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Time Code Part II-Drop Frame的技術(上) MIDIMALL顧問部

 上一期我們說到了電視的發展,到了1953年,美國的國家電視系統委員會,簡稱TSC(National Television System Committee)定義出彩色電視的規格,並且可以與當時的黑白電視相容(當然是525條掃描線),為了讓兩者之間能夠相容,當時採用載波的方式來解決,透過載波,我們可以將彩色的頻率限制在黑白電視的頻寬內,不過在相位上延遲了90度。

然而我們發現黑白掃描線的頻率與彩色的副載波頻率仍有相互干擾的問題,為了解決此一問題,不得不將每格的週期增加0.01%,也就是將每秒30格的畫面縮減為0*1000/1001=29.97fps,這樣的結果使得我們不須改變其他載波的頻率,這部份由於有點牽涉到電信方面的技術,我們就不特別詳細介紹。

我們藉著縮短每秒畫面出現的頻率來解決彩色與黑白相容的問題,不過這樣的結果卻使得內部的時鐘愈來愈延遲,因為真實的時鐘是以每秒30格來算,譬如說11分29秒29格,再下一格就進位為11分30秒,而內部的時鐘則是29.97,同樣的29秒29格,下一格卻是29分29.97格,可是29.97這個數字又不是整數,根本很難去補償,結果內部時鐘愈跑愈慢,離真實時間愈遠,這個情形很像每年是365又1/4天,可是我們又不能光過1/4天,那這時又該怎麼辦呢?

於是我們有閏年,每四年,我們把累積的1/4天湊成一天,然後在2/29日當天用掉,這樣我們與地球公轉的時間就可以維持不變,同樣的道理,當我們慢慢累積我們跟丟的時間,當它累積成整數時,我們就把它一次補回來,以免時間無法正確,譬如說現在每秒落後30-29.97=0.03格,所以每分鐘我們落後0.03*60=1.8格,於是我們每分鐘都跳兩格,譬如說現在是11分59秒29格,本來下一格應該是12分0秒0格,我們為了補償慢掉的時間,所以就忽略(丟掉)兩格,變成12分0秒2格,但是這樣每分鐘卻又多跑了2-1.8=0.2格,怎麼辦呢? 於是我們又訂定,每10分鐘(10,20,30,40,50,00分)我們維持原狀,也就是說如果是19分59秒29格時,下一格我們就按照正常跳為20分0秒0格,大家有點亂了吧!!

請看以下分析:

原本每秒落後:-0.03格
原本每分鐘落後:-0.03*60=-1.8格
每分鐘校準:+2格
校正後每分鐘超前:2-1.8=0.2格
每十分鐘校準:0格
00分00秒00格------00分00秒00格------+0.0格
01分00秒00格------01分00秒02格------+0.2格
03分00秒00格------01分00秒02格------+0.4格
04分00秒00格------01分00秒02格------+0.6格
05分00秒00格------01分00秒02格------+0.8格
06分00秒00格------01分00秒02格------+1.0格
07分00秒00格------01分00秒02格------+1.2格
08分00秒00格------01分00秒02格------+1.4格
09分00秒00格------01分00秒02格------+1.6格
10分00秒00格------01分00秒00格------+1.8格-1.8格=0格

 

如此內部時鐘就可以和真實時間同步,因為感覺上好像我們每分鐘故意丟掉了兩個frame的時間,所以我們管這種補償時間碼的方式叫做drop frame。