АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Коррекция временной базы

Коррекция временной базы (КВБ) — это техника, предназначенная для уменьшения или устранения ошибок, вызванных механической нестабильностью, присутствующей в аналоговых записях на механических носителях. Без коррекции временной базы сигнал с видеомагнитофона (ВМГ) или ВКР не может быть смешан с другими, более стабильными по времени устройствами, такими как генератор титров и видеокамера, используемыми в телевизионных студиях и на этапах пост-продакшна.

Коррекция временной базы компенсирует ошибки, буферизуя видеосигнал по мере его считывания с видеоленты с нестабильной скоростью и выдавая его после задержки с постоянной скоростью. Синхрогенератор обеспечивает временную привязку для всех устройств в системе. Путём регулировки задержки с помощью осциллографа можно добиться совпадения скорректированного сигнала с временными характеристиками других устройств в системе. Если все устройства в системе настроены так, чтобы их сигналы поступали на видеомикшер одновременно и с одинаковой скоростью, сигналы можно смешивать.

Хотя часто используются внешние КВБ, большинство профессиональных видеомагнитофонов имеют простые встроенные корректоры временной базы. Некоторые высококлассные бытовые аналоговые видеомагнитофоны и видеокамеры также оснащены схемой КВБ, которую обычно можно отключить при необходимости.

Предпосылки

Ещё в 1956 году профессиональные катушечные аудиомагнитофоны были достаточно механически стабильны, чтобы искажения высоты тона были ниже слышимого уровня даже без коррекции временной базы. Однако более высокая чувствительность видеозаписей означала, что даже лучшие механические решения всё равно приводили к заметным искажениям видеосигналов и затрудняли синхронизацию с другими устройствами. Видеосигнал состоит не только из информации об изображении, но и из синхроимпульсов и поднесущей. Синхроимпульсы позволяют правильно выровнять изображение на мониторе и обеспечивают возможность объединения и переключения двух и более видеосигналов. Поднесущая участвует в точной передаче цвета.

Методы

В самой идее коррекции временной базы подразумевается, что должен существовать некоторый эталон временной базы, к которому стремится корректор. Обычно используются два типа временной базы.

  • Первый метод заключается в том, чтобы кадры, поля и строки выходили плавно и равномерно, с частотами, заданными стандартами, используя генератор как временной эталон.
  • Альтернативой этому методу является выравнивание кадров, полей и строк с некоторым внешним сигналом, процедура, называемая генлоком. Генлок позволяет использовать источники, не поддерживающие собственную синхронизацию, с производственными видеомикшерами и оборудованием для монтажа A/B roll. Отдельные профессиональные корректоры временной базы обычно синхронизируют сигнал с внешней синхроссылкой.

Некоторые КВБ оснащались компенсацией выпадений (DOC), которая позволяла временно скрывать дефекты видеоленты, вызванные повреждением магнитного слоя. Логика DOC требовала отдельного кабеля между видеоплеером и КВБ, в котором обнаруживались нарушения в отдельных участках видеосигнала. Ранее захваченные и сохранённые строки видео затем накладывались на повреждённые строки.

Вариантом корректора временной базы является кадровый синхронизатор, который позволяет корректировать временную базу или синхронизировать устройства, которые не могут быть управляемы синхросигналом. Спутники, микроволновые передатчики и другие вещательные сигналы, а также бытовые ВМГ не могут получать синхросигнал. Синхронизатор решает эту задачу, записывая входящее цифровое видео в кадровый буфер, используя временные характеристики синхроимпульсов, содержащихся в этом видеосигнале. Кадровый синхронизатор хранит как минимум полный кадр видео. Одновременно цифровое видео считывается из буфера независимой системой синхронизации, которая синхронизирована с эталонным сигналом. Если буфер переполняется или опустошается, кадровый синхронизатор удерживает последний корректный кадр до получения следующего полного кадра. Обычно это незаметно для зрителей.

Программная коррекция временной базы

undefined

Современный пятый и последний тип КВБ, разработанный в конце 2010-х годов, реализован программно. Проект LD-Decode на Python[1] (и его расширенные версии VHS-Decode[2] и CVBS-Decode[3]) реализуют этот метод программной коррекции временной базы. Программы принимают необработанные PCM (или сжатые FLAC) радиочастотные захваты аналоговых сигналов, напрямую для базовых сигналов, таких как композитное видео, а также применяют демодуляцию для ленточных форматов перед коррекцией сигнала в программном обеспечении; этот рабочий процесс называется FM RF архивирование в контексте сохранения ленточных носителей.

Программы декодирования выводят скорректированные сигналы в файлы .tbc и _chroma.tbc, называемые соответственно наборами файлов в стиле CVBS и S-Video, поскольку данные внутри могут быть объединёнными (яркость и цветность) или разделёнными. Стиль S-Video (два файла) реализован для форматов с цветоразносом, таких как VHS и U-matic. Формат содержит цифровую, без потерь, 4fsc[4] копию сигнала с разрядностью 16 бит на отсчёт[5] — аналогично более старым цифровым видеолентам D-3. В комплекте также идёт файл JSON с техническими данными потока для последующей обработки другими инструментами.

ld-analyse, инструмент из проекта LD-decode, позволяет проводить визуальный покадровый анализ, извлекать скрытые субтитры и считывать VITC-код времени с помощью файла TBC[6]. Файлы TBC могут быть декодированы по цветности в несжатый видеопоток YUV[a] или RGB с помощью ld-chroma-decoder[7], а затем закодированы в видеопоток с помощью обычно без потерь сжимаемых кодеков, таких как FFV1, в контейнере MKV с помощью инструментов вроде FFmpeg или tbc-video-export[8] (обёртка для инструментов ld-* и FFmpeg), готовых к использованию в нелинейных системах монтажа. Декодер, созданный в рамках проекта, может выдавать полный кадр 4fsc или только активную область изображения, что позволяет лучше сохранять визуальные характеристики, чем при воспроизведении на оригинальном оборудовании.

Потоки файлов TBC также могут быть напрямую воспроизведены на аналоговых телевизионных системах через цифро-аналоговый преобразователь.

undefined

Дискретизация NTSC: 4fsc NTSC (14,318,181+9⁄11 Гц)[9]

  • Скорость передачи данных NTSC:
    • CVBS 1,7 ГБ/мин 28,33 МБ/с (226,5 Мбит/с)
    • Y+C 3,4 ГБ/мин 56,66 МБ/с (453 Мбит/с)
undefined

Дискретизация PAL: 4fsc PAL (17 734 475 Гц)[9]

  • Скорость передачи данных PAL:
    • CVBS 2,1 ГБ/мин 35 МБ/с (280 Мбит/с)
    • Y+C 4,2 ГБ/мин 70 МБ/с (560 Мбит/с)

Примечания

  1. ↑ YUV технически некорректно для YCbCr, но это принято среди разработчиков кодеков, работающих, например, с YUV4MPEG2.
  1. ↑ Page, Chad (2023-03-13), ld-decode, <https://github.com/happycube/ld-decode>. Проверено 13 марта 2023. 
  2. ↑ oyvindln (2023-03-01), VHS-Decode (It does more than VHS now!), <https://github.com/oyvindln/vhs-decode>. Проверено 13 марта 2023. 
  3. ↑ CVBS Composite Decode (англ.). GitHub. Дата обращения: 13 марта 2023.
  4. ↑ Signal Sampling
  5. ↑ JSON Metadata format (англ.). GitHub. Дата обращения: 13 марта 2023.
  6. ↑ ld analyse (англ.). GitHub. Дата обращения: 13 марта 2023.
  7. ↑ ld chroma decoder (англ.). GitHub. Дата обращения: 4 декабря 2024.
  8. ↑ Jitterbug (2024-10-30), JuniorIsAJitterbug/tbc-video-export, <https://github.com/JuniorIsAJitterbug/tbc-video-export>. Проверено 4 декабря 2024. 
  9. ↑ 1 2 Signal Sampling (англ.). GitHub. Дата обращения: 4 декабря 2024.

Литература

Ссылки

  • , профессиональный корректор временной базы
  • , профессиональный корректор временной базы

Категории