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1、时码同步试验报告 两年前，我厂引进Alexa数字摄影机，有录音师提出可以通过时码实现电影同期录音和后期剪辑中的声画同步，见现代电影技术2012年第2期时间码在多台数字摄影机拍摄时的应用，作者：张磊。借参加故事片八七会议拍摄之机，我们进行了这次时码同步试验。试验目的：验证通过时码实现声画同步这一技术。测试在实际应用中可能的问题:通过目测大致确定各台机器的时码同步正常，电池更换或断电后各台机器的时码持续运行问题，jam sync 6-8小时之后，可能存在的时码漂移问题，画面由Apple ProRess 4444转码为 Apple ProRes422可能遇到的问题。试验器材和设备：Sounddevi
2、ces 788录音机、Alexa数字摄影机、Final cut pro 7.0剪辑软件、Clipster转码软件、lemo 5芯时码同步线。之所以要提一下时码同步线，是因为搞到它颇费周折。Lemo5时码同步线，e-bye报价125美金 图1。图1 5芯 lemo时码同步线我们后来通过租用摄影设备的北京克诺影视传媒（北京）有限公司（ 电话：65862577）自己焊接了一根。资料显示，lemo5芯时码同步线和插座，逐渐成为各大摄影机和录音机厂家共同采用的标准，其管脚排列如图2所示 图2 Sounddevice788T 录音机时码接口管脚排列相关资料：ARRI ALEXA User Manual A
3、LEXA Software Update packet 3.0 第41页关于时码连接的章节：时码线通过5芯lemo插座连接，接收和发送LTC时码信号，可以用于:l 以jam sync方式，使摄影机和外接时码发生器、时码电子板、另一台摄影机同步（“jam sync”有资料把它翻译成“堵塞同步”，真是词不达意。我觉得翻译为“挤入同步”或者“介入同步”好些，本文直接引用不做翻译）。l 向外接时码发生器、时码电子板、另一台摄影机传输时码l 调节摄影机晶振电路的频率这个时码插座位于摄影机前面右下部ARRI ALEXA User Manual ALEXA Software Update packet 3.
4、0 第63页 有关jam sync的章节: Ext TC状态 通过读取LTC输入获得时码，只有在时码运行状态为“Free Run”并且项目帧率(fps)和画面传感器帧率匹配的条件下才能得以实现。 Jam sync只有在Ext TC状态下才能进行 Jam sync。Jam sync的意思是，将外部时码源连接到摄影机，摄影机读取接入的外部时码，然后继续以自身的时码发生器进行时码计数。因为Alexa摄影机的时码晶振电路是非常精准的，所以其内部时码计数在8个小时之内是可以非常精确的。8个小时以后，摄影机必须再同步，以避免时码漂移。有的时码信号和摄影机的项目帧率不同，摄影机任然可以与之同步，但是两者必须
5、都是整数（24、25或30fps）或者都不是整数（23.976或29.97），不可能同时混合使用这两组时码信号。注意：l 建议每次拍摄休息之后都进行同步以避免在拍摄当口再进行同步。l 摄影机断开电源后，十分钟之内可以保持其时码。只要连接电源，即便是处于关闭的位置，摄影机都能够保持时码。ARRI ALEXA User Manual ALEXA Software Update packet 3.0 第102页 有关时码应用的章节13.3 使用时码时码的目的在于，使存储于某种媒介的每一格画面都有唯一的一个数值、并且通过这个数值来识别这些画面。通过时码并结合卷号的应用，保证在整个制作流程中，任何画面都
6、有其唯一的、独一无二的名字，从而能够被单独识别。在制作过程中有许多应用时码的方法，下面列举两种最普遍的用法：外部时码，北京时间（External TC, Time of day）l 应用：这种方式经常用于多机拍摄同期录音。各台摄影机以录音机速度运转，而且其项目帧率也与录音机相同。如果能够操作正确，声音和画面的时码应该完全匹配，并且在后期制作中可以可很容易地对齐。l 设置：录音部门作为主时码，并且生成一个和北京时间数值相同、时基与摄影机项目帧率相同的时码， 24小时制的时间被“翻译”为24小时制的时码。将这一时码馈送给摄影机，摄影机必须设置为“Ext LTC Free Run”状态，并且摄影机的
7、项目帧率必须设置为与摄影机传感器帧率和外接时码时基都匹配。然后有两种方式可选，第一种是Jam sync方式，摄影机读取一次外接时码，然后以其高精度的晶振时钟信号进行时码计数，这样，在一次完成Jam sync后，可以断开连接到摄影机的时码连接线，这种方式，可以保证摄影机在8个小时之内维持稳定的时码，误差小于一格，8个小时后摄影机需要重新进行Jam sync。第二种是Regenerate方式，在这种方式下，摄影机使用外接时码，它可以在任何时间内保证正确的时码，缺点是时码信号线必须连接在摄影机上。l 注意：如果在接近午夜零时进行拍摄，应该给时码设置一个偏移量（offset）以避免在拍摄中时码归零。l
8、 限制：摄影机速度必须和同期录音机速度相同。如果摄影机升格或降格拍摄，时码帧率和摄影机传感器帧率不再匹配，时码数值可能重复或丢帧。由于这个原因，一旦传感器帧率改变，摄影机会自动切换到“Int TC Regen”状态Internal TC，Rec Run方式l 应用：单机拍摄，以传统拍板方式对齐声音和画面，保证每个存储的画面都有连续的时码，不受升格和降格拍摄的限制l 设置：摄影机设置为“Int TC Rec Run Regen”方式，时码只有在传感器生成一帧画面的时候才增加一格，时码以摄影机项目帧率作为时基。通常的做法是，以时码的小时位表示卷号，以小时位的01-20表示1-20卷号，然后重新开始
9、以小时位的01表示卷21l 限制：无Sounddevices 788T录音机关于时码的章节：第57页： 在断电和更换电池期间，788T录音机通过其内部板载锂电池来维持时码计数，6个小时之内保证时码的精度。断电6个小时之后，788T转而利用精度稍微差一些的24小时制的时间晶振电路来维持其日期和时间的计时。不管是内部供电还是外部供电，只要788T一通电，这个板载时码电池就开始充电。 在拍摄过程中，如果24小时制的时钟被重新设置、如果时码状态由24小时而改变，时码的数值将会发生改变，你必须jam sync所有设备的时码，以确保同步。 数码录音机在其AES31(Broadcast wav)文件的BEX
10、T和iXML数据块内会打上一个时码标签，788T录音机通过这一数值生成SMPTE时码。第59页： 时码状态 788T录音机包括下列时码状态：（具体可查阅sounddevices 录音机使用手册，本文不再一一累述）Off Free Run Record Run Free Run Jam Once 24 Hour RunExt TC Ext TC/cont Ext TC-Auto Record Ext TC/cont-Auto Record 试验方案 时码同步的核心问题就是保证现场各台摄影机、录音机的时码完全一致，有很多方法可以实现这个目的，如现代电影技术2012年第2期时间码在多台数字摄影机拍摄
11、时的应用作者：张磊 文中介绍的那样，有：GPS授时同步、时码发生器对各台机器进行同步、以录音机时码作为主时码对摄影机同步等等。我们确定的方案是最实际、最可操作、最省钱的方案，也是前文介绍的、Alexa摄影机操作手册中提到的时码同步方案，以录音机时码为主时码，对各台摄影机进行Jam sync。录音机时码状态为Int Free Run，没有使用录音机的24小时制时间时码（time of day），因为Sounddevices资料介绍，在这个状态下，788T录影机每次通电都会自动Jam其计时器时间，其计时器的精度不得而知，所以为了不造成混乱，我们选择了Int Free Run方式。录音机如Alexa
12、操作手册所述，设置为 Ext TC Free Run Jam 状态。这样，两台Alexa摄影机和一台Sounddevices 788T录音机的时码就好像是3块各自运转的手表，jam sync就好像是对表，每天对表几次以保证没有误差、或者说把误差降到最小，后来，再没人提到jam sync这个词，大家形象地称之为“对表”。后期在Final cut pro 7中合板，和传统合板方式一样也使用“合并片段”（merge）命令，生成“子系列”供剪辑师剪辑，但不同的是在弹出的选项中，选择“按时码”（time code）而不是像传统合板那样选择“按入点”（in point）进行合板。试验结果l 充分验证了时码
13、同步技术在前期拍摄和后期剪辑中的可行性。l 通过目测大致确定各台机器的时码同步正常的问题，在实际操作中遇到了一点困扰，Alexa机身上的显示窗口显示的时码数值有时比录音机的时码数值慢一秒，而且没有规律。将时码通过视频输出显示到导演监视器后就没有这个问题，说明Alexa机身上的小监视窗的显示偶尔会存在延迟。l 电池更换或断电后各台机器的时码持续运行问题。如Alexa摄影机操作手册所示，“摄影机断开电源后，十分钟之内可以保持其时码。如果连接电源，即便是处于关闭的位置，摄影机都能够保持时码”，而且在8个小时之内时码的误差不超过1格；同时也如788T录音机操作手册所述，其板载锂电池能在6个小时之内保证
14、时码精度。所以在实际操作中，我们并不过多关心电池的更换和开关机、断电等问题，没有发生过这类时码不连续的问题，当然录音部门在每次拍摄前注意目测录音机时码和摄影机时码的同步。l 对表6-8小时之后，可能存在的时码漂移问题。Alexa摄影机可以保证8个小时内时码只有1格的误差，788T录音机在6个小时之内可以保证时码的精度。所以我们的方案是每天对3次表，分别在开工、中饭和晚饭之后，如果晚上有大夜班，晚十点再对一次表。这样试验的结果是，在整个试验过程中，没有发现此类时码漂移问题。l 画面由Apple ProRess 4444转码为 Apple ProRes422可能遇到的问题。理论上画面由4444转码
15、为422后，应该保留其时码信息，否则高清画面的回批就无法完成，所以转码后的画面也应该能够通过时码和声音合板，试验证明的确如此。此次试验的方案是，每天拍摄的素材，4444画面和同期录音声在现场按时码合板，素材送回厂后，画面转码为422，然后合好板的4444画面素材通过文件名链接转好码的422素材。其实，如果配以足够的硬盘阵列，可以直接用4444画面剪辑而无需转码。试验评价和思考： 实践证明通过时码实现声画同步是切实可行的。不再需要人工对比画面及声音合板波形，从技术角度看，其重要意义在于，既然可以全部由电脑来完成，那么自动合板、批量合板就应该是顺理成章的了，据说我们的好莱坞同行已经在使用类似的软件
16、。从上世纪80年代时码技术出现以来，它广泛用于带速控制、多机同步等，我厂90年代的timeline音频工作站就是电脑通过时码来与录像带跟踪同步,这个功能叫chase，大概可以翻译为“跟踪”吧。时码似乎更多用于控制方面，但是，时码还有一个更重要的功能，标记功能，即时码是每一格画面及声音的标签，所谓时码同步，不过也就是把有相同标签的画面和声音合并在一起罢。拍板的意义就是以文字或者编号为画面贴上一个标签、通过场记的报号及合板声为同期录制的声音贴上一个标签，后期剪接助理根据这些标签把画面和声音分门别类并且同步合并在一起。在数字时代，拍板的这种标记和同步的功能完全被时码取代。回顾一下历史，在胶片拍摄的年
17、代，带时码功能的数字录音机出现，能够显示录音时码的电子拍板便随之应运而生，为画面打上一小段声音时码标签，根据它的工作原理，摄影机哪怕只要拍到一格时码画面，就可以在后期制作中正常地完成合板。但通常的做法是不仅让摄影机拍到几秒钟的时码画面，而且场记还继续保持传统的合板动作和合板声音，这更多是出于备份的考虑，一旦电子拍板出现问题，通过传统的方式找回同步。同样的道理，建议在使用时码同步技术的同时，保留传统拍板或电子拍板的方法，以作备份。通过时码实现声画同步是很有意义的一件事。例如，在多机拍摄的时候，一台摄影机打一个响板在现场会很难协调，在后期每个声音文件有两三个板声，哪个拍板是A机？哪个拍板是B机？哪个拍板是C机？无疑会带来很大困扰。还有，有的场合也不允许打板，例如拍摄领导人、例如拍摄一个会议、报道一个事件、抓拍、抢拍强烈建议军事片部同仁采用时码同步技术。关于这一点，时间码在多台数字摄影机拍摄时的应用一文中，作者有详尽的说明，再次就不累述了。 技术装备部 录音车间 万仲平 2013，7，25参考文献：Alexa 数字摄影机使用手册 Sounddevices 788T 录音机使用手册12企业工厂+