Corrección de la base de tiempo

La corrección de la base de tiempo (TBC) es una técnica que permite reducir o eliminar errores causados por la inestabilidad mecánica presente en grabaciones analógicas en soportes mecánicos. Sin la corrección de la base de tiempo, una señal de una grabadora de cinta de vídeo (VTR) o de una grabadora de videocasete (VCR) no se puede mezclar con otros dispositivos más estables en el tiempo, como los generadores de caracteres y las cámaras de vídeo que se encuentran en los estudios de televisión y en las instalaciones de posproducción .

La corrección de la base de tiempo contrarresta los errores almacenando en búfer la señal de vídeo a medida que sale de la cinta de vídeo a una velocidad inestable y liberándola después de un retraso a una velocidad constante. Un generador de sincronización proporciona la referencia de tiempo para todos los dispositivos del sistema. Al ajustar el retraso mediante un monitor de forma de onda, se puede hacer que la señal corregida coincida con el tiempo de los demás dispositivos del sistema. Si todos los dispositivos de un sistema se ajustan de modo que sus señales lleguen al conmutador de vídeo al mismo tiempo y a la misma velocidad, las señales se pueden mezclar.

Aunque a menudo se utilizan TBC externos, la mayoría de las videograbadoras con calidad de transmisión tienen correctores de base de tiempo simples incorporados. Algunas grabadoras de video y videocámaras analógicas domésticas de alta gama también incluyen un circuito TBC, que generalmente se puede apagar si es necesario.

Fondo

Ya en 1956, las grabadoras de audio profesionales de carrete a carrete eran lo suficientemente estables mecánicamente como para que la distorsión de tono pudiera estar por debajo de un nivel audible sin corrección de la base de tiempo. Sin embargo, la mayor sensibilidad de las grabaciones de vídeo significaba que incluso las mejores soluciones mecánicas seguían dando como resultado una distorsión detectable de las señales de vídeo y dificultades para sincronizar con otros dispositivos. ^[1] Una señal de vídeo consta no solo de información de imagen, sino también de señales de sincronización y subportadora. La sincronización permite encuadrar la imagen en el monitor y permite la combinación y conmutación de dos o más señales de vídeo. La subportadora interviene en la reproducción precisa de los colores. ^[a]

Métodos

La idea de la corrección de la base de tiempo implica que debe haber una base de tiempo objetivo a la que apunta el corrector. Hay dos bases de tiempo que se utilizan comúnmente.

El primer método es hacer que los cuadros, campos y líneas salgan de manera suave y uniforme, a las velocidades especificadas por los estándares, utilizando un oscilador como referencia temporal.
La alternativa a este método es alinear los cuadros, campos y líneas con alguna señal externa, un procedimiento llamado genlocking . ^[b] El genlocking permite que las fuentes que no son capaces de genlock se utilicen con mezcladores de producción y equipos de edición de rollo A/B. Los correctores de base de tiempo del modelo de transmisión independiente generalmente bloquearán la señal con una referencia de sincronización externa y también permitirán ajustar el brillo, el contraste, la crominancia y la fase de color ( tinte o tono ).

Algunos TBC contaban con una lógica de compensación de pérdida de señal (DOC) que permitía corregir temporalmente los defectos de la cinta de vídeo causados por la pérdida de óxido. La lógica DOC requería un cableado dedicado entre el reproductor de cintas de vídeo y el TBC en el que se detectaban irregularidades en partes de la imagen de vídeo. Las líneas de vídeo capturadas y almacenadas previamente se superponían sobre las líneas de vídeo defectuosas.

Una variante del corrector de base de tiempo es elSincronizador de cuadros que permite que los dispositivos que no pueden sercontroladospor una señal de sincronización también sean corregidos por base de tiempo o sincronizados en un sistema. Los satélites, transmisores de microondas y otras señales de transmisión, así como los VTR de consumo, no pueden recibir una señal de sincronización. El sincronizador logra esto escribiendo el video digital entrante^[c]en una memoria de búfer de cuadros utilizando la sincronización de la información de sincronización contenida en esa señal de video. Un sincronizador de cuadros almacena al menos un cuadro completo de video. Simultáneamente, el video digital se vuelve a leer del búfer mediante un sistema de sincronización independiente que estásincronizadocon la referencia de sincronización interna. Si el búfer se llena demasiado o demasiado poco, el sincronizador de cuadros retendrá el último cuadro bueno de video hasta que se reciba otro cuadro completo de video. Por lo general, esto es indetectable para los espectadores.

Tipos

Físicamente solo hay 4 tipos: IC dedicados , tarjetas complementarias para VTR/VCR profesionales/de consumo, unidades independientes de escritorio y unidades de montaje en rack dedicadas.

En el mundo de la radiodifusión, los correctores de base de tiempo de tipo montaje en bastidor 1U eran comunes. Están pensados para deslizarse fácilmente fuera de un bastidor sobre rieles para realizar tareas de mantenimiento, ya que estas unidades estaban pensadas para cargas de trabajo 24 horas al día, 7 días a la semana. Por lo general, contenían poco o nada de hardware SMD , solo electrónica de orificio pasante que podía ser reparada por el operador , lo que hacía que estas unidades fueran bastante pesadas.

Corrección de la base de tiempo del software

Ejemplo de software TBC (solo Luma): cinta PAL VHS-SP de 1989 decodificada con VHS-Decode en 2023

Un quinto y último tipo moderno de corrección de la base de tiempo que se está logrando a fines de la década de 2010 es el definido por software. El proyecto de Python LD-Decode ^[2] (y sus versiones extendidas VHS-Decode ^[3] y CVBS-Decode ^[4] ) implementan este método de "corrección de la base de tiempo por software". Los programas toman capturas de radiofrecuencia de señales de medios analógicos, luego demodulan y corrigen la señal en software.

Los programas TBC almacenan las señales corregidas en un archivo ".TBC", que contiene una copia digital sin pérdida de la señal en formato 4fsc a 16 bits por muestra ^[5] , similar a la antigua cinta de vídeo digital D-3 . Los datos que contiene pueden combinarse en luminancia y crominancia, o separarse. ld-analyze, una herramienta del proyecto LD-decode, permite el análisis cuadro por cuadro, la subtitulación y la lectura del código de tiempo VITC utilizando el archivo TBC. ^[6] Los archivos TBC pueden tener su croma decodificada a un flujo de vídeo YUV ^[d] o RGB sin comprimir, y luego codificarse en un archivo de vídeo FFV1 .mkv comprimido sin pérdida para archivarlo mediante herramientas como tbc-video-export.

Los flujos de archivos TBC también se pueden reproducir directamente en sistemas de TV analógica a través de un DAC .

Frecuencia de muestreo: 4fsc PAL (17734475 Hz) ^{[ cita requerida ]}
Muestreo NTSC: 4fsc NTSC (14318181 Hz) ^{[ cita requerida ]}
Velocidad de datos PAL :
- CVBS 2,1 GB/min 35 MB/s (280 Mbps)
- Y+C 4,2 GB/min 70 MB/s (560 mbps)
Velocidad de datos NTSC :
- CVBS 1,7 GB/min 28,33 MB/s (226,5 mbps)
- Y+C 3,4 GB/min 56,66 MB/s (453 mbps)

Véase también

Notas

^ En particular, la información de color en NTSC está codificada en relación con la fase de una subportadora de color de alta frecuencia, lo que hace que los colores mostrados sean extremadamente sensibles a los errores de base de tiempo.
^ Para manejar una señal analógica que varía aleatoriamente, se graba un tono piloto estable junto con la señal. Durante la reproducción, el tono piloto se extrae con filtros y las variaciones de frecuencia en el tono piloto se utilizan para generar una señal de error que activa los circuitos de corrección de la base de tiempo. Luego se utiliza un filtro de supresión para suprimir el tono piloto de la señal recuperada.
^ El vídeo analógico primero debe digitalizarse.
^ YUV es técnicamente un nombre inapropiado para YCbCr , pero su uso es habitual entre los desarrolladores de códecs que trabajan con YUV4MPEG2, por ejemplo.

Referencias

^ "Cómo comprar un TBC y un Genlock". 6 de octubre de 1992. Consultado el 5 de marzo de 2021 .
^ Page, Chad (13 de marzo de 2023), ld-decode , consultado el 13 de marzo de 2023
^ oyvindln (2023-03-01), VHS-Decode (¡Ahora hace más que VHS!) , consultado el 2023-03-13
^ "Decodificación compuesta CVBS". GitHub . Consultado el 13 de marzo de 2023 .
^ "Formato de metadatos JSON". GitHub . Consultado el 13 de marzo de 2023 .
^ "ld analyse". GitHub . Consultado el 13 de marzo de 2023 .