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タイム ベース補正(TBC) は、機械メディア上のアナログ記録に存在する機械的な不安定性によって発生するエラーを削減または排除する技術です。タイム ベース補正を行わないと、ビデオ テープ レコーダー(VTR) またはビデオ カセット レコーダー(VCR)からの信号を、テレビ スタジオやポスト プロダクション施設にある文字ジェネレーターやビデオ カメラなどの、より時間的に安定した他のデバイスとミックスすることはできません。
タイム ベース補正は、ビデオ テープから不規則な速度で出力されるビデオ信号をバッファリングし、一定時間後に一定速度で出力することでエラーを補正します。同期ジェネレーターは、システム内のすべてのデバイスにタイミング基準を提供します。波形モニターを使用して遅延を調整することで、補正された信号をシステム内の他のデバイスのタイミングに一致させることができます。システム内のすべてのデバイスが、信号が同時に同じ速度でビデオ スイッチャーに届くように調整されている場合、信号をミックスできます。
外付けの TBC がよく使用されますが、ほとんどの放送品質のVCR には、シンプルなタイム ベース コレクターが組み込まれています。一部の高級家庭用アナログ ビデオ レコーダーやカムコーダーにも TBC 回路が搭載されており、通常は必要に応じてオフにすることができます。
背景
1956 年まで遡ると、プロ仕様のリール式オーディオ テープ レコーダーは機械的に十分安定しており、時間ベースの補正なしでもピッチ歪みを可聴レベル以下に抑えることができました。しかし、ビデオ録画の感度が高まったため、最高の機械的ソリューションでもビデオ信号の歪みが検知され、他のデバイスとの同期が困難になりました。[1]ビデオ信号は、画像情報だけでなく、同期信号とサブキャリア信号で構成されています。同期により、画像をモニター上で正方形にフレーム化でき、2 つ以上のビデオ信号の組み合わせと切り替えが可能になります。サブキャリアは、色を正確に再現するために使用されます。[a]
方法
時間ベース補正の考え方には、補正者が目指す何らかのターゲット時間ベースが存在する必要があるという暗黙の前提があります。一般的に使用される時間ベースは 2 つあります。
- 最初の方法は、時間参照用の発振器を使用して、標準で指定されたレートでフレーム、フィールド、およびラインをスムーズかつ均一に出力することです。
- この方法の代替案は、フレーム、フィールド、およびラインを外部信号に合わせることです。これは、ゲンロックと呼ばれる手順です。 [b]ゲンロックにより、ゲンロックに対応していないソースを、制作スイッチャーや A/B ロール編集機器で使用できるようになります。スタンドアロンの放送用タイム ベース コレクターは、通常、信号を外部同期リファレンスにゲンロックします。
一部の TBC には、酸化物欠陥によって生じたビデオテープの欠陥を一時的に隠すことができるドロップアウト補正 (DOC) 機能がありました。DOC ロジックでは、ビデオテープ プレーヤーと TBC の間に専用のケーブルが必要で、ビデオ画像の一部に不規則性が検出されました。その後、以前にキャプチャされ保存されたビデオ ラインが、欠陥のあるビデオ ラインに重ね合わされます。
タイムベースコレクターのバリエーションは、フレーム シンクロナイザーは、同期信号で操作できないデバイスを、時間ベースで補正したり、システムに組み込んだりできるようにします[c]をフレーム バッファ メモリに書き込むことによってこれを実現します。フレーム シンクロナイザーは、少なくとも 1 フレーム分のビデオを保存します。同時に、デジタル ビデオは、ジェンロックされた。バッファがいっぱいになったりいっぱいにならなかったりすると、フレーム シンクは、別の 1 フレーム分のビデオが受信されるまで、最後の正常なビデオ フレームを保持します。通常、視聴者にはこれがわかりません。
種類
物理的には、専用 IC、プロシューマ/プロフェッショナル VTR/VCR 用のアドイン カード、デスクトップ スタンドアロン ユニット、専用ラック マウント ユニットの 4 種類しかありません。
放送業界では、1U ラックマウント型のタイム ベース コレクターが一般的でした。これらのユニットは 24 時間 365 日の作業負荷を想定しているため、保守のためにラックのレールから簡単にスライドして取り出せるように設計されています。通常、SMD ハードウェアはほとんどまたはまったくなく、オペレーターが保守できるスルーホール エレクトロニクスのみで構成されているため、これらのユニットはかなり重くなります。
ソフトウェアタイムベース補正
2010 年代後半に実現された最新の 5 番目で最後のタイプの TBC は、ソフトウェア定義です。Pythonベースのプロジェクト LD-Decode [3] (およびその拡張バージョンである VHS-Decode [4]と CVBS-Decode [5] )は、この「ソフトウェア タイム ベース補正」方式を実装しています。プログラムは、アナログ メディア信号の生のPCM (またはFLAC圧縮)無線周波数キャプチャを取り込み、コンポジット ビデオなどのベースバンド信号に直接適用しますが、テープ フォーマットの復調も適用してからソフトウェアで信号を修正します。このワークフローは、テープ メディア保存の一般的な使用コンテキストでは「FM RF アーカイブ」と呼ばれています。
デコード プログラムは、修正された信号を「.tbc」および「_chroma.tbc」ファイルに出力します。これらのファイルはそれぞれCVBSおよびS-Video (Y+C) スタイル ファイル セットと呼ばれ、その中のデータは輝度と色度を組み合わせたり、分離したりできます。S-Video スタイル (2 つのファイル) は、VHSやU-maticなどのカラー アンダー形式用に実装されました。この形式には、古いD-3デジタル ビデオテープと似ており、サンプルあたり 16 ビット[6]の信号のデジタル、ロスレス、 4fsc [1] コピーと、他のツールがファイルを読み取って処理するためのテクニカル ストリーム データ用のJSONファイルが含まれています。
LD-decodeプロジェクトのツールであるld-analyseは、 TBCファイルを使用してフレームごとの視覚的な分析、クローズドキャプション、VITCタイムコードの読み取りを可能にします。 [7]
TBCファイルは、ld-chroma-decoder [8]を介してクロマを非圧縮YUV [d]またはRGBビデオストリームにデコードし、 FFmpegやtbc-video-export [9] （ld-*ツールとFFmpegのラッパー）などのツールを使用して、 MKVコンテナ形式のFFV1などのロスレス圧縮コーデックでビデオファイルストリームにエンコードしてNLEで使用できるようにします。プロジェクトで構築されたデコーダーは、完全な4fsc信号フレームまたはアクティブな画像領域のみを生成できるため、従来のハードウェアよりも優れた視覚領域の保持が可能になります。
TBC ファイル ストリームは、 DAC を介してアナログ TV システムに直接再生することもできます。
サンプリングNTSC :4fsc NTSC ( 14,318,181+9 ⁄ 11 Hz) [10]
- データレートNTSC :
- CVBS 1.7 GB/分 28.33 MB/秒 (226.5 mbps)
- Y+C 3.4 GB/分 56.66 MB/秒 (453 mbps)
VHS SP テープからの 4fsc NTSC (910x525)。(vhs-decode 2024)
サンプリングPAL：4fsc PAL（17,734,475 Hz）[10]
- データレート PAL :
- CVBS 2.1 GB/分 35 MB/秒 (280 mbps)
- Y+C 4.2 GB/分 70 MB/秒 (560 mbps)
SVHS SP テープからの 4fsc PAL (1135x625)。(vhs-decode 2024)
参照
注記
- ^ 特に、NTSCの色情報は高周波色副搬送波の位相を基準にエンコードされるため、表示される色は時間基準エラーの影響を非常に受けやすくなります。
- ^ ランダムに変化するアナログ信号を処理するため、信号とともに安定したパイロットトーンが記録される。再生時に、パイロットトーンはフィルターで抽出され、パイロットトーンの周波数変動は時間ベース補正回路を駆動するエラー信号を生成するために使用される。その後、ノッチフィルターを使用して、回復された信号からパイロットトーンを抑制します。< [2]
- ^ アナログビデオはまずデジタル化する必要があります。
- ^ YUV は技術的には YCbCrの誤った名称ですが、たとえば YUV4MPEG2 を扱うコーデック開発者の間では慣例的に使用されています。
参考文献
- ^ 「TBCとGenlockの購入方法」1992年10月6日。 2021年3月5日閲覧。
- ^ J. Develet (2003年1月29日)、パイロットトーンタイムベース補正の基本的な精度の限界
- ^ Page, Chad (2023-03-13)、ld-decode 、 2023-03-13取得
- ^ oyvindln (2023-03-01), VHS-Decode (今ではVHS以上の機能があります!) 、 2023-03-13取得
- ^ 「CVBS Composite Decode」。GitHub 。2023年3月13日閲覧。
- ^ 「JSON メタデータ形式」。GitHub。2023年 3 月 13 日閲覧。
- ^ “ld analyse”. GitHub . 2023年3月13日閲覧。
- ^ 「ld クロマデコーダー」。GitHub 。 2024年12月4日閲覧。
- ^ Jitterbug (2024-10-30)、JuniorIsAJitterbug/tbc-video-export 、 2024-12-04取得
- ^ ab "Signal Sampling". GitHub . 2024年12月4日閲覧。
さらに読む
- ビデオテープレコーダー用デジタル同期装置、Bucciarelli、FV; Proceedings of the IEEE、第 61 巻、第 4 号、1973 年 4 月、ページ:506 - 507
外部リンク
- oldvcr.com Sony、Sony BVT-800、プロフェッショナル タイムベース コレクター
- oldvcr.com FOR.A FA-410、プロフェッショナル タイムベース コレクター