دستگاه ويديو

ضبط ويديو سيستم‌هاي ضبط و پخش

مقدمه
از ابتداي عرضه برنامه‌هاي تلويزيوني لزوم يك روش قابل اطمينان براي ضبط اطلاعات مربوط به تصوير بطوري كه بتوان بلافاصله بعد از ضبط مجدداً آن را پخش و مورد ارزيابي و اصطلاح قرار داد احساس مي شد چه اصلاحات مي بايست قبل از پراكنده شدن هنرمندان و اجراكنندگان با بررسي صحنه هاي ضبط شده انجام شود. علاوه براين در ممالك پهناوري مانند امريكا كه داراي مناطق زماني مختلف است و همين طور براي پخش برنامه هائي كه مي بايست در يك كشور توليد و در كشور ديگر پخش شود برنامه‌هاي تلويزيوني بدون وجود سيستم قابل قبولي براي ضبط با امكانات محدود كننده‌اي همراه بود.

قبل از پاگرفتن ضبط ويديو شركتهاي پخش برنامه هاي تلويزيوني از روش فيلم برداري براي كنسروبرنامه هاي تلويزيوني استفاده مي‌كردند. براي اين كار معمولاً يك دوربين فيلم برداري مقابل مونيتور قرار مي گرفت و از برنامه هاي روي صفحه فيلم مي‌گرفت. طبعاً نتيجه حاصل به هيچ وجه بصورتي كه امروزه مورد قبول است نبود‌. بين زمان ضبط و پخش همواره يك فاصله زماني كه اغلب هم طولاني تر مي شد وجود داشت و اگر در صحنه‌ي اشكالات فني وجود داشت شانس موجود براي اصطلاح آن كم و نيز گران بود.

اولين دستگاه موفق ضبط مغناطيسي در سال ۱۹۰۰ عرضه شد. در اين سال آقاي valdemar poulson دستگاه خود را كه تلگرافون نام نهاده بود. به عنوان اختراع در امريكا به ثبت رساند. اين دستگاه ضبط مغناطيسي سيمي بود كه سيگنال حاصل از آن خيلي ضعيف و پر از نويز بود.
در سال ۱۹۰۶ آقاي pederson و poulson كشف كردند كه با مغناطيسي كردن اوليه سيم در دستگاه تلگرافون سيگنال خروجي خيلي افزايش مي‌يافت

در سال ۱۹۲۷ دو مهندس بنامهاي carpenter وcarlson متوجه شدند كه با استفاده از جريان متناوب به عنوان بياز براي نوار يا سيم مغناطيسي نتيجه حاصل به نحو بي‌سابقه‌اي اصلاح مي‌شد و روش خود را در امريكا به ثبت رساندند.
در سال ۱۹۲۸ دكتر p fleumer در آلمان اختراع يك نوار پلاستيكي را كه داراي بسياري از خواص مكانيكي مورد لزوم و با لايه‌اي از پودر ماده مغناطيسي پوشيده شده بود به ثبت رسانيد. اولين اختراع در سال ۱۹۳۵ با استفاده از اكسيد آهن به عنوان ماده مغناطيسي اصلاح كرد و در همين سال در اروپا اولين دستگاه ضبط مغناطيسي عرضه شد . در حين جنگ بين الملل دوم پيشرفتهاي قابل توجه اي در آلمان در اين زمينه حاصل شد . كه نتايج بدست آمده از اين دستگاه را با بازده فيلم و صفحه قابل مقايسه ساخت.
بعد از جنگ در سال ۱۹۴۸ يك شركت كوچك در كاليفرنيا كه در طول جنگ موتورهاي برقي توليد مي‌كرد. اولين دستگاه ضبط با نوار مغناطيسي را در امريكا عرضه كرد. اين شركت با ابداعات خود در ضبط ويديو انقلابي به وجود آورد بطوري كه تا سالها بعد از عرضه دستگاه مزبور در استوديوهاي توليد ضبط كردن برنامه ها را (( Ampex)) كردن آن مي ناميدند و نام اين شركت مترادف با ضبط مغناطيسي بود.
با تولد دستگاه ضبط ويديو در پخش برنامه‌هاي تلويزيوني نيز انقلابي به وجود آمد. صحنه‌هاي زنده برنامه‌ها تقريباً از بين رفت و جزو گذشته‌ها شد. روشهاي توليد با استفاده از دستگاه ضبط عوض شدند چه ديگر لازم نبود برنامه ها در يك دوره زماني پيوسته توليد شوند و روشهاي ويرايش قابل اطمينان و ساده‌اي زاده شدند.
بعد از پيدايش تلويزيون رنگي طبعاً دستگاه ضبط نيز مي‌بايست به پيروي از سير زمان بتواند برنامه‌هاي رنگي هر سه روش معمول تلويزيون رنگي را مي‌توان به خوبي ضبط و با كيفيت خوب پخش كرد. با وجود اين ضبط ويديو در ايستگاه فرستنده يك دستگاه گران قيمت و پيچيده‌اي است. تقريباً كمتر نوعي از فن مدار الكترونيكي يافت مي‌شود كه ازآن در دستگاه ضبط ويديو استفاده نشده باشد و هيچ فرستنده تلويزيوني نيست كه بتواند بدون استفاده از تعداد قابل توجه‌اي ضبط ويديو برنامه هاي خود را پخش كند.
در كنار فرستنده‌هاي تلويزيوني و سيستمهاي تلويزيوني مدار بست دستگاه هاي ضبط ويديو در تعليم و تربيت دانشگاهها و مدارس براي مهندسين رادار و لابراتور، آژانسهاي تبليغاتي، دولت و صنعت و تمام مراجع استفاده كننده از سيستم كامپيوتر از اجزاء لاينفك و عدم وجود آنها غيرقابل تصور است .

به علت گراني و پيچيدگي اين دستگاه بيش از سي سال بين عرضه يك ضبط ويديو براي استفاده در استريو و عرضه ضبط ويديو براي استفاده عمومي طول كشيد. حتي براي ساده‌تر و ارزان‌تر كردن از صفحه‌هاي مخصوصي نيز براي ضبط ويديو استفاده شد و شركت تلفن‌كن دستگاه پخش تصوير رنگي تلويزيون را با استفاده از صفحه پلاستيكي مخصوصي عرضه كرد كه به علت محدود بودن م

دت قابل ضبط و پخش پا نگرفت. شركتهاي فرستنده از ابتداي كار موفق شدند استانداردي در ساختمان دستگاه هاي ضبط ويديويي سازندگان مختلف به وجود آورند بطوري كه بتوان نوار ضبط شده روي دستگاه يك سازنده را روي دستگاه سازنده ديگر پخش كرد. در مورد دستگاهاي ضبط ويديويي كه امروزه براي استفاده عمومي ساخته مي‌شوند هنوز اين استاندارد به وجود

نيامده است .
در سال ۱۹۶۸ توليد كننده گان ژاپني در يك گرد هم آئي استنداردي براي استفاده از نوارهاي نيم اينچي در دستگاهاي ضبط وضع كردند . اين استاندارد كه به استاندارد EIAJ معروف ش

د چهار چوبي براي خواص مكانيكي و الكترونيكي نوار ضبط تصوير سياه سفيد به وجود آورد . يكسال بعد اين استاندارد در مورد ضبطهاي رنگي نيز گسترش داده شد و دستگاههايي كه با اين استاندارد توسط توليد كنندگان ژاپني ساخته شدند به خوبي توسط بازار صنعت و آموزش پذيرفته شدند ولي در دستگاههاي مورد استفاده عمومي تشتت سليقه باقي ماند.
در سال ۱۹۶۹ شركت Ampex دستگاه ضبط خود را با استفاده از يك نوع كاتريج با نواري بر اساس استاندارد EIAJ عرضه كرد ولي براي توليد و فروش دستگاه خود اقدامي به عمل نياورد در سال ۱۹۷۰ شركت SONY دستگاه ويديو كاست خود را كه در آن از نوار اكسيد كرم به پهناي¾ اينچ به جاي نوارهاي معمول اكسيد آهن استفاده مي شد معرفي كرد و در سال۱۹۷۲ به معرض فروش گذاشت. حداقل ده شركت مختلف ژاپني حق انحصار ساخت دستگاههاي كاست با نوار ¾ اينچ را از SONY ابداع كردند و اين اندازه نوار از آن زمان تقريباً به طور عمومي مورد قبول قرار گرفت و براي دستگاههاي مورد استفاده در صنعت آموزش و تمرينهاي نظامي از آن پيروي شد. ضبط ويديو به صورت مغناطيسي داراي خواص ذاتي ويژه‌اي است كه اين روش را ارجح برهر نوع روش ديگر مي‌سازد‌. خاصيت نوار مغناطيسي كه بلافاصله و بدون صرف وقت قابل پلاريته خود را به صورت خواسته شده تغيير مي‌دهد و تا زمان مورد لزوم حفظ مي‌كند به معناي پايداري دائمي اطلاعات كنسرو شده است. اين تنها ماده‌اي است كه مي‌توان آن را به طور پيوسته پاك كرد و دوباره مورد استفاده قرار داد كه صرفه اقتصادي آن را نمايان مي‌سازد. نسبت سيگنال به نويز سيگنال بدست آمده از آن را مي توان به ميزان قابل بالا برد اعوجاج سيگنال در آن با رعايت حدود مدولاسيون بسيار كم است و در شرايط حد وقتي حالت اشباع به وجود آيد اين حالت به تدريج رخ مي دهد و حدود ديناميك سيگنال آن بسيار وسيع است .
اين خواص را مي توان به سختي از يك ماده كنسرو كننده ديگر انتظار داشت با وجود اين امكان پخش مجدد سيگنال بلافاصله بعد از ضبط از خواص غير قابل رقابت نوار مغناطيسي است.
دستگاههاي ويديو كاست كه در آن نوار مغناطيسي در يك جعبه بسته و محفوظ قرار دارد و از تغيير فاصله ارتعاش و گرد و غبار مصون مي‌ماند راه گسترش ضبط ويديو را به خانه ها باز كرده‌اند. مي‌توان پيش بيني كرد كه با توجه به موقعيت دستگاههاي ضبط صوت ويديو كاست با خواص خاص خود موقعيت بزرگتري را عايد خود كنند.
بررسي تئوري و مشخصات ويديو و توضيح دستگاههاي مختلف كه در فرستنده و صنعت مورد استفاده‌اند احتياج به نوشتن كتابي جداگانه و بحثي جداگانه دارد. آنچه اينجا مورد توجه و هدف بوده است ارائه تئوري مقدماتي و اوليه و معرفي تكنيك ضبط و پخش در دستگاه ويديو كاست و آشنايي با اجزاء مداري آن مي باشد.

اصول ضبط ويديو

ايجاد يك باريكه از مغناطيس رمانت روي نواري كه لايه اي از ماده مغناطيسي پوشيده شده است اساس كار ضبط ويديو مي باشد پلاريته سطح مغناطيسي شده در داخل باريكه بستگي به پلاريته ميدان مغناطيسي دارد كه در لحظه اي كه سطح نوار مزبور از مقابل شكاف هد عبور مي‌كند از همين شكاف به خارج نفوذ مي‌كند. شكل مغناطيسي باريكه از لحاظ پلاريته و شدت ميدان متناسب با جهت و شدت جريان ، جرياني كه در هر لحظه از سيم پيچ هد مغناطيسي مي‌گذرد تغيير مي‌كند قطعه هاي قطبي هد از ماده مغناطيسي با قابليت نفوذ مغناطيسي خيلي بالا ساخته شده‌اند در حالي كه شكاف هد از ماده اي با قابليت نفوذ مغناطيسي براي عبور از يك قطب هد به قطب ديگر از داخل ماده مغناطيسي روي نوار كه قابليت نفوذ بالائي دارد مي گذرند .
داراي يك گشتاور مغناطيسي برآيند هستند و به صورت ميله هاي مغ

شود كه ميدان مغناطيسي ايجاد شده توسط هر يك الكترون در ئاخل هر اتم ماده توسط ديگري به طور كامل خنثي نمي‌شود و بدين ترتيب هر اتم به تنهائي داراي يك ميدان مغناطيسي برآيند مي شود . وقتي يك ميدان مغناطيسي خارجي وجود نداشته باشد گشتاورهاي مغناطيسي اتمهاي مختلف به جهتهاي دلخواه متوجه‌اند و ميدان مغناطيسي ماده مزبور صفر است . وقتي يك ميدان مغناطيسي از خارج موثر واقع شود اين ميدان گروهاي اتمهاي قطب دار را مجبور به تبعيت از خطوط فلوي خود مي كند. موادي مانند اكسيد آهن (Fe2o3) و اكسيد كرم (Cro2) كه در پوشش نوارهاي مغناطيسي از آنها استفاده مي شود داراي اين خاصيت هستند كه داراي ميدان مغناطيسي رماننت شوند . بدين ترتيب اتمهائي كه در اثر ميدان خارجي چرخانده شده اند بعد از حذف اين ميدان جهت خود را حفظ مي‌كنند و يا حداقل فقط به ميزان كم به جهت اوليه خود بر مي گردند .

منحني B-H
با افزايش شدت ميدان خارجي رابطه بين B,H خطي مي شود و مي توان براي هر مقدار H مقدار B متناسب با آن را تعيين كرد .در مواد مغناطيسي صفر شدن شدت ميدان عملاً باعث صفر شدن دانسيته فلو نمي شود بلكه منحني از قسمت خط چين تبعيت مي كند بطوري كه بعد از صفر شدن ۱H فلوي ۱B و بعد از صفر شدن ۲H فلوي ۲B باقي مي ماند .
با افزايش باز هم بيشتر H منحني خم ديگري به خود مي گيرد و صاف مي شود و دانستيه فلو ديگر از افزايش H تبعيت نمي كند و عملاً ثابت باقي مي ماند . اين ناحيه اشباع مغناطيسي است و داراي اين مفهوم است كه تمام اتمهاي قطب دار جهت خطوط ميدان مغناطيسي خارجي چرخيده اند و با افزايش شدت ميدان ديگر تغييري در وضع آنها ايجاد نمي شود و در نتيجه دانستيه فلو ثابت باقي مي‌ماند.

ضبط با جريان مبنا
اهميت رابطه خطي و يكنواخت دانستيه فلو و شدت ميدان خارجي براي اصالت ضبط و پخش سيگنال امري آشكار و بديهي است. اين رابطه فقط در قسمت مستقيم منحني برقرار است و تا موقعي كه تغييرات شدت ميدان بين دو خم منحني براي براي مقادير خيلي بالا و خيلي پايين محدود مي شود فلوي حاصل در ماده مغناطيسي به ميزان قابل قبول تصوير اصيل ميدان

 

مغناطيسي خارجي است . به عبارت ديگر سيگنال پخش شده اصيل و مشابه سيگنال ضبط شده است و اعوجاج حاصل مي نيمم مي شود . در دستگاه ضبط صوت براي رعايت اين موضوع از يك سيگنال ac به عنوان مبنا استفاده ميشود. براي اين كار يك سيگنال ac با فركانس بالا به سيگنال صوتي مورد ضبط اضافه مي شود بطوري كه مي نيمم و ماكزيمم سيگنال ديگر به قسمتهاي خميده

منحني جائي كه اعوجاج آغاز مي شود نمي رسند.در ضبط صوت سيگنال مبنا فركانسي بين ۷۵ تا

۹۵ كيلوهرتز را دارد كه عملاً به جريان سيگنال صوتي اضافه ميشود . با وجودي كه سيگنال مبنا براي ضبط صوت داراي اهميت فوق العاده- اي است با اين وصف در ضبط صوت از تكنيكهاي ديگر نيز كاهش اعوجاج استفاده ميشود.

طول موج سيگنال ضبط شده

 

تصوير طول موج سيگنال ضبط شده و يا فاصله اي كه يك طول موج كامل سيگنال بر روي نوار هنگام ضبط اشغال مي كند تصور ساده اي است . ليكن براي درك بهتر وضع سيگنال هنگام پخش تجسم اين طول رل مهمي را ايفا مي نمايد .
به آساني مي توان دريافت كه سرعت حركت نوار و فركانس سيگنال دو عامل تعيين كننده طول فاصله اشغال شده براي يك پريود كامل سيگنال هستند . حال فرض مي شود كه سرعت حركت نوار ثابت ولي فركانس سيگنال به ۱۰ هرتز افزايش يابد . واضح است كه در طول ۱۵ اينچ نوار درست ۱۰ پريود كامل سيگنال قرار مي گيرد و طول موج ضبط شده ۵/۱ اينچ مي باشد. بدين ترتيب :

مشخصات سيگنال پخش شده
هنگام حركت نوار از مقابل شكاف هدسيگنال پخش دو سر بوبين هد ظاهر مي شود . در حين اين حركت نوار يك حلقه مغناطيسي از طريق بخشي از نوار كه در هر لحظه مقابل شكاف قرار مي گيرد به داخل هسته خود هد بسته ميشود. خطوط فلو در اثر تغييرات شدت وفركانس ميدان حاكم در شكاف منقبض و منبسط شده و ولتاژ سيگنال ضعيفي در بوبين هدالقاء مي كنند كه با تقويت دامنه آنبه حد لازم رسانيده ميشود . واضح است كه فقط وقتي خطوط فلو تغيير كنند اين ولتاژ به وجود مي آيد و وقتي ميدان نوار مغناطيسي ثابت يا صفر باشد هيچ گونه ولتاژي القاء نميشود. دامنه ولتاژ القاء شده به شدت تغييرات فلو نسبت به زمان و به عبارت ديگر به فركانس سيگنال ضبط شده بستگي دارد .
نسبتي كه سيگنال خروجي با فركانس افزايش مي يابد معين و از مشخصات نوار ضبط مي‌باشد. ولتاژ خروجي براي هر فركانس ضبط شده دو برابر ميشود. هر اكتاو فاصله اي از درجه‌بندي فركانس است كه در آن فركانس دو برابر مي شود . به عنوان مثال فاصله ۳۰ هرتز تا۶۰ هرتز يك اكتاو ۶۰ هرتز تا ۱۲۰ هرتز يك اكتاو و ۱۲۰ هرتز تا ۲۴۰ هرتز يك اكتاو ديگر را تشكيل مي دهد و به همين ترتيب . بنابراين بين ۳۰ هرتز و ۲۴۰ هرتز ۳۰ اكتاو قرار دارند .

 

خاصيت تغيير ولتاژ خروجي براثر فركانس كه ناخواسته و از بين برنده اصالت سيگنال اسن را مي توان با طرح يك تقويت كننده با منحني مشخصه اي معكوس منحني جبران كرد . با اين عمل كه پري امفاز ناميده مي شود ولتاژ خروجي تقويت كننده به اندازه Db6 براي هر اكتا افزايش فركانس كاهش مي يابد .

دامنه ديناميكي
حدود پري امفاز توسط دامنه ديناميكي نسبت كوچكترين سيگنال قابل قبول به بالاترين سيگنال قابل استفاده تعيين مي شود. در صفحه گرام اين حدود توسط نويز سطحي در انتهاي تحتاني تا نقطه اي كه سوزن گرام شروع به اثر گذاشتن روي

 

شيار مجاور مي نمايد در انتهاي فوقاني مشخص مي شود . نوارهاي مورد استفاده امروزي داراي دامنه ديناميكي حدود Db70 هستند . اين دامنه اجازه ضبط مستقيم تا بيش از ۱۰ اكتاو يك سيگنال را مي دهد . ضبط صوتهاي با كيفيت خوب سيگنال صوتي از Hz20 تا KHz20 را به صورت مستقيم ضبط مي كنند.
دامنه ديناميكي نوار مغناطيسي امكان ضبط مستقيم سيگنال ويديو را كه داراي باند فركانسي گسترده از صفر تا MHz5 است حذف مي كند . حتي با تكنيك خاص نمي توان بيش از نصف باند سيگنال رنگي را به طور مستقيم ضبط كرد براي باند فركانس Hz30 تا MHz3 هنوز به بيشتر از ۱۳ اكتاو دامنه ديناميكي احتياج است .
يك راه حل براي اين محدوديت كاهش دامنه اكتاو سيگنال تلويزيوني به وسيله مدولاسيون است . براي اين كار به علل چندي از مدولاسيون FM استفاده مي شود . قبل از همه مدولاسيون FM دستگاه را در مقابل تغييرات دامنه اي كه به علت غير خطي بودن منحني مشخصه پخش ايجاد و باعت تغييرات سيگنال پخش و اعوجاج مي شوند مصون مي سازد. تغييرات دامنه مي تواند علل مكانيكي مانند تغيير فاصله نوار از هد نيز داشته باشد . علاوه بر آن از آنجائيكه FM در مقابل تغييرات دامنه مصونيت دارد مي توان بدون ترس از اعوجاج اجازه داد كه نوار هنگام ضبط به حد اشباع برسد كه در نتيجه سيگنال پخش بالاتر و يكنواخت تري بدست آيد. به همين ترتيب به علت عدم الزام توجه به اعوجاج احتياجي به استفاده از سيگنال مبنا بافر كانس بالا به گونه‌اي كه در ضبط مستقيم از آن استفاده مي شود نيست . بالاخره مولفه dc سيگنال تلويزيوني با استفاده از FM حذف نمي‌شود.
در تمام ضبط ويديوهاي امروزي از مدولاسيون FM استفاده مي‌شود. دستگاههائي كه در فرستنده ازآنها استفاده مي شود از فركانسهاي حامل نسبتاً بالائي استفاده مي كنند .در حاليكه در بيشتر دستگاههاي ضبط ويديو عمومي ميزان انحراف فركانس از تقريباً ۱ مگاهرتز تا ۵ مگاهرتز است در دستگاههاي ويديوي فرستنده ها اين انحراف از ۰۶/۷ مگاهرتز تا ۱۰ مگاهرتز گسترده است . بايد توجه داشت كه در اثر روش FM دامنه اكتاو به ميزان زيادي محدود مي‌شود بطوري‌كه پهناي باند از MHz1 تا MHz 5 بيش از ۳ اكتاو را در بر نمي‌گيرد. با وجود اين دستگاهي مانند ويديو كاست بايد باز هم قادر به ضبط فركانسهاي بالائي تا MHz5 و بيشتر باشد .
حد عملي فركانسهاي بالا
تمام دستگاههاي ضبط مغناطيسي داراي يك حد عملي در انتهاي فوقاني فركانس هستند. سيگنال خروجي به ميزان db6 براي هر اكتاو افزايش مي يابد تا موقعي كه يك حالت اشباع ظاهر شده و بعد از آن منحني به سرعت سير نزولي را تا صفر طي مي كند.

توضيح اين پيامد ساده است وقتي در نظر گرفته شود كه طول موج سيگنال ضبط شده با افزايش فركانس مرتب كاهش مي يابد . در يك نقطه طول موج سيگنال ضبط شده مساوي ضخامت شكاف هد مي شود . در اين حالت بين دو كفشك قطبي هد در حد فاصل شكاف آن يك طول موج كامل قرار مي گيرد كه از دو نيم موج هر كدام با پلاريته مخالف تشكيل ميدان برآيند آن حذف و دامنه سيگنال به صفر ميل مي كند.
بالا بردن فركانس صفر به دو صورت امكان پذير است .
يكي اينكه شكاف هد تا حد ممكن كوچكتر ساخته شود .
و ديگر اينكه با افزايش سرعت حركت نوار در مقابل شكاف هد در واقع طول موج بالاترين

فركانس سيگنال انبساط داده شود . در عمل از هر دو امكان استفاده مي شود. كاهش ضخامت شكاف هد به حد ميكروسكوپي با استفاده از تكنيكي كه براي ساخت مدارهاي انتگرالي بكار ميرود عملي است .با اين تكنيك شكاف هد دردستگاههاي مختلف بين m6/0 تا m3/0 كاه

ش داده شده است . هدها معمولاً از فريت پرس شده و يا فريت منو كريستالي ساخته مي شوند . براي شكاف هد از مواد مختلفي مانند لايه اي از دي اكسيد سيليسيم استفاده ميشود . با كاهش ضخامت شكااف مقاومت مغناطيسي آن نيز كاهش يافته و در نتيجه حساسيت هد و باآن سيگنال پخش تنزل مي يابد . از اين رو بايد بين كاهش ضخامت شكاف و حساسيت پخش سيگنال هد يك راه حل واسطه و مياني را برگزيد و بصورتي توافق كرد .
اكنون امكان ديگر يعني افزايش سرعت نوار را بررسي مي كنيم .اگر نوار مغناطيسي به سرعت كافي از مقابل هد عبور داده شود طول موج سيگنال ضبط شده افزايش مي يابد بطوري كه فركانس صفر از بالاترين فركانسي كه بايد ضبط شود بالاتر مي رود. براي تعيين اندازه اين سرعت ضخامت عملي اين شكاف هد را m6/0 در نظر مي گيريم .
عبور دادن چندين متر از نوار مغناطيسي در هر ثانيه از مقابل هد به طور مستقيم عمل ساده و بدون اشكالي نيست . در طرحهاي اوليه ضبطهاي ويديو كه در آنها از هد ثابت استفاده مي‌شد سرعت عملي نوار با اين رقم برابري مي‌كرد. در دستگاههاي ضبط ويديوي امروزي يك يا چند هد در استوانه اي بنام جارو كننده قرار داده شده و اين جارو كننده با سرعت rpm1800 در حال دوران نوار ويديورا كه با سرعت نسبتاً كمي از مقابل آن عبور مي كند جارو مي كند . سرعت عملي حركت نوار خيلي آهسته است آهسته تر از آنچه در ضبط صوت معمول است ولي سرعت نسبي بين سطح نوار و شكاف هد متحرك كه سرعت نوشتن ناميده مي شود مطابق شرايط بالا مي‌باشد .

بالا بردن سرعت نوشتن

طرحهائي چند كه در آنها از يك يا چند هد دوار استفاده شده است براي بالا بردن سرعت نوشتن ارائه شده اند . دستگاههاي مورد استفاده در فرستنده موسوم به quadruplex از چهار هد كه با زاويه ۹۰ درجه نسبت به يكديگر حول يك چرخ هد نصف شده‌اند استفاده مي‌شود.
چرخ هد در ثانيه ۲۴۰ دور دوران وي كند و هر كدام از هدها ۱۶/۱ ميدان تصوير تلويزيون را ضبط مي‌كند. در دستگاههاي quadruplex استوديوها از سرعت ۱۰۰۰ دور در هر ثانيه براي هدها نيز استفاده شده است تا كيفيت فركانسي سيگنال ضبط شده به حد مطلوب برسد .

دستگاههاي ويديو كاست از روش « جاروي مارپيچي » كه براي اولين مرتبه در يك vtr صنعتي در سالهاي ۱۹۶۰ عرضه شد استفاده مي شود . در اين دستگاهها نوار مغناطيسي تحت يك زاويه حول استوانه دوار حامل هدها عبور داده مي شود. هدها نوار را تحت يك زاويه تدريجي از يك لبه تا لبه ديگر قطع مي كنند . عملاً نزديك لبه هاي نوار يك فضاي خالي براي ضبط صوت و شود در عرض نوار طوري مايل و شيب دار مي شود . از اين رو از اصطلاح « مسير مورب » يا « جاروي مارپيچي » براي مشخص كردن اين روش استفاده مي شود .
در اكثر دستگاههاي با جاوي مارپيچي دوران هدها طوري ترتيب داده مي‌شود كه هر ضربه دوراني يك هد ۶۰/۱ ثانيه متناسب با طول زماني يك ميدان تصوير تلويزيون طول بكشد. عملاً لازم نيست كه در هر عبور هد از مقابل نورا يك ميدان كامل تصوير ضبط شود. در بعضي ويديو كاستها ميدان تصوير

تقسيم مي شود و هر هد قسمتي از طول يك ميدان تصوير را در هر ضربه ضبط و پخش مي كند . در اين حال براي اجتناب از وقوع ناپايداري در تصوير در محل اتصال دو قسمت آن به دقت فوق العاده اي احتياج است . همين طور هدها درست و دقيق نسبت به هم نصف شده باشند تا از ايجاد خميدگي در تصوير در اثر عدم تطابق هنگام پخش به خصوص در تلويزيون رنگي جلوگيري شود. با اين وصف به علت اين اشكالات تمام vtr هاي مورد استفاده عمومي از روش ضبط و پخش يك ميد

ويديو كاستها هم بايك هد و هم با دو هد ساخته شده اند . هد در اين دستگاه يك دور كامل را در۵۰/ ۱ ثانيه طي مي كند . براي اينكار جارو كننده بايد سرعت ۳۰۰۰ دور در هر دقيقه دوران كند . يك عيب اين دستگاه اين است كه در قسمتي از فاصله دوران هد را ترك مي‌كند و در نتيجه قسمتي از سيگنال تلويزيوني حذف مي شود . براي اين عيب زمان

دوران طوري ميزان مي‌شود كه شكاف حذف سيگنال تلويزيوني در طول امپولس حذف عمودي واقع شود.
در سيستم دو هدي از دو هد كه به فاصله ۱۸۰ درجه از هم دور جارو كننده نصف شده‌اند استفاده مي‌شود. هر كدام از دو هد براي مدت كمي بيش از نيم دور با نوار دو كونتك است و سرعت دوران جارو كننده در اين حال ۱۵۰۰ در هر دقيقه مي باشد كه نصف سرعت دوران دستگاه يك هدي مي باشد . به اين علت يعني نصف بودن سرعت دوران هد بايد در اين دستگاه قطر استوانه هدها دو برابر اتنخاب شود تا سرعت نوشتن ثابت باقي ماند . در اينجا شكافي در سيگنال ضبط ايجاد نمي‌شود و از آنجائيكه هر كدام از دو هد براي كمي بيش از ۱۸۰ درجه با نوار دو كونتكت است و سيگنال ضبط به طور همزمان به هر دو هد داده مي‌شود هر هد كمي بيش از يك ميدان كامل را ضبط مي كند . بدين ترتيب يك روبهم افتادن سيگنال ويديو به وقوع مي‌پيوندد در زماني كه يك هد در حال ترك نوار است همان سيگنالي را ضبط يا پخش مي‌كند كه هد ديگر كه در حال آغاز كونتكت خود است انجام مي دهد . با يك كليد الكترونيك اين رويهم افتادگي هنگام پخش سيگنال حذف مي‌شود .
نوار مغناطيسي تا بدان اندازه حول جارو كننده پيچيده شده است كه در ابتدا و انتهاي هر مسير ويديو مي توان سه سطر افقي اضافي را ضبط كرد . در هنگام پخش جمعاً ۶ سطر رويهم افتادگي وجود دارد كه در طول آن هر دو هد همان سيگنال را دارا هستند . كليد الكترونيك در وسط رويهم افتادگي سيگنال هد همان سيگنال يك هد را قطع و به سيگنال هد ديگر وصل مي كند. نقطه قطع و اتصال كليد طوري انتخاب شده است كه بين ۵ الي ۸ سطر قبل از امپولس سنكرون عمودي واقع شود . با اين عمل ناپايداري تصوير هنگام تغيير اتصال در پايين تصوير كه زياد موردنظر نيست واقع مي شود و از طرفي به اندازه كافي از امپولس سنكرون عمودي دور است تا روي آن اثر نگذارد . علاوه براين سيتم AFC افقي قبل از آغاز اولين سطر تصوير بدون هيچ گونه اشتباهي مجدداً بكار افتاده موثر واقع مي شود.
بي مورد نيست در اينجا نكاتي چند درباره نحوه پيچيدن نوار حول جارو كننده هدها ذكر شود. زاويه پيچش كمي بيش از ۱۸۰ درجه مي باشد . ميله هاي راهنمايي كه در پيچش امگا ازآنها براي تغيير جهت نوار و حركت آن حول جارو كننده استفاده مي شود به ترتيب راهنماي ورودي و راهنماي خروجي ناميده مي شوند. وقتي كه با آن اين راهنما ها در محل خود نصب مي شوند همين طور شكل و زاويه آنها از نقطه نظر محل دقيق ميسر مغناطيسي روي نوار بي تهايت اهميت دارد .

كنترل جارو كننده هد
براي ارائه تصوير تلويزيوني بدون لرزش خميدگي و اعوجاج لازم است حركت جارو كننده هد ويديو توسط يك سيستم كنترل هدايت شود. قلب اين سيستم از يك مقايسه كننده زماني تشكيل شده است كه دو واقعه را در حال ضبط با هم مقايسه مي كند. يكي سيگنال ۳۰ هرتزي است كه از امپولسهاي سنكرون سيگنال مورد ضبط بدست مي آيد و ديگري امپولسي است كه از خود جارو كننده ايجاد مي شود . اين امپولس توسط يك مغناطيس دائمي كه در سطح تحتاني استوانه دوار هد جاسازي شده است و از مقابل يك سيم پيچ ثابت عبور مي كند در اين سيم پيچ زائيده مي شود. سيم پيچ مزبور طوري قرار گرفته است كه هنگامي كه يكي از دو هد كه در حال آغاز ميسر خود روي نوار است و از مقابل آن مي- گذرد امپولس مزبور ايجاد مي شود . اين امپولس عملاً

فيدبك سيستم كنترل است . اگر هد مبدا زودتر يا ديرتر از لحظه معين در محل شروع مسير قرار بگيرد مقايسه كننده يك ولتاژ DC رفع اشتباه توليد مي كند كه ولتاژ ورودي تقويت كننده محرك موتور هدها را تصحيح مي كند . در حين ضبط يك موج مربعي Hz25 كه از امپولس سنكرون عمودي بدست مي‌آيد روي مسير كنترل نوار ويديو ضبط مي شود . هد مسير كنترل در فاصله معيني در طول مسير نوار بعد از عبور حول جارو كننده قرار دارد . س

يگنال مسير كنترل براي ايجاد هماهنگي هنگام پخش مورد استفاده قرار مي گيرد .
اندازه نوار
علاوه بر مسير مورب ويديو در دو لبه نوار دو مسير طولي ديگر قرار دارند. از اين دو مسير يكي براي ضبط صوت و ديگري براي ضبط سيگنال كنترل مورد استفاده قرار مي گيرد . هدهاي ضبط صوت و كنترل معمولاً در يك مجموعه قرار دارند . از آنجائي كه اين دو هد هر كدام بر يك لبه مخالف هم موثرند خطر تداخل بين آنها بسيار كم است .