Введение

Стандарты маркировки отдельных кадров видео или фильма временной меткой.

SMPTE timecode ('/s//ɪ//m//p//t//iː/ или '/s//ɪ//m//t//iː/') – это набор взаимосвязанных стандартов для присвоения временного кода отдельным кадрам видео или фильма. Система определена Обществом инженеров кино и телевидения в спецификации SMPTE 12M. SMPTE пересмотрела стандарт в 2008 году, разделив его на двухчастный документ: SMPTE 12M 1 и SMPTE 12M 2, с добавлением новых пояснений и уточнений. Временные коды добавляются к фильмам, видео или аудиоматериалам, а также используются для синхронизации музыки и театральных постановок. Они обеспечивают временную привязку для монтажа, синхронизации и идентификации. Таймкод является формой медиа-метаданных. Изобретение таймкода сделало возможным современный монтаж видеоматериалов и в конечном итоге привело к созданию нелинейных систем редактирования.

Основные понятия

Временной код SMPTE представлен в формате час:минута:секунда:кадр и обычно кодируется 32 битами с использованием двоично-десятичного кода (BCD). Также предусмотрены флаги цветовой синхронизации и пропуска кадров, а также три дополнительных бита флага группы, используемые для определения назначения пользовательских битов. Форматы других вариантов SMPTE timecode выводятся из формата линейного timecode. Более сложные типы timecode, такие как timecode вертикального интервала, могут также содержать дополнительную информацию в различных кодировках. Значения времени субсекундного timecode выражаются в кадрах. Распространенные поддерживаемые частоты кадров включают:
24 кадра/с (кино, ATSC, 2K, 4K, 6K)
25 кадров/с (PAL (Европа, Уругвай, Аргентина, Австралия), SECAM, DVB, ATSC)
29,97 (30 ÷ 1,001) кадра/с (NTSC Американская система (США, Канада, Мексика, Колумбия и др.), ATSC, PAL M (Бразилия))
30 кадров/с (ATSC)

Как правило, информация о частоте кадров SMPTE timecode является неявной и определяется по скорости поступления timecode с носителя. Она также может быть указана в других метаданных, закодированных на носителе. Интерпретация некоторых битов, включая биты цветовой синхронизации и пропуска кадров, зависит от базовой скорости передачи данных. В частности, бит пропуска кадров действителен только для частоты 29,97 и 30 кадров/с.

Непрерывный код времени и обработка маховика

Временные коды генерируются как непрерывный поток последовательных значений данных. В некоторых приложениях используется реальное время, а в других – условное время с произвольной точкой отсчета. После серии записей или предварительного монтажа, записанные временные коды могут состоять из разрозненных сегментов. Как правило, невозможно узнать линейный временной код (LTC) текущего кадра до того, как этот кадр будет обработан, к моменту которого внесение изменений уже невозможно. Практические системы отслеживают возрастающую последовательность временных кодов и на её основе определяют время текущего кадра. Поскольку временные коды в аналоговых системах подвержены битовым ошибкам и пропаданию сигнала, большинство устройств обработки временных кодов проверяют внутреннюю согласованность последовательности значений временных кодов и используют простые схемы коррекции ошибок для устранения кратковременных сбоев. Таким образом, границу между разрозненными диапазонами временных кодов нельзя точно определить, пока не будет просмотрено несколько последующих кадров.

Цветовая рамка и временной код

Бит цветовой рамки часто используется для указания первого поля цветовой рамки, чтобы оборудование для монтажа могло гарантировать редактирование только на корректных границах последовательности цветовых кадров и избежать искажения изображения.

Работа студии и главные часы

В телевизионных студиях продольный таймкод генерируется главным генератором синхронизации студии и распространяется из центральной точки. Главные генераторы синхронизации обычно получают опорное время от атомных часов, используя либо сетевое время, либо GPS. Студии обычно используют несколько генераторов времени и автоматически переключаются на резервный в случае отказа одного из них.

Музыкальная продукция

Продольный SMPTE-таймкод широко используется для синхронизации музыки. Частота кадров 30 кадров/с часто применяется для аудио в Америке, Японии и других странах, использующих электросеть с частотой 60 Гц и телевизионный стандарт NTSC. В Европе, Австралии и во всех странах с электросетью 50 Гц, где применяются телевизионные стандарты PAL или SECAM, используется стандартная частота кадров Европейского вещательного союза – 25 кадров/с.

Варианты

Временной код может быть прикреплен к носителю записи несколькими различными способами. Линейный код времени, также известный как продольный код времени (LTC): подходит для записи на аудиоканал или передачи по аудиопроводам для синхронизации записывающих устройств и камер в студии. Для считывания LTC запись должна быть в движении, что означает, что LTC бесполезен, когда запись неподвижна или почти неподвижна. Этот недостаток привел к разработке VITC. Вертикальный интервальный код времени (VITC, произносится "вит си"): записывается в интервал вертикального гашения видеосигнала на каждом кадре видео. Преимущество VITC заключается в том, что, поскольку он является частью воспроизводимого видео, его можно прочитать, когда лента неподвижна. Встроенный код времени AES EBU, код времени SMPTE, встроенный в цифровое аудиосоединение AES3. Продольный код времени контрольной дорожки (CTL-timecode): код времени SMPTE, встроенный в контрольную дорожку видеокассеты. Видимый код времени, также известный как внедренный код времени (BITC, произносится "бит си") – цифры внедряются в видеоизображение, чтобы люди могли легко считывать код времени. Видеокассеты, дублированные с этими номерами кода времени, внедренными в видео, называются копиями с окном. Фильмовые метки, такие как Keykode.

История

В конце 1960-х годов существовало несколько вариантов кодирования времени (EECO, DaVinci, Siemens и др.). Версия, принятая SMPTE, была разработана Лео О’Доннеллом во время работы в Национальном киносовете Канады. Версия Лео основывалась на времени суток и использовала 80-битное слово, полученное из данных ракетной телеметрии. На версию Лео было выдано несколько патентов (например, US3877799). С тех пор SMPTE внесла ряд изменений, чтобы соответствовать современным технологиям.