Видеомагнитофо́н — устройство для записи телевизионного сигнала на магнитную ленту и его последующего воспроизведения.
От аудиомагнитофона отличается многократно увеличенной полосой записываемых частот и устройством лентопротяжного механизма. Возможность записи высокочастотных и импульсных сигналов делает видеомагнитофон пригодным не только для видеозаписи, но и для других прикладных задач, связанных с регистрацией информации.
В англоязычных странах существует терминологическое смысловое деление: Video Tape Recorder (VTR) означает катушечный видеомагнитофон, Video Cassette Recorder (VCR) — кассетный.
Историческая справка В начале 1950-х годов при записи телевизионных программ для одновременной их трансляции во всех часовых поясах США использовалась кинорегистраторы. Изображение передавалось с одного побережья на другое через арендованные релейные или коаксиальные кабельные линии, предоставляемые телефонной компанией AT&T, вновь записывалось на киноплёнку, которая проявлялась в лаборатории, и запись с низким качеством изображения сразу же выводилась в эфир (часто с ещё неостывшей плёнки). К 1954 году телевещательные сети использовали для этого больше плёнки, чем все голливудские киностудии вместе взятые, тратя до 4000 $ на получасовую трансляциюS. Wolpin. The Race to Video // Invention & Technology. — 1994. — Vol. 10. — № 2.Tape Recording Technology. Недостатки постоянно заставляли разработчиков искать другие способы хранения видеоизображения. Таким способом была магнитная запись, не требующая обработки носителя и оптической трансформации видеосигнала, однако широкий диапазон его частот (единицы мегагерц) не позволял вести запись тем же способом, как в магнитной звукозаписи.
Неподвижные магнитные видеоголовки В первых экспериментальных устройствах для записи широкополосного телевизионного сигнала магнитная лента перемещалась мимо неподвижных магнитных головок с большой скоростью, позволяя записывать высокие частоты, соответствующие мелким деталям изображения. Разработка первого в мире такого устройства началась в 1950 году инженерами американской компаний Bing Crosby Enterprises. В 10-дорожечном магнитофоне, условно называемом «Mark I», являвшемся модификацией аудиомагнитофона «Ampex 200», запись велась специально разработанной головкой, обеспечивающей полосу пропускания в 1 МГц, на стандартную пленку, двигавшуюся со скоростью 914 см/с. На пленку записывали видеосигнал, разделённый электронным коммутатором и линиями задержки на 10 параллельных потоков. Впервые чёрно-белая видеозапись, произведенная на устройстве, демонстрировалась в ноябре 1951 годаTape Recording Used by Filmless «Camera» // The New York Times. — 1951. — November 12. — P. 21.Magnetic Recording: The First 100 Years. Eds. E. D. Daniel, C. D. Mee, M. H. Clark. — IEEE Press, 1998. — P. 141. — ISBN 0-07-041275-8..
К 1952 году был создан магнитофон «Mark II», использовавший плёнку, такие же неподвижные головки и 12-дорожечную запись. Десять дорожек использовались для видеосигнала, а для аудиосигнала, синхро- и опорных сигналов — одна в верхней части ленты и одна в нижней. Опорные сигналы с верхней и нижней дорожек использовались для коррекции скорости и перекоса ленты. Запись велась на скорости 914 см/с, в дальнейшем ее удалось снизить до 305 см/с. Применение блока вращающихся головок обсуждалось, однако реализовать задачу было сложно из-за отсутствия соответствующих станков. Первые пробные записи на магнитофоне были продемонстрированы коллективу разработчиков в марте 1952 года, прессе — в декабре того же годаR. R. Phillips. First-Hand: Bing Crosby and the Recording Revolution ..
Один из инженеров, работавших над устройством, Роберт Филлипс, писал:
В 1952 и 1953 годах [наши] основные усилия были сосредоточены на улучшении частотных характеристик и снижении скорости движения ленты. Было испытано множество конструкций головок с использованием различных типов магнитных материалов, размеров зазоров, а также обмоток головок. Для изготовления головок была установлена прецизионная оптическая притирочная установка, а также [создан] способ намотки катушек на собранные сегменты головок. После опробования множества различных конфигураций головок стало ясно, что запись высоких частот на магнитную ленту имеет [существенные] ограничения. Был достигнут момент, когда изменения в конфигурации головки и скорости ленты практически не меняли верхнюю частоту, которую можно было записать.
В 1953 году компания RCA, по указанию своего руководителя Дэвида Сарноффа также разрабатывавшая видеомагнитофон, усовершенствовала принцип: на магнитную ленту шириной в половину дюйма (12,7 мм) со скоростью 914 см/с записывались пять дорожек, три из которых содержали цветоделённые видеосигналы, а две другие — синхросигнал и звуковое сопровождение.
К февралю 1955 года Bing Crosby Enterprises был разработан магнитофон «Mark III», которым тремя головками вёл продольную запись (яркостный, цветовой и звуковой/опорный сигналы) на ленту на скорости 254 см/с. Доработанная версия магнитофона демонстрировалась в июне 1955 года. Вещательная компания CBS заказала изготовление трёх таких аппаратов, однако в апреле 1956 года, после демонстрации магнитофона Ampex с вращающимися головками, заказ был отменен. В целом опытным образцам устройств Bing Crosby Enterprises не позволили покинуть стены лаборатории и выйти на рынок непреодолённые проблемы — большой расход магнитной ленты и неустойчивость записи.
Стандарт Vision Electronic Recording Apparatus (VERA), разработанный BBC в 1956 году, использовал такую же плёнку, движущуюся со скоростью более 5 м/с мимо неподвижных магнитных головок. При этом видеосигнал разделялся на два диапазона, самый низкочастотный из которых записывался при помощи частотной модуляции. Такой способ записи позволял на рулоне длиной 4500 м, который достигал в диаметре полуметра, записать 15 минут видео с британским стандартом разложения в 405 строк. Аналогичный принцип записи на узкую магнитную ленту шириной 6,35 мм был использован в 1963 году при попытке создания бытового видеомагнитофона «Telcan». Низкая надёжность и неудовлетворительное качество изображения так и остались характерными чертами этой технологии, устаревшей сразу после появления видеомагнитофонов поперечно-строчной записи. В то же время наработки компаний RCA и Bing Crosby Enterprises стали базой дальнейшего развития видеомагнитофонов.
В этот же период в СССР аналогичные работы производились в лабораториях ВНАИЗ.
Поперечно-строчная видеозапись
Наиболее экономный способ использования магнитной ленты был предложен в 1932 году советским изобретателем К. Л. Исуповым для звукозаписи. Он предложил размещать дорожки не вдоль, а поперёк ленты, записывая их с помощью магнитных головок, установленных на вращающемся диске.
В силу этого попытки создать устройство, реализующее на практике поперечно-строчную запись блоком вращающихся головок, начали проводиться инженерами компании Ampex уже в 1952 году (независимо от разработок Bing Crosby Enterprises и RCA). В последующие годы эти попытки привели к созданию прототипов магнитофонов — «Mark I», «Mark II» и «Mark III». 14 апреля 1956 года на съезде Национальной ассоциации радио- и телевещателей в Чикаго компания продемонстрировала магнитофон «Mark IV». После того, как представитель вещательной компании CBS закончил свою речь, магнитофон практически сразу воспроизвел её, вызвав изумление у участников съезда. Демонстрация прошла столь успешно, что за четыре дня производитель получил заказов не менее чем на 40 устройств. В дальнейшем магнитофон переименовали в «VR-1000» (первые 16 аппаратов-прототипов обозначались «VRX-1000»), и он стал первым серийным коммерчески доступным видеомагнитофоном. Устройство использовало магнитную ленту шириной 50,8 мм (2 дюйма), блок из четырёх видеоголовок вращался с частотой 14 400 оборотов в минуту, а скорость движения ленты при этом составляла 38 сантиметров в секунду. Это позволяло записывать часовые телевизионные программы на одну бобину ленты, которая в 1956 году стоила 300 долларов. В дальнейшем была выпущена версия со скоростью ленты всего 19 см/с. Позднее эта система по числу видеоголовок получила название Quadruplex («формат Q»)
Впервые телевизионное вещание с магнитной ленты при помощи этого аппарата начато 30 ноября 1956 года телевещателем CBS при повторном выпуске программы новостей в другом часовом поясе. Первой телепрограммой, которая начала транслироваться 22 января 1957 года во всех часовых поясах США с предварительно записанной видеопленки, стало игровое шоу телевещателя NBC «Truth or Consequences». Из-за своей цены в долларов «VR-1000» использовался только крупнейшими телестанциями, заменив кинорегистраторыC. P. Ginsburg. The birth of video recording . Первые видеомагнитофоны были громоздкими и тяжёлыми («Ampex VR-1000» весил 665 кг, по другим данным — 373 кгAmpex Video Recorder VR1000 ), поэтому их использовали либо в студиях, либо возили к месту событий на автомобиле. Тем не менее появление видеомагнитофонов Ampex произвело настоящий переворот в практике телевещания. Компания Ampex получила за изобретение премию «Эмми» 1957 года и в течение нескольких десятилетий оставалась лидером в производстве аппаратуры для видеозаписи, а имя Ampex было настолько тесно связано с самим понятием видеозаписи, что в некоторых странах применялся термин «ампексирование».
В 1957 году свой четырёхголовочный видеомагнитофон «TRT-1A» выпустила компания RCA.
Компания Ampex в дальнейшем выпускала обновленные и улучшенные модели своих четырёхголовочных магнитофонов, включая «VR-1000B» в 1959 году. Компания объявляла, что по всему миру было продано более 360 экземпляров «VR-1000», из них более 250 в США (по 30 каждой телевещательной сети; 100 независимым станциям; 20 производственным компаниям)Announcing the New Ampex VR-1000B // Broadcasting-Telecasting. — 1959. — 22 June. — P. 58—59.. Второе поколение — магнитофоны «VR-2000» — появилось в 1964 году. За ним в 1966 году последовала уменьшенная экономичная версия «VR-1200», а также серия магнитофонов «AVR» в 1970-х годах.
Видеомагнитофоны в СССР До 1970 года поставки видеомагнитофонов Советскому Союзу были запрещены США в связи с эмбарго и как «технология двойного применения», пригодная для использования в военных целях. Поэтому, в 1958 году было принято постановление ЦК о разработке собственных видеомагнитофонов. Ещё одной причиной этого решения стала встреча в этом же году вице-президента США Ричарда Никсона с Первым секретарём ЦК КПСС Никитой Хрущёвым на американской выставке в Москве, которая была записана видеомагнитофоном, стоявшим в соседней комнате «типовой американской квартиры». Запись была подарена Хрущёву, которую тот передал в Институт звукозаписи (ВНАИЗ) для расшифровки. После этого работы по разработке собственных систем видеозаписи начались одновременно в Москве (в институтах ВНАИЗ и НИКФИ) и в Ленинграде (в институте ВНИИТ и на заводе «Ленкинап»).