Un sincronizador de audio es un retardo de audio variable que se utiliza para corregir o mantener la sincronización o el tiempo de audio y video [ 1 ], también conocido como error de sincronización labial . Véase, por ejemplo, la especificación para la sincronización de audio y video que se encuentra en el documento IS-191 de ATSC. [ 2 ] Los sistemas de televisión modernos utilizan grandes cantidades de procesamiento de señal de video , como el preprocesamiento MPEG , la codificación y decodificación, la sincronización de video y la conversión de resolución en pantallas pixeladas . Este procesamiento de video puede causar retrasos en la señal de video que van desde unos pocos microsegundos hasta decenas de segundos. Si el programa de televisión se muestra al espectador con este retraso de video, la sincronización de audio y video es incorrecta y el video aparecerá después de que se haya escuchado el sonido. Este efecto se conoce comúnmente como sincronización A/V o error de sincronización labial y puede causar serios problemas relacionados con el disfrute del programa por parte del espectador.
Corrección de errores
Para corregir problemas de sincronización de audio y vídeo, el circuito de procesamiento de vídeo emite una señal DDO (salida de retardo digital ), que contiene información sobre el retardo que experimenta la señal de vídeo debido al procesamiento . La señal DDO puede ser proporcionada, por ejemplo, por equipos que cumplen con el estándar de sincronización de audio y vídeo SMPTE [ 3 ] . El sincronizador de audio recibe la señal DDO y, en respuesta, retrasa el audio en una cantidad equivalente, manteniendo así una sincronización adecuada entre audio y vídeo. Los sincronizadores de audio modernos funcionan digitalizando y escribiendo la señal de audio en una memoria circular, que generalmente es una memoria RAM con capacidad de lectura y escritura independientes. En el tiempo de retardo apropiado (indicado por la señal DDO) después de que una muestra de audio (o grupo de muestras) se escribe en la memoria, se lee la muestra de audio previamente almacenada . El almacenamiento y la lectura de las muestras de audio se realizan continuamente en respuesta a las direcciones de escritura y lectura de memoria correspondientes, que se incrementan en 1 con cada operación de escritura o lectura. Por ejemplo, se escribiría una muestra de audio en la dirección 1, se leería otra muestra diferente de la dirección 5 (previamente escrita), se escribiría otra muestra en la dirección 2, se leería otra de la 6, se escribiría en la 3, se leería de la 7, y así sucesivamente. El retardo entre la escritura y la lectura de una muestra en particular es de 4 direcciones, lo que, al multiplicarse por el tiempo que se tarda en cambiar de una dirección a la siguiente, da como resultado el retardo total del audio .
Seguimiento de cambios
Desafortunadamente, los retardos de vídeo suelen experimentar cambios rápidos y significativos; por ejemplo, es posible un salto en el tiempo de retardo de 2 a 6 segundos. Para mantener una sincronización adecuada entre audio y vídeo, el retardo de audio debe compensar estos cambios. Modificar el retardo de audio requiere cambiar la diferencia entre la dirección de escritura y la de lectura. Este cambio se puede lograr haciendo que la dirección de escritura o de lectura salte hacia adelante o hacia atrás; sin embargo, este salto provoca que algunas muestras de audio se repitan o se pierdan, lo que resulta en un chasquido, clic, pausa, distorsión o ruido no deseado y molesto en la señal de audio. Algunos sincronizadores de audio funcionan realizando saltos repetidos muy pequeños que causan distorsión y ruido no deseados (pero menos molestos) en la señal de audio, en lugar de chasquidos, pausas y clics. Otros sincronizadores de audio modifican el retardo cambiando la velocidad de lectura del audio desde la memoria circular. Si las muestras de audio se leen de la memoria más lentamente de lo que se escriben, el retardo aumenta. Si se leen más rápido de lo que se escriben, el retardo disminuye. La lectura a velocidad variable evita que se introduzcan chasquidos, clics, pausas, distorsión y ruido en el audio, pero genera errores de tono no deseados y molestos. Por ejemplo, leer más rápido que escribir provoca que el tono del audio aumente, y leer más lento que escribir provoca que el tono disminuya.
Lectura de velocidad variable
En aplicaciones profesionales, se suelen preferir los sincronizadores de audio con lectura de velocidad variable. El control del retardo de audio suele ser más preciso y sencillo. En dispositivos de menor rendimiento, los errores de tono no se compensan y se mantienen a un nivel imperceptible para el usuario promedio, limitando la variación de la velocidad de lectura. Normalmente, este límite es del orden del 0,2 %. Desafortunadamente, esto limita la velocidad de cambio del retardo y, cuando se producen grandes variaciones en el retardo de vídeo, la baja velocidad de seguimiento de estos sincronizadores sin compensación puede provocar que la sincronización de audio y vídeo se desfase durante varios segundos o minutos hasta que el retardo de audio se ajuste al del vídeo. Además, incluso los oyentes con una excelente percepción del tono pueden notar y sentirse molestos por estos pequeños errores.
Circuito de corrección de tono
En los sincronizadores de audio de alto rendimiento, la velocidad de cambio de retardo puede ser mucho mayor, generalmente del orden del 25 %, y el error de tono resultante se corrige con un circuito de corrección de tono. Este circuito suele ser de diseño propietario, debido a la dificultad de realizar la corrección de manera que los errores sean imperceptibles para los oyentes más exigentes. Estos sincronizadores de audio de alto rendimiento permiten que el retardo de audio siga incluso cambios de retardo de vídeo grandes y rápidos sin generar artefactos perceptibles, incluso para los oyentes más críticos, en la mayoría de los programas de audio.
Novedades recientes
Los avances recientes en los dispositivos de procesamiento de vídeo permiten que estos detecten con antelación la necesidad de realizar un cambio significativo en el retardo de vídeo y que comuniquen dicha información al sincronizador de audio. Este aviso anticipado permite al sincronizador de audio prever y aprovechar el material de audio específico (por ejemplo, periodos de silencio o sin música) para facilitar la realización de los correspondientes cambios en el retardo de audio, evitando así la generación de artefactos de audio perceptibles. Otros avances permiten la comunicación entre el dispositivo de procesamiento de vídeo y el sincronizador de audio para controlar el momento del cambio en el retardo de vídeo y optimizar la sincronización del cambio en el retardo de audio, reduciendo así el riesgo de generar artefactos de audio perceptibles y, al mismo tiempo, el riesgo de desincronización debido a cambios rápidos en el retardo de vídeo.
Referencias
- ↑ Aldo Cucnini (1 de septiembre de 2007). "Gestión de la sincronización labial" . Ingeniería de radiodifusión. Archivado del original el 27 de julio de 2011. Consultado el 27 de julio de 2011 .
{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere|journal=( ayuda ) - ↑ IS-191: Sincronización relativa de sonido e imagen para operaciones de radiodifusión , ATSC , 26/06/2003, archivado del original el 21/03/2012
- ↑ IEEE ST2064
Enlaces externos
- Para ver ejemplos de sincronizadores de audio modernos, busque "sincronizador de audio" o "sincronización de audio y video" en el sitio web de la Oficina de Patentes de los Estados Unidos en.
- Sincronización de audio y vídeo
- Terminología televisiva