Roma Robot - Sync a New Level of Show

От того, какой тип протокола мы используем, зависит тип синхронизации с конечными клиентами. Чтобы понять принцип работы каждого типа протокола, давайте разберем три простейших примера.

Солнечный день в лесу. Вини Пух занят своими делами. Вини отлично знает, что ровно в час дня наступает время обеда. Утро пролетело быстро и вот на часах ровно час дня и Вини спешит полакомиться медом, ведь такое совсем ни как нельзя пропустить! Это пример временной синхронизации.

Пятачок решил помочь Кролику. Нужно было вскопать целый огород с морковкой. Кролик сказал Пятачку, что закончить свою работу он может, только тогда, когда он придет и даст команду: «Работа закончена». Бедный Пятачок не знает, когда он закончит, морковки столько что ему и за день не управиться, ему приходиться работать и работать, пока Кролик наконец не вернется. Это пример командной синхронизации. Кстати, с Пятачком все в порядке, Кролик все же пришел и дал команду: «Работа закончена!».

Пяточек шел с Вини в гости к Кролику. Вини знал где живет Кролик, а Пятачок нет, поэтому все дорогу мучал Винни вопросами:

Мы пришли?

Нет.

А сейчас?

Нет!

А сейчас?

И сейчас нет!

А сейчас?

Тоже нет!

…

К счастью, дорога к Кролику заняла не много времени и друзья благополучно дошли. В итоге на свой вопрос Пятачок получил утвердительный ответ. Это пример генеративной синхронизации.

Каждый протокол синхронизации для передачи данных использует конкретный физический интерфейс. Более подробно особенности каждого интерфейса мы затронем в главе «Оборудование и коммутация», а сейчас давайте познакомимся с общей классификацией.

Интерфейс LTC (Longitudinal Time Code) – это, по сути, простой балансный аудиокабель, который может передать только линейный таймкод SMPTE. LTC представляет собой закодированный цифровой сигнал, передаваемый по аудиоканалу.

MIDI-интерфейс немного шире по функционалу: это цифровой серийный интерфейс передачи данных. Так как он цифровой, то можно создать для передачи по нему любые протоколы. Что и делали производители много лет назад. В таблице указаны только те протоколы, которые прижились и нашли широкое применение в шоу-индустрии. Исходя из названия большинства протоколов, можно понять, на каком интерфейсе они базируются – MTC (MIDI Time Code), MIDI note, MIDI Show Control.

Ethernet – довольно универсальный интерфейс, который применяется практически везде, особенно в профессиональных сферах. Этот интерфейс используют все протоколы, которые базируются на TCP/UDP. И тут же вы можете заметить новый протокол – RTP-MIDI. По сути, это все тот же MIDI, только передается он уже по Ethernet.

BLE-MIDI очень схож с RTP-MIDI. Его ключевое отличие в том, что этот протокол использует беспроводной интерфейс передачи данных Bluetooth.

SDI – это универсальный коаксиальный интерфейс передачи цифрового видеосигнала, который также передает и VITC-таймкод. Существует некоторое количество оборудования, которое может читать по SDI-интерфейсу таймкод, но в шоу-индустрии для синхронизации он практически не используется, поэтому подробно разбирать его мы не будем.

Подводя итог, можно коротко сказать, что основное различие между протоколом и интерфейсом в том, что протокол— это то, что мы передаем, а интерфейс – через что мы передаем. Протокол – это правила, по которым описываются сообщения, а интерфейс – это физический канал связи, по которому эти сообщения передаются.

Исходя из этого, совсем не грамотно называть физический XLR- порт синхронизации SMPTE-портом, так как это название стандарта кодирования времени, а физический интерфейс передачи таймкода SMPTE называется LTC. Ведь тот же самый SMPTE, передаваемый по интерфейсу MIDI, называется уже MIDI Time Code (MTC).

И еще одна особенность: SMPTE в оригинальном формате кодирования передается только через LTC. А через все остальные интерфейсы передается его адаптированная под конкретный интерфейс передачи данных форма. Эту особенность мы сможем рассмотреть при сравнении линейного и MIDI-таймкода в следующей главе.

Теперь, когда информация структурирована, давайте разберем особенности каждого протокола и интерфейса: как их генерировать, как их принимать, как избежать ошибок и, самое главное, как гарантированно запустить синхронизацию.

Таймкод в шоу-индустрию пришел с телевидения. И называется он SMPTE. Аббревиатура расшифровывается как Society of Motion Picture and Television Engineers. Это ассоциация, которая приняла единый стандарт кодирования времени, разработанный в 1967 году. Чуть позже к ним присоединился EBU (European Broadcasting Union). Сейчас существует множество других стандартов записи таймкода, которые намного удобнее и функциональнее, но старый добрый SMPTE до сих пор жив и широко используется в шоу-индустрии.

Первая технология записи движущегося изображения появилась в кино. Изображение писалось на кинопленку кадр за кадром. Это был довольно большой прорыв. Позже, в 1920 году, на свет появилось телевидение, которое очень активно развивалось. Но мало кто знает, что долгое время все телевизионные программы передавались в прямом эфире! Тогда не существовало технологий записи и воспроизведения изображения для ТВ-трансляций. Первые ТВ-камеры были сделаны на основе иконоскопа. Это как кинескоп, который используется для формирования изображения, только наоборот: он преобразует видимый свет в электрический сигнал, который напрямую транслировался в эфир. Способов для записи такого сигнала тогда не существовало. Конечно, позже появились специальные технологии записи и трансляции телепередач и фильмов, но принцип оставался тот же самый: кинопроектор проецировал изображение напрямую в телекамеру. Правда, при таком способе качество изображения падало в разы.

AMPEX quadruplex VR-1000A, первый коммерчески выпущенный в конце 1950-х годов видеомагнитофон, использующий поперечно-строчную ленту с открытой катушкой шириной 2 дюйма

В 1956 году на свет появился первый видеомагнитофон (Video Tape Recorder), который мог записывать изображение и звук в аналоговом формате на ленту и воспроизводить эту информацию. Позже появилась необходимость также записывать информацию о времени, которая была бы синхронна с видеоизображением. Так как на видеоленте было несколько дорожек, предназначенных для записи аудио, одна из этих дорожек использовалась для записи таймкода, где в аналоговом формате был записан SMPTE-код. Такой способ записи SMPTE называется Longitudinal Time Code (LTC), или линейный таймкод. Такое название было дано потому, что информация в этом формате записывается бит за битом последовательно, так как по-другому на ленту информацию не записать. Спустя многие годы эта технология записи таймкода начала использоваться в шоу-индустрии.