보조 데이터
Ancillary data보조 데이터는 주어진 데이터에 추가되었고 동일한 형태의 전송을 사용하는 데이터다. 일반적인 예로는 미디어 파일이나 스트림을 위한 커버 아트 이미지 또는 라디오나 텔레비전 방송에 추가된 디지털 데이터가 있다.
텔레비전
텔레비전 시스템의 맥락에서 보조 데이터(일반적으로 ANC 데이터로 약칭)는 비비디오 정보(오디오, 다른 형태의 에센스, 메타데이터 등)에 의해 직렬 디지털 인터페이스에 내장될 수 있는 수단을 가리킨다. 보조 데이터는 SMPTE에 의해 SMPTE 291M: 보조 데이터 패킷 및 공간 포맷으로 표준화된다.
보조 데이터는 수평 스캔 라인의 비그림 부분에 위치할 수 있다. 이를 수평 보조 데이터(HANC)라고 한다. 보조 데이터는 프레임의 비그림 영역에도 위치할 수 있으며, 이를 수직 보조 데이터(VANC)라고 한다.
기술적 세부사항
위치
보조 데이터 패킷은 다음과 같은 예외를 제외하고 직렬 디지털 데이터 스트림 내의 모든 곳에 위치할 수 있다.
- 이러한 선은 (선원을 전환할 때 손실될 수 있음) 스위치 포인트로 식별된 선에 위치해서는 안 된다.
- 이 그림들은 활성 사진 영역에 배치되어서는 안 된다.
- 이러한 신호는 TRS(타이밍 기준 신호) 패킷을 통과하지 못할 수 있다.
보조 데이터 패킷은 일반적으로 위치에 따라 두 가지 유형으로 나뉜다. 특정 패킷 유형은 종종 한 위치 또는 다른 위치에 있을 수 밖에 없다.
- 수평 블랭킹 영역(EAV 이후 그러나 SAV 이전)에 위치한 보조 패킷은 라인에 관계없이 수평 보조 데이터 또는 HANC로 알려져 있다. HANC는 일반적으로 더 높은 대역폭 데이터 및/또는 특정 라인에 동기화되어야 하는 것들에 사용된다. 가장 일반적인 유형의 HANC는 내장 오디오다.
- 수직 블랭킹 영역과 SAV 이후 EAV 이전인 보조 패킷은 수직 보조 데이터 또는 VANC로 알려져 있다. VANC는 저대역폭 데이터 또는 필드당 또는 프레임당 속도에서만 업데이트하면 되는 데이터에만 일반적으로 사용된다. 폐쇄 캡션 데이터와 VPID는 일반적으로 VANC로 저장된다.
수평 및 수직 간격에 있는 데이터스페이스에 있는 ANC 패킷은 VANC가 아닌 HANC로 간주된다는 점에 유의하십시오.
VANC 패킷은 다음과 같은 방법으로 삽입해야 한다.
- (SMPTE 334M 섹션 3): VANC 데이터 패킷은 활성 비디오의 마지막 라인으로 전환하기 위해 지정된 라인 이후 두 번째 라인에서 임의의 라인에서 SAV 및 EAV TRS 패킷 사이의 아무 곳이나 나타날 수 있다. 스위치 포인트 사양(RP168 그림 2)을 고려할 때, 첫 번째 허용 라인은 12 및 275(525 라인/59.94 Hz 시스템의 경우) 또는 8 및 321 (625 라인/50 Hz 시스템의 경우)이다. 이는 SMPTE 125M과 충돌하며, DVITC(디지털 수직 간격 시간 코드) 및 비디오 인덱스 패킷을 운반하기 위한 요구 사항은 다루지 않는다.
- (SMPTE 125M 섹션 3.6.2): VANC는 1-13, 15-19, 264-276 및 278-282 라인에만 표시되어야 하며, DVITC 및 비디오 인덱스 데이터를 위해 14 및 277 라인이 예약되어야 한다. 이는 SMPTE 334M과 충돌하며 625 라인/50Hz 시스템을 다루지 않는다.
패킷 형식
모든 ANC 패킷은 시작 시퀀스로 시작해야 한다. 구성 요소 인터페이스(현재 널리 사용되는 유일한 직렬 디지털 인터페이스 종류)의 경우 시작 시퀀스는 0x000 0x3이다.FF 0x3FF. 이 시퀀스는 직렬 디지털 인터페이스에서는 다른 방법으로 불법이다. (구형 복합 SDI 버전에서 ANC 시작 시퀀스는 단일 단어인 0x3FC이다.)
헤더에서 출발 순서에 따라 즉시 3단어가 이어진다. 시작 시퀀스 뒤의 첫 번째 단어는 데이터 식별자 또는 DID이며, 그 다음이 '2차 데이터 식별자(SDID) 또는 데이터 블록 번호(DBN)'이고, 그 다음이 데이터 수(DC)이다. 데이터 카운트 워드가 0 - 255(포함)의 사용자 데이터 워드(UDW)가 된 후 체크섬(CS) 워드가 뒤따른다.
디디드
데이터 식별자 단어(사용되는 경우 SSD와 함께)는 패킷이 대응하는 보조 데이터의 유형을 나타낸다. 데이터 식별자는 1 ~ 255(FF 16진수)이며, 0은 예약되어 있다. 직렬 디지털 인터페이스는 10비트 포맷이므로 DID 워드는 다음과 같이 인코딩된다.
따라서 0x61(011001)의 DID는 0x161(01011001)로 인코딩되는 반면 0x63(01100011)의 DID는 0x263(10011)로 인코딩된다. 이 인코딩 방식은 직렬 디지털 인터페이스(0-3 및 1020-1023)의 예약된 값을 절대 사용하지 않도록 한다는 점에 유의하십시오.
DID가 128(0x80) 이상이면 패킷은 유형 1 패킷이고, DID는 패킷 유형을 식별하기에 충분하며, 다음 단어는 데이터 블록 번호다. DID가 128 미만이면 타입 2 패킷이며, 다음 단어는 2차 데이터 식별자(Secondary Data Identifier)이다. DID와 SDID는 패킷 유형을 함께 식별한다.
SDID
SSD는 DID가 0x80 미만인 경우에만 유효하다. SSD는 명목상 0에서 255 사이의 8비트 값이다. 그것은 DID와 같은 방식으로 암호화되어 있다.
161 101(헥스)의 DID/SSD 워드는 61 16진수 DID와 1(높은 비트가 두 개 제거되면)에 해당한다. 이러한 값은 패킷 유형이 SMPTE 334M에 의해 정의되고 DTV 폐쇄 캡션 데이터를 포함함을 나타낼 수 있다.
DBN
DBN은 DID가 80 16진수 이상인 경우에만 유효하다. 한 필드 내에서 동일한 유형의 여러 패킷을 식별하는 데 (선택적으로) 사용된다. 표시된 유형의 각 후속 패킷은 DBN이 이전 패킷보다 1개 높은 DBN을 가지며 필요에 따라 감싸고 있다. DBN은 8비트 값으로, SSD와 같은 방식으로 암호화된다.
DC
데이터 카운트 워드는 8비트 값으로, DID와 동일한 방식으로 인코딩되며, 이는 얼마나 많은 사용자 데이터 워드를 따라야 하는지를 나타낸다. 그것은 0에서 255까지 다양하다.
UDW
사용자 데이터 워드는 ANC 패킷에 존재하는 "payload"이다. 그것들은 패킷 유형에 따라 정의되며, SMPTE 291M은 UDW 공간에 존재할 수 있는 값에 어떠한 제한이나 사용을 정의하지 않는다. 유일한 제한사항은 직렬 디지털 인터페이스(0-3 및 1020-1023)의 예약된 값이 UDW에 포함되지 않을 수 있다는 것이다. 많은 ANC 형식은 전부는 아니지만 본질적으로 8비트 형식이며 헤더 단어가 인코딩되는 것과 동일한 방식으로 데이터를 인코딩한다.
예
SMPTE 352M(비디오 페이로드 ID)은 다음 4개의 UDW를 정의한다.
| 비트 | 바이트 1 | 바이트 2 | 바이트 3 | 바이트 4 |
|---|---|---|---|---|
| 비트 7 | 1 | 인터레이스(0) 또는 프로그레시브(1) 운송 | 예약됨 | 예약됨 |
| 비트 6 | 0 | 인터레이스(0) 또는 프로그레시브(1) 그림 | 수평 Y'/Y 샘플링 1920(0) 또는 2048(1) | 예약됨 |
| 비트 5 | 0 | 예약됨 | 예약됨 | 예약됨 |
| 비트 4 | 0 | 예약됨 | 예약됨 | 다이내믹 레인지 100%(0시간), 200%(1시간), 400%(2시간), 예약(3시간) |
| 비트 3 | 1 | 그림 속도(SMPTE 352M 표 2 참조) | 샘플링 구조(SMPTE 352M 표 3 및 참고 1 참조) | 다이내믹 레인지 100%(0시간), 200%(1시간), 400%(2시간), 예약(3시간) |
| 비트 2 | 0 | 그림 속도(SMPTE 352M 표 2 참조) | 샘플링 구조(SMPTE 352M 표 3 및 참고 1 참조) | 예약됨 |
| 비트 1 | 0 | 그림 속도(SMPTE 352M 표 2 참조) | 샘플링 구조(SMPTE 352M 표 3 및 참고 1 참조) | 비트 깊이 8비트(0시간), 10비트(1시간), 12비트(2시간), 예약(3시간) |
| 비트 0 | 1 | 그림 속도(SMPTE 352M 표 2 참조) | 샘플링 구조(SMPTE 352M 표 3 및 참고 1 참조) | 비트 깊이 8비트(0시간), 10비트(1시간), 12비트(2시간), 예약(3시간) |
체크섬
ANC 패킷의 마지막 단어는 체크섬 단어다. 패킷 시작 시퀀스를 제외한 ANC 패킷의 다른 모든 단어의 0-8(비트 9가 아님)의 합계(모듈로 512)를 계산하여 계산한다. 체크섬 워드의 비트 9는 비트 8의 역순으로 정의된다. 체크섬 워드는 패리티 비트를 포함하지 않으며, 대신 다른 워드의 패리티 비트가 체크섬 계산에 포함되어 있다는 점에 유의하십시오.
사용법
임베디드 오디오
임베디드 오디오는 (일반적으로) 비디오 프로그램의 사운드트랙(음악, 대화, 음향 효과)인 오디오 페이로드다. SMPTE 272M(SD의 경우)과 SMPTE 299M(HD 및 3G의 경우)의 두 가지 표준은 오디오가 보조 공간에 내장되는 방식을 정의한다. SD와 HD 표준은 최대 16개의 PCM 오디오 채널을 제공하는 반면, 3G는 최대 32개의 채널을 허용하며, 일반적으로 AES3 형식으로 인코딩된다. HD에서는 내장형 오디오 데이터 패킷이 Cb/Cr(크로마) 병렬 데이터 스트림의 HANC 공간에 전달된다.
또한 두 표준 모두 오디오 제어 패킷을 정의한다. 오디오 제어 패킷은 Y(루머넌스) 병렬 데이터 스팀 HANC 공간에서 운반되며 전환점을 지나 두 번째 비디오 라인에서 필드당 한 번씩 삽입된다(다양한 비디오 표준의 전환점은 SMPTE RP168 참조). 오디오 컨트롤 패킷은 비디오에 상대적인 타이밍, 어떤 채널이 존재하는가 등과 같은 오디오 관련 메타데이터를 포함한다.
임베디드 오디오 패킷은 유형 1 패킷이다.
EDH
EDH 패킷은 표준 정의 인터페이스에서 오류 검출에 사용된다(HD-SDI 인터페이스에는 CRC 체크 워드가 내장되어 있으므로 HD 인터페이스에서는 필요하지 않다).
외부 링크
- SMPTE: SMPTE 291M-1998: 보조 데이터 패킷 및 공간 포맷
- SMPTE: ANSI/SMPTE 125M-1995: 컴포넌트 비디오 신호 4:2:2; 비트-병렬 디지털 인터페이스
- SMPTE: ANSI/SMPTE 334M-1995: 비트-시리얼 인터페이스를 위한 수직 보조 데이터 매핑
- SMPTE: RP168-2002: 동기식 비디오 전환을 위한 수직간격 전환점 정의
- SMPTE: SMPTE 299-1:2010: SMPTE 292 비트-시리얼 인터페이스용 24비트 디지털 오디오 형식
- SMPTE: SMPTE 299-2:2010: 3Gb/s 비트-시리얼 인터페이스용 24비트 디지털 오디오 형식을 32개 채널로 확장
- SMPTE: 등록된 DID에 대한 데이터 식별 단어 할당
