Datos auxiliares

Los datos auxiliares son aquellos que se añaden a los datos originales y utilizan el mismo medio de transmisión. Algunos ejemplos comunes son las imágenes de portada para archivos o transmisiones multimedia , o los datos digitales añadidos a las emisiones de radio o televisión .

Televisión

Los datos auxiliares (comúnmente abreviados como datos ANC ), en el contexto de los sistemas de televisión , se refieren a un medio mediante el cual se puede integrar información no relacionada con el vídeo (como audio , otras formas de información esencial y metadatos ) en la interfaz digital serie . Los datos auxiliares están estandarizados por SMPTE como SMPTE 291M: Formato de paquete y espacio de datos auxiliares .

Los datos auxiliares pueden ubicarse en partes no visibles de las líneas de exploración horizontales , conocidas como datos auxiliares horizontales ( HANC ). Los datos auxiliares también pueden ubicarse en regiones no visibles del fotograma de vídeo , conocidas como datos auxiliares verticales ( VANC ).

Detalles técnicos

Ubicación

Los paquetes de datos auxiliares pueden ubicarse en cualquier parte de un flujo de datos digitales en serie, con las siguientes excepciones:

No deben ubicarse en las líneas identificadas como punto de conmutación (que pueden perderse al cambiar de fuente).
No deben ubicarse en el área de imagen activa.
Es posible que no atraviesen los paquetes TRS (señal de referencia de temporización).

Los paquetes de datos auxiliares se dividen comúnmente en dos tipos, dependiendo de su ubicación; a menudo, ciertos tipos de paquetes están restringidos a una ubicación u otra.

Los paquetes auxiliares ubicados en la región de borrado horizontal (después de EAV pero antes de SAV ), independientemente de la línea, se conocen como datos auxiliares horizontales o HANC . HANC se usa comúnmente para datos de mayor ancho de banda y/o para elementos que necesitan sincronizarse con una línea en particular; el tipo más común de HANC es el audio incrustado .
Los paquetes auxiliares ubicados en la región de borrado vertical , después de SAV pero antes de EAV, se conocen como datos auxiliares verticales o VANC . VANC se usa comúnmente para datos de bajo ancho de banda o para aquellos que solo necesitan actualizarse por campo o por fotograma. Los datos de subtítulos y el VPID generalmente se almacenan como VANC.

Tenga en cuenta que los paquetes ANC que se encuentran en el espacio de datos que abarca tanto los intervalos horizontales como los verticales se consideran HANC y no VANC.

Los paquetes VANC deben insertarse de esta manera:

(SMPTE 334M sección 3): Los paquetes de datos VANC pueden aparecer en cualquier lugar entre los paquetes SAV y EAV TRS en cualquier línea desde la segunda línea después de la línea especificada para la conmutación hasta la última línea que precede al vídeo activo, inclusive. Según la especificación para los puntos de conmutación (conjunto RP168 figura 2), las primeras líneas permitidas son 12 y 275 (para sistemas de 525 líneas/59,94 Hz) o 8 y 321 (para sistemas de 625 líneas/50 Hz). Esto entra en conflicto con SMPTE 125M y no aborda los requisitos para transportar DVITC (Digital Vertical Interval TimeCode) y paquetes de índice de vídeo.
(SMPTE 125M, sección 3.6.2): VANC solo debe aparecer en las líneas 1-13, 15-19, 264-276 y 278-282, reservándose las líneas 14 y 277 para DVITC y datos de índice de vídeo. Esto entra en conflicto con SMPTE 334M y no contempla los sistemas de 625 líneas/50 Hz.

Formato del paquete

Todos los paquetes ANC deben comenzar con una secuencia de inicio; para las interfaces de componentes (el único tipo de interfaz digital serie de uso generalizado en la actualidad), la secuencia de inicio es 0x000 0x3FF 0x3FF. Esta secuencia no es válida en otras interfaces digitales serie. (En las versiones compuestas obsoletas de SDI, la secuencia de inicio ANC es una sola palabra, 0x3FC).

Tres palabras siguen inmediatamente a la secuencia de inicio en el encabezado. La primera palabra después de la secuencia de inicio es el Identificador de Datos ( DID ), seguido de un Identificador de Datos Secundario ( SDID ) o un Número de Bloque de Datos ( DBN ), seguido de un Recuento de Datos ( DC ). Después de la palabra Recuento de Datos se encuentran las Palabras de Datos de Usuario ( UDW ) de 0 a 255 (inclusive) , seguidas de una palabra de Suma de Verificación ( CS ).

HIZO

La palabra de identificador de datos (junto con el SDID, si se utiliza) indica el tipo de datos auxiliares a los que corresponde el paquete. Los identificadores de datos van del 1 al 255 (FF hexadecimal), reservándose el 0. Dado que la interfaz digital serie tiene un formato de 10 bits, la palabra DID se codifica de la siguiente manera:

Los bits 0-7 (siendo el bit 0 el bit menos significativo ) son el valor DID sin procesar.
El bit 8 es el bit de paridad par de los bits 0-7.
El bit 9 es el inverso del bit 8.

Así, un DID de 0x61 (01100001) se codificaría como 0x161 (0101100001), mientras que un DID de 0x63 (01100011) se codificaría como 0x263 (1001100011). Cabe destacar que este esquema de codificación garantiza que los valores reservados en la interfaz digital serie (0-3 y 1020-1023) nunca se utilicen.

Si el DID es igual o superior a 128 (0x80), el paquete es de tipo 1. El DID es suficiente para identificar el tipo de paquete, y la palabra que le sigue es el número de bloque de datos. Si el DID es inferior a 128, se trata de un paquete de tipo 2 , y la palabra que le sigue es el identificador de datos secundario (SDID). El DID y el SDID, en conjunto, identifican el tipo de paquete.

SDID

El SDID solo es válido si el DID es menor que 0x80. El SDID es nominalmente un valor de 8 bits, que va de 0 a 255. Se codifica de la misma manera que el DID.

Las palabras DID/SDID de 161 101 (hexadecimal) corresponden a un DID de 61 hexadecimal y un SDID de 1 (una vez eliminados los dos bits superiores); estos valores indicarían que el tipo de paquete está definido por SMPTE 334M y contiene datos de subtítulos de DTV .

DBN

El DBN solo es válido si el DID es de 80 caracteres hexadecimales o superior. Se utiliza (opcionalmente) para identificar varios paquetes del mismo tipo dentro de un campo; cada paquete subsiguiente del tipo indicado tiene un DBN uno mayor que el del paquete anterior, con reinicio según sea necesario. El DBN es un valor de 8 bits, codificado de la misma manera que el SDID.

corriente continua

La palabra Data Count es un valor de 8 bits, codificado de la misma manera que el DID, que indica cuántas palabras de datos de usuario le siguen. Puede variar de 0 a 255.

UDW

Las palabras de datos de usuario (UDW) constituyen la "carga útil" presente en el paquete ANC. Se definen según el tipo de paquete; la norma SMPTE 291M no define su uso ni impone restricciones sobre los valores que pueden estar presentes en el espacio UDW. La única restricción es que los valores reservados en la interfaz digital serie (0-3 y 1020-1023) no pueden incluirse en el UDW. Muchos formatos ANC, aunque no todos, son esencialmente formatos de 8 bits y codifican los datos de la misma manera que las palabras de encabezado.

Ejemplo

SMPTE 352M (ID de carga útil de vídeo) define cuatro UDW:

Suma de verificación

La última palabra de un paquete ANC es la palabra de suma de verificación. Se calcula sumando (módulo 512) los bits 0-8 (excepto el bit 9) de todas las demás palabras del paquete ANC, sin incluir la secuencia de inicio. El bit 9 de la palabra de suma de verificación se define como el inverso del bit 8. Cabe destacar que la palabra de suma de verificación no contiene un bit de paridad; en su lugar, se incluyen los bits de paridad de las demás palabras en el cálculo.

Uso

Audio incrustado

El audio incrustado es la carga útil de audio que (normalmente) constituye la banda sonora (música, diálogos y efectos de sonido) del programa de vídeo. Dos estándares, SMPTE 272M (para SD) y SMPTE 299M (para HD y 3G), definen cómo se incrusta el audio en el espacio auxiliar. Los estándares SD y HD admiten hasta 16 canales de audio PCM, mientras que 3G permite hasta 32 canales, generalmente codificados en formato AES3 . En HD, los paquetes de datos de audio incrustados se transmiten en el espacio HANC del flujo de datos paralelo Cb/Cr (croma).

Además, ambos estándares definen paquetes de control de audio . Estos paquetes se transmiten en el espacio HANC del flujo de datos paralelo Y (luminancia) y se insertan una vez por campo en la segunda línea de vídeo después del punto de conmutación (véase SMPTE RP168 para conocer los puntos de conmutación de los distintos estándares de vídeo). El paquete de control de audio contiene metadatos relacionados con el audio, como su sincronización con respecto al vídeo, los canales presentes, etc.

Los paquetes de audio incrustados son paquetes de tipo 1.

EDH

Los paquetes EDH se utilizan para la detección de errores en interfaces de definición estándar (no son necesarios en interfaces HD, ya que la interfaz HD-SDI incluye palabras de verificación CRC integradas).

Referencias

SMPTE : SMPTE 291M-1998: Formato de paquetes de datos auxiliares y de espacio
SMPTE : ANSI/SMPTE 125M-1995: Señal de vídeo por componentes 4:2:2; Interfaz digital bit-paralela
SMPTE : ANSI/SMPTE 334M-1995: Asignación vertical de datos auxiliares para interfaz serie de bits
SMPTE : RP168-2002: Definición del punto de conmutación de intervalo vertical para la conmutación de vídeo síncrona
SMPTE : SMPTE 299-1:2010: Formato de audio digital de 24 bits para interfaz serie SMPTE de 292 bits
SMPTE : SMPTE 299-2:2010: Extensión del formato de audio digital de 24 bits a 32 canales para interfaces serie de 3 Gb/s
SMPTE : Asignación de palabras de identificación de datos para DID registrados