MIDI Time Code. В трех предыдущих статьях цикла были рассмотрены основные сообщения MIDI, посредством которых вот уже более двадцати лет общаются друг с другом
В трех предыдущих статьях цикла были рассмотрены основные сообщения MIDI, посредством которых вот уже более двадцати лет общаются друг с другом электромузыкальные инструменты и приборы для работы со звуком. После выхода первой версии MIDI в 1983 году дальнейшее расширение протокола происходило своеобразными "волнами". Первые четыре года шла "притирка" и "обкатка" MIDI производителями. Пионерами здесь были Sequential Circuits и Roland, затем Yamaha, а за ними потянулись и остальные. Несмотря на серьезную критику, обрушившуюся на протокол, альтернатив ему, по большому счету, не было. Первая волна расширений пришлась на 1987 год — появились MIDI Time Code и Sample Dump Standard. Затем — затишье, а с 1991 по 1992 год произошли самые масштабные дополнения, которые полностью раскрыли потенциал MIDI. Протокол стал применяться не только в "домашней" работе аранжировщика, но в студиях звукозаписи и постпроизводства, в кино- и видеоиндустрии, на концертах для управления звуком, светом, оборудованием сцены и даже пиротехникой. Затем, до середины 90-х, наблюдалось очередное затишье, а начиная с 1996 года и по сей день происходит постоянное расширение MIDI, хотя и не такое значительное, как в предыдущие годы. Сейчас деятельность организации MMA направлена в область мобильных устройств и универсальных форматов представления данных (XML). Расширениям протокола и будут посвящены несколько следующих статей цикла. В основном я постараюсь придерживаться хронологического порядка выхода официальных спецификаций, иначе мы утонем в перекрестных ссылках из одной спецификации в другую. Тема сегодняшней статьи — первое расширение протокола, MIDI Time Code (MTC). SMPTE
MIDI Time Code является своеобразным мостом между устройствами, работающими с SMPTE, и MIDI-устройствами. По сути, MTC — это метод передачи SMPTE по протоколу MIDI. В SMPTE используется таймкод — блоки информации, передаваемые через равные промежутки времени одновременно со звуком или изображением, помечающие данный участок уникальной меткой времени. Время в SMPTE является абсолютным, измеряется в часах, минутах, секундах и кадрах (в одной секунде может быть от 24 до 30 кадров). Абсолютное время диктуется самой природой носителя (скорость движения ленты в многодорожечном или в видеомагнитофоне от музыкального темпа не зависит). Монтажные операции с кино- видео- и аудиоматериалом, указание позиций начала и окончания записи также удобнее производить, привязываясь к абсолютной шкале, а не к тактам и долям. SMPTE содержит в себе одновременно и позиционную информацию (данные о времени), и информацию о скорости, которую можно вычислить из частоты поступления кадров. В системе, где необходимо синхронизировать несколько устройств, одно из них назначается ведущим (мастером), а все остальные — ведомыми (подчиненными). При воспроизведении в режиме синхронизации мастер генерирует таймкод, а подчиненные устройства под него подстраиваются. Если мастер является аналоговым устройством, то таймкод физически прописывается на ленту (то есть занимает звуковую дорожку). В цифровых устройствах таймкод может вычисляться прямо в процессе воспроизведения, либо прописываться в область субкода. Таймкод SMPTE — это информация о времени и некоторых сопутствующих данных, представленная в цифровом виде. Однако реально цифрового сигнала SMPTE не существует, так как записать его "по битам" на аналоговый или видеомагнитофон нельзя. Поэтому используются два варианта сигналов, пригодных для записи: LTC (Longitudinal Time Code) и VITC (Vertical Interval Time Code). Первый представляет собой звуковой сигнал, полученный путем специального преобразования цифровой информации SMPTE. Второй является частью видеосигнала и записывается в строки, не содержащие изображения. В SMPTE существуют четыре стандартных формата кадров: - 24 fps (frames per second, кадров в секунду), используется в кинопроизводстве в странах с частотой переменного тока 60 Гц; - 25 fps, используется в Европе, Австралии и тех странах, где частота переменного тока 50 Гц, а стандарт цветного телевещания — PAL или SECAM; - 30 fps — этот формат берет свое начало от устаревшего американского стандарта черно-белого телевещания. Существует в двух видах: 30 fps Non-Drop (частота кадров постоянна и в точности равна 30 кадрам в секунду) и 30 fps Drop Frame ("выпадающие" кадры, частота непостоянна, среднее значение 29,97 кадров в секунду). Последняя разновидность используется в цветном вещании формата NTSC (Америка, Япония). Обсуждение вопроса о дробном числе кадров в секунду выходит за рамки этой статьи. Можно отметить лишь, что "выпадающие" кадры — это кадры, которые просто пропускаются в тайм-коде: по два кадра в начале каждой минуты, за исключением нулевой и каждой десятой минуты часа. При работе в чисто звуковом производстве выбор частоты кадров значения не имеет. Простейшей единицей информации в SMPTE является блок данных, передаваемый каждый кадр реального времени, поэтому он так и называется — кадр SMPTE. В аудиопроизводстве, в основном, применяется LTC-вариант SMPTE, поэтому рассмотрим его формат подробнее. Для кодирования битов в аудиосигнале используется схема под названием Bi-Phase Mark: нули кодируются одиночным переворотом фазы на границе периода, единицы — двумя переворотами, один на границе периода, другой в половине периода (рис. 1). При частоте 30 fps скорость потока составляет 2400 бит/с. Частота потока нулей равна 1,2 кГц, потока единиц — 2,4 кГц. Надо сказать, что на слух все это звучит довольно противно.
|
