cinta de vídeo cuádruple

La cinta de vídeo cuádruple de 2 pulgadas (también llamada cinta de vídeo cuádruple de 2" o cuádruple ) fue el primer formato de cinta de vídeo analógica de grabación práctico y comercialmente exitoso. ^{[ 1 ]} El formato utiliza cinta magnética de 2 pulgadas de ancho (51 mm) y fue desarrollado y lanzado para la industria de la televisión en 1956 por Ampex , una empresa estadounidense con sede en Redwood City, California . ^{[ 2 ]} La primera grabadora de vídeo que utilizaba este formato se construyó ese mismo año. Este formato revolucionó las operaciones de la televisión y la producción televisiva , ya que el único medio de grabación disponible para la industria televisiva hasta entonces era la película cinematográfica . 

Dado que la mayoría de las emisiones diferidas de las cadenas de televisión estadounidenses de la época utilizaban película kinescópica , cuyo revelado requería tiempo, las cadenas buscaban una forma más práctica, rentable y rápida de emitir la programación televisiva en las zonas horarias occidentales, en lugar del costoso y laborioso procesamiento y edición de la película. Ante estos desafíos, las emisoras intentaron adaptar la tecnología de grabación en cinta magnética (que ya se utilizaba para la grabación de audio) para su uso también en televisión . En 1954, la industria televisiva estadounidense consumía más material fílmico que todos los estudios de Hollywood juntos. ^{[ 3 ]}

El término "quadruplex" se refiere al uso de cuatro cabezales magnéticos de grabación/reproducción montados en una rueda de cabezales que giran transversalmente (a lo ancho) a través de la cinta a una velocidad de 14 386 RPM ^{[ 4 ]} (para 960 franjas grabadas por segundo) para las grabadoras NTSC de 525 líneas/30 fps y a 15 000 RPM (para 1 000 franjas por segundo) para aquellas que utilizan el estándar de vídeo PAL de 625 líneas/25 fps . Este método se denomina escaneo en cuadratura, a diferencia del transporte de escaneo helicoidal utilizado por formatos de cinta de vídeo posteriores. La cinta corría a una velocidad de 7,5 o 15 pulgadas (190,5 o 381,0 mm) por segundo; las pistas de audio, control y cue se grababan de forma lineal estándar cerca de los bordes de la cinta. La pista cue se utilizaba como una segunda pista de audio o para grabar tonos cue o código de tiempo para la edición de vídeo lineal . ^{[ 5 ]}  

El formato quadruplex emplea grabación segmentada; cada pista de vídeo grabada transversalmente en una cinta de vídeo quad de 2 pulgadas contiene un dieciseisavo (NTSC) o un vigésimo (PAL) ^{[ 6 ]} de un campo de vídeo entrelazado. (Para los sistemas NTSC, los cálculos sugieren que se requieren 15 pasadas transversales del cabezal, cada una compuesta por 16 líneas de vídeo, para completar un campo). Esto significaba que el formato quad de 2 pulgadas no admitía funciones de reproducción avanzadas, como reproducción fija, avance y retroceso, o reproducción a velocidad variable. De hecho, el formato quadruplex solo podía reproducir imágenes reconocibles cuando la cinta se reproducía a velocidad normal. ^{[ 7 ]} Sin embargo, era capaz de producir imágenes de altísima calidad con una resolución horizontal de aproximadamente 400 líneas por altura de imagen , y siguió siendo el estándar de facto de la industria para la transmisión televisiva desde su creación en 1956 hasta mediados de la década de 1980, cuando formatos de cinta de vídeo más nuevos, más pequeños y de menor mantenimiento, como la cinta de vídeo tipo C, la reemplazaron. ^{[ 8 ]} 

Existían tres variantes diferentes del quad de 2 pulgadas:

• Banda baja, que fue la primera variedad de quad introducida por Ampex en 1956,
• Banda alta, que utilizaba un ancho de banda mayor para grabar vídeo en la cinta, lo que resultaba en un vídeo de mayor resolución procedente de la grabadora de cinta de vídeo (VTR), y
• Cinta de banda súper alta, que utilizaba un tono piloto para una mejor estabilidad de la base de tiempo, y cinta de mayor coercitividad .

La mayoría de las máquinas de cuatro canales fabricadas a finales de los años 60 y 70 por Ampex pueden reproducir cintas de cuatro canales de 2 pulgadas tanto de banda baja como de banda alta. ^{[ 9 ]}

En la década de 1950, la retransmisión de la programación televisiva para las zonas horarias Central , Montaña y Pacífico mediante películas kinescópicas era un proceso apresurado y arriesgado. Esto se debía a que los estudios y las operaciones de las principales cadenas de televisión de la Costa Oeste disponían de muy poco tiempo para recibir el vídeo de la Costa Este (en directo a través de circuitos de retransmisión por microondas o cable coaxial arrendados por la compañía telefónica AT&T ), grabarlo en películas kinescópicas y revelarlo para enviarlo a través de la red de AT&T a las emisoras locales afiliadas en el oeste de Estados Unidos. Esto solía significar que la película kinescópica se emitía casi inmediatamente después de salir del equipo de revelado, aún caliente del secador. Las cadenas las denominaban "películas calientes". En 1954, las cadenas utilizaban más película virgen para kinescopios que todos los estudios de Hollywood juntos, llegando a gastar hasta 4000 dólares por media hora. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

Ampex, al observar la impracticabilidad de los prototipos de grabadoras de cinta de vídeo de Bing Crosby Enterprises (BCE) y RCA , comenzó a desarrollar un formato de cinta de vídeo más práctico, teniendo en cuenta la economía de la cinta y, además, ofreciendo una solución a los problemas de retardo de las redes en la Costa Oeste. A partir de 1952, Ampex construyó el prototipo de VTR Mark I, ^{[ 12 ] [ 13 ]} utilizando una cinta de 2 pulgadas (51 mm) de ancho. Ampex decidió que, en lugar de que la cinta se moviera a alta velocidad frente a un cabezal fijo para grabar suficiente ancho de banda para el vídeo (como funcionaban los prototipos de VTR de BCE y RCA mencionados anteriormente), el cabezal se movería rápidamente a través de la cinta, que se movía relativamente despacio. Esto dio como resultado que el Mark I utilizara un escaneo arqueado , que consistía en un disco giratorio con una cara (donde se montaban los cabezales) que contactaba con la cinta (a diferencia del borde de la rueda del cabezal en el escaneo de cuadratura transversal). Esto dio como resultado que se grabara una pista en forma de arco a lo ancho de la cinta. ^{[ 14 ]} El escaneo arqueado resultó en una velocidad de cabezal a cinta de aproximadamente 2500 pulg/s (63 500 mm/s) , pero los problemas con la estabilidad de la base de tiempo de la señal de video reproducida de la cinta llevaron a Ampex a abandonar el escaneo arqueado en favor del sistema de escaneo transversal más confiable. ^{[ 15 ] [ 16 ]}    

Ampex continuó hasta mediados de la década de 1950 con los prototipos de grabadoras Mark II ^{[ 17 ]} y Mark III. ^{[ 18 ]} La Mark II fue la primera en utilizar modulación FM para grabar la señal de vídeo entrante en la cinta como una portadora FM modulada a la entrada de vídeo, lo que resultó en una mejora drástica en la calidad de reproducción de vídeo en comparación con la Mark I, que utilizaba modulación AM y resultaba en una reproducción de vídeo bastante deficiente y ruidosa durante la reproducción.

El Mark IV ^{[ 19 ]} fue la máquina que se demostró públicamente por primera vez en la convención de la Asociación Nacional de Radiodifusores y Televisivos (ahora NAB ) (el NAB Show ) en Chicago el 14 de abril de 1956. Después de que William Lodge de CBS terminara su discurso, el Mark IV reprodujo su imagen y palabras casi de inmediato, causando un "pandemonio" entre los asistentes asombrados. ^{[ 10 ]} El Mark III anterior recibió algunas mejoras estéticas y también se demostró en la sede de Ampex en Redwood City el mismo día. Ambas demostraciones fueron un éxito y Ampex recibió  pedidos por valor de 2 millones de dólares para la máquina en cuatro días. ^{[ 10 ]}

Más tarde, Ampex lanzó los primeros modelos de VTR cuádruple basados ​​en el Mark IV, que también eran prototipos, el VRX-1000, ^{[ 20 ]} del cual se fabricaron 16. Las máquinas fabricadas posteriormente fueron los modelos de producción final y se designaron como VR-1000. ^{[ 21 ]} El precio anunciado para la grabadora de vídeo Ampex a finales de 1956 era de 45 000 dólares ( equivalente a 533 000 dólares en 2025 ). ^{[ 22 ]}

En 1957, poco después de que Ampex introdujera el formato quad de 2 pulgadas, RCA presentó una VTR compatible con quad, la TRT-1A . RCA la denominó "grabadora de cinta de televisión", ya que la palabra "videocinta" era una marca registrada de Ampex en ese momento. ^{[ 23 ]}

Ampex desarrolló y lanzó modelos actualizados y mejorados de sus grabadoras de cuatro pistas, comenzando con la VR-1000B a mediados de 1959. En ese momento, Ampex anunció que se habían vendido más de 360 ​​VR-1000 en todo el mundo, más de 250 en los EE. UU., aproximadamente 30 en cada red, 100 por estaciones independientes y 20 por compañías de producción. ^{[ 24 ]} La segunda generación VR-2000 ^{[ 25 ]} apareció en 1964, seguida de una versión económica reducida, la VR-1200, en 1966 y la serie AVR de VTR, AVR-1, AVR-2 y AVR-3 en la década de 1970. La AVR-2 fue la más compacta de las VTR de cuatro pistas, utilizando energía CA convencional de 120  voltios (V) monofásica de tipo doméstico para funcionar, en lugar de la energía CA trifásica  de 208 o 220 V requerida por las máquinas de cuatro pistas más grandes. RCA también lanzó modelos posteriores de grabadoras de vídeo cuádruples, como la TR-22, la TR-70 y la TR-600.

CBS fue la primera cadena de televisión en usar cinta de video cuádruple de 2 pulgadas, usándola para una transmisión diferida en la Costa Oeste de Douglas Edwards and the News el 30 de noviembre de 1956. ^{[ 26 ]} El programa de CBS Arthur Godfrey's Talent Scouts del 24 de diciembre de 1956, se convirtió en el primer programa de entretenimiento en ser transmitido en vivo a la nación desde Nueva York y grabado para una retransmisión diferida en la Zona Horaria del Pacífico . ^{[ 27 ] [ 28 ]} El 22 de enero de 1957, el programa de juegos de NBC Truth or Consequences , producido en Hollywood, se convirtió en el primer programa en ser transmitido en todas las zonas horarias desde una cinta de video pregrabada. ^{[ 29 ]}

Los ingenieros de Ampex que trabajaron en el desarrollo de la cinta de vídeo cuádruple de 2 pulgadas desde la Mark I hasta la VR-1000 fueron Charles Ginsburg , ^{[ 26 ]} Alex Maxey , Fred Pfost , Shelby Henderson , Charlie Anderson y Ray Dolby (quien más tarde fundó Dolby Laboratories ). ^{[ 30 ] [ 31 ]}

A medida que las máquinas de dos pulgadas se volvieron más fiables, comenzaron a utilizarse en la producción de retransmisiones exteriores (OB). Estas enormes máquinas requerían su propio camión para albergarlas y eran increíblemente laboriosas, lo que exigía un mantenimiento considerable in situ. A pesar de ello, permitían a los ingenieros de vídeo de las retransmisiones exteriores ofrecer repeticiones instantáneas y generar secuencias de apertura sobre las que se podían añadir subtítulos. ^{[ 32 ]}

2-inch quad is no longer used as a mainstream format in TV broadcasting and video production, having long ago been supplanted by easier-to-use, more practical and lower-maintenance analog tape formats like 1" Type C (1976), U-matic and Betacam. Television and video industry changes to digital video tape (DVCAM, DVCPro and Digital Betacam) and high-definition (HDCAM) made analog tape formats increasingly obsolete.^[98]

Operation of VR-1000-era machines required the skills of a highly trained video engineer. When a tape was changed, the operator spent as much as half-an-hour, "lining-up" the VTR—that is, carrying out specialized technical adjustments to calibrate the machine to the tape before it was ready for playback. From VR-1200/2000 onward, improvements in head manufacturing/refurbishing tolerances, timebase correction, and greater thermal stability of solid-state electronics made tape changes possible in under a minute and needed servo calibrations only once per shift. From AVR-1 onward, servos were self-calibrating and tape changes were as fast as the operator could articulate threading.^[99]

The few quadruplex VTRs which remain in service are used for the transfer and/or restoration of archival 2-inch quad videotape material to newer data storage formats, although mainstream TV serials from the 1950s to late 1960s have mostly already been remastered onto more modern media some years ago, even digitized within the last decade.^[100]

• 2 Inch open reel to reel analog video system
• Vacuum guide to support videotape for record
• Tape speed 15 ips. (381 mm/s) [7.5 ips in half speed mode)
• Video record FM signal
• One analog control track (240 Hz) 20 mils [bottom of videotape]
• Two analog audio tracks: 2 audio tracks or one audio and one cue tone track or one audio track and one linear timecode track
• Analog audio track 70 mils [top of videotape]
• Analog audio cue track 20 mils
• Video track angle 89.5 deg.
• Video track height/length ~ 1.82 inches, ~ 46.2mm
• Four video record/play heads at 90 deg. (rotary transformer – Ampex, rotary brush – RCA)
• Drum dia. 2 inches – (50.8mm)
• Video penetration ~ .002 inches – 50 micron
• 525-lines video has 32 video tracks
• 625-lines video has 40 video tracks
• Video scanner rotation: 525 line 14,400 rpm (240 rps) (1,000 stripes per second), 625 15,000 rpm
• Video head write speed: 525 line 1508 ips (38.3 m/s), 625 39.9 m/sec (1570.8 ips)
• Video track width 10 mils – .25 mm
• Video track pitch 15.6 mils – .40 mm
• 16.4 horizontal lines per head in 525. (64 lines recorded per rotation of the head drum assembly)
• Video track per second 960.
• Studio reel ~60 minutes, 4,800 feet.
• Video FM modes: Low band, High Band, B&W, Super High Band^[101]

The tape used in quadruplex machines may have magnetic particles oriented transversely, to increase the magnetic field strength of the tape when read transversely. This allows for higher signal to noise ratios and the possibility of reducing linear or longitudinal tape speeds. The particles are oriented by applying a strong transverse magnetic field during manufacturing after the particles are applied but before the tape is baked to fix the particles in place.^{[102][103][104]}

• VTR
• Videotape
• Ampex 2 inch helical VTR
• Contrast with helical scan recording
• Erhard Kietz's work at Ampex
• Lunar Orbiter Image Recovery Project, recovered still images from physically similar tapes

• Former OB video engineer discussed the differences between 2 inch machines and 1 inch video machines
• Video systems theory, with expanded information on the history of 2-inch Quad.
• Quadruplex Park, Museum of 2-inch Quad VTRs.
• The Edsel Show was the first TV entertainment program originating from the West Coast to be delayed for the West Coast on videotape.
• The History of Recording Technology, with a section with pictures on 2-inch quad and Ampex's development and introduction of it.
• The Birth of Video Recording.
• Promotional kinescope extolling the benefits of producing commercials on videotape instead of film.
• CED Magic's page on 2" quad.
• Color Television History page about early Color VTR.
• Bosch 2" VTR 1970.
• RCA VTRs.
• RCA VTR details.
• Quad Videotape Group, helping to preserve the content, machines and the knowledge to use them in conjunction with the Library of Congress. Has historical information and discussion list.