رمز وقت SMPTE

الموسوعة الحرة

رمز وقت SMPTE على لوحة التصفيق

رمز الوقت SMPTE ( / ˈsɪmptiː / أو / ˈsɪmtiː / ) هو مجموعة من المعايير المتعاونة لوضع علامة على إطارات الفيديو أو الفيلم الفردية باستخدام رمز وقت . يتم تعريف النظام من قبل جمعية مهندسي الأفلام والتلفزيون في مواصفات SMPTE 12M . قامت SMPTE بمراجعة المعيار في عام 2008 ، وحولته إلى وثيقة من جزأين: SMPTE 12M-1 وSMPTE 12M-2، بما في ذلك التفسيرات والتوضيحات الجديدة.

تتم إضافة رموز الوقت إلى المواد السينمائية أو المرئية أو الصوتية، كما تم تكييفها لمزامنة الموسيقى والإنتاج المسرحي . وهي توفر مرجعًا زمنيًا للتحرير والمزامنة والتعريف. رمز الوقت هو شكل من أشكال بيانات الوسائط . أدى اختراع رمز الوقت إلى جعل تحرير أشرطة الفيديو الحديثة ممكنًا وأدى في النهاية إلى إنشاء أنظمة تحرير غير خطية .

المفاهيم الأساسية

إشارة رمز الوقت SMPTE (يتم التعبير عن القيمة المنطقية 1 من خلال الانتقال في منتصف الفترة. يتم التعبير عن القيمة المنطقية 0 من خلال غياب مثل هذا الانتقال.) بالمقارنة مع رمز مانشستر المشابه ظاهريًا (يتم التعبير عن القيمة المنطقية 0 من خلال الانتقال من الأعلى إلى الأدنى، والقيمة المنطقية 1 من خلال الانتقال من الأدنى إلى الأعلى في منتصف الفترة).

يتم تقديم رمز الوقت SMPTE بتنسيق ساعة: دقيقة: ثانية: إطار ويتم تمثيله عادةً في 32 بت باستخدام نظام عشري مشفر ثنائيًا . هناك أيضًا أعلام إطار إسقاط ولون وثلاثة بتات إضافية لعلامة المجموعة الثنائية تستخدم لتحديد استخدام بتات المستخدم. يتم اشتقاق تنسيقات الأنواع الأخرى من رمز الوقت SMPTE من تنسيق رمز الوقت الخطي . يمكن أن تتضمن أكواد الوقت الأكثر تعقيدًا مثل رمز الوقت الفاصل الرأسي أيضًا معلومات إضافية في مجموعة متنوعة من الترميزات.

يتم التعبير عن قيم وقت الترميز الزمني التي تقل عن الثانية من حيث الإطارات. تتضمن معدلات الإطارات المدعومة الشائعة ما يلي :

  • 24 إطارًا/ثانية ( فيلم ، ATSC ، 2K، 4K ، 6K)
  • 25 إطارًا/ثانية. ( PAL (أوروبا، أوروغواي، الأرجنتين، أستراليا)، SECAM ، DVB ، ATSC)
  • 29.97 (30 ÷ 1.001) إطار/ثانية ( نظام NTSC الأمريكي (الولايات المتحدة وكندا والمكسيك وكولومبيا وغيرها)، ATSC، PAL-M (البرازيل))
  • 30 إطارًا/ثانية. ( ATSC )

بشكل عام، تكون معلومات معدل إطارات رمز الوقت SMPTE ضمنية، ومعروفة من معدل وصول رمز الوقت من الوسيط. ويمكن أيضًا تحديدها في بيانات وصفية أخرى مشفرة في الوسيط. يعتمد تفسير العديد من البتات، بما في ذلك بتات تأطير اللون وبتات الإطار المتساقط ، على معدل البيانات الأساسي. وبشكل خاص، يكون بت الإطار المتساقط صالحًا فقط لـ 29.97 و30 إطارًا/ثانية.

الترميز الزمني المتقطع، ومعالجة دولاب الموازنة

يتم إنشاء أكواد الوقت كدفق مستمر من قيم البيانات المتسلسلة. في بعض التطبيقات، يتم استخدام وقت الساعة الحائطية ، وفي تطبيقات أخرى يكون الوقت المشفر وقتًا افتراضيًا مع مرجع أكثر تعسفًا. بعد إجراء سلسلة من التسجيلات، أو بعد التحرير الخام، قد تتكون أكواد الوقت المسجلة من مقاطع متقطعة.

بشكل عام، ليس من الممكن معرفة الرمز الزمني الخطي ( LTC ) للإطار الحالي إلا بعد مرور الإطار بالفعل، وبحلول ذلك الوقت يكون الوقت قد فات لإجراء أي تعديل. تراقب الأنظمة العملية التسلسل التصاعدي للرمز الزمني وتستنتج وقت الإطار الحالي من ذلك.

نظرًا لأن أكواد الوقت في الأنظمة التناظرية معرضة لأخطاء البتات والانقطاعات، فإن معظم أجهزة معالجة أكواد الوقت تتحقق من الاتساق الداخلي في تسلسل قيم أكواد الوقت وتستخدم مخططات تصحيح الأخطاء البسيطة لتصحيح فترات الخطأ القصيرة. وبالتالي، لا يمكن تحديد الحدود بين نطاقات أكواد الوقت غير المتصلة بدقة حتى تمر عدة إطارات لاحقة.

رمز زمني لإطار الإسقاط

نشأت شفرة الوقت ذات الإطار المنخفض من حل وسط تم تقديمه عند اختراع فيديو NTSC الملون. أراد مصممو NTSC الاحتفاظ بالتوافق مع أجهزة التلفزيون أحادية اللون الموجودة. لتقليل رؤية الموجة الحاملة الفرعية على جهاز استقبال أحادي اللون، كان من الضروري جعل الموجة الحاملة الفرعية الملونة مضاعفًا فرديًا لنصف تردد مسح الخط؛ كان المضاعف المختار في الأصل 495. مع معدل إطار 30 هرتز، يكون تردد مسح الخط (30 × 525) = 15750 هرتز. لذا فإن تردد الموجة الحاملة الفرعية سيكون ⁠495/2×  15750 = 3.898125 ميجا هرتز.

كان هذا هو تردد الموجة الحاملة الفرعية الذي تم اختياره في الأصل، لكن الاختبارات أظهرت أنه في بعض أجهزة الاستقبال أحادية اللون يمكن رؤية نمط تداخل ناتج عن النبض بين الموجة الحاملة الفرعية الملونة والموجة الحاملة الصوتية المتوسطة 4.5 ميجا هرتز. يمكن تقليل رؤية هذا النمط بشكل كبير عن طريق خفض مضاعف تردد الموجة الحاملة الفرعية إلى 455 (وبالتالي زيادة تردد النبض من حوالي 600 كيلو هرتز إلى حوالي 920 كيلو هرتز) وجعل تردد النبض مساويًا أيضًا لمضاعف فردي لنصف تردد مسح الخط. كان من الممكن تحقيق هذا التغيير الأخير عن طريق رفع الموجة الحاملة الصوتية المتوسطة بنسبة 0.1٪ إلى 4.5045 ميجا هرتز، لكن المصممين، الذين كانوا قلقين من أن هذا قد يسبب مشاكل مع بعض أجهزة الاستقبال الحالية، قرروا بدلاً من ذلك تقليل تردد الموجة الحاملة الفرعية الملونة، وبالتالي كل من تردد مسح الخط ومعدل الإطارات، بنسبة 0.1٪ بدلاً من ذلك. وبالتالي انتهى الأمر بالموجة الحاملة الفرعية الملونة في NTSC إلى 3.579 54  ميجا هرتز ( ⁠315/88⁠  ميغا هرتز)، تردد مسح الخط هو 15.734265  كيلو هرتز ( ⁠9/572(  MHz) ومعدل الإطارات 29.970029  هرتز (30/1.001[1] هرتز  .

يعني معدل الإطارات المتغير أن ساعة من رمز الوقت بمعدل إطارات اسمي يبلغ 29.97 إطار/ثانية كانت أطول من ساعة من وقت الساعة الحائطية بمقدار 3.6 ثانية (بالنسبة لرمز الوقت غير المنقطع 29.97 01:00:00:00 رمز وقت إسقاط الإطار هو 01:00:03؛ 18 وبالنسبة لإطار إسقاط غير المنقطع 00:59:56:12 هو 01:00:00؛ 00)، مما يؤدي إلى خطأ يبلغ دقيقة ونصف تقريبًا على مدار اليوم. [2]

ولتصحيح هذا، تم اختراع كود زمني SMPTE بإسقاط الإطارات. وعلى الرغم مما يوحي به الاسم، لا يتم إسقاط أو تخطي أي إطارات فيديو عند استخدام كود زمني بإسقاط الإطارات. بل يتم إسقاط بعض أكواد الوقت . ولجعل ساعة من كود الوقت تتطابق مع ساعة على مدار الساعة، يتخطى كود الوقت بإسقاط الإطارات أرقام الإطارات 0 و1 من الثانية الأولى من كل دقيقة، باستثناء الحالات التي يكون فيها عدد الدقائق قابلاً للقسمة على عشرة. [أ] يتسبب هذا في تخطي كود الوقت 18 إطارًا كل عشر دقائق (18000 إطارًا بمعدل 30 إطارًا/ثانية) ويعوض بشكل مثالي تقريبًا عن الفرق في المعدل (ولكنه لا يزال يتراكم إطارًا واحدًا كل 9 ساعات و15 دقيقة). [ب] [3]

على سبيل المثال، التسلسل عندما يتم إسقاط عدد الإطارات:

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

لكل عشر دقائق

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

بينما يتم عرض رمز الوقت غير المنسدل بعلامات نقطتين تفصل بين أزواج الأرقام - "HH:MM:SS:FF" - يتم تمثيل إطار الإسقاط عادةً بفاصلة منقوطة (؛) أو نقطة (.) كفاصل بين جميع أزواج الأرقام - HH؛MM؛SS؛FF أو HH.MM.SS.FF - أو فقط بين الثواني والإطارات - HH:MM:SS؛FF أو HH:MM:SS.FF . [ج] يتم اختصار رمز الوقت المنسدل عادةً إلى DF وغير المنسدل إلى NDF.

تأطير الألوان والرمز الزمني

غالبًا ما يتم استخدام بت تأطير اللون للإشارة إلى الحقل 1 من إطار اللون حتى تتمكن معدات التحرير من التأكد من التحرير فقط على حدود تسلسل إطار اللون المناسبة من أجل منع تلف الصورة.

عمليات الاستوديو والساعات الرئيسية

في عمليات استوديو التلفزيون ، يتم إنشاء رمز زمني طولي بواسطة مولد المزامنة الرئيسي للاستوديو وتوزيعه من نقطة مركزية. تستمد مولدات المزامنة المركزية توقيتها عادةً من ساعة ذرية ، باستخدام إما وقت الشبكة أو نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) . عادةً ما تقوم الاستوديوهات بتشغيل ساعات متعددة والتبديل تلقائيًا في حالة فشل إحداها.

انتاج الموسيقى

يُستخدم رمز SMPTE الزمني الطولي على نطاق واسع لمزامنة الموسيقى. غالبًا ما يتم استخدام معدل إطارات يبلغ 30 إطارًا/ثانية للصوت في أمريكا واليابان ودول أخرى تعتمد على تردد التيار الرئيسي 60 هرتز وتستخدم معيار التلفزيون NTSC . يتم استخدام معدل الإطارات القياسي لاتحاد البث الأوروبي البالغ 25 إطارًا/ثانية في جميع أنحاء أوروبا وأستراليا وأينما يكون تردد التيار الرئيسي 50 هرتز ويتم استخدام معايير التلفزيون PAL أو SECAM . [4]

المتغيرات

يمكن إرفاق رمز الوقت بوسيط التسجيل بعدة طرق مختلفة.

  1. الرمز الزمني الخطي ، المعروف أيضًا باسم الرمز الزمني الطولي (LTC): مناسب للتسجيل على قناة صوتية، أو يتم حمله عبر أسلاك صوتية للتوزيع داخل الاستوديو لمزامنة المسجلات والكاميرات. لقراءة LTC، يجب أن يكون التسجيل متحركًا، مما يعني أن LTC عديم الفائدة عندما يكون التسجيل ثابتًا أو شبه ثابت. أدى هذا القصور إلى تطوير VITC.
  2. رمز زمني بفاصل عمودي (VITC، يُنطق "فيت-سي"): يتم تسجيله في الفاصل الزمني العمودي للطمس لإشارة الفيديو في كل إطار من الفيديو. تتمثل ميزة VITC في أنه نظرًا لكونه جزءًا من فيديو التشغيل، فيمكن قراءته عندما يكون الشريط ثابتًا.
  3. رمز زمني مضمن AES-EBU ، رمز زمني SMPTE مضمن في اتصال صوتي رقمي AES3.
  4. رمز الوقت الطولي لمسار التحكم (رمز الوقت CTL): رمز وقت SMPTE مضمن في مسار التحكم في شريط الفيديو.
  5. رمز الوقت المرئي، والمعروف أيضًا باسم رمز الوقت المحروق و BITC (ينطق "بت-سي") - يتم نسخ الأرقام في صورة الفيديو حتى يتمكن البشر من قراءة رمز الوقت بسهولة. تُعرف أشرطة الفيديو التي يتم تكرارها بأرقام رمز الوقت المحروقة في الفيديو باسم " نسخ النوافذ" .
  6. ملصقات الأفلام، مثل Keykode .

تاريخ

كانت هناك عدة تكرارات لرمز الوقت في أواخر الستينيات (EECO، DaVinci، Seimens، إلخ). تم تطوير الإصدار الذي تبنته SMPTE بواسطة Leo O'Donnell أثناء عمله في المجلس الوطني للأفلام في كندا. أشارت نسخة Leo إلى وقت اليوم واستخدمت كلمة مكونة من 80 بتًا مشتقة من قياس عن بعد للصواريخ. تم إصدار العديد من براءات الاختراع على إصدار Leo (US3877799، على سبيل المثال). منذ ذلك الوقت، أجرت SMPTE العديد من التغييرات لمواكبة التكنولوجيا.

انظر أيضا

ملحوظات

  1. ^ نظرًا لأن المحررين الذين يقومون بالقصات يجب أن يكونوا على دراية بالفرق في طور الناقل الفرعي للألوان بين الإطارات الفردية والزوجية، فمن المفيد تخطي أزواج أرقام الإطارات.
  2. ^ يقوم رمز وقت الإطار المنسدل بإسقاط 18 من 18000 رقم إطار، وهو ما يعادل ⁠1/1000⁠ ، تحقيق 30 × 0.999 = 29.97 إطار/ثانية. وهذا أبطأ قليلاً من معدل إطارات NTSC الحقيقي ⁠30/1.001=  29.970029  إطار/ثانية. والفرق هو إطار NTSC إضافي واحد لكل مليون إطار زمني، وهو خطأ توقيت متبقي يبلغ 1.0  جزء في المليون أو ما يقرب من 2.6 إطار (86.4 ميلي ثانية) في اليوم، وهو ما يعتبر ضئيلاً.
  3. ^ تُستخدم النقطة عادةً على أجهزة VTR والأجهزة الأخرى التي لا تحتوي على القدرة على عرض الفاصلة المنقوطة.

مراجع

  1. ^ "معايير التلفزيون الملون: أوراق وسجلات مختارة من NTSC" تحرير دونالد فينك، ماكجرو هيل، 1955
  2. ^ ستراشان، ديفيد. "الوقت المناسب" (PDF) . تم الاسترجاع في 27 أغسطس 2021 .
  3. ^ "ST 12-1:2008 - SMPTE Standard - For Television — Time and Control Code". St 12-1:2008 : 1–40. فبراير 2008. doi :10.5594/SMPTE.ST12-1.2008. ISBN 978-1-61482-268-4. تم أرشفته من الأصل في 19 يونيو 2018. عند تطبيق تعويض الإطار المتساقط على رمز وقت تلفزيوني NTSC، يتم تقليل الانحراف الإجمالي المتراكم بعد ساعة واحدة إلى حوالي 3.6 مللي ثانية. يبلغ الانحراف الإجمالي المتراكم على مدار فترة 24 ساعة حوالي 2.6 إطارًا (~86 مللي ثانية).
  4. ^ "المزامنة ورمز الوقت SMPTE (رمز الوقت)" . تم الاسترجاع في 2020-03-18 .
  • جون راتكليف (1999). رمز الوقت: دليل المستخدم، الطبعة الثانية (الطبعة الثالثة). دار فوكال للنشر. رقم ISBN 978-0-240-51539-7.
  • تشارلز بوينتون (1996). مقدمة تقنية للفيديو الرقمي . جون وايلي وأولاده. رقم ISBN 0-471-12253-X.
  • مقدمة تقنية لـ Timecode بقلم تشارلز بوينتون
  • مقالة عن الكود الزمني بقلم كريس بيرازي
  • المزامنة ورموز الوقت SMPTE.
  • بيتر أوتز. "شرح رمز وقت SMPTE". مؤرشف من الأصل في 10 فبراير 2009.
  • التحويل بين رمز الوقت والإطارات في SMPTE hh:mm:ss:ff باستخدام كود المصدر c بواسطة Brooks Harris
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=SMPTE_timecode&oldid=1241417444"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate