О чтении лент 3/4 от БЭСМ-6 и применени БВГ для этого.
Сегодня Международный день пива или International Beer Day. И пятница. Попробуем разобраться в вопросе, из серии без поллитра не понять. Прямо практически с озвучивания идеи считать ленту от БЭСМ на не родном магнитофоне, идут потоком советы использовать БВГ от видика, что очень напоминает [совет стать ёжиком]
Жили-были мыши и все их обижали. Как-то пошли они к мудрому филину и говорят:
- Мудрый филин, помоги советом. Все нас обижают, коты разные, совы. Что нам делать?
Филин подумал и говорит:
- А вы станьте ежиками. У ежиков иголки, их никто не обижает.
Мыши обрадовались и побежали домой. Но по дороге одна мышка сказала:
- Как же мы станем ежиками? - и все побежали обратно, чтобы задать этот вопрос мудрому филину.
Прибежав, они спросили:
- Мудрый филин, а как же мы станем ежиками?
И ответил филин:
- Ребята, вы меня ерундой не грузите. Я стратегией занимаюсь., что мне кажется очень странно. Видимо пришло время сделать пост, почему это самоочевидно неудачное и очень трудно реализуемое решение не было озвучено тогда. Видимо по частям в комментариях его не все читали, если высказывание этой идеи стало учащаться (что с другой стороны и радует, тема набирает популярность).
Каждый человек с парой таких добродетелей как лень и нетерпение должен сразу подумать, а куда можно ленточку 19 мм от БЭСМ-6 засунуть в наши дни чтоб считать. Если оригинального НМЛ нет, то первый кандидат это U-matic. У него лента 3/4 дюйма, что равно 19 мм, должна пролезть, ну куда она денется!
ЛПМ от U-MATIC
Вторая мысль, должна вызвать резонный вопрос о возможности считать информацию. У видаков ширина дорожки обычно в диапазоне 85-152 микрона, а плотность записи информации которую мы хотим считать была 20 бит на мм -> шаг 50 микрон, тут должен зазвучать тревожный звоночек, а при наклоном считывании не будет сразу по паре бит лезть? Проверить нужно.
К счастью у U-matic наклон дорожек маленький 4,91 градуса, и как можем видеть вроде всё круто получается, сгоняем сырые даные и натравливаем специально написанную (кем, каждый делает выбор между собой, Пушкиным и тем знакомым парнем) программу которая извлечёт необходимую информацию из сырых данных.
Однако всего одно вонзание лопаты на пол штыка вызывает возмущёный крик МОПСТУДЕЙ (или у некоторых более неприличный, а то и вызывающе непристойный). Зона где проходят наклоные дорожки у U-matic занимает только 85% от ширины ленты :((((
И чтобы ленточка поехала необходимо напрочь переделать систему управления, дорожка с РСИ в формате БЭСМ-6 явно не совпадает с разметочными синхроимпульсами у U-matic.
В большой кассете U-matic помещается 1527 метров плёнки, но 500м от БЭСМ в неё не влезет, по причине того, что она в три с лишним раза более толстая, а это означает если человек без тормозов будет резать ее посреди самой интересной записи, потери информации будут гарантированы, или прийдётся переделывать ЛПМ U-matic, очень сильно при этом.
Есть ещё одна трудность, которая должна быть очевидна тем, кто знает физику с математикой или понял всё в прошлых постах с тэгом НМЛ. Это падение уровня сигнала когда щель магнитной головки которая считывает информацию не совпадает по наклону с щелью головки которая записывала информацию.
В стандарте VHS запись без промежутков между строками достигалась
за счёт наклона щели на дорожках А и В в +6 и -6 градусов,
этого достаточно чтоб сигналы с них не влияли друг на друга.
Более наглядно
А у БВГ всех стандартов наклон щели относительно головок в НМЛ от БЭСМ-6 гарантирован! Это может быть и не катастрофа, во всяком случае точно не полная катастрофа, скорость у головок относительно ленты выше, и у большинства БВГ наклон первые единицы градусов. Но учитывать это при оцифровке необходимо, как говорят сейчас хайли лайкли потребуется дорабатывать кроме системы управления ЛПМ и усилитель сигнала с БВГ.
Логично обратить после этого взор в глубь времён, к старым системам записи на одно или двух дюймовых лентах возникших уже после первого Ампекса, когда стали использовать не почти вертикально вращающихся головки, а крутящиеся с большим наклоном.
Вот вроде достойный вариант, в 1,68 дюйма наша ленточка войдёт как влитая, а программисты как оптимисты стукнут себя пяткой в грудь, и скажут мол гавно вопрос, подложите под катушки прокладочки в 5/8 дюйма и протяните ленту (цифру озвучат те из них кто простые дроби считать умеет). Те кто работают с механикой 5/8 назовут из уголка памяти рядом с таблицей умножения, и прокладку будут делать 16 мм, но обычно кто в своих рассуждениях добираются до этого места, понимают необходимость и ещё несколько деталей изготовить, и установить их в механизм с последующей юстировкой, а программисты упускают ещё пару тонких моментов о которых будет ниже.
В стойке VR660 с человеком для масштаба,
они одинакового размера с VR1500 на фото вверху.
Основной проблемой ЛПМ наклонно-строчных видеомагнитофонов является точность реализации положения и геометрических параметров строчек записи на магнитной ленте, т.е. формата записи. Для этого в данном случае все компоненты ЛПМ (цилиндр с головками, все направляющие, ведущий вал, прижимной ролик, поверхности неподвижных головок и пр.) должны быть строго перпендикулярны основанию ЛПМ (допустимая погрешность измеряется единицами и долями секунд). Для того чтобы обеспечить естественный заход магнитной ленты на поверхность цилиндра Н и ее последующий выход, поверхности направляющих стоек G и I, контактирующие с лентой, выполнены конической формы. В результате формируется тракт движения магнитной ленты с постепенным переходом между уровнями подающей и приемной катушки. Кроме того, на неподвижной части цилиндра с вращающимися головками с высокой точностью установлена опорная винтовая направляющая Guide band - отрезок износостойкой металлической ленты, с которой должен контактировать опорный край магнитной ленты, причем так, чтобы при этом лента одинаково плотно прилегала к поверхности цилиндра.
Как показала практика, описанный механизм не подходит для крупносерийного производства, так как даже при надлежащей точности выполнения его компонентов требует трудоемких ручных операций, например, по установке опорной направляющей и точной «посадке» на нее магнитной ленты, что под силу лишь механикам высочайшей квалификации. Следует также отметить особые требования, предъявляемые к системам автоматического регулирования скорости ленты и вращения диска с головками. Так как никакие ошибки по скорости здесь недопустимы, эти системы должны быть астатическими, работать синхронно и отрабатывать ошибки, возникающие из-за проскальзывания магнитной ленты в узле ее протягивания ведущим валом и прижимным роликом. Для этого при видеозаписи комбинированной головкой К на ленту записываются импульсы управления, которые при воспроизведении сравниваются с кварцованной опорной частотой с устранением ошибок. Звуковая часть головки К содержит дополнительную стирающую головку, обеспечивающую стирание старой фонограммы на участке после головки Е, стирающей магнитную ленту по всей ее ширине.
Перевод обозначений.
А - подающая катушка с магнитной лентой;
В - подвижная стойка датчика натяжения ленты;
С - направляющий ролик;
D, F, J - направляющие стойки
(цилиндрические);
Е - головка общего стирания;
G, I - направляющие стойки (конические);
Н - вращающийся цилиндр
с головками;
К - головка комбинированная универсальная (синхрозвуковая);
L - ведущий вал;
М - прижимной ролик;
N - датчик автостопа (наличия ленты); O - приемная катушка;
Guide band - винтовая направляющая;
video tape - магнитная лента.
Ёжики не блондинки с маникюром, но их можно отнести только к существам средней криворукости. Электронные убогие с механической точки зрения самоделки можно не упоминать, но собранная в школьные годы не только картоная камера обскура, но и самодельная кинокамера на 16 мм плёнку, которая на белом экране ясно показала царапинами по киноплёнке всю меру моей аккуратности. Кстати она (аккуратность) была и не самая плохая, первое место по району и десятое в городе-герое Москве по судомоделизму гарантируют это.
В жизни встречал некоторое количество людей которые сами сделали всю механику лучше заводских образчиков вертушек для пластинок и/или ЛПМ магнитофонных. Сам в самодельном двухкассетнике использовал по бесхребетному готовые венгерские ЛПМ, отлично зная предел своих возможностей. Но вот ни с одним человеком, который просто для удовольствия, взял и сделал сам себе ЛПМ для видака, пересечься в жизни не получилось. Хотя среди радолюбителей не мало народу больного на всю голову и с золотыми руками, подкреплёнными использованием служебного положения! По причине такого печального жизненного опыта, вызывает удивление советы решительно менять угол наклона БВГ, изменять конструкцию ЛПМ или учинить ей полный DIY.
Уж проще как-нибудь самому из 13 (одну дорожку РСИ можно исключить из 14 дорожек, но это не намного упрощает задачу) головок (лучше два таких блока сделать, плюс несколько головок ещё добавить, для более равномерной проводки ленты) от кассетников собрать в гребёнку, и её к какому-нибудь катушечному магнитофону приспособить, чем таким Кунг-Фу с извращением угла наклона у БВГ заниматься, и системы управления конструировать. Хотя для месье знающих толк в извращениях, есть такая маленькая радость, как продублированный синхросигнал на БЭСМовской ленте, который с помощью двух линий задержки можно выделить, и использовать для коррекции скорости магнитной ленты и оборотов БВГ.
Потому разум взывает, обратить внимание на стандарт Type C videotape, который известен у нас как «Видеофонограмма Формат Ц», или «дюймовый формат» - это стандарт несегментированный формат наклонно-строчной видеозаписи, разработанный SMPTE для записи композитного телевизионного видеосигнала вещательного качества и использующий магнитную ленту шириной в один дюйм. Кинематическая схема таких видеомагнитофонов была с α-образной петлей магнитной ленты, охватывающей барабан видеоголовок по спирали. Запись видеосигнала в этом формате называется 1-головочной, что означает запись полного телевизионного кадра 1 вращающейся головкой за оборот. Но часть кадрового гасящего импульса длительностью 10,5 строк не помещалась, для этого в БВГ устанавливалась ещё третья головка для их записи, по этой причине Type C иногда называют ещё как «полутораголовочный» формат.
Кстати любопытный вопрос, полный комплект технической документации проще найти на советский или импортный видеомагнитофон в наши безумные дни? Писать и публиковать техдокументацию у нас не смотря на все ГОСТы и ЕСКД наши люди очень не любили, и всячески манкировали этим делом.
Каждая дорожка видеозаписи, наклонённая к краю магнитной ленты под углом 2,56° (для нашего гиблого дела это очень хорошо, потери уровня сигнала минимальные), занимала в длину 411,5 мм, обеспечивая высокую скорость магнитных головок относительно плёнки 21,39 метров в секунду (не смотря на другой конструктив БВГ относительно БЭСМовских головок, можно надеятся на хороший уровень сигнала). Скорость магнитной ленты в лентопротяжном механизме составляла 23,98 сантиметров в секунду. Этот формат впервые позволял осуществлять полноценный электронный монтаж и воспроизведение со скоростью, отличной от скорости записи, а также стоп-кадр. Значит скорости вращения ЛПМ и БВГ можно регулировать штатными средствами как минимум в разы! Неужели Аллах услышал наши молитвы?
Type C
А из этого приятно следует, что подложив прокладку в три мм под катушки, изготовив всего несколько деталей с высокой точностью, установив их с трудностями описанными выше (цилиндр с головками, все направляющие, ведущий вал, прижимной ролик, поверхности неподвижных головок и пр. должны быть строго перпендикулярны основанию ЛПМ, допустимая погрешность измеряется единицами и долями секунд), ну и при наличии сервисного мануала с комплектом схем или времени на разработку своей системы управления, можно обманув аппарат, считать всю зону за ОДИН оборот головки, что даёт теоретическую возможность дальше все вопросы решать программно.
К сожалению, для таких механизмов использовали лучшие ленты которые можно было купить в то время за деньги. Тереть сыпящиеся старые ленты о БВГ с скоростями в десятки метров в секунду у меня не поднимается рука, хотя можно и попробовать пропустить кусочек из принесённой на опыты, или какой-нибудь перемотанный кусок от ЕСки с известным содержанием, дабы дать размяться любителям решать кросворды. Парни для видеомонтажа когда оцифровывают старые ленты руководствуются принципом - раненых не подбирать, пропадение части изображения в мелькающих картинках человек всё равно не заметит, а магнитофоны формата С/Ц были первыми которые аппаратно подставляли сигнал когда были провалы при чтении ленты. Это тоже нужно учесть при подключении АЦП, и писать сырой сигнал с головок после предварительного усилителя, а не с штатного выхода на панели.
Как тонко замечают анонимы память нынче дешёвая. Хвала Аллаху милостивому и милосердному, сейчас даже частное лицо с фамилией не Абрамович(Рома), уже может позволить себе купить массив или накопитель, который может писать поток в 240М/сек, с ёмкостью позволяющей в оконцовке записать около 1,3 Тб сырых данных.
Для любителей программирования нужно напомнить один тонкий момент, плохо отражённый в популярной литературе с википедиями. В формате Type C головка чертит по магнитной ленте не просто наклонную линию, а геликоиду :(( А из этого автоматически следует, что для вычесления координат каждой точки потребуется вычислять синус и косинус плюс несколько сложений и умножений, и минимум с двойной точностью. Любопытно сколько времени уйдёт на расшифровку подобной записи?
В свете этого нужно понять, что идея использовать переделаный в рукопашную VHS или U-matic звучит на уровне от предложений мыть руки после туалета и перед едой, до крутить тупо в лоб терабайты с тригонометрией, а не расчитать заранее табличные значения, ополовинить массив сырых даных от заведомо лишней половины информации относящейся к промежуткам между дорожками на ленте, выделить зоны, а потом уже крутить их в оперативке парами в хвост и гриву. Не все очевидные решения стоит озвучивать подобно Мудрому Филину, особенно если они содержат в себе ряд мышиных вопросов на засыпку.
По этой причине любителям бросать советы в духе Мудрого Филина можно предложить для разминки челенж. Взять ленточку 1/2 дюйма 9 дорожек от олдскульного ИБМ совместимого накопителя, с которой считана информация и заранее известна, отматать её в видеокасету, засунуть её в VHS/BETACAM/etc механизм который они надеюсь благополучно обманут, оцифровать поток и расшифровать его.
После сравнить с исходными данными,
и возможно возгордится успехами.
[БВГ да ЛПМ]тоже бывают замечания о аббревиатурах,
БВГ Блок Вращающихся головок
ЛПМ ЛентоПротяжный механизм
РСИ Разметочный Синхро Импульс
А оно надо стандартные сокращения каждый раз расшифровывать?
Случайные читатели тут не очень задерживаются,
а те кто готовы их погуглить остаются и так автоматично.
Надеюсь прочитанное будет полезно хоть кому-нибудь.
ЗЫ если у кого случайно завалялся катушечный Type C видик, то можно и воздерзнуть прогнать через него тестовую ленту, если найдутся желающие/спонсоры скоростные широкополосные АЦП и масивы шустрые предоставить на время, а без этого уж лучше в сентябре на старом добром студийном магнитофоне ранее описаным способом ленту погонять, так куда безопаснее для записанного содержимого получится.