Dữ liệu phụ trợ – Wikipedia

Dữ liệu phụ trợ (thường được viết tắt là Dữ liệu ANC ), trong ngữ cảnh của các hệ thống truyền hình, đề cập đến một phương tiện mà thông tin không phải là video (như âm thanh, các dạng bản chất khác và siêu dữ liệu) có thể được được nhúng trong giao diện kỹ thuật số nối tiếp. Dữ liệu phụ trợ được SMPTE chuẩn hóa thành SMPTE 291M: Gói dữ liệu phụ trợ và định dạng không gian .

Dữ liệu phụ trợ có thể được đặt ở các phần không phải hình ảnh của các đường quét ngang. Dữ liệu này được gọi là dữ liệu phụ trợ theo chiều ngang ( HANC ). Dữ liệu phụ trợ cũng có thể được đặt ở các vùng không có hình ảnh của khung, Đây được gọi là dữ liệu phụ trợ dọc ( VANC ).

Chi tiết kỹ thuật [ chỉnh sửa ]

Vị trí [ chỉnh sửa ]

Các gói dữ liệu phụ trợ có thể được đặt ở bất kỳ đâu trong luồng dữ liệu kỹ thuật số nối tiếp, với các ngoại lệ sau:

  • Không nên đặt chúng trong các đường được xác định là điểm chuyển đổi (có thể bị mất khi chuyển đổi nguồn).
  • Không nên đặt chúng trong khu vực hình ảnh đang hoạt động.
  • có thể không vượt qua các gói TRS (tín hiệu tham chiếu thời gian).

Các gói dữ liệu phụ trợ thường được chia thành hai loại, tùy thuộc vào vị trí của chúng, các loại gói tin cụ thể thường bị ràng buộc ở vị trí này hay vị trí khác.

  • Các gói phụ trợ nằm trong vùng trống ngang (sau EAV nhưng trước SAV), bất kể dòng nào, được gọi là dữ liệu phụ trợ ngang hoặc HANC . HANC thường được sử dụng cho dữ liệu băng thông cao hơn và / hoặc cho những thứ cần được đồng bộ hóa với một dòng cụ thể; loại HANC phổ biến nhất là âm thanh nhúng.
  • Các gói phụ trợ nằm trong vùng trống dọc, sau SAV nhưng trước EAV, được gọi là dữ liệu phụ trợ dọc hoặc VANC . VANC thường được sử dụng cho dữ liệu băng thông thấp hoặc cho những thứ chỉ cần cập nhật trên tốc độ trên mỗi trường hoặc trên mỗi khung hình. Dữ liệu chú thích đóng và VPID thường được lưu trữ dưới dạng VANC.

Lưu ý rằng các gói ANC nằm trong kho dữ liệu nằm trong cả hai chiều dọc được coi là HANC và không phải VANC.

Các gói VANC nên được chèn theo cách này:

  • (SMPTE 334M phần 3): Các gói dữ liệu VANC có thể xuất hiện ở bất cứ đâu giữa các gói SAV và EAV TRS trong bất kỳ dòng nào từ dòng thứ hai sau dòng được chỉ định để chuyển sang dòng cuối cùng trước video hoạt động, đã bao gồm. Với thông số kỹ thuật cho các điểm chuyển đổi (đặt RP168 hình 2), các dòng được phép đầu tiên là 12 và 275 (đối với hệ thống 525 dòng / 59,94 Hz) hoặc 8 và 321 (đối với hệ thống 625 dòng / 50 Hz). Điều này mâu thuẫn với SMPTE 125M và không giải quyết các yêu cầu để mang DVITC (Mã thời gian khoảng thời gian dọc kỹ thuật số) và các gói chỉ mục video.
  • (SMPTE 125M phần 3.6.2): ​​VANC chỉ xuất hiện trong các dòng 1-13, 15-19 , 264-276 và 278-282, với các dòng 14 và 277 dành riêng cho DVITC và dữ liệu chỉ mục video. Điều này mâu thuẫn với SMPTE 334M và không xử lý các hệ thống 625 dòng / 50 Hz.

Định dạng gói [ chỉnh sửa ]

Tất cả các gói ANC phải bắt đầu bằng chuỗi bắt đầu; đối với các giao diện thành phần (loại giao diện kỹ thuật số nối tiếp duy nhất được sử dụng rộng rãi hiện nay), chuỗi bắt đầu là 0x000 0x3FF 0x3FF. Trình tự này là bất hợp pháp trong giao diện kỹ thuật số nối tiếp. (Trong các phiên bản hỗn hợp lỗi thời của SDI, chuỗi bắt đầu ANC là một từ đơn, 0x3FC).

Ba từ ngay lập tức theo trình tự bắt đầu trong tiêu đề. Từ đầu tiên sau chuỗi bắt đầu là Mã định danh dữ liệu hoặc DID theo sau là ' Mã định danh dữ liệu thứ cấp ( SDID ) hoặc a Số khối dữ liệu ( DBN ), theo sau là Đếm dữ liệu ( DC ). Sau từ Số lượng dữ liệu là 0 – 255 (đã bao gồm) Từ dữ liệu người dùng ( UDW ), tiếp theo là Checksum ( CS ) từ.

DID [ chỉnh sửa ]

Từ Định danh dữ liệu (cùng với SDID, nếu được sử dụng), cho biết loại dữ liệu phụ trợ mà gói tương ứng. Số nhận dạng dữ liệu nằm trong khoảng từ 1 đến 255 (FF hex), với 0 được bảo lưu. Vì giao diện kỹ thuật số nối tiếp có định dạng 10 bit, từ DID được mã hóa như sau:

  • Bit 0-7 (bit 0 là LSB), là giá trị DID thô.
  • Bit 8 là bit chẵn lẻ của các bit 0-7.
  • Bit 9 là nghịch đảo của bit 8. [19659011] Do đó, DID 0x61 (01100001) sẽ được mã hóa thành 0x161 (0101100001), trong khi DID 0x63 (01100011) sẽ được mã hóa thành 0x263 (1001100011). Lưu ý rằng sơ đồ mã hóa này đảm bảo rằng các giá trị dành riêng trong giao diện kỹ thuật số nối tiếp (0-3 và 1020-1023) không bao giờ được sử dụng.

    Nếu DID bằng 128 (0x80) hoặc lớn hơn, thì gói đó là gói Loại 1 và DID đủ để xác định loại gói và từ sau là Khối dữ liệu Con số. Nếu DID nhỏ hơn 128, thì đó là gói Loại 2 và các từ sau đây là Định danh dữ liệu thứ cấp; DID và SDID cùng xác định loại gói.

    SDID [ chỉnh sửa ]

    SDID chỉ có hiệu lực nếu DID nhỏ hơn 0x80. SDID trên danh nghĩa là một giá trị 8 bit, nằm trong khoảng từ 0 đến 255. Nó được mã hóa theo cùng kiểu với DID.

    Các từ DID / SDID của 161 101 (hex) tương ứng với DID là 61 hex và SDID là 1 (một khi hai bit cao bị loại bỏ); các giá trị này sẽ chỉ ra rằng loại gói được xác định bởi SMPTE 334M và chứa dữ liệu chú thích đóng DTV.

    DBN [ chỉnh sửa ]

    DBN chỉ có hiệu lực nếu DID là 80 hex hoặc lớn hơn. Nó (tùy chọn) được sử dụng để xác định nhiều gói cùng loại trong một trường; mỗi gói tiếp theo của loại được chỉ định có DBN cao hơn gói trước, gói xung quanh khi cần thiết. DBN là một giá trị 8 bit, được mã hóa theo cùng kiểu với SDID.

    DC [ chỉnh sửa ]

    Từ Data Count là một giá trị 8 bit, được mã hóa theo cùng kiểu với DID, cho biết có bao nhiêu từ dữ liệu người dùng được theo dõi. Nó có thể dao động từ 0 đến 255.

    UDW [ chỉnh sửa ]

    Từ dữ liệu người dùng là "tải trọng" có trong gói ANC. Chúng được xác định theo loại gói, SMPTE 291M không xác định việc sử dụng hoặc áp đặt bất kỳ hạn chế nào đối với các giá trị có thể có trong không gian UDW. Hạn chế duy nhất là các giá trị dành riêng trong giao diện kỹ thuật số nối tiếp (0-3 và 1020-1023) có thể không được bao gồm trong UDW. Nhiều định dạng ANC, mặc dù không phải tất cả, về cơ bản là các định dạng 8 bit và mã hóa dữ liệu theo cách tương tự như các từ tiêu đề được mã hóa.

    Ví dụ [ chỉnh sửa ]

    SMPTE 352M (ID tải trọng video) xác định bốn UDW:

    Bits Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
    Bit 7 1 Vận chuyển xen kẽ (0) hoặc lũy tiến (1) Dành riêng Dành riêng
    Bit 6 0 Hình ảnh xen kẽ (0) hoặc lũy tiến (1) Lấy mẫu ngang Y Y / Y lấy mẫu 1920 (0) hoặc 2048 (1)
    Bit 5 0 Dành riêng Dành riêng Dành riêng
    Bit 4 0 Dành riêng Dành riêng Dải động 100% (0h), 200% (1h), 400% (2h), Dành riêng (3h)
    Bit 3 1 Tỷ lệ hình ảnh (xem SMPTE 352M bảng 2) Cấu trúc lấy mẫu (xem SMPTE 352M bảng 3 và Lưu ý 1) Dải động 100% (0h), 200% ( 1h), 400% (2h), dành riêng (3h)
    Bit 2 0 Tỷ lệ hình ảnh (xem SMPTE 352M bảng 2) Cấu trúc lấy mẫu (xem SMPTE 352M bảng 3 và Lưu ý 1) Dành riêng
    Bit 1 0 Tỷ lệ hình ảnh (xem SMPTE 352M bảng 2) Cấu trúc lấy mẫu (xem SMPTE 352M bảng 3 và Lưu ý 1) Độ sâu bit 8 bit (0h), 10- bit (1h), 12 bit (2h), dành riêng (3h)
    Bit 0 1 Tốc độ hình ảnh (xem bảng SMPTE 352M 2) Cấu trúc lấy mẫu (xem SMPTE 352M bảng 3 và Lưu ý 1) Độ sâu bit 8 bit (0h), 10- bit (1h), 12 bit (2h), dành riêng (3h)

    Checksum [ chỉnh sửa ]

    Từ cuối cùng trong gói ANC là từ Checksum. Nó được tính bằng cách tính tổng (modulo 512) của các bit 0-8 (không phải bit 9), của tất cả các từ khác trong gói ANC, ngoại trừ chuỗi bắt đầu gói. Bit 9 của từ tổng kiểm tra sau đó được định nghĩa là nghịch đảo của bit 8. Lưu ý rằng từ tổng kiểm tra không chứa bit chẵn lẻ; thay vào đó, các bit chẵn lẻ của các từ khác được đưa vào tính toán tổng kiểm tra.

    Dữ liệu phụ trợ được sử dụng cho một số thứ:

    Âm thanh nhúng [ chỉnh sửa ]

    Âm thanh nhúng là tải trọng âm thanh (thường là) âm thanh (âm nhạc, hội thoại và hiệu ứng âm thanh) cho chương trình video. Hai tiêu chuẩn, SMPTE 272M (đối với SD) và SMPTE 299M (đối với HD và 3G) xác định cách âm thanh được nhúng vào không gian phụ trợ. Các tiêu chuẩn SD và HD cung cấp tới 16 kênh âm thanh PCM, trong khi 3G cho phép tối đa 32 kênh, thường được mã hóa ở định dạng AES3. Trong HD, các gói dữ liệu âm thanh được nhúng được mang trong không gian HANC của luồng dữ liệu song song Cb / Cr (sắc độ).

    Ngoài ra, cả hai tiêu chuẩn đều xác định các gói điều khiển âm thanh . Các gói điều khiển âm thanh được mang trong không gian HANC của hơi dữ liệu song song Y (độ chói) và được chèn một lần trên mỗi trường tại dòng video thứ hai qua điểm chuyển mạch (xem SMPTE RP168 để biết các điểm chuyển đổi của các tiêu chuẩn video khác nhau). Gói điều khiển âm thanh chứa siêu dữ liệu liên quan đến âm thanh, chẳng hạn như thời gian liên quan đến video, kênh nào có mặt, v.v.

    Gói âm thanh nhúng là gói Loại 1.

    EDH [ chỉnh sửa ]

    Các gói EDH được sử dụng để phát hiện lỗi trong giao diện định nghĩa chuẩn (chúng không cần thiết trong giao diện HD, vì giao diện HD-SDI bao gồm các mật khẩu CRC được tích hợp trong ).

    Liên kết ngoài [ chỉnh sửa ]

    • SMPTE: SMPTE 291M-1998: Gói dữ liệu phụ trợ và Định dạng không gian
    • SMPTE: 125M-1995: Tín hiệu video thành phần 4: 2: 2; Giao diện kỹ thuật số song song bit
    • SMPTE: ANSI / SMPTE 334M-1995: Ánh xạ dữ liệu phụ trợ theo chiều dọc cho giao diện bit-serial
    • SMPTE: RP168-2002 Điểm chuyển đổi thời gian để chuyển đổi video đồng bộ
    • SMPTE: SMPTE 299-1: 2010: Định dạng âm thanh kỹ thuật số 24 bit cho giao diện SMPTE 292 Bit-serial
    • SMPTE: 299-2: 2010: Mở rộng định dạng âm thanh kỹ thuật số 24 bit lên 32 kênh cho các giao diện nối tiếp bit 3 Gb / s
    • SMPTE: Gán từ nhận dạng dữ liệu cho các DID đã đăng ký