錄像機是對圖像和聲音信號進行記錄及重放的一種工具，包括傳統的模擬盒式錄音磁帶錄像機和現代常用的數字磁帶磁盤或光盤錄像機。主要用來錄像、放像、檢索等，廣泛應用于家庭錄像、廣播電視部門，電視劇制作中心，部分重點高等院校、科研機構、醫療衛生、國防、軍事以及黨政軍群所屬各部門的培訓中心、教育中心、節目制作中心等，還廣泛應用于安防領域。
錄像機誕生于1950年的美國Ampen公司的錄像實驗，之后制作了第一個黑白錄像和彩色錄像。1956年美國安培公司制作了第一臺磁帶錄像機，進入了錄像機發展的啟蒙階段，先后出現了黑白錄像機、彩色磁帶錄像機、單磁頭螺旋掃描磁帶錄像機、兩磁頭螺旋掃描磁帶錄機。1970年，日本的松下電器、勝利、索尼等幾家公司聯合制定了兩磁頭螺旋掃描U-matic盒式磁帶錄像機的標準，生產出了3/4英寸盒式磁帶錄像機，從而開創了專業用錄像機的新時代。從20世紀70年代開始，磁帶錄像機有了一個突飛猛進的發展。隨著數字時代的到來，特別是VCD，DVD媒體機的出現，使輝煌了20余年的磁記錄家用錄像系統——VHS錄像機受到了嚴重的沖擊。在2010年左右，錄像機技術已經發展到一個相當高的水平，各項性能指標已能滿足不同層次、不同要求的需要，傳統的模擬視頻監控設備被逐步替代，數字錄像機的應用已經從最初的金融領域發展到樓宇、小區、賓館、商場、政府機關、監獄、機場、交通等應用場所。
磁帶錄像機主要分為磁頭系統、磁帶傳送系統視頻信號處理系統、音頻信號處理系統、伺服系統、機械控制系統以及電源等部分。數字錄像機的結構主要分為音視頻輸入輸出及編解碼部分、中央控制及其串行通訊接口控制部分、光盤讀寫部分、軟件部分。磁帶錄像機按用途可分為廣播用、工業用、教育用及家庭用等類別，按磁頭掃描方式分為橫向掃描式、傾斜掃描式和螺旋掃描式，還可按磁頭數、記錄方式、磁帶盤形式等進行分類。
發展歷史
誕生時期
此階段是磁帶錄像機發展的開端。
1950年美國?Ampen?公司開始錄像實驗，采用旋轉磁頭的工作方式。最初曾用調幅制，后來該公司首先改用調頻制。盒式錄音磁帶的磁性材料為矯頑力250奧斯特的鐵氧體。1951年，美國RCA開始研究磁帶錄像機。同年，美國平·克勞斯比（?冰·哥羅士比?）研究所公開展示世界上第一個用磁帶對黑白電視的錄像。使用1英寸磁帶，10個固定磁頭，12行磁跡（視頻信號10行，同步信號1行，音頻信號1行）。1953年，美國RCA公司用固定磁頭錄像機記錄黑白和彩色信號。黑白信號記錄在1/4英寸磁帶上，彩色信號記錄在1/2英寸磁帶上。盒式錄音磁帶速度為360英寸／秒，紅、藍、綠磁跡3行，加上1行控制磁跡，共4行磁跡。1954年，日本東芝開始研制磁帶錄像機。
啟蒙時期
啟蒙時期錄像機各方面技術尚不成熟，很多問題還在摸索中。
1956年，美國安培公司制作了廣播用轉鼓式4磁頭黑白錄像機。從此，磁帶錄像機進入電視廣播行列。但那時磁帶、磁頭及電路系統都很不成熟，圖像質量較差，重放信號的時基跳動也很大，頻帶寬為25兆赫±3兆赫，信噪比為30分貝，時基跳動為10微秒，售價也較高，達4.5萬美元。該錄像機盒式錄音磁帶速度為38.1厘米/秒，磁帶與磁頭間的相對速度為40米/秒，磁帶寬度為2英寸，磁帶厚度36微秒，磁帶的磁性材料為矯頑力280奧斯特的γ鐵氧體，磁頭材料為鋁鐵合金。
1957年美國RCA、Ampen公司試制廣播用彩色磁帶錄像機，到1959年，RCA公司發表彩色磁帶錄像機，Ampex公司在原有基礎上推出VR-1000B型。1958年，日本幾家公司引進美國VR-1000型錄像機，從而加快了磁帶錄像機研制的步伐。
1959年，日本東芝研制出別具一格的單磁頭螺旋掃描磁帶錄像機。不久，日本勝利公司發布了旋轉2磁頭磁帶錄像機（Ω卷帶）。1960年，日本勝利公司研制了2磁頭廣播用彩色磁帶錄像機[KV-I]。美國安培公司試制出工業用螺旋掃描磁帶錄像機。日本索尼研制出2磁頭螺旋掃描磁帶錄像機（SV—201），同年12月在電子工業新技術展覽會上展出，該機還可以重放靜止圖像。
專業錄像機的發展時期
1962年至1967年可稱為充實和改進時期，這段時間研制出高帶調制技術，鐵氧體磁頭、色同步校正器，自動編輯裝置等。1968年之后，進入磁帶錄像機系列化時期，尾旋掃描方式機種普及開來。
1970年，日本的松下電器、勝利、索尼等幾家公司聯合制定了兩磁頭螺旋掃描U-matic盒式磁帶錄像機的標準，生產出了3/4英寸盒式磁帶錄像機，從而開創了專業用錄像機的新時代。這種錄像機，由于采用先進的集成電路技術，體積明顯減小，性能大幅度提高，操作簡便，價格便宜，可進行電子編輯，圖像質量好，特別是采用盒式盒式錄音磁帶，攜帶方便，因此被廣泛應用于電子新聞采集及一般電視節目制作中。
成熟時期
從20世紀70年代開始，磁帶錄像機有了一個突飛猛進的發展。從不同用途、不同質量、不同規格等各個方面同時發展起來。
在工業用及家用錄像機方面，1978年以后，盒式錄像機進入激烈競爭階段，出現如U方式（3/4英寸，2磁頭的工業機種，以及VHS方式、β-nex方式（1/2英寸，2磁頭）的家用機種。其中尤以家用機競爭激烈，各廠家都在邏輯操作、多功能上下功夫，不少錄像機有了變速重放、預置定時錄像、全頻道接收及UHF頻段輸出等功能。同時，由于采用無保護帶高密度記錄及超薄型高能盒式錄音磁帶，每盤磁帶容量可達2~4小時以上。
適合家庭使用的小型化錄像機，以設備簡單、操作方便、價格便宜迅速進入家庭，如Beta-max和VHS（Video Home System）家用錄像機為相當多的家庭所擁有；專業用錄像機在U-matic基礎上又推出了U-matie H和U-matic SP等機型，使其圖像質量進一步提高；廣播用的Betacam，Betacam SP和MII等系列機型也不斷完善，逐步逼近1英寸機型的質量。
1995年春，日本勝利公司公司首先宣告了家用數字錄像機的概念，即數字式VHS格式（D-VHS）錄像機。這種錄像機能夠記錄直接從衛星或其他數字式信號源播送的數字式信號。隨著數字錄像技術的發展，數字盒式錄音磁帶錄像機在20世紀90年代之后開始進入消費領域，人們認識到存儲介質本身并不是影響圖像質量的主要因素，無論是磁帶、光盤，還是磁盤都可以達到相當于或高于DVD格式的圖像質量。數字錄像機按照不同的數字格式記錄和存儲影視，能夠通過多媒體計算機進行后期編輯處理與回放。目前數字錄像機的格式比較齊全，如D-VHS格式、DVC格式、DVCAM格式和DVCPRO格式等，分別適用于家用、商用、專業用和廣播用各種領域。
隨著數字時代的到來，特別是VCD，DVD媒體機的出現，使輝煌了20余年的磁記錄家用錄像系統—VHS錄像機受到了嚴重地沖擊。2010年，錄像機技術已經發展到一個相當高的水平，各項性能指標已能滿足不同層次、不同要求的需要。
數字錄像機的圖像壓縮技術已經從MPEG-1發展到MPEG-4；圖像壓縮卡由每卡可壓縮一路視音頻發展到每卡可壓縮四路、六路、八路視音頻，從非實時發展到全實時；功能也越來越完善，它已經廣泛應用于安防領域，并將逐步替代傳統的模擬視頻監控設備。數字錄像機的應用已經從最初的金融領域發展到樓宇、小區、賓館、商場、政府機關、監獄、機場、交通等等各種應用場所。
分類
按照用途分類
廣播用錄像機：主要用于廣播電視系統，這類錄像機技術指標高、圖像質量好、價格昂貴，主要有Betacam-SP系列、M II系列、數字Betacam系列、Betacam-SX系列、MPEG-IMX，Digital-S系列，HDCAM系列，DVCPROHD系列和D9HD系列等。
專業用錄像機：主要用于電化教育、.工業、醫療、交通等領域。這類錄像機體積較小、質量較輕、價格便宜，但圖像質量不如廣播用錄像機。主要有DVCAM系列、DVCPRO系列、S-VHS系列、Hi8系列等。
家用錄像機：主要用于家庭娛樂，這類錄像機小巧、靈活、價格低廉，圖像質量比廣播和專業用錄像機差，但能滿足一般非專業需要。主要有DV系列、VHS系列、8mm系列等。
特殊用途用錄像機：主要用于航天探測、商業監視、圖像通訊等領城。
按照磁帶寬度分類
磁帶錄像機按照磁帶寬度分類的話，可以分為2英寸、1英寸、3/4英寸、1/2英寸、8mm和1/4英寸。其中，2英寸磁帶錄像機的代表產品有Ampex的VR-1500、日本勝利公司的9000系列等。3/4英寸磁帶錄像機有索尼的Vo-5850P、BVU-150P（背包機）等。此外，使用1/2英寸磁帶的錄像機有以下幾類：VHS系列大1/2錄像機，代表機型有松下電器的HD-500、SD-50、PD-92等；Betamax系列小1/2錄像機，代表機型有SONY公司的slC5CH等；S-VHS系列錄像機，代表機型有JVC公司的SR-388等；Belacam系列:代表機型有SONY公司的BVW-75、PVW-2800、UVW-1800等；M I系列，代表機型有松下公司的AU-650、AU-400等。此外，D-3、D-5數字格式錄像機也使用1/2英寸帶。
按照清晰度等級分類
主要有標準清晰度錄像機和高清晰度錄像機兩大類。標準清晰度錄像機，主要是指現行電視體制下的錄像機，清晰度一般在250-550電視線之間；高清晰度錄像機，主要是指高清晰度電視體制下的錄像機，如索尼公司的HDW-F500高清多格式演播室錄像機等。
按照記錄信號的形式分類
可以將磁帶錄像機分為模擬錄像機和數字錄像機。模擬錄像機又可以分為模擬復合錄像機和模擬分量錄像機。數字錄像機也可以分為數字復合錄像機和數字分量錄像機。兩者之間的差別在于，復合錄像機中亮度信號和色度信號是用一個或一組磁頭一起進行錄放的；而分量機中亮度和色度信號分別進行處理，并用各自的磁頭進行記錄。
其他分類方式
按照掃描方式分類：主要有橫向掃描錄像機和螺旋掃描錄像機兩大類。
按照對信號的處理方式分類：主要有模擬錄像機和數字錄像機兩大類。
按照處理的信號內容分類：主要有復合錄像機和分量錄像機兩大類。
按照視頻錄放磁頭的數目分類：主要有單磁頭、1.5磁頭、雙磁頭、三磁頭、四磁頭等幾種形式。有些錄像機也有采用六磁頭甚至八磁頭式的，但都是為了實現“靜像”或“慢放"時加強跟蹤效果而增加的磁頭，與這里講的專用視頻錄放磁頭是完全不同的。
按照繞帶方式分類：主要有Ω、a、β及M等幾種。
按照功能分類：主要有放像機、錄放像機、編輯錄像機等。另外，根據使用環境的不同，人們還把錄像機分成臺式和便攜式錄像機等。為了與攝像機實現一體化，還專門生產了能與攝像機組成攝錄機的錄像機（又稱錄像頭）。
按照電視制式分類：主要有PAL、SECAM、NTSC3.58、NTSC4.43等。高清錄像機有1080/60i、1080/60P、1080/24P、1080/50i、1080/50P、1080/30P等多種格式。部分錄像機是屬于多制式或多格式的。
按照盒式錄音磁帶盤的形式分類：主要有盒式和開盤式兩種。2英寸和1英寸錄像機為開盤式，其他錄像機均為盒式。
按照每條磁跡記錄的信息量分類：主要有場分段記錄方式錄像機和場不分段記錄方式錄像機兩大類。
按照記錄媒介分類：主要分為數字磁帶錄像機、數字硬磁盤錄像機、數字光盤錄像機和數字半導體集成存儲器錄像機。
應用領域及場景
根據錄像機的應用領域，人們將錄像機分為廣播用(即廣播級)、專業用(即專業級)和家庭用(即家用級)，這種分類實際上是根據錄像機的技術性能指標而劃分的。
通常人們將為廣播電視領域設計、技術性能指標最好的錄像機稱為廣播級錄像機；把為家庭使用而設計，能滿足家庭使用，但價格比較低廉的錄像機稱為家用級錄像機；把技術性能指標介于廣播級和家用級之間，可用于各種專業領城，例如生產科研、教育、醫療衛生、交通管理、國防、專業訓練等的最像機稱為專業級錄像機。
廣播級錄像機主要用于中央、省市級電視臺、有線電視臺等廣播電視部門，電視劇制作中心，部分重點高等院校，科研機構等；專業級錄像機主要用于大專院校電教中心、省地、縣市級電視臺、有線電視臺、廠礦企業和公司的有線電視臺、科研機構、醫療衛生，國防，軍事以及黨政軍群所屬各部門的培訓中心、教育中心、節目制作中心等；家用級錄像機主要是家庭用以及大、中、小學電教中心(室)，地、縣市級有線電視臺、廠礦企業有線電視臺等。
工作原理
錄像機是對圖像和聲音信號進行記錄及重放的一種工具，包括傳統的模擬盒式錄音磁帶錄像機和現代常用的數字磁帶磁盤或光盤錄像機。磁帶錄像機，是利用了帶狀磁性材料的特性來進行聲像錄放的。“錄”即把電信號轉換成磁信號，"放”則是將磁信號轉為電信號。數字錄像機的工作原理是將傳統意義上的視頻和音頻信號通過壓縮碼芯片，轉換成數字信號（即計算機的0101編碼），以一定的格式保存在磁帶、磁盤或光盤上，通過解碼器進行讀取。現代錄像機還有許多種類，主要區別在數據的處理上，其基本原理相同。
家用錄像機可處理和記錄的視頻帶寬不夠，因此采用將全電視信號中的色度信號降頻到1MHz以下進行記錄，重放時再將其升至色度副載波的方式。一般備有射頻、復合視頻以及音頻的輸入輸出端口，可以與電視機的相應端口連接，進行節目的錄制和重放。
專業用錄像機一般指工業、文教、衛生等方面使用的錄像機，其視頻信號的水平分解率可達250線以上。除了具有信號的記錄和重放功能以外，它還具有編輯等功能，價格是家用錄像機的數十倍左右。
廣播級錄像機是最高質量的錄像機，其技術指標是以視頻信號的帶寬和水平分辨率來衡量的，基本上可以無失真記錄和重放視頻信號。廣播級錄像機一般都采用數字分量視頻信號的記錄方式，可以提供最高質量及最精確的色彩重放。
結構組成
磁帶錄像機結構
無論什么種類形式的錄像機，它的功能都是將彩色電視圖像和聲音同時記錄在同一條盒式錄音磁帶上。它的主要組成部分包括磁頭系統磁帶傳送系統視頻信號處理系統、音頻信號處理系統、伺服系統、機械控制系統以及電源等。
錄像機中的核心部件是磁頭系統。該系統包括磁頭鼓組件、音頻/控制磁頭組件和全消磁頭組件。為了能夠更加優質地記錄視頻信號，提高磁帶與磁頭之間的相對速度，錄像機通常采用旋轉式多磁頭進行信號轉換。采用旋轉式磁頭進行掃描，可以在保持必要的磁頭和磁帶之間的相對速度的條件下，大大地減小帶速，從而減少節目的磁帶量。
目前錄像機所采用的旋轉磁頭掃描方式有兩種，垂直掃招方式和尾旋掃描方式。垂直掃描方式是盒式錄音磁帶運行方向與磁頭旋轉方向垂直，磁頭高速旋轉時橫向掃描磁帶。例如，廣播用的直接調頻記錄方式的2英寸帶（現已經淘汰）、1英寸帶錄像機就是采用這種方式，其相對帶速達20米/秒以上。螺旋掃描方式是磁帶運行方向和磁頭旋轉方向傾斜一定的角度，呈三維空間旋轉狀態。輕便型的盒式錄像機絕大多數都采用這種方式。
數字錄像機的結構
數字錄像機的結構以MPEG-2磁光盤數字錄像機為例，大致分為音視頻輸入輸出及編解碼部分、中央控制及其串行通訊接口控制部分、光盤讀寫部分、軟件部分。
音視顏輸人輸出及編解碼部分：提供音視頻的輸人輸出接口，負責將音視頻信號進行編解碼。同時，在中央控制部分的控制下，各種壓縮/非壓縮數據流在本部分和光盤讀寫部分進行交換。其關鍵芯片是SnazziII卡，SnazziII卡通過PCI總線與計算機相連，可以將模擬電視信號進行采樣量化轉換成為數字視頻信號后再通過SCSI接口讀寫到磁光盤，也可以將磁光盤中的數字視頻信號通過SnazziII卡轉換為模擬信號在電視上播放出來。
中央控制部分：協調控制其它各部分，提供與其它各部分的接口，保障各部分之間數據流的同步，控制實現數據的傳輸、存儲、交換以及輸人輸出。
串行通訊接口控制部分：可以控制音視頻的錄制、播放、預覽以及其它一些信息。
光盤讀寫部分：利用高速并行SCSI接口，將經過壓縮后的數據實時以計算機兼容的數據文件格式存人磁光盤中，在回放時，又將壓縮數據從磁光盤中讀出后送音視頻輸人輸出及編解碼部分進行解碼和輸出。
軟件部分：在硬件基礎上提供了對本磁光盤數字錄像機的整體性能支持。應用層提供了音視頻編解碼應用支持軟件的實現。又分為開始程序模塊、錄制預覽程序模塊和播放程序模塊三個模塊。
功能特點
功能
特點
錄像機有多種類型，這里主要介紹的是數字磁帶錄像機的特點。數字磁帶錄像機在視音頻信號處理系統、伺服和控制系統、時基校正等電路中均采用數字技術，其記錄在磁帶上的信號是數字編碼信號。數字技術的特有本質決定了數字磁帶錄像機具有優異的圖像質量和聲音質量。主要表現為以下幾點：
卓越的錄制與復制特性：借助于8bit、10bit量化處理以及誤碼糾錯和掩錯技術，數字磁帶錄像機可以得到透明記錄和極好的多代復制（非壓縮方式50代、壓縮方式20代~30代）效果，使節目制作過程中信號質量得以保持。
良好可靠的工作性能：在信號處理、伺服、系統控制等方面，由于采用數字技術，使得數字錄像機可以工作在高度穩定、可靠的狀態，可以進行無調整操作和實現故障自我診斷所功能，有利于機器的設計制造和實現標準化，具有耐沖擊、耐震動、易于維護和互換性能好等優點。
具有擴展新功能的能力：開發的四倍速數字接口技術（QSDI）可以實現視音頻數據的高速傳輸復制，提高效率。編輯錄像機的預讀磁頭技術可以實現單機編輯，與一臺編輯放像機組合可以實現A/B卷編輯，與具有QSDI接口的非線性編輯系統組合可以實現高速數據上載和下載。
參考資料 >