记录介质

储存视频和音频的介质

记录介质是用以储存视频和音频的介质，一般为磁带结构。因为数码视频和音频文件可以占去很多空间容量，所以一般以数字格式储存在磁带上。

简介

现在市面上常见的几种数码摄像机记录介质有MIDIDV、MicroMV、DVCAM，因为其他介质并不流行，有的更糟淘汰命运。

记录介质的种类如下：（1）卤化银全息干板。卤化银乳胶均匀涂布在片基上，构成软片（醋酸盐、涤纶片）或干板（玻璃）。（2）重铬酸盐明胶。重铬酸盐明胶几乎具有相位全息图的理想特性，可产生很大的折射率变化，衍射效率最高达100%，再现像显得很“干净”。缺点：灵敏度低，稳定度差，在高温高湿度环境下容易消象，在实际应用中需经封胶处理，才能长期保存。（3）光导热塑料。加热使塑料软化，在电场作用下变形，然后再冷却使塑料硬化，形成浮雕型位相全息图。光导热塑可擦除后重复使用。

磁记录介质

磁记录介质以其磁化的空间分布来记录和存储信息的磁性材料称作磁记录介质。从结构看，磁记录介质可分为磁粉涂布型介质和连续薄膜型介质两大点。按其磁性分类均属于硬磁材料。

对磁记录介质的主要要求是：1.剩余磁化强度Mr高；2.矫顽力Hc适当高；3.磁滞回线（B-H）曲线接近矩形，Hc附近的dB/dH尽量大；4.磁层均匀，厚度适当.记录密度越高，磁层越薄；5.磁性粒子的大小均匀并呈单畴状态；6.磁致伸缩小，不产生明显的加压退磁效应；7.Br和Hc等基本磁特性的温度系数小，不产生明显的加热退磁效应；8.在有磁粉的场合，要求磁性粒子易分散；在磁场作用下容易取向排列，不形成磁路闭合的粒子团.表1和表2给出几种常用磁粉和薄膜介质的主要性能.

磁记录介质具有性能可靠、使用方便、成本低廉、易于保存和重复使用等特点，从而成为当今信息社会必不可少的信息记录材料。

磁记录技术及其发展磁记录技术的发展并不漫长。1888年，美国人奥·史密斯发表论文，认为磁性录音是可行的。1898年丹麦人普尔生将声音信号转变成电流，电流使电磁铁产生磁场，将钢丝连续磁化，然后再通过电磁感应将信号读出来转换为声音。后来他又发明了支流偏磁方式改进实验。由于普尔生对磁记录的特殊贡献，人们将其称之为“磁记录之父”。随后由于高分子材料的进步以及交流偏磁技术和环型磁头的发明，最终在20世纪30年代出现了磁带录音机。1947年，磁记录方式被使用于存储计算机数字信号。

最早的硬盘是由IBM公司于1956年生产的“IBM305RAMAC”，其记录密度只有几个Kb/in2，容量只有5MB，却由50个24英寸的磁盘组构成，体积同普通沙发相差无几。但其后硬盘的面密度一直在不断地得到迅速提高。1991年随着磁阻磁头（MR）的使用，加上部分响应最大似然通道（PRML）技术的采用，硬盘记录密度的年增长率从40%增大到60%。特别是在1988年，法国巴黎大学的研究小组首先在Fe/Cr多层膜中发现了巨磁电阻（GMR）效应，并在1997年IBM公司将其应用于硬盘之上后，硬盘记录密度的年增长率更是增大到100%。

虽然硬盘的面密度一直在以惊人的速度提高，但是这期间采用溅射法加工成连续薄膜作为硬盘介质的历史只有20年。以薄膜作为硬盘记录介质的阶段大致可以分为以下5个阶段：

第1个阶段（1984-1994）是读、写头都为磁感应磁头的阶段，获取合适的记录介质以及提高硬盘的制造技术是主要目标；

第2个阶段（1990-2000）是采用了磁阻磁头（MR）技术，大大提高了磁头的灵敏性，降低了噪声，提高了信噪比（SNR）。不过信噪比的提高幅度仍有限；

第3个阶段（1998-2002）是采用了巨磁阻（GMR）磁头技术，大大改善了信噪比/磁记录密度也迅猛提高；

第4个阶段是在2001年采用在记录层下加入稳定层、虚拟增加磁粒子体积的AFC（反铁磁性耦合）介质步入了实用化阶段，在一定程度上缓解了超顺磁效应极限限制的问题；

第5个阶段是当前正在热点研究并已初步实用化的技术，采用了有别于以往纵向磁记录介质，即垂直磁记录阶段。

光记录介质

光记录介质是利用薄膜材料中的局部光学参数变化，例如反射率、折射率和透射率的变化代表信号的“写人”，如果已变化区表示“1”，未变化区表示“0”，这样就可以在薄膜上写入数字信号。这种光学参数的变化可以长时间保持与未变化区的区别，则写入的信号就可以存储，这种能实现光学参数的变化，达到记录和读出信号的薄膜材料称为光记录材料或光记录介质。光记录材料的品种很多，按材料不同可以分为金属薄膜、硫族元素薄膜、多元合金薄膜和有机薄膜等；按功能可以分为可擦除重写的薄膜和不可擦除不能重写的薄膜。在光记录材料中，相变材料是应用最广泛的一类，其中硒、碲、硅及锗类元素半导体和它们的二元、三元及多元合金材料都得到了研究及应用。和无机材料相比有机材料用作光记录介质的研究与日俱增，它具备无机材料不可能具备的优点：（1）熔化或软化温度低，记录灵敏度高；（2）热传导系数小，记录点小，可获得高的信噪比；（3）可采用旋转涂布法制膜，成本较低；（4）光学与热性能可以通过改变有机分子的结构来进行调整；（5）毒性小。例如用于一次写入式光盘的介质有菁染料、酞菁、萘醌及二硫醇镍络合物等。螺噁嗪、螺噻喃、TCNQ金属络合物等光致变色化合物用作可擦重写材料研究。

全息记录介质

与普通照相底片记录的图像不同，全息记录介质需要记录的是物光与参考光的干涉图样。这种干涉图样实际上是一系列精细的光栅结构的集合，其空间频率常常超过1000lp/mm，而普通照相底片的空间分辨率响应一般不超过200lp/mm。因此，全息记录介质必须具有很高的空间分辨率。然而，高分辨率意味着低感光灵敏度。因为对感光介质的高空间分辨率要求，意味着构成该介质的感光颗粒的几何尺寸必须很小，因而其感光面积也就很小。但每个感光颗粒又必须吸收一定数量的光子才能显影，于是，就正常曝光而言，高分辨率感光介质所需能量密度远大于低分辨率介质。目前，针对不同类型全息图的记录和不同记录波长，有多种类型的全息记录材料可供选择，主要包括卤化银乳胶、重铬酸盐明胶、光致聚合物、光致抗蚀剂、光导热塑料、光折变晶体、光致二向色性材料等。

高速成像记录介质

高速成像记录介质分为银盐记录介质（胶片）和固体成像器件（CCD和CMOS）。前者需事后处理才能得到图像信息，但是有空间分辨率高和空间带宽积高的优势；后者能实时记录，但是空间分辨率和空间带宽积相对较小。

不同磁记录介质

MiniDV磁带

以MiniDV为纪录介质的数码想像机在数码摄像机市场上占有主要的地位。它是通过1/4英寸的金属蒸镀带来记录高质量的数字视频信号。DV视频的特点是：影像清晰，水平解析度高达500线，可产生无抖动的稳定画面。DV视频的亮度取样频率为13.5MHZ，与D1格式的相同，为了保证最好的画质纪录，DV使用了4：2：0（PAL）数字分量记录系统。

MicroMV磁带

MicroMV磁带俗称MV带，是索尼公司新开发的一种数字视频纪录介质。它采用了MPEG-2的压缩技术，在不降低画面质量的前提下，能有效压缩影像的体积，节省空间和重量。它所记录的音视频和DV无异，而在体积上更显得轻。

MV带的体积大概是DV体积的70%，使用MV带的数码摄像机自然在体积上也会减少。它的最大特点，就是通过内置的一块芯片，详细记录音视频在介质中的位置，方便用户回放和搜索。

DVCAM磁带

DVCAM格式也是由索尼公司在1996年开发的一种视音频储存介质，其性能和DV几乎一模一样，不同的就是两者磁迹的宽度，DV磁带的磁迹宽度为10毫米，而DVCAM的磁迹宽度为15微米。由于记录速度不同，DV是18.8毫米每秒，而DVCAM是28.8毫米每秒，所以两者在记录时间上也有所差别，DV带是60—276分钟的影音，而DVCAM带可以记录34—184分钟。

在视频和音频的采录方面，DV和DVCAM基本相同，记录码率为25Mbps，音频采用48kHz和32kHz两种采样模式，都可以通过IEEE1394火线下载到电脑上进行非编剪辑。

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