2024年4月25日发(作者:)

关于SMPTE时间码

SMPTE是The Society of Motion Picture and Television Engineers的首字母缩写。

它是目前在影音工业中得到广泛应用的一个时间码概念。在MIDI和数码音频领域, 它是

绝对不可或缺的。多个设备和软件的连接后,它们之间必须以一个统一而高效的 时间标准,

从而得以在一台主控设备上(通常是一台电脑)控制所有软件和硬件非常 协调地工作。最简

单的例子:如果有一部电影在美国拍成,它是以每秒24张画面来播 放的,但进入国内,

我们的机器却是以每秒30张画面的标准播放,那么您将看到会让 你笑死的人物动作在这

部电影里。当然,在MIDI和数码音频应用时,要比这个例子复 杂得多。幸运的是,大多

数用户现在已无需去知道太深的理论,而只要了解之后在实 际应用时留心一下便可,知道

它们的区别,这会节约很多宝贵时间。 SMPTE时间码格式较多,但各有其应用目的。

SMPTE 25 EBU

每秒25帧的播放速度,是EBU采用的标准。EBU是European Broadcasting Union

的缩写。 采用该标准是因为欧洲电视系统(European Television Systems)使用的是每秒

25帧标 准。

SMPTE 24 Film Sync

以每秒24帧的速度播放,通常用于电影工业。使用该标准是因为,每秒24帧播放正

好能 被人从生理上接受,多了会增加成本,少了则导致图象不够顺畅。

SMPTE 30 Non-Drop

该标准适用于音频领域。因为在美国,电力系统采用60Hz标准,经研究,每秒30

帧的速 度播放是最合理的。Non-Drop意为“无丢帧”,反之,Drop为“丢帧”。

对于大多数MIDI/AUDIO用户,这项标准是最为常用的。如果您要想通过MIDI音序

软件来 控制音频软件或硬件的工作方式,这就涉及到同步信号传送和响应的问题。一般来

说, 不得不去注意它们的SMPTE格式是否统一。况且,目前MIDI应用已不仅仅局限在

音乐制 作方面。以MIDI信号控制灯光系统,音乐喷泉等等,也屡见不鲜。MIDI/音频/

视频的同 步处理时,它们共同采用SMPTE 30 Non-Drop标准,但视频却是以每秒29.97

帧播放。问 题就出来了,其中的区别何在?

SMPTE 30 Non-Drop 和 真SMPTE 30 Drop

如果真的要做些有关视频的工作,可能根本不会用到每秒30帧的速度。随着NTSC

制式色 彩系统的问世,在帧的速率上发生了微小的量的变化,目的是排除音频信号和色彩

信号 间的交叉干扰可能性。即使是称作SMPTE Non-Drop或Drop,实际帧速还是每秒

29.97帧。 然而,由此而来的问题是:在SMPTE时间和日常生活的时钟时间两者不同,

记数时其互 相吻合的周期很长。正因如此,在视频领域才有了Drop和Non-Drop之说。

SMPTE Non-Drop下,每一时刻帧的记数显示总是同步地随视频画面的变化而有序

地增加。 即使视频部分是以每秒29.97帧的速度播放(也就是,记数显示比30帧/秒快),

SMPTE时间 的流动也要比现实世界时间流失速度慢。这就容易导致SMPTE时间与现实

世界时间的差异。 所以,你才会看到墙上的钟所指示的时间很快就走到了软件上SMPTE

时间显示的前面。

SMPTE Drop则力图通过“丢弃”一些帧数来弥补这种差异,以达到和现实世界时钟

上的 吻合。换句话说,在SMPTE时序里,跳过了几帧的时间,时间显示上便可提前了。

在每一分钟的开始的时候,我们把时钟向前拨两帧长的时间,但不包含00,10,20,

30, 40,和50位置。假如说SMPTE Non-Drop时间从00:00:59:29开始记数,那么,

它的下一 数如果以SMPTE Drop方式应是00:01:00:02,如果是SMPTE Non-drop则变

成00:01:00:00。 SMPTE Drop在时间显示上就比SMPTE Non-drop快了,此时,

00:01:00:00时刻在SMPTE Drop方式下也不存在了,变成了00:01:00:02。

要处理音频和视频同步,难点就在于,MIDI音序和数码音频工作站使用的SMPTE时间

码,和 视频系统的SMPTE时间码必须是统一的。

在音频领域,一些人已把30 Non-Drop叫做29.97 Non-Drop(因为事实上它的播放

速度确是 29.97z帧/秒),以区别与“真”30 Non-Drop(30帧/秒)。视频领域,同样地,

将30 Drop 叫做29.97 Drop,以强调它是以29.97帧/秒运行。这也只是表达方式而已。

你只要知道,SMPTE的30 Drop和29.97 Drop之间没有任何区别。

Sound Forge音频软件里,提供了SMPTE 24,SMPTE 25和SMPTE 30 Drop三种

时间码。速度 分别是24帧/秒,25帧/秒,29.97帧/秒。但Sound Forge的缺省计算方

式是SMPTE 30 Non-Drop, 即30帧/秒。如果需要做音频/视频合成,可在Sound Forge

的MIDI/Sync Preferences中关掉 该功能项,而以29.97帧/秒的速度运行。

以下是一些换算式,供参考:

[fr: frame 帧。 ms: 毫秒。 min: minute 分钟。 sec: second 秒。]

SMPTE 30 fr = 33.3333 ms/frs。 SMPTE 29.97 fr = 33.3667 ms/frs

1 min= 60 sec*30 frs= 1800 frs/min

1 min= 60 sec*29.97 frs= 1798.2 frs/min

(即,每分钟差1.8帧。)

1 小时= 3600 sec*30 frs= 108000 frs/小时

1 小时= 3600 sec*29.97 frs= 107892 frs/小时

(即,每小时差108帧。)

以上计算表明,Drop方式,每小时要差108帧才能“赶上”Non-Drop方式。如果

Non-Drop模式 时,SMPTE的时间码是01:00:00:00,就相当于实际时间01:00:03:18;

即,一小时后,它滞后 与实际时钟时间3秒钟又18帧。如果是SMPTE Non-Drop模式,

每小时它将丢弃108帧,这样, 与实际时间比较就简单了。