Tidkod

TIDKOD

i NTSC systemet

En ruskig historia!

 

 

Tidkod är ett sätt att märka varje ruta i videosignalen och är tänkt att följa realtid.

24 timmar 60 minuter 60 sekunder och 25 frames eller 50 fields. Tidkodens början är "midnatt" 00:00:00:00

Vi går inte in på skillnaden mellan progressiv och interlaced signal utan utgår från att läsaren känner till skillnaderna.

Tidkodsignalen distribueras på ett antal olika sätt:

 

LTC (Longitundinal Time Code)är en analog 2 KHz audiosignal som moduleras med TC information.

VITC (Vertical Interval Time Code) är en analog information som återfinns på någon (eller flera) av linjerna 11-21 i den analoga videosignalen.

DTC (Digital Time Code) är den digitala motsvarigheten som återfinns i den sk. ancillary-data delen i SDI signalen.

Tidkod kan också finnas i styrprotokollen för bandmaskiner i RS 422 signalen och i protokollet i FireWire signalen och även andra proprietära protokoll.

ATC (Ancillary Time Code) är ett samlingsnamn på digitaliserad tidkod i SDI signalens ”ancillary data”- utrymme. Där kan tidkod i formen LTC, VITC eller DTC kodas.

 

EBU-kod

Om vi tar EBU tidkod som relaterar till europeiskt videosystem med 50 fields / 25 frames/sekund så är funktionen enkel och logisk, 25 rutor bildar en sekund och 60 sekunder en minut etc. Bilden håller alltså jämna steg med realtiden.

 

NTSC och ATSC kod

Men går vi till USA så är allting inte vad man tror. Först skall vi berätta att anledningen till att det blev 50 Hz bildfrekvens i Europa och 60Hz i USA var att man i tidernas begynnelse (30-40 talet) ville synkronisera bildfrekvensen med nätfrekvensen (alltså frekvensen i 110 volt (60Hz) respektive 220 volt (50Hz) nätspänning). De första kamerarören "Ikonoscopet" och "Orticonen" läckte nämligen växelströmsfält från glödtråden till targetplattan och interferensfenomen kunde uppstå i bild om inte videosignalen var synkroniserad till nätspänningens frekvens.

På den svartvita TV tiden i USA var det exakt 60 Hz interlaced video. Sedan hittade man på färgsystemet NTSC med en mycket speciell färgbärvågsfrekvens och av skäl som vi inte skall fördjupa oss i här så fick man justera bildfrekvensen en aning för att färgöverföringen skulle fungera klanderfritt. Om man justerade bildfrekvensen som var 30Hz till 29,97HZ genom att dela 30Hz med 1.001 (och 60 Hz med 1.001=59,94 Hz) så löste man interferensproblemen eftersom bild, linje och färgbärvågsfrekvens har samma tidbas (=är låsta till varandra) Den här justeringen av bildfrekvens spelade ingen som helst roll på 50 talets utrustning då varken videobandspelare eller tidkod i video var uppfunnen och dåtidens TV apparater hade inga problem att fungera med en något förskjuten bildfrekvens. Problemen började då man infört tidkod i video och började redigera och räkna rutor som tidbas i t.ex. videobandspelare.

Vad var det som hände?

Jo ett program blev inte t.ex. exakt en timme långt om det var 30/1,001 rutor i 60 sekunder 60 minuter.

Om vi som exempel räknar på 24 timmar speltid för att få en målande skillnad så får vi följande uppställning:

24x60x60 sekunder/dag x30 frames/ sekund /1.001 = 1 dag minus 1 minut 26 sekunder och 9 frames!

Programmen blev alltså för korta! Denna standard blev vad som kallas "Non-DropFrame TC"

Man måste ju då råda bot på eländet. Posthusen hade problem med udda programlängder för att det skulle stämma med klockan. Dessutom fick man starta om tidkodgeneratorerna med jämna mellanrum.

 

Då infördes standarden "DropFrame TC"

Man införde ett schema i TC generatorn att skippa de första två tidkodvärdena varje minut utom minut 10, 20, 30, 40 och 50. (Enkelt va?!!) Resultatet blev bättre men inte exakt. Följande räkneexempel åskådliggör sambandet:

24x60x60x29,97 = 1 dag + 2,59 frames. Bingo! nästan exakt.

I fields räknat blev fieldfrekvensen 59,94 fields/sec

Standardiseringskommitéerna höll fast vid detta när HDTV systemen standardiserades för att de skall vara bakåtkompatibla med NTSC.

Ni hittar alltså 29,97 , 59,94 vid 1080i och 720p HD-formaten.

Det är inte slut på tokerierna ännu! Man kan mycket väl stöta på "äkta" 30/60 Hz i och med att signalen konverteras i renderande mjukvaror mellan 525/60 och 625/50 eller HDTV 60 och 50 Hz. Vissa mjukvaror sägs göra på det viset eftersom ju NTSC inte längre är lika aktuellt utan materialet kan kodas direkt i component-formatet Y, CbCr för t.ex. MPEG. I component-format (Y, CbCr) finns inte någon färgbärvåg att ta hänsyn till

Notera alltså att det finns 3 olika standarder:

30/60 Hz alternativt 30/60 Hz /1.001 (29,97/59,94 Hz) Non DropFrame eller DropFrame

 

Varför är detta värt att veta och hur kan det påverka Er som producerar och redigerar material??

Jo, ni kan få material som är märkt t.ex. 59,94 (dropframe) men i själva verket är äkta 60Hz! Skall man då synka en ljudfil i en redigering som kanske inte har exakt frame-rate så kommer ni att märka att efter ett tag så blir det inte läppsynk! Så se upp och försäkra er om att programleverantören verkligen har koll på materialet.

Det förekommer också, som nämnts tidigare, enligt rykten, redigeringsmjukvaror och filkonverteringsmjukvaror där programmerarna har missat och frame rate inte stämmer mellan olika filformat.

Jag har dock inte stött på några sådana mjukvaror och kunnat testa utan har endast hört det ryktesvägen

 

 

Mats Jungner

© EHT AB 2016