Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

SMPTE таймкод ( / с ɪ м р т я / или / с ɪ м т я / ) представляет собой набор стандартов сотрудничества для обозначения отдельных кадров видео или пленок с таймкод . Система определена Обществом 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.

Временные коды добавляются к фильмам , видео или аудиоматериалам, а также были адаптированы для синхронизации музыки и театральной постановки . Они обеспечивают временную привязку для редактирования, синхронизации и идентификации. Тайм-код - это форма метаданных мультимедиа . Изобретение тайм-кода сделало возможным редактирование современных видеокассет и в конечном итоге привело к созданию систем нелинейного монтажа .

Основные понятия [ править ]

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

Временной код SMPTE представлен в формате час: минута: секунда: кадр и обычно представлен в 32-битном формате с использованием десятичного двоичного кода . Также есть флаги пропуска кадра и цветового кадрирования и три дополнительных бита флага двоичной группы, используемые для определения использования пользовательских битов. Форматы других разновидностей тайм-кода SMPTE являются производными от линейного тайм-кода . Более сложные временные коды, такие как временной интервал вертикального интервала, также могут включать дополнительную информацию в различных кодировках.

Значения времени субсекундного временного кода выражаются в кадрах. Общие поддерживаемые частоты кадров включают:

  • 24 кадра / сек ( пленка , ATSC , 2K, 4K , 6K)
  • 25 кадров / сек ( PAL (Европа, Уругвай, Аргентина, Австралия), SECAM , DVB , ATSC)
  • 29,97 (30 ÷ 1,001) кадров / сек ( американская система NTSC (США, Канада, Мексика, Колумбия и т. Д.), ATSC, PAL-M (Бразилия))
  • 30 кадров / сек ( ATSC )

В общем, 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, включая биты цветового кадрирования и пропуска кадров , 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 [ править ]

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

Как правило, невозможно узнать линейный тайм-код ( LTC ) текущего кадра до тех пор, пока кадр уже не прошел, и к этому времени уже слишком поздно вносить изменения. Практические системы следят за возрастающей последовательностью тайм-кода и на основании этого 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 [ править ]

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 на монохромном приемнике, необходимо было сделать поднесущую цвета нечетным кратным половине частоты строчной развертки; первоначально выбранное кратное число было 495. При частоте кадров 30 Гц частота строчной развертки составляет (30 × 525) = 15750 Гц. Таким образом, частота поднесущей была бы495/2 × 15750 = 3,898125 МГц. Это была изначально выбранная частота поднесущей, но тесты показали, что на некоторых монохромных приемниках можно было 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 путем 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 (точно315/88 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 кадра. Несмотря на то , что следует из названия, не видеокадры не отбрасываются или пропускаются при использовании раскрывающихся кадров таймкода. Скорее, отбрасываются некоторые временные коды . 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. [a] Это заставляет временной код пропускать 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 сокращенно как DF, а без выпадения - как NDF.

Цветное кадрирование и тайм-код [ править ]

Цвето обрамление бит часто используются для обозначения поля 1 цветного кадра , так что редактирование оборудования может убедиться , чтобы редактировать только на соответствующих границах последовательности кадров цвета для того , чтобы предотвратить коррупцию изображения.

Студийные операции и основные часы [ править ]

В телевизионных студиях продольный тайм-код генерируется генератором мастер-синхронизации студии и распределяется из центральной точки. Генераторы центральной синхронизации обычно получают время от атомных часов , используя либо сетевое время, либо GPS . Студии обычно работают с несколькими часами и автоматически переключаются, если одна из них выходит из строя.

Музыкальное производство [ править ]

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 телевизионный стандарт NTSC . Европейский вещательный союз стандартная частота кадров 25 кадр / с используется по всей Европе, Австралии и везде , где частота сети 50 Гц, а PAL или SECAM используются телевизионные стандарты. [2]

Варианты [ править ]

Временной код может быть прикреплен к носителю записи множеством различных способов.

  1. Линейный тайм-код , также известный как «продольный тайм-код» и «LTC»: подходит для записи на аудиоканале или передачи по аудиоканалам для распространения в студии для синхронизации записывающих устройств и камер. Чтобы читать LTC, запись должна двигаться, а это означает, что LTC бесполезен, когда запись неподвижна или почти неподвижна. Этот недостаток привел к развитию VITC.
  2. Временной код вертикального интервала (VITC, произносится как «vit-see»): записывается в интервал вертикального гашения видеосигнала на каждом кадре видео. Преимущество VITC в том, что, поскольку он является частью воспроизводимого видео, его можно прочитать, когда лента неподвижна.
  3. Встроенный тайм-код AES-EBU, временной код SMPTE, встроенный в соединение цифрового аудио AES3.
  4. Продольный временной код контрольной дорожки (временной код CTL): временной код SMPTE, встроенный в контрольную дорожку видеоленты.
  5. Видимый временной код, также известный как 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, называются оконными дублями .
  6. Пленочные этикетки, такие как Keykode .

История [ править ]

Тайм-код был разработан в 1967 году EECO, [3] компанией, занимающейся электроникой, которая разработала видеомагнитофоны, а затем и системы видеопроизводства. EECO передала свою интеллектуальную собственность для публичного использования. [ необходима цитата ]

См. Также [ править ]

  • Встроенный тайм-код
  • Полевое доминирование
  • Таймкод IRIG
  • Линейный тайм-код
  • MIDI таймкод
  • Перезаписываемый пользовательский тайм-код
  • Временной код вертикального интервала

Заметки [ править ]

  1. ^ Поскольку редакторы, выполняющие нарезку, 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 эквивалентно1/1000, получив 30 × 0,999 = 29,97 кадра / с. Это немного медленнее, чем истинная частота кадров NTSC.30/1,001 = 29,97 002997  кадров / с. Разница составляет один дополнительный кадр NTSC на 1000000 кадров временного кода, остаточная ошибка синхронизации составляет 1,0  ppm 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.

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Стандарты цветного телевидения - Избранные документы и записи NTSC" под редакцией Дональда Финка, МакГроу Хилл 1955
  2. ^ «Синхронизация и временной код SMPTE (временной код)» . Проверено 18 марта 2020 .
  3. ^ «Монтаж видео» . Museum.tv . Архивировано из оригинала 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 [ править ]

  • Техническое введение в тайм-код Чарльза Пойнтона
  • Статья Криса Пирацци о таймкоде
  • Синхронизация и временные коды SMPTE.
  • Питер Утц. «Разъяснение временного кода SMPTE» . Архивировано из оригинала на 2009-02-10. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  • Преобразование между временным кодом SMPTE hh: mm: ss: ff и кадрами с исходным кодом c Брукс Харрис