補助データ

補助データは、特定のデータに追加され、同じ転送形式を使用するデータです。一般的な例としては、メディア ファイルやストリームのカバー アート画像、ラジオやテレビ放送に追加されたデジタル データなどがあります。

テレビシステムにおける補助データ（一般にANC データと略される）とは、非ビデオ情報（オーディオ、その他の形式のエッセンス、メタデータなど）をシリアルデジタルインターフェース内に埋め込む手段を指します。補助データは、 SMPTEによってSMPTE 291M: 補助データパケットおよびスペースフォーマットとして標準化されています。

補助データは、水平走査線の非画像部分に配置することができ、水平補助データ ( HANC ) と呼ばれます。補助データは、ビデオ フレームの非画像領域に配置することもでき、垂直補助データ ( VANC )と呼ばれます。

補助データ パケットは、次の例外を除き、シリアル デジタル データ ストリーム内の任意の場所に配置できます。

• これらは、スイッチ ポイントとして識別される行(ソースを切り替えると失われる可能性がある)に配置しないでください。
• アクティブ画像領域内に配置しないでください。
• TRS (タイミング参照信号) パケットを越えることはできません。

補助データ パケットは、通常、その配置場所に応じて 2 つのタイプに分けられます。特定のパケット タイプは、多くの場合、1 つの場所または別の場所に制限されます。

• ラインに関係なく、水平ブランキング領域 ( EAV の後、 SAV の前)にある補助パケットは、水平補助データ、またはHANCと呼ばれます。 HANC は、通常、高帯域幅のデータや、特定のラインに同期する必要があるものに使用されます。最も一般的な HANC のタイプは、埋め込みオーディオです。
• 垂直ブランキング領域にあり、SAVの後、EAV の前に位置する補助パケットは、垂直補助データ、またはVANCと呼ばれます。VANCは、通常、低帯域幅データ、またはフィールドごとまたはフレームごとのレートでのみ更新する必要があるものに使用されます。クローズド キャプション データとVPIDは、通常、VANC として保存されます。

水平間隔と垂直間隔の両方にあるデータスペースにある ANC パケットは、VANC ではなく HANC とみなされることに注意してください。

VANC パケットは次のように挿入する必要があります。

• (SMPTE 334M セクション 3): VANC データ パケットは、切り替え用に指定されたラインの後の 2 番目のラインからアクティブ ビデオの前の最後のラインまで、任意のラインの SAV パケットと EAV TRS パケットの間のどこにでも出現できます。スイッチ ポイントの仕様 (RP168 図 2 を設定) を考慮すると、最初に許可されるラインは 12 と 275 (525 ライン/59.94 Hz システムの場合) または 8 と 321 (625 ライン/50 Hz システムの場合) です。これは SMPTE 125M と競合し、DVITC (デジタル垂直間隔タイムコード) およびビデオ インデックス パケットを伝送するための要件に対応していません。
• (SMPTE 125M セクション 3.6.2): VANC は、行 1 ～ 13、15 ～ 19、264 ～ 276、および 278 ～ 282 にのみ出現し、行 14 および 277 は DVITC およびビデオ インデックス データ用に予約されています。これは SMPTE 334M と競合し、625 ライン/50 Hz システムには対応していません。

すべての ANC パケットは開始シーケンスで始まる必要があります。コンポーネント インターフェイス (現在広く使用されている唯一の種類のシリアル デジタル インターフェイス) の場合、開始シーケンスは 0x000 0x3FF 0x3FF です。このシーケンスは、シリアル デジタル インターフェイスではそれ以外の場合は無効です (SDI の旧式の複合バージョンでは、ANC 開始シーケンスは 1 ワード 0x3FC です)。

ヘッダーの開始シーケンスの直後に 3 つのワードが続きます。開始シーケンスの後の最初のワードはデータ識別子またはDIDで、その後にセカンダリ データ識別子( SDID )またはデータ ブロック番号( DBN )が続き、その後にデータ カウント( DC ) が続きます。データ カウント ワードの後に​​は 0 - 255 (両端を含む) のユーザー データ ワード( UDW ) が続き、その後にチェックサム( CS ) ワードが続きます。

データ識別子ワード (SDID が使用されている場合は SDID とともに) は、パケットが対応する補助データの種類を示します。データ識別子の範囲は 1 ～ 255 (FF 16 進数) で、0 は予約されています。シリアル デジタル インターフェイスは 10 ビット形式であるため、DID ワードは次のようにエンコードされます。

• ビット 0 ～ 7 (ビット 0 がLSB ) は、生の DID 値です。
• ビット 8 はビット 0 ～ 7 の偶数パリティビットです。
• ビット 9 はビット 8 の逆です。

したがって、DID 0x61 (01100001) は 0x161 (0101100001) としてエンコードされ、DID 0x63 (01100011) は 0x263 (1001100011) としてエンコードされます。このエンコード方式により、シリアル デジタル インターフェイスの予約値 (0 ～ 3 および 1020 ～ 1023) が使用されないことが保証されることに注意してください。

DID が 128 (0x80) 以上の場合、パケットはタイプ 1 パケットであり、DID はパケット タイプを識別するのに十分であり、次のワードはデータ ブロック番号です。DID が 128 未満の場合、パケットはタイプ 2 パケットであり、次のワードはセカンダリ データ識別子です。DID と SDID を一緒に使用してパケット タイプを識別します。

SDID は、DID が 0x80 未満の場合にのみ有効です。SDID は通常 0 ～ 255 の範囲の 8 ビット値です。DID と同じ方法でエンコードされます。

DID/SDID ワード 161 101 (16 進数) は、DID 61 16 進数、および SDID 1 (上位 2 ビットを削除) に対応します。これらの値は、パケット タイプがSMPTE 334Mによって定義され、DTV クローズド キャプションデータが含まれていることを示します。

DBN は、DID が 80 16 進数以上の場合にのみ有効です。これは (オプションで) フィールド内の同じタイプの複数のパケットを識別するために使用されます。指定されたタイプの後続の各パケットには、前のパケットより 1 つ大きい DBN が付けられ、必要に応じて折り返されます。DBN は 8 ビット値で、SDID と同じ方法でエンコードされます。

データ カウント ワードは、DID と同じ方法でエンコードされた 8 ビットの値で、後に続くユーザー データ ワードの数を示します。範囲は 0 ～ 255 です。

ユーザー データ ワードは、ANC パケットに存在する「ペイロード」です。これらはパケット タイプに従って定義されます。SMPTE 291M では、その使用法は定義されておらず、UDW スペースに存在する可能性のある値に制限も課されていません。唯一の制限は、シリアル デジタル インターフェイスの予約値 (0 ～ 3 および 1020 ～ 1023) が UDW に含まれない可能性があることです。すべての ANC 形式ではありませんが、多くの ANC 形式は基本的に 8 ビット形式であり、ヘッダー ワードがエンコードされるのと同じ方法でデータをエンコードします。

SMPTE 352M (ビデオ ペイロード ID) は 4 つの UDW を定義します。

ANC パケットの最後のワードはチェックサム ワードです。これは、パケット開始シーケンスを除く ANC パケット内の他のすべてのワードのビット 0 ～ 8 (ビット 9 は除く) の合計 (モジュロ 512) を計算することによって算出されます。チェックサム ワードのビット 9 は、ビット 8 の反転として定義されます。チェックサム ワードにはパリティ ビットが含まれないことに注意してください。代わりに、他のワードのパリティ ビットがチェックサム計算に含まれます。

埋め込みオーディオは、ビデオ プログラムのサウンドトラック (音楽、セリフ、効果音) であるオーディオ ペイロードです。SMPTE 272M (SD 用) とSMPTE 299M (HD および 3G 用) の 2 つの標準によって、補助スペースにオーディオを埋め込む方法が定義されています。SD および HD 標準では最大 16 チャネルの PCM オーディオがサポートされ、3G では最大 32 チャネルがサポートされ、通常はAES3形式でエンコードされます。HD では、埋め込みオーディオ データ パケットは Cb/Cr (クロマ) パラレル データ ストリームの HANC スペースで伝送されます。

さらに、両方の規格ではオーディオ制御パケットが定義されています。オーディオ制御パケットは、Y (輝度) パラレル データ ストリームの HANC スペースで伝送され、スイッチング ポイントを過ぎた 2 番目のビデオ ラインでフィールドごとに 1 回挿入されます (さまざまなビデオ規格のスイッチング ポイントについては、SMPTE RP168 を参照してください)。オーディオ制御パケットには、ビデオに対するタイミング、存在するチャンネルなど、オーディオ関連のメタデータが含まれています。

埋め込まれたオーディオ パケットはタイプ 1 パケットです。

EDH パケットは、標準解像度インターフェイスでのエラー検出に使用されます (HD-SDI インターフェイスにはCRCチェックワードが組み込まれているため、HD インターフェイスでは必要ありません)。

• SMPTE : SMPTE 291M-1998: 補助データパケットとスペースのフォーマット
• SMPTE : ANSI/SMPTE 125M-1995: コンポーネント ビデオ信号 4:2:2; ビットパラレル デジタル インターフェイス
• SMPTE : ANSI/SMPTE 334M-1995: ビットシリアルインターフェースの垂直補助データマッピング
• SMPTE : RP168-2002: 同期ビデオスイッチングの垂直間隔スイッチングポイントの定義
• SMPTE : SMPTE 299-1:2010: SMPTE 292 ビットシリアルインターフェース用 24 ビットデジタルオーディオフォーマット
• SMPTE : SMPTE 299-2:2010: 3 Gb/s ビットシリアル インターフェイスの 24 ビット デジタル オーディオ フォーマットを 32 チャネルに拡張
• SMPTE : 登録された DID のデータ識別ワードの割り当て