Временной код SMPTE - SMPTE timecode

Временной код SMPTE (/ˈsɪмптя/ или /ˈsɪмтя/) представляет собой набор взаимодействующих стандартов для маркировки отдельных кадров видео или фильма с помощью временной код. Система определяется Общество инженеров кино и телевидения в спецификации SMPTE 12M. SMPTE пересмотрела стандарт в 2008 году, превратив его в документ, состоящий из двух частей: SMPTE 12M-1 и SMPTE 12M-2, включая новые пояснения и пояснения.

Коды добавлены в фильм, видео или аудиоматериал, а также были адаптированы для синхронизации Музыка и театральная постановка. Они предоставляют время для редактирования, синхронизация и идентификация. Тайм-код - это форма медиа метаданные. Изобретение тайм-кода стало современным редактирование видеозаписи возможно и привело в конечном итоге к созданию системы нелинейного монтажа.

Базовые концепты

Сигнал временного кода SMPTE (A 1 выражается переходом в средней точке периода. A 0 выражается отсутствием такого перехода.) По сравнению с внешне похожим кодом Манчестера (A 0 выражается посредством высокого к- низкий переход, 1 при переходе от низкого к высокому в середине периода).

Временной код SMPTE представлен в час: минута: секунда: кадр формат и обычно представлен в 32-битном формате с использованием двоично-десятичный код. Это также drop-frame и цветное обрамление флаги и три дополнительных флаг двоичной группы биты, используемые для определения использования пользовательских битов. Форматы других разновидностей тайм-кода SMPTE являются производными от формата линейный временной код. Более сложные временные коды, такие как вертикальный интервал временного кода может также включать дополнительную информацию в различных кодировках.

Значения времени субсекундного временного кода выражаются в кадрах. Общий поддерживается частота кадров включают:

  • 24 кадра / сек (фильм, ATSC, 2К, 4K, 6К)
  • 25 кадров / сек (PAL (Европа, Уругвай, Аргентина, Австралия), СЕКАМ, DVB, ATSC)
  • 29,97 (30 ÷ 1,001) кадра / сек (NTSC Американская система (США, Канада, Мексика, Колумбия и др.), ATSC, ПАЛЬМА (Бразилия))
  • 30 кадров / сек (ATSC )

Как правило, информация о частоте кадров временного кода SMPTE является неявной, она известна по скорости поступления временного кода из носителя. Это также может быть указано в других метаданных, закодированных на носителе. Интерпретация нескольких битов, в том числе цветное обрамление и падение кадра бит, зависит от базовой скорости передачи данных. В частности, бит пропуска кадров действителен только для номинальной частоты кадров 30 кадров / с.

Прерывистый тайм-код и обработка маховиком

Временные коды генерируются как непрерывный поток последовательных значений данных. В некоторых приложениях настенные часы используется, в других случаях время в кодировке является условным временем с более произвольной ссылкой. После выполнения серии записей или грубого редактирования записанные временные коды могут состоять из прерывистых сегментов.

Как правило, узнать линейный тайм-код невозможно (LTC ) текущего кадра до тех пор, пока он не пройдет, и к этому времени уже слишком поздно вносить изменения. Практические системы следят за возрастающей последовательностью тайм-кода и по нему делают вывод о времени текущего кадра.

Поскольку временные коды в аналоговых системах подвержены битовым ошибкам и выпадениям, большинство устройств обработки временного кода проверяют внутреннюю согласованность в последовательности значений временного кода и используют простые схемы исправления ошибок для исправления коротких пакетов ошибок. Таким образом, граница между диапазонами прерывистого временного кода не может быть определена точно, пока не пройдут несколько последующих кадров.

Временной код с пропущенным кадром

Временной код с пропущенным кадром возник из компромисса, введенного при изобретении цветного видео NTSC. Разработчики NTSC хотели сохранить совместимость с существующими монохромными телевизорами. Чтобы минимизировать видимость поднесущей в монохромном приемнике, необходимо было сделать поднесущую цвета нечетным кратным половине частоты строчной развертки; первоначально выбранным кратным было 495. При частоте кадров 30 Гц частота строчной развертки составляет (30 × 525) = 15750 Гц. Таким образом, частота поднесущей была бы 495/2 × 15750 = 3,898125 МГц. Это была изначально выбранная частота поднесущей, но тесты показали, что на некоторых монохромных приемниках можно увидеть интерференционную картину, вызванную биением между цветной поднесущей и звуковой интернесущей 4,5 МГц. Видимость этого паттерна может быть значительно уменьшена за счет уменьшения частоты поднесущей, кратной 455 (таким образом, увеличивая частоту биений примерно с 600 кГц до примерно 920 кГц), и за счет того, что частота биений также равна нечетному кратному половине частоты строчной развертки. . Это последнее изменение могло быть достигнуто за счет увеличения межнесущей звука на 0,1% до 4,5045 МГц, но разработчики, обеспокоенные тем, что это может вызвать проблемы с некоторыми существующими приемниками, вместо этого решили уменьшить частоту цветовой поднесущей и, следовательно, частоту строчной развертки. а частоту кадров - на 0,1%. Таким образом, цветовая поднесущая NTSC составила 3,57954545 МГц (точно 315/88 МГц), частота строчной развертки - 15734,27 Гц (точно 9/572 МГц) и частота кадров 29,97 Гц (точно 30/1.001 Гц).[1]

Измененная частота кадров означала, что «час тайм-кода» при номинальной частоте кадров 30 кадров / с при воспроизведении со скоростью 29,97 кадра / с был длиннее часа времени настенных часов на 3,6 секунды, что приводило к ошибке почти полторы минуты за день.

Чтобы исправить это, был изобретен тайм-код SMPTE с пропуском кадров. Несмотря на то, что следует из названия, нет видеокадры пропадают или пропускаются при использовании временного кода с пропущенным кадром. Скорее, некоторые из временные коды сброшены. Чтобы час тайм-кода совпадал с часом на часах, тайм-код с пропуском кадров пропускает номера кадров 0 и 1 первой секунды каждой минуты, за исключением случаев, когда количество минут делится на десять.[а] Это приводит к тому, что временной код пропускает 18 кадров каждые десять минут (18 000 кадров при 30 кадрах / с) и почти полностью компенсирует разницу в скорости.[b]

Например, последовательность, когда количество кадров сбрасывается:

01:08:59:28
01:08:59:29
01:09:00:02
01:09:00:03

За каждую десятую минуту

01:09:59:28
01:09:59:29
01:10:00:00
01:10:00:01

В то время как тайм-код без выпадения отображается двоеточиями, разделяющими пары цифр - «ЧЧ: ММ: СС: FF» - выпадающий кадр обычно представлен точкой с запятой (;) или точкой (.) В качестве разделителя между всеми парами цифр - «HH; MM; SS; FF», «HH.MM.SS.FF» - или только между секундами и кадрами - «HH: MM: SS; FF» или «HH: MM: SS.FF».[c] Временной код с пропущенным кадром обычно обозначается как DF, а без пропуска - как NDF.

Цветовое кадрирование и временной код

А цветное обрамление Бит часто используется для обозначения поля 1 цветовой рамки, чтобы монтажное оборудование могло гарантировать редактирование только на соответствующих границах последовательности цветных кадров, чтобы предотвратить искажение изображения.

Студийные операции и основные часы

В телестудия операций, продольный тайм-код генерируется студией главный генератор синхронизации и распространяется из центральной точки. Генераторы центральной синхронизации обычно получают время от атомные часы, используя сетевое время или GPS. Студии обычно используют несколько часов и автоматически переключаются, если одна из них выходит из строя.

Музыкальное производство

Продольный тайм-код SMPTE широко используется для синхронизации музыки. Частота кадров 30 кадров / с часто используется для звука в Америке, Японии и других странах, которые полагаются на частоту сети 60 Гц и используют NTSC телевизионный стандарт. В Европейский вещательный союз стандартная частота кадров 25 кадров / с используется в Европе, Австралии и везде, где частота сети составляет 50 Гц, а PAL или СЕКАМ используются телевизионные стандарты.[2]

Варианты

Временной код может быть прикреплен к носителю записи различными способами.

  1. Линейный таймкод, также известные как «продольный тайм-код» и «LTC»: подходят для записи по аудиоканалу или передачи по аудиоканалу для распространения в студии для синхронизации записывающих устройств и камер. Чтобы читать LTC, запись должна двигаться, а это означает, что LTC бесполезен, когда запись стационарна или почти неподвижна. Этот недостаток привел к развитию VITC.
  2. Временной код вертикального интервала, (VITC, произносится как «вит-см»): записывается в интервал вертикального гашения видеосигнала на каждом кадре видео. Преимущество VITC в том, что, поскольку это часть воспроизводимого видео, его можно прочитать, когда лента неподвижна.
  3. Встроенный тайм-код AES-EBU, Тайм-код SMPTE, встроенный в соединение цифрового аудио AES3.
  4. продольный временной код контрольной дорожки (Временной код CTL): временной код SMPTE, встроенный в контрольную дорожку видеокассеты.
  5. Видимый временной код, a.k.a. встроенный тайм-код и BITC (произносится как «побитовый просмотр») - числа врезаны в видеоизображение, чтобы люди могли легко прочитать временной код. Видеокассеты, которые дублируются с этими номерами временного кода, «встроенными» в видео, известны как оконные дубли.
  6. Пленочные этикетки, такие как Keykode.

История

Тайм-код был разработан в 1967 году EECO,[3] компания по производству электроники, которая разработала видеомагнитофоны, а затем и системы видеопроизводства. EECO передала свою интеллектуальную собственность для публичного использования.[нужна цитата ]

Смотрите также

Заметки

  1. ^ Поскольку редакторы, выполняющие нарезки, должны знать о разнице в фазе цветовой поднесущей между четными и нечетными кадрами, полезно пропускать пары номеров кадров.
  2. ^ Временной код с пропущенным кадром отбрасывает 18 из 18000 номеров кадров, что эквивалентно 1/1000, получив 30 × 0,999 = 29,97 кадра / с. Это немного медленнее, чем истинная частота кадров NTSC. 30/1.001 = 29.97002997 кадр / с. Разница составляет один дополнительный кадр NTSC на 1000000 кадров временного кода, остаточная ошибка синхронизации составляет 1,0.промилле или примерно 2,6 кадра (86,4 миллисекунды) в день, что считается незначительным.
  3. ^ Точка обычно используется на видеомагнитофонах и других устройствах, которые не могут отображать точку с запятой.

использованная литература

  1. ^ «Стандарты цветного телевидения - Избранные документы и записи NTSC» под редакцией Дональда Финка, МакГроу Хилл, 1955 г.
  2. ^ «Синхронизация и временной код SMPTE (временной код)». Получено 2020-03-18.
  3. ^ "Редактирование видео". Museum.tv. Архивировано из оригинал на 2018-07-15.
  • Джон Рэтклифф (1999). Тайм-код: руководство пользователя, второе издание (Третье изд.). Focal Press. ISBN  978-0-240-51539-7.
  • Чарльз Пойнтон (1996). Техническое введение в цифровое видео. Джон Вили и сыновья. ISBN  0-471-12253-X.

внешние ссылки