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SMPTE タイムコード( / ˈ s ɪ m p t iː /または/ ˈ s ɪ m t iː / )は、ビデオまたはフィルムの個々のフレームにタイムコードをラベル付けするための一連の連携規格です。このシステムは、 SMPTE 12M 仕様で映画テレビ技術者協会によって定義されています。SMPTE は 2008 年にこの規格を改訂し、新しい説明と明確化を含めて、SMPTE 12M-1 と SMPTE 12M-2 の 2 部構成の文書にしました。
タイムコードは、映画、ビデオ、またはオーディオ素材に追加され、音楽や演劇の制作を同期させるためにも使用されています。タイムコードは、編集、同期、識別のための時間基準を提供します。タイムコードは、メディアメタデータの 1 つの形式です。タイムコードの発明により、現代のビデオテープ編集が可能になり、最終的には非線形編集システムの作成につながりました。
基本概念
SMPTE タイムコードは、時間:分:秒:フレームの形式で表され、通常は 2 進化10 進数を使用して 32 ビットで表されます。また、ドロップ フレーム フラグとカラー フレーミングフラグ、およびユーザー ビットの使用を定義するために使用される 3 つの追加の 2 進グループ フラグビットもあります。その他の種類の SMPTE タイムコードの形式は、リニア タイムコードの形式から派生しています。垂直間隔タイムコードなどのより複雑なタイムコードには、さまざまなエンコードで追加情報を含めることもできます。
1 秒未満のタイムコードの時間値はフレーム単位で表されます。一般的にサポートされているフレーム レートは次のとおりです。
- 23.98 (24 ÷ 1.001) フレーム/秒 (北米 HDTV)。より正確には 23.976 と指定されることもあります。
- 24フレーム/秒（フィルム、ATSC、2K、4K、6K）
- 25フレーム/秒（PAL（ヨーロッパ、ウルグアイ、アルゼンチン、オーストラリア）、SECAM、DVB、ATSC）
- 29.97 (30 ÷ 1.001) フレーム/秒 ( NTSCアメリカ方式 (米国、カナダ、メキシコ、コロンビアなど)、ATSC、PAL-M (ブラジル))
- 30フレーム/秒（ATSC）
一般的に、SMPTE タイムコードのフレーム レート情報は暗黙的であり、メディアからのタイムコードの到着速度からわかります。また、メディアにエンコードされた他のメタデータで指定される場合もあります。カラー フレーミングやドロップ フレームビットなど、いくつかのビットの解釈は、基礎となるデータ レートによって異なります。特に、ドロップ フレーム ビットは 29.97 および 30 フレーム/秒でのみ有効です。
不連続タイムコードとフライホイール処理
タイムコードは、連続したデータ値のストリームとして生成されます。一部のアプリケーションでは実時間が使用されますが、他のアプリケーションでは、エンコードされた時間はより任意の参照を持つ概念的な時間です。一連の録画を行った後、または粗雑な編集を行った後、記録されたタイムコードは不連続なセグメントで構成される場合があります。
一般的に、現在のフレームのリニア タイムコード ( LTC ) は、そのフレームが経過するまではわかりません。その時点では、編集するには遅すぎます。実際のシステムでは、タイムコードの昇順を監視し、そこから現在のフレームの時間を推測します。
アナログ システムのタイムコードはビット エラーやドロップアウトが発生しやすいため、ほとんどのタイムコード処理デバイスは、タイムコード値のシーケンスの内部一貫性をチェックし、簡単なエラー修正方式を使用して短いエラー バーストを修正します。したがって、不連続なタイムコード範囲の境界は、後続のフレームがいくつか経過するまで正確には判別できません。
ドロップフレームタイムコード
ドロップフレーム タイムコードは、カラー NTSC ビデオが発明されたときに導入された妥協策から生まれました。NTSC の設計者は、既存のモノクロテレビとの互換性を維持したいと考えていました。モノクロ受信機でのサブキャリアの可視性を最小限に抑えるには、カラー サブキャリアをライン スキャン周波数の半分の奇数倍にする必要がありました。最初に選択された倍数は 495 でした。30 Hz のフレーム レートでは、ライン スキャン周波数は (30 × 525) = 15750 Hz です。したがって、サブキャリア周波数は次のようになります。495/2 × 15750 = 3.898125 MHz。
これは元々選択されたサブキャリア周波数でしたが、テストの結果、一部のモノクロ受信機では、カラーサブキャリアと 4.5 MHz サウンドインターキャリア間のビートによって生じる干渉パターンが見られることが分かりました。このパターンの可視性は、サブキャリア周波数の倍数を 455 に下げる (これにより、ビート周波数が約 600 kHz から約 920 kHz に増加する) ことと、ビート周波数をラインスキャン周波数の半分の奇数倍にすることで大幅に低減できます。この後者の変更は、サウンドインターキャリアを 0.1% 上げて 4.5045 MHz にすることで実現できましたが、設計者は、これが既存の受信機で問題を引き起こす可能性があることを懸念し、代わりにカラーサブキャリア周波数、つまりラインスキャン周波数とフレームレートの両方を 0.1% 下げることにしました。したがって、NTSC カラーサブキャリアは 3.579 54 MHz ( 315/88 MHz）、ラインスキャン周波数は15.734265 kHz （9/572 MHz）、フレームレートは29.970029 Hz （30/1.001 Hz）。[1]
変更されたフレームレートは、公称フレームレート29.97フレーム/秒での1時間のタイムコードが、壁時計の1時間よりも3.6秒長くなることを意味しました（29.97の非ドロップタイムコード01:00:00:00の場合、ドロップフレームタイムコードは01:00:03;18、非ドロップ00:59:56:12の場合、ドロップフレームは01:00:00;00です）。これにより、1日で約1分半の誤差が生じました。[2]
これを修正するために、ドロップフレーム SMPTE タイムコードが発明されました。名前が示すとおり、ドロップフレーム タイムコードを使用すると、ビデオ フレームがドロップされたりスキップされたりすることはありません。むしろ、一部のタイムコードがドロップされます。1 時間のタイムコードを時計の 1 時間に一致させるために、ドロップフレーム タイムコードは、分数が 10 で割り切れる場合を除き、毎分の最初の秒のフレーム番号 0 と 1 をスキップします。[a]これにより、タイムコードは 10 分ごとに 18 フレーム (18,000 フレーム @ 30 フレーム/秒) スキップされ、レートの違いがほぼ完全に補正されます (ただし、9 時間 15 分ごとに 1 フレームが蓄積されます)。[b] [3]
たとえば、フレーム カウントがドロップされるシーケンスは次のとおりです。
- 01:08:59:28
- 01:08:59:29
- 01:09:00:02
- 01:09:00:03
10分ごとに
- 01:09:59:28
- 01:09:59:29
- 01:10:00:00
- 01:10:00:01
ノンドロップタイムコードは数字のペアをコロンで区切って表示されます（「HH:MM:SS:FF」）。一方、ドロップフレームは通常、すべての数字のペアを区切るセミコロン（;）またはピリオド（.）で表されます（HH;MM;SS;FF、HH.MM.SS.FF ）。または、秒とフレームの間だけを表します（HH:MM:SS;FF、HH:MM:SS.FF）。[c]ドロップフレームタイムコードは通常、DFと略され、ノンドロップはNDFと略されます。
カラーフレームとタイムコード
カラーフレーミングビットは、カラー フレームのフィールド 1 を示すためによく使用されます。これにより、編集機器は、画像の破損を防ぐために適切なカラー フレーム シーケンス境界でのみ編集できるようになります。
スタジオ運営とマスタークロック
テレビスタジオの運用では、縦方向のタイムコードはスタジオマスター同期ジェネレータによって生成され、中央ポイントから配信されます。中央同期ジェネレータは通常、ネットワーク時間またはGPS を使用して、原子時計からタイミングを取得します。スタジオでは通常、複数の時計が運用され、1 つが故障すると自動的に切り替わります。
音楽制作
縦方向のSMPTEタイムコードは、音楽を同期させるために広く使用されています。アメリカ、日本、および60Hzの主電源周波数に依存し、NTSCテレビ規格を使用する他の国々では、オーディオに30フレーム/秒のフレームレートがよく使用されます。ヨーロッパ、オーストラリア、および主電源周波数が50HzでPALまたはSECAMテレビ規格が使用されている場所では、欧州放送連合の標準フレームレート25フレーム/秒が使用されています。[4]
バリエーション
タイムコードは、さまざまな方法で記録媒体に添付できます。
- リニア タイムコード、別名 LTC (縦方向タイムコード) は、オーディオ チャネルに記録したり、オーディオ ワイヤで伝送してスタジオ内で配信し、レコーダーとカメラを同期させるのに適しています。LTC を読み取るには、記録が動いている必要があります。つまり、記録が静止しているか、ほぼ静止している場合、LTC は役に立ちません。この欠点から、VITC が開発されました。
- 垂直間隔タイムコード(VITC、「ビトシー」と発音) は、ビデオの各フレームのビデオ信号の垂直ブランキング間隔に記録されます。VITC の利点は、再生ビデオの一部であるため、テープが静止しているときにも読み取ることができることです。
- AES-EBU 埋め込みタイムコード、AES3 デジタル オーディオ接続に埋め込まれた SMPTE タイムコード。
- 制御トラック縦方向タイムコード(CTL タイムコード): ビデオテープの制御トラックに埋め込まれた SMPTE タイムコード。
- 可視タイムコード (別名、焼き込みタイムコード、BITC (「ビットシー」と発音)) - 数字がビデオ画像に焼き込まれるため、人間はタイムコードを簡単に読み取ることができます。これらのタイムコード番号がビデオに焼き込まれた状態で複製されたビデオテープは、ウィンドウ ダブと呼ばれます。
- Keykodeなどのフィルムラベル。
歴史
1960 年代後半には、タイムコードがいくつか反復されました (EECO、DaVinci、Seimens など)。SMPTE が採用したバージョンは、カナダ国立映画制作庁に勤務していた Leo O'Donnell によって開発されました。Leo のバージョンは時刻を参照し、ロケット テレメトリから派生した 80 ビット ワードを使用しました。Leo のバージョンには、いくつかの特許が発行されました (たとえば、US3877799)。それ以来、SMPTE はテクノロジに対応するためにいくつかの変更を加えてきました。
参照
注記
- ^ カットを作成する編集者は、偶数フレームと奇数フレーム間のカラーサブキャリア位相の違いに注意する必要があるため、フレーム番号のペアをスキップすると便利です。
- ^ ドロップフレームタイムコードは18,000フレームのうち18をドロップします。これは1/1000 、30 × 0.999 = 29.97フレーム/秒を達成しました。これは、 の実際のNTSCフレームレートよりもわずかに遅いです。30/1.001 = 29. 970029 フレーム/秒。この差は、1,000,000 タイムコード フレームあたり 1 つの NTSC フレームが追加されることであり、残留タイミング エラーは 1.0 ppm、つまり 1 日あたり約 2.6 フレーム (86.4 ミリ秒) であり、無視できると考えられます。
- ^ ピリオドは通常、セミコロンを表示できない VTR やその他のデバイスで使用されます。
参考文献
- ^ 「カラーテレビ規格：NTSCの選集と記録」ドナルド・フィンク編、マグロウヒル、1955年
- ^ ストラチャン、デイビッド。「正しい時期」（PDF） 。 2021年8月27日閲覧。
- ^ 「ST 12-1:2008 - SMPTE 標準 - テレビ用 - タイムおよび制御コード」。St 12-1 :2008 :1–40。2008 年 2 月。doi : 10.5594/SMPTE.ST12-1.2008。ISBN 978-1-61482-268-42018 年 6 月 19 日のオリジナルからアーカイブ。
ドロップフレーム補正を NTSC テレビタイムコードに適用すると、1 時間後に蓄積される合計偏差は約 3.6 ミリ秒に減少します。24 時間にわたって蓄積される合計偏差は約 2.6 フレーム (約 86 ミリ秒) です。
- ^ 「同期とSMPTEタイムコード（タイムコード）」。2020年3月18日閲覧。
- John Ratcliff (1999)。タイムコード: ユーザーズガイド、第 2 版(第 3 版)。Focal Press。ISBN 978-0-240-51539-7。
- チャールズ・ポイントン(1996)。デジタルビデオの技術入門。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ。ISBN 0-471-12253-X。
外部リンク
- タイムコードの技術入門 (Charles Poynton 著)
- Chris Pirazzi によるタイムコードに関する記事
- 同期と SMPTE タイムコード。
- Peter Utz. 「SMPTE タイム コードの説明」。2009 年 2 月 10 日にオリジナルからアーカイブされました。
- Brooks Harris による C ソース コードを使用した SMPTE hh:mm:ss:ff タイム コードとフレーム間の変換