量分类：
1．三管（三片CCD）摄像机
广播电视用摄像机都是用三管（三片CCD）摄像机.
2．两管（两片CCD）摄像机它是一管（单片）产生亮度信号，一管（单片）产生色度信号，此种机器既没有三管机图像的高质量，又没有单管机的轻便低价目前已不生产。
3．单管（单片）摄像机
此种类型的摄像机小巧轻便，图像清晰度、灵敏度及色彩还原性能基本满足要求。主要由于家庭和应用电视。
（四）按电路处理方式分类：
1．模拟摄像机
    电路视频处理技术是模拟方式。
2．数字摄像机
    数字摄像机中的电路，一部分或全部采用数字技术处理。CCD输出信号经过A/D变换后，经一系列数字处理，最后由D/A转换器还原成模拟信号输出。如果数字摄像机与数字摄像机连用就可省去D/A转
换器。通过数字摄像机可以得到高清晰的画面和优良的色彩还原。数字摄像机在广播电视领域逐步取代模拟摄像机。
  监视器
    监视器是一种把带有图像信息的电信号转换成荧光屏上的光学图像的显示设备。在电视系统中，它不仅用于监视、调整系统各环节的图像质量，而且能够监测、检查信号，起到定性甚至定量测试的作用。
电视系统工作是否正常，其各环节的设备是否处于最佳状态，都要靠监视器来直观评价和调整。因此监视器是电视系统中必须必备的重要设备之一。彩色监视器的基本组成和一台彩色电视机去掉高频头、
中放、视频检波及伴音通道后剩余的部分。但两者在设计原则、技术指标、功能要求上是根本不同的。
从设计原则来说，电视接收机是为广大观众设计的，它尽量克服输入信号中存在的各种缺陷，使之不在荧光屏图像中表现出来，因此，采用了许多自动调整补偿电路。而监视器是为了技术人员监视图像质量设计的，它要求尽可能忠实地反映输入信号的各个细节和不足之处，使荧光屏上所看到的图像就是被监测的输入图像，由监视器引入的附加影响越小越好，因此监视器很少采用自动调整补偿电路。
从技术指标上来说，电视接收机在保证一定质量的前提下，力求电路简单，以利降低成本；监视器则对各项技术指标都要求很高，对稳定性和可靠性要求很好，因此，采用了许多高性能的器件和复杂的电路。
它可分为精密监视器、制作监视器和演示监视器。
 7．磁带录像机
    录像机是利用磁记录原理把视频信号及其伴音信号记录在磁带上的设备，故也称为磁带录像机（VTR－－Video Tape Recorder 或VCR－－Video Cassette Recorder）。与电视机类似，不同的录像机对应于不同制式的电视信号。录像机除了包含电子部件来进行电视信号的变换和处理以外，还主要包括精密机械部分来控制磁带的运动和读写等操作。机械部分的精密程度不同、磁带尺寸及磁记录的方式不同，导致了记录信号的精度不同以及磁带的不通用性。目前世界范围内使用的录像机种类繁多，指标各异，分类方法也很多。按用途分主要有以下三种：
一、家用录像机
    1975年SONY公司开发了家用β－max型录像机，1976年日本的JVC、National等公司推出了家用VHS型录像机。β和VHS是两种不同的磁记录格式，完全不兼容，因此即使磁带的尺寸相同也不能互
换使用，目前国内使用的基本上是VHS型。VHS型录像机是采用复合视频的格式来记录视频信号。根据不同的制式，同一种型号的家用录像机还有单制式、多制式和全制式之分。
    家用录像机可处理和记录的视频带宽不够，因此采用将全电视信号中的色度信号降频到1MHz以下进行记录，重放时再将其升至色度副载波的方式。这样一降一升，信号质量自然下降。视频信号水平分
解率只能达到230－240线，一般具有射频、复合视频以及音频的输入输出端口，可以与电视机的相应端口连接，进行节目的录制和重放。家用录像带是目前数字视频的主要信号源。
二、专业用录像机
    这一般指工业、文教、卫生等方面使用的录像机，其视频信号的水平分解率可达250以上。除了具有信号的记录和重放功能以外，它还具有编辑等功能，价格是家用录像机的十倍左右。这是目前制作电
视或录像节目时大量使用的机种。如JVC公司推出的Super-VHS录像机，其磁带的格式为S－VHS，水平分解率高达400线，它采用两分量视频（S－Video）的格式进行记录和输入输出。 实际上，S－Video接口的产生最早来自于S－VHS型的录像机。由于S－VHS采用亮、色分离的方式记录视频信号，它具有较高的分解率，可以直接送到电视机的扫描电路前，较好地保证视频的质量。
三、广播级录像机
    这是最高质量的录像机，其技术指标是以视频信号的频带宽度来衡量的，一般视频带宽可高达5MHz，相当于400多线的水平分解率（每1MHz带宽相当于水平分解率约80线），基本上可以无失真记录和
重放视频信号。广播级录像机采用分量视频信号（component video）的记录方式，分量视频指的是亮度Y，色差U和V分别是三路模拟信号，他们通过三路导线传送并记录在模拟磁带的三路磁迹上。分量视频由于其具有很宽的频带，可以提供最高质量及最精确的色彩重放。

摄像机和录像机发展史
Betamax
    录象机、摄像机的历史从最早期的Betamax录像机开始。l975年索尼公司推出了世界上第一台家用像机Betamax，亦写作β- max，中文译为贝特马可思简称BETA录像机，在我国俗称小1／2录像机，目
前市面上已经很难看到BETA型的录像机了。VHS /S-VHS/ S-VHS-C
    日本Victor（JVC）公司提出。VHS的全名是“Video Home System” 的缩写，意思是家用视频系统。在技术上，它是采用模拟复合信号，彩色降频记录，取消了两条磁迹间的保护带，属高密度记录。国
内俗称大1／2带录像机。VHS-C为VHS的缩小带，片长只有30分及40分两种，但是EP慢速录像可达90分及120分，可以使用转换盒使VHS-C变成VHS标准大带，普通VHS录放影机即可播放。
因为是12mm带宽的录像带，也有人称之为V12。 其分辨率还是徘徊在240到300条扫描线的范围，正当市场在期待新的录像机制式以求突破这一“困局”的时候，一九八七年一月由日本Victor（JVC）所发表的Super-VHS录像机的制式。
Super-VHS是超级 VHS的意思。图像清晰度可达400线以上(普通 VHS清晰度在240-260线)，由于信号处理方式与普通 VHS不一样，所以它只能向下兼容 VHS，即 S-VHS等录像机可播放 VHS录像带，而 VHS录像机不能播放 S-VHS录像带。它达到如此之高线数则是JVC公司所开发的S端子。
V8/Hi8
    在家用录像机大战的同时，家用摄录机的几种格式也在为争夺市场占有率而大战。摄录机要想进入一般的家庭，最重要的就是得适当的把机器的体积缩小，家用市场针对VHS体积大的缺点，而推出新型
的手提式摄录机。当年，即是1983年3月，全世界将近182个相关厂商所组成的8mm视讯系统联合会经过两年的研讨之后，终于制定出一种摄录机的国机标准，也就是带宽只有8mm，录影时间达60分钟的目前大家所通称的V-8系统，主要倡导者为日本索尼公司。
所谓V8，全名为Video8简称V8，所用的录像带为8mm带宽，同时记录像像与声音，水平解像度为270条。
Hi8即高带8mm与V8同为使用8mm带宽的录像带，但水平解像度为400线。 它与V8之间的关系就如同 S-VHS-C与 VHS-C格式之间的关系。这种掌中宝摄录机的推出，立刻在市场上大受欢迎。这使VHS阵营措手不及，JVC紧急推出VHS-Compact(VHS-C)来对抗，但是由于其摄录的时间较短，使得V8大占优势。所谓VHS-C：即 VHS Compact，也就是标准VHS的缩小版本，除体积积缩小为原来的1/3左右以外，其它方面与 VHS完全一样，特别是它对视频信号的处理和 VHS采用同一标准，
所以可以兼容，主要用于家用小型摄录机。VHS-C推出不久，日本顺势推了更高水平的S-VHS-C摄录机，S-VHS-C：即 Super VHS Compact，也就是S-VHS的缩小版。信号处理方式与 S-VHS完全一样，主要用于小型摄录机。S-VHS由于拥有将近四百条扫描线的优异解析力.在规格上更远远的胜过了由索尼公司所主导的V-8，因此在1988年左右，日本索尼、Hitachi、Matsushita等公司便开始致力于改良原有V-8规格，1998年三月，公布了Hi-Band V-8摄录机的全新规格。“Hi-Band V-8”以其大约430条扫描线的分辨率又再度的震撼了全球的摄录机市场。“Hi-Band V-8”简称为Hi-8.
    DV /mini DV
随着模拟摄录技术越来越走向极限，以及日、美、欧、港台等等诸多消费“大户”民用摄录机市场的趋于饱和，模拟向数字化发展成为必然。因此日本的 “高清晰数字录像机协会”(HD Digital VCR Conference)的组织，制定了统一的规格，叫作DV(Digital Video Cassette)。DV格式分为两种：一种是迎合将来家用的DV录像机，录像时间为270分钟，带子长7.8cm×宽12.5cm×高l.46cm，比V8/Hi8略大一点儿；另一种为家用数码摄录机专用的DV录像带，录像时间为60分钟(LP长时间模式90分钟)，带子长4.8cm×宽6.6cm×高l.22cm，大约只
有V8/Hi8的一半大，因外观小巧迷你又称Mini DV。
D8
毫无疑问，MiniDV格式代表着未来小型摄像机的发展方向。当然，问题也不是没有，尽管价格一路下降，但MiniDV格式的摄像机目前的售价仍然相对较贵，一般消费者很难买得起。也正是为了缓解数
码摄像机的价格瓶颈，索尼公司不失时机地推出了数码DV机的过渡版本，Hi8的数码版Digital 8mm，这种摄像机的大小与Hi8相仿。由于D8既兼容8mm和Hi8又拥有MiniDV的数码画质和音响效果，同样具有i.LINK端子，而且价格相对MiniDV来说比较便宜，一推出就受到Hi8用户的欢迎。不过D8在摄像时只能使用Hi8或D8的金属盒带，若使用普通盒带就会发生问题。D-VHS
    为了延续VHS的市场以及因应数字化的影音时代，以Victor、Philips、Matsushita、Hitachi为主的几家公司正积极的推广一种名为D-VHS的数字录像机，D-VHS是VHS的鼻祖--JVC推出的。其实D-VHS
即 Data VHS，是1995年由日本 JVC公司提出的一种采用1／2英寸磁带，数字压缩技术新型家用数字录像机格式。它可以向下兼容 VHS，并且相对于 DV格式来说，突出的优点是价廉，而且记录时间长，在标准状态下，用普通氧化铁带可记录5小时节目，如改用长时间记录方式可达49小时，是一种很有前途的录像机格式。D-VHS和VHS有很大的关联，最重要的一点是 ，传统的VHS录像带依然可以在D-VHS录像机上播放。而D-VHS的录像带也和S-VHS的录像带完全相同，唯一不同的是D-VHS录像带多了一个D-VHS的识别孔。VHS所用的机械结构和VHS完全相同，带数是每秒16.67mm，磁鼓的转数为每分钟1800转。D-VHS可以分为STD以及ED两种模式，采用STD时一卷标准的D-VHS录像带可以使用约5小时，而在ED模式时更可以录下7小时的画面。D-VHS内部也有应用到数字压缩技术，使用的则是和DVD、DV完全相同的MPEG-2，由于D-VHS目前还是属于Prototype试作机的阶段，而且照目前的情势看起来，D-VHS的摄录机暂时还不会出现，初期D-VHS将锁定使用BS以及CS的玩家，因为D-VHS可以直接进行数字对拷录下从卫星发射出来的数字影音讯号，如果您想录下卫星电视的节目，采用传统模拟录像机的话一定会降低它的画质及声音表现，经由D-VHS录下来的
卫星节目只要再经过一台MPEG2译码器就可以播放。目前市面上还无法买到任何D-VHS的录像机，因为在数字VCR的市场上DV已经成功的攻占了摄录机的空间，而一般家庭想汰换模拟录像机的意愿还不是很高，D-VHS真正的普及可能还要一段时间。
    除了上述介绍的数字格式录象机外，还有鲜为人知的几种专业格式，如D1格式：数字分量式录像机，场分段记录方式，信号不压缩，使用19mm盒式带，格式按ITUR601标准，以4∶2∶2采样、8bit量
化进行分量编码记录视频。对于音频，以48KHz频率采样、20bit量化，具有4个独立的音频通道。D2格式：数字复合式录像机，和 D1格式一样都使用19mm盒式带，但不能与 Dl格式兼容。Dl、D2格式的主要生产厂家均为日本索尼公司。 D3格式：数字复合式录像机，使用 l／2英寸磁带，主要用于取代 l英寸 C格式录像机，具有非常好的慢动作功能，主要生产厂家为日本松下公司。 D5格式：数字分量式录像机，能重放 D3格式录像带，是目前最高质量和最高性能的数字录像机，主要生产厂家为日本松下公司。 以上四种数字式录像机，信号处理都没有采用压缩方式，性能是非常好的，但因价格昂贵，就是国家级电视台也很难大量采用，所以还是前述的几种采用压缩方式的数字新格式较为
流行。
    以上介绍的录像机，目前除数字DV/MINIDV之外，已逐步被淘汰或目前未被推广，下面介绍几种目
前电视台常用的几种格式：
    采用基于MPEG-2压缩格式技术的数码录像机，主要有数字Betacam格式、Digital-S格式、Betacam-SX格式、DVCPRO格式、DVCAM格式、MiniDV格式和MICROMV格式。它们都采用了数码分量记录
方式，所以也称为数码分量录像机。
专业广播级数码摄录格式
　　　　数字Betacam的信噪比能达到62dB，采用4∶2∶2采样格式，10bit量化的数码分量处理，并使用基于DCT的电平自适应帧内压缩方式，压缩比为2.3∶1，采用1/2英寸金属带，具有4通道48KHz
采样，20bit线性量化的数码音频。具有复制30代而无质量损失的图像质量，并能兼容重放Betacam-SP模拟分量格式的录像带。
　　　　Digital-S（D9格式）的信噪比优于55dB，采用4∶2∶2采样格式，8bit量化的数码分量处理，使用DCT帧内压缩方式，能达到广播级质量。其压缩比为3.3∶1，记录码率为50Mb/s，具有2通道48KHz
采样，16bit量化的数码音频。Digital-S格式充分考虑了与S-VHS录像带的互换性，采用1/2英寸金属带，机械结构与VHS相同，具有编辑处理图像功能，向下兼容重放S-VHS录像带。其图像质量接近
数码Betacam水平。
　　 Betacam-SX采用4∶2∶2采样格式，8bit量化的数码分量处理，压缩采用MPEG-2 442P@ML方式，输入的图像以2帧为1GOP（图像组），每个GOP的数据为固定长度。其压缩比达10∶1，记录码率为18Mb/s，图像质量优于标准型Betacam-SP。对于音频采用4通道48KHz采样，16bit量化的数码音频。Betacam-SX格式采用1/2英寸金属带，其DVW－A系列录像机可向下兼容重放Betacam-SP录像带。Betacam-SX录像机还首次采用了无循迹重放方式，通过加装4个重放磁头，提高了可靠性。　　
　　DVCPRO（D7格式）是在前面将要谈到的MiniDV格式的基础上开发成功的专业用数码分量录像格式。它采用4∶1∶1采样格式，8bit量化和DCT帧内压缩方式，压缩比为5∶1，记录码率为25Mb/s，信噪比大于54dB，具有2通道48KHz采样，16bit量化的数码音频。它使用1/4英寸金属微粒带，磁迹宽度18μm，具有兼容重放家用DV格式录像带的能力，其图像质量相当于标准型Betacam-SP。另外，松下（Panasonic）公司在DVCPRO的基础上还推出了4∶2∶2采样、记录码率为50Mb/s的DVCPRO50格式，图像信号压缩为比3.3∶1，旋转磁头数和走带速度都比DVCPRO增加了一倍。

　　DVCAM也是在MiniDV格式的基础上开发成功的专业用数码分量录像格式。和DVCPRO一样，其目标是高画质、小型、轻量和低价格。它采用4∶2∶0采样格式，8bit量化和DCT帧内压缩方式，压缩比为5∶1，记录码率为25Mb/s，信噪比大于54dB，具有2通道48KHz采样，16bit量化的数码音频。它采用1/4英寸金属微粒带，磁迹宽度15μm，与MiniDV格式双向兼容，即MiniDV格式磁带可以在DVCAM录像机上重放，DVCAM录像机也能在MiniDV格式录像机上重放。其图像质量相当于
标准型的Betacam-SP。
以上为数字格式录像机，现在电视台常用的格式还有一种Betacam-SP。它是模拟分量格式。
 8．电子编辑和编辑机
    由摄像机和录像机产生的节目素材磁带，需要按照节目制作人员的预定目的，对其上的图像和声音信号进行编辑，使其成为完整的连接平滑的节目磁带。编辑机就是通过遥控录像机完成自动编辑的设备。
它具有编辑点无跳动、编辑精度高等特点。如果简单地把一台磁带录像机（放机）上的节目转插到另一台磁带录像机（录机）上，是无法完成电子编辑的。这回出现以下问题：（1）编辑入点信号双重纪录，编辑出点信号记录缺失。由于全消磁头位于视频磁头位于视频磁头鼓入口处，音频、控制信号录放磁头位于位于视频磁头鼓出口之后，当录像机由重放转为纪录时（编辑入点），在全消磁头和视频磁头鼓出口之间的磁带没有被消磁，便出现了重叠纪录，当录像机由纪录转为重放时（编辑出点），在全消磁头和视频磁头鼓入口之间的磁带已经被消磁，便出现信号缺损的空白三角区。视频信号的双重纪录会引起重放图像拍帧，信号缺损空白区会使重放完全失去同步。（2）控制信号不连续。由于编辑入点控制信号的双重纪录和编辑出点控制信号的缺失，使其相位连续性受到了破坏。即使无此现象，人为的转编指令也无法保证编辑点正好落在场消隐区内，控制信号时帧脉冲，其间隔在编辑点处仍是不
连续的。这将在重放时造成伺服系统的紊乱，破坏图像的同步。由此可见，两台普通录像机只能完成复制转录工作，不能进行编辑，进行编辑必须采用具有编辑功能的录像机，它具有以下特点：设置了电子自动编辑程序化控制电路、完善了伺服系统、实现了成帧功能、增加了变速搜索功能、增加了视频旋转消磁头等器件。视频旋转消磁头安装在磁头上每个视频磁头之前稍高的位置，随着磁鼓旋转对视频磁迹进行逐场消磁，记录视频磁头紧跟着它扫描在相同的磁迹上。进行组合编辑时，在编辑入点处同时给全消磁头和旋转消磁头馈送消磁电流。此时位于全消磁头至磁鼓出口处之间的磁带被旋转消磁头逐场消磁，并同时由视频磁头记录上新的视频磁迹。待经过全消磁头消磁的磁带到达磁鼓入口处
之后，切断旋转消磁头的消磁电流，只用全消磁头消磁。这样就避免了视频信号在编辑入点处产生双重记录的现象。进行插入编辑时，整个插入过程始终使用旋转消磁头逐场消磁，不使用全消磁头，不仅避免了编辑入点处的双重编辑，而且消除了编辑出点处的空白三角区，使插入记录的视频磁迹与原磁带上的磁迹能连续均匀地衔接。
    电子编辑方式：组合编辑和插入编辑。
    组合编辑：把节目素材磁带一段一段地首尾串联组合在新编辑节目的磁带上，主要用于对大段素材的剪辑，把节目素材按照事先编排好的顺序衔接起来。它具有以下技术特点：（1）同时记录视频、音频、和控制信号；（2）只在编辑入点处使用旋转消磁头，全过程都使用全消磁头消磁。（3）只保证编辑入点处信号相位的连续性，在编辑出点会形成空白三角区，使信号相位不连续。进行组合编辑只选择编辑入点就行了。
    插入编辑：是在原有的节目磁带中插入一段新节目，主要用于以图像配音编辑、以声音配图像编辑和在一个连续节目中修改某些图像和声音。特点：（1）它不纪录控制信号， 因此原磁带上必须录有连续
的控制信号才能进行插入编辑;（2）它不仅可以同时记录视频信号和音频信号，而且可以单独纪录视频信号和音频信号。（3）插入编辑自始至终使用旋转消磁头消磁，不使用全消磁头消磁。（4）在编辑入点处和编辑出点处的信号相位都是连续的。进行插入编辑时，须准确地选择编辑入点和编辑出点。
由上所述组合编辑与插入编辑在用途和技术特点上都有所不同。编辑一个完整的节目带，往往两种方式都要采用。一般是先采用组合编辑方式构成一个有连续控制信号的节目带，然后采用插入编辑方式，
进行配音、配图和修改。
    编辑定时：在编辑过程中，准确地确定放像机和录像机的编辑入点和编辑出点是保证编辑精度、实现自动编辑的关键。编辑定时就是确定编辑入点和编辑出点。它包括：CTL脉冲计算法、提示（CUE）
信号法和时间地址码法等。（1）CTL脉冲计算法：录像带控制磁迹上记录的控制信号