Časový kód SMPTE - SMPTE timecode
SMPTE časový kód ( / s ɪ m p t já / nebo / s ɪ m t já / ) je sada spolupracujících standardů označit jednotlivé snímky videozáznamu nebo filmu s timecode . Systém je definován Společností filmových a televizních inženýrů ve specifikaci SMPTE 12M. Společnost SMPTE revidovala standard v roce 2008 a změnila jej na dvoudílný dokument: SMPTE 12M-1 a SMPTE 12M-2, včetně nových vysvětlení a upřesnění.
Časové kódy jsou přidávány k filmovým , video nebo zvukovým materiálům a byly také upraveny pro synchronizaci hudby a divadelní produkce . Poskytují časovou referenci pro úpravy, synchronizaci a identifikaci. Timecode je forma metadat médií . Vynález časového kódu umožnil moderní úpravu videokazety a nakonec vedl k vytvoření nelineárních editačních systémů .
Základní pojmy
Časový kód SMPTE je zobrazen ve formátu hodina: minuta: sekunda: snímek a je obvykle reprezentován ve 32 bitech pomocí binárně kódovaného desetinného čísla . K definování použití uživatelských bitů se používají také vlajky pro rámování rámců a barev a tři další bity příznakových binárních skupin . Formáty jiných variant časového kódu SMPTE jsou odvozeny od lineárního časového kódu . Složitější časové kódy, jako je časový kód svislého intervalu, mohou také obsahovat další informace v různých kódováních.
Hodnoty času sekundového časového kódu jsou vyjádřeny v rámcích. Mezi běžné podporované snímkové frekvence patří:
- 24 snímků/s ( film , ATSC , 2K, 4K , 6K)
- 25 snímků/s ( PAL (Evropa, Uruguay, Argentina, Austrálie), SECAM , DVB , ATSC)
- 29,97 (30 ÷ 1,001) snímek/s ( americký systém NTSC (USA, Kanada, Mexiko, Kolumbie atd.), ATSC, PAL-M (Brazílie))
- 30 snímků/s ( ATSC )
Obecně jsou informace o snímkové frekvenci časového kódu SMPTE implicitní, známé z rychlosti příchodu časového kódu z média. Může být také specifikován v jiných metadatech zakódovaných v médiu. Interpretace několika bitů, včetně barevného rámování a bitů drop frame , závisí na základní datové rychlosti. Zejména bit drop frame je platný pouze pro 29,97 a 30 snímků/s.
Diskontinuální časový kód a zpracování setrvačníku
Časové kódy jsou generovány jako nepřetržitý proud hodnot sekvenčních dat. V některých aplikacích se používá čas nástěnných hodin , v jiných je kódovaný čas pomyslným časem s libovolnější referencí. Po provedení série záznamů nebo po hrubých úpravách mohou zaznamenané časové kódy sestávat z nesouvislých segmentů.
Obecně platí, že není možné znát lineární časový kód ( LTC ) aktuálního rámce, dokud snímek již neprošel, kdy je na úpravu příliš pozdě. Praktické systémy sledují vzestupnou sekvenci časového kódu a vyvozují z toho čas aktuálního rámce.
Vzhledem k tomu, že časové kódy v analogových systémech jsou náchylné k chybám bitů a výpadkům, většina zařízení pro zpracování časových kódů kontroluje vnitřní konzistenci v pořadí hodnot časových kódů a pomocí jednoduchých schémat pro opravu chyb opravuje krátké chyby. Hranici mezi nespojitými rozsahy časových kódů tedy nelze přesně určit, dokud neprojde několik následujících rámců.
Časový kód drop-frame
Časový kód drop-frame pochází z kompromisu, který byl zaveden při vytváření barevného videa NTSC. Návrháři NTSC chtěli zachovat kompatibilitu se stávajícími monochromatickými televizory. Aby se minimalizovala viditelnost subnosných na monochromatickém přijímači, bylo nutné udělat z barevného subnosného lichý násobek poloviny frekvence skenování řádků; původně zvolený násobek byl 495. Při snímkové frekvenci 30 Hz je frekvence řádkového skenování (30 × 525) = 15750 Hz. Takže frekvence nosné by byla495/2 × 15750 = 3,898125 MHz. Toto byla původně zvolená frekvence subnosných, ale testy ukázaly, že na některých monochromatických přijímačích byl vidět interferenční obrazec způsobený rytmem mezi barevnou subnosnou a 4,5 MHz zvukovou nosnou. Viditelnost tohoto obrazce by mohla být výrazně snížena snížením násobku nosné frekvence na 455 (čímž se zvýší frekvence úderu z přibližně 600 kHz na přibližně 920 kHz) a tím, že se taktovací frekvence také rovná lichému násobku poloviny frekvence skenování řádků . Této poslední změny bylo možné dosáhnout zvýšením mezivrstvy zvuku o 0,1% na 4,5045 MHz, ale konstruktéři se obávali, že by to mohlo způsobit problémy u některých stávajících přijímačů, místo toho se rozhodli snížit frekvenci subnosných barev, a tím i frekvenci řádkového skenování. a snímková frekvence místo toho o 0,1%. Barevná subnosná NTSC tedy skončila jako 3,579 54 MHz (315/88 MHz), frekvence řádkového skenování je 15. 734265 kHz (9/572 MHz) a snímková frekvence 29. 970029 Hz (30/1,001 Hz).
Změněná snímková frekvence znamenala, že „hodina časového kódu“ při nominální snímkové frekvenci 29,97 snímků/s byla delší než hodina času nástěnných hodin o 3,6 sekundy (pro 29,97 bez časového kódu 01: 00: 00: 00 časový kód drop-frame je 01: 00: 03; 18 a pro non-drop 00: 59: 56: 12 drop-frame je 01: 00: 00; 00), což vede k chybě téměř o minutu a půl za den.
Chcete-li to opravit, byl vynalezen časový rámec SMPTE drop-frame. Navzdory tomu, co název napovídá, při použití časového kódu drop-frame nejsou vynechána ani přeskočena žádná videa. Některé časové kódy jsou spíše vypuštěny. Aby se hodinový časový kód shodoval s hodinou na hodinách, časový kód drop-frame přeskočí čísla rámců 0 a 1 první sekundy každé minuty, kromě případů, kdy je počet minut dělitelný deseti. To způsobí, že časový kód přeskočí 18 snímků každých deset minut (18 000 snímků @ 30 snímků/s) a téměř dokonale kompenzuje rozdíl v rychlosti (ale stále shromažďuje 1 snímek každých 9 hodin 15 minut).
Například sekvence, když jsou počty snímků vynechány:
- 01: 08: 59: 28
- 01: 08: 59: 29
- 01: 09: 00: 02
- 01: 09: 00: 03
Za každou desátou minutu
- 01: 09: 59: 28
- 01: 09: 59: 29
- 01: 10: 00: 00
- 01: 10: 00: 01
Zatímco je zobrazen časový kód bez přetržení s dvojtečkami oddělujícími dvojice číslic-„HH: MM: SS: FF“-rámeček kapky je obvykle reprezentován středníkem (;) nebo tečkou (.) Jako dělič mezi všemi páry číslic- „HH; MM; SS; FF“, „HH.MM.SS.FF“ - nebo jen mezi sekundami a snímky - „HH: MM: SS; FF“ nebo „HH: MM: SS.FF“. Časový kód drop-frame je obvykle zkrácen jako DF a non-drop jako NDF.
Barevné rámování a časový kód
Barva rámování bit je často používán k označení pole 1 barevného rámu tak, že úprava zařízení může ujistit, že upravovat pouze o vhodných barevných hranic sekvence rámu, aby se zabránilo poškození obrazu.
Studiové operace a hlavní hodiny
V operacích televizního studia je podélný časový kód generován generátorem synchronizace hlavního studia a distribuován z centrálního bodu. Centrální synchronizační generátory obvykle odvozují své časování z atomových hodin pomocí síťového času nebo GPS . Studia obvykle provozují více hodin a automaticky se přepnou, pokud jeden selže.
Hudební produkce
Podélný časový kód SMPTE je široce používán k synchronizaci hudby. V Americe, Japonsku a dalších zemích, které se spoléhají na síťovou frekvenci 60 Hz a používají televizní standard NTSC, se pro zvuk často používá snímková frekvence 30 snímků/s . V celé Evropě, Austrálii a všude tam, kde je síťová frekvence 50 Hz a používají se televizní standardy PAL nebo SECAM, se používá standardní snímková frekvence 25 snímků za sekundu Evropské vysílací unie .
Varianty
Časový kód může být připojen k záznamovému médiu několika různými způsoby.
- Lineární časový kód , také známý jako „podélný časový kód“ a „LTC“: vhodný pro záznam na zvukový kanál nebo pro přenos audio kabely pro distribuci ve studiu pro synchronizaci rekordérů a kamer. Aby bylo možné číst LTC, musí být záznam v pohybu, což znamená, že LTC je k ničemu, když je záznam stacionární nebo téměř nehybný. Tento nedostatek vedl k rozvoji VITC.
- Časový kód vertikálního intervalu (VITC, vyslovováno „vit-see“): zaznamenáno do intervalu vertikálního zatemnění videosignálu na každém snímku videa. Výhodou VITC je, že jelikož je součástí přehrávaného videa, lze jej číst, když je páska nehybná.
- Integrovaný časový kód AES-EBU, časový kód SMPTE vložený do digitálního zvukového připojení AES3.
- podélný časový kód řídicí stopy (časový kód CTL): časový kód SMPTE vložený do řídicí stopy videokazety.
- Viditelný časový kód, aka spálený časový kód a BITC (vyslovuje se „bit-see“)-čísla jsou vypálena do videoobrazu, aby lidé mohli snadno přečíst časový kód. Videokazety, které jsou duplikovány s těmito „vypálenými“ čísly časových kódů k videu, se nazývají okenní dabing .
- Filmové vydavatelství, například Keykode .
Dějiny
Timecode byl vyvinut v roce 1967 společností EECO, elektronikou, která vyvíjela videorekordéry a později systémy produkce videa. EECO přidělil své duševní vlastnictví k povolení veřejného použití.
Viz také
- Vypálený časový kód
- Polní dominance
- Časový kód IRIG
- Lineární časový kód
- MIDI časový kód
- Přepisovatelný časový kód spotřebitele
- Časový kód svislého intervalu
Poznámky
Reference
- John Ratcliff (1999). Timecode: Uživatelská příručka, druhé vydání (třetí vydání). Focal Press. ISBN 978-0-240-51539-7.
- Charles Poynton (1996). Technický úvod do digitálního videa . John Wiley & Sons. ISBN 0-471-12253-X.
externí odkazy
- Technický úvod do časového kódu od Charlese Poyntona
- Článek o časovém kódu od Chris Pirazzi
- Synchronizace a časové kódy SMPTE.
- Peter Utz. „Vysvětlen časový kód SMPTE“ . Archivovány od originálu na 2009-02-10.
- Převod mezi SMPTE hh: mm: ss: ff Time Code a Frames with c source code by Brooks Harris