Artesãos do Som

Como forma de complementar o post “Sincronia: A Claquete e o Bip“ e desbravar um pouco de uma das questões mais obscuras e incompreendidas da produção audiovisual, decidi reproduzir aqui a tradução de um texto bem didático sobre Time Code. Aproveitei também para fazer algumas notas práticas ao final e disponibilizar um vídeo ensinando como “jammear” uma claquete eletrônica.

TIME CODE
TRADUÇÃO DE ARTIGO DA REVISTA MIX, DE ABRIL DE 1993, DE AUTORIA DE JIM TANENBAUM, C.A.S.

O time code foi desenvolvido originalmente para designar cada frame de um programa de vídeo para a edição e controle do tempo da transmissão. Depois o time code foi adaptado para o uso em cinema. Numa filmagem, o time code é usado para tornar o processo de sincronização de som e imagem mais fácil – especialmente na telecinagem – e para sincronizar a música do playback durante a filmagem. Na pós-produção, o time code pode ser usado na montagem e para sincronizar os vários elementos do filme nos efeitos de som e música.

O time code é simplesmente uma informação que pode ser exibida ou representada em vários formatos. Dentro dos equipamentos, é um sinal eletrônico dentro da freqüência de áudio, que representa um número binário. Ele pode ser codificado dentro do sinal de vídeo ou carregado separadamente, como um sinal de áudio. Para os humanos, a informação de time code pode aparecer num leitor como números decimais convencionais. No filme, ele pode ser um código de barras, ou outro padrão (ou números reais) expostos entre as perfurações e o canto do negativo, fora da área da imagem.

Existem quatro informações contidas no time code, mas somente duas nos interessam: tempo e dados do usuário. O tempo, está no formato HORA: MINUTO: SEGUNDO: FRAMES, usando o formato 24h (por exemplo, 03 da tarde = 15:00:00). A contagem dos frames começa no 00 para o primeiro frame e termina em uma unidade a menos, conforme o número de frames por seg. envolvido (por exemplo, 23 para 24 fps; 24 para 25 fps; 29 para 30 fps). A informação do usuário, chamada de dados do usuário (user bits), que aparece como oito dígitos e pode conter a data no formato DIA: MÊS: ANO e/ou qualquer outra informação (convencionou-se usar os dois últimos dígitos para registrar o dia de produção).

Existem diferentes padrões de time code estabelecidos pela SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers): 23,976 fps, 24 fps, 29,97 fps non-drop frame, 29,97 fps drop frame, 30 fps non-drop frame e 30 fps drop frame. Em contra partida, existe apenas um padrão estabelecido pela EBU (European Broadcasting Union) de time code: 25 fps. O time code de 25 fps é usado principalmente na Europa, em filmes e vídeo. O time code 30 fps é o mais usado para situações de filmagens. Os outros padrões de time code requerem alguma explicação introdutória.

Muitos sistemas de vídeo/televisão estão em uso no mundo todo (NTSC, PAL, SECAM), mas o fator determinante é se eles trabalham a 25 fps ou 30 fps. O sistema de 25 fps realmente roda a 25 fps e usa o time code de 25 fps sem (muitas) complicações. Isto também é verdade nas câmeras de cinema rodando a 25 fps. os problemas de ordem mundial ocorrem com os outros sistemas, os chamados “30 fps”.

Originalmente, os receptores de TV preto-e-branco (nos EUA) usavam a corrente elétrica de 60 hz como referência para gerar o pulso de sincronismo vertical de 60 campos por segundo, que resulta em 30 fps. Com o advento do sistema de cor NTSC, uma freqüência cristal mais exata era necessária. Por problemas técnicos, os 60 Hz não puderam ser usados e um valor de 59,94 Hz foi escolhido. O padrão de quadros para vídeos a cor tornou-se, portanto, 29,97 fps. Este novo padrão, um pouco menor, não foi problema para os receptores preto-e-branco e quando os velhos programas p/b são transmitidos agora, eles rodam a 29,97 fps, o que não causa nenhum problema a menos que o tempo (duração) do programa seja crítico.

Medir a duração de um programa é sempre crítico em situações envolvendo time code, fator que proporcionou o desenvolvimento do time code de 29,97 fps. Sua estrutura é idêntica ao time code de 30 fps, na qual cada segundo é dividido em 30 frames; não há frames partidos, como pode sugerir os 29,97. A diferença é que o master clock (“relógio principal”) que gera o time code de 29,97 fps é construído para rodar 0,1% mais lento que o tempo real; portanto, o seu “segundo” equivale a 1,001 segundo, na realidade. O relógio continua contando 30 frames inteiros antes de passar para o segundo seguinte mas, como ele está rodando 0,1% mais lento, somente 29,97 frames passarão em um segundo “real” e ele fica para trás do tempo verdadeiro. Contudo, ele se ajusta exatamente com os frames de vídeo – um frame de time code para cada frame de imagem.

DROP FRAME ?

O time code de 29,97 fps drop frame (DF) serve para reconciliar o relógio mais lento do time code de 29,97 fps com o tempo real. O problema originou-se quando os editores de vídeo tentaram medir a duração de um programa pelo time code corrido. Se o programa começou no time code de 00:00:00:00 e terminou em 01:00:00:00, a duração não era de fato 60 minutos, e sim de 60 minutos e 3,6 segundos. Para as emissoras de televisão, 3,6 segundos à cada hora representavam uma perda na duração dos intervalos comerciais; portanto, era necessário resolver esse problema e ao mesmo tempo manter a utilidade do time code na cronometragem dos programas.

O time code drop frame trouxe a solução, “inventando história”. Enquanto os frames de vídeo continuam a ocorrer na taxa de 29,97 frames à cada segundo real, o circuito do time code que cria os números dos frames pula alguns números num espaço de tempo regular. Então, o tempo indicado pelo time code alcança o tempo real, ao invés de ficar para trás. É muito importante notar que time code drop frame são números de frames subtraídos, não frames verdadeiros de imagem ou som subtraídos!

No exemplo acima, do programa de “60 minutos”, usando o time code de 29,97 fps drop frame, o código final seria agora de 01:00:03:18 e o editor veria instantaneamente que deveria ser cortado 03 segundos e 18 frames para que a duração fosse de exatamente de 01 hora. Incidentalmente, muitas das pessoas de televisão, especialmente os mais velhos da era do p/b, costumam designar tudo como sendo “30 frames”, mesmo à cores, mas na realidade trata-se de 29,97 fps. Cuidado se alguém lhe disser que uma fita contém time code de 30 fps; tente descobrir se realmente é 30 ou 29,97, pois isso pode fazer uma grande diferença.

O método de implementação do time code drop frame consiste em pular os dois primeiros números de frame de cada minuto, exceto para os múltiplos de 10 minutos (aqueles cujo dígito da direita forem zero). Em outras palavras, exceto para os minutos 00, 10, 20, 30, 40 e 50, o relógio do time code corre diretamente do HH:MM:59:29 para HH:MM:00:02. Time codes como 12:23:00:00 ou 12:34:00:00 não existem. Contudo, o time code 12:39:59:29 avançará para 12:40:00:00 e depois para 12:40:00:01, porque 40 é um múltiplo de 10.

Enquanto o time code drop frame de 29,97 fps mantém-se atualizado com o tempo real na média, em algum ponto ele pode estar quase um décimo de segundo mais rápido ou mais lento, dependendo de quando os últimos dois frames foram pulados. Isto não causa uma perda de sincronismo, uma vez que todo equipamento que está operando o sistema será a mesma quantia mais rápida ou mais lenta. 30 fps drop frame é similar à 29,97 drop frame e é usado em situações onde a fita será transferida ou tocada à taxa de 0,1 % mais lenta do que foi gravada, convertendo-se para 29,97 drop frame.

As aplicações mais comuns para aqueles três tipos de time code são as seguintes: 29,97 fps é usado em televisão/vídeo e em gravações originais de música. 29,97 fps drop frame é usado em vídeo direcionado para a transmissão ao vivo (noticiários, …), ou quando o vídeo for para uma estação de edição drop frame. 30 fps drop frame é usado em filmes que serão transferidos para vídeo onde o drop frame é necessário, como a transmissão de televisão ao vivo ou quando a edição será feita em estação drop frame, como mencionado acima.

A TRANSFERÊNCIA DE FILME PARA VÍDEO (TELECINE)

Na Europa, os filmes para televisão/vídeo são geralmente rodados a 25 fps, podendo ser telecinados frame-a-frame para vídeo a 25 fps. Mesmo os filmes rodados a 24 fps podem ser telecinados daquela maneira, acelerando-se 4 %, nível ainda aceitável, falando-se de movimento e afinação de som. Quando a televisão/vídeo a 29,97 fps é envolvida, as coisas não são tão simples. Um telecine frame-a-frame aumentará a velocidade do filme em 24 %, o que não é aceitável. Então, o processo usado “maqueia” os frames extras resultando numa velocidade real de 23,98 fps, que é somente 0,1% mais lento – uma quantidade irrisória enquanto se assiste um programa, mas o suficiente para causar um desvio de sincronismo quando comparado com os 24 fps original. ( Isso aumenta 1,5 frames a cada minuto ).

Filmes para vídeo de 29,97 fps são rodados às vezes em 30 fps para que sejam transferidos frame a frame, mas ainda sofrem a redução de 0,1% na velocidade quando transferidos, assim como os filmes de 24 fps. A única exceção ocorre quando o filme na câmera é ajustado para rodar exatamente a 29,97 fps.

E ENTÃO ?

Se você estiver filmando um vídeo-clipe (ao contrário de gravá-lo em vídeo), sincronizando com o playback originado de uma cópia de uma fita master, e se estiver planejando adicionar o som master posteriormente na edição, como o time code pode ajudá-lo?
Ele pode ajudá-lo a economizar tempo e dinheiro se você tiver os equipamentos corretos para aproveitá-los. Ele pode atrapalhá-lo tornando as coisas impossíveis de sincronizar se você ou a sua equipe não souberem o que estão fazendo. Neste caso, deve haver um time code de 29,97 fps em um canal da gravação original (master), e este time code deve ser transferido para a gravacão de playback.

Durante a filmagem, um player com time code, um gravador com time code e uma câmera preparada para time code (ou uma câmera convencional e uma claquete eletrônica com time code ) deverão ser usados para que aquele time code possa acelerar o processo de sincronização durante o telecine. Note que o time code usado na gravação da música pode não ser o mesmo que está na gravação de playback, e o tipo de time code deverá ser determinado pela velocidade de câmera. Veja a tabela a seguir:

Velocidade de Câmera    –    Time code

23,976 fps                        23,976 NDF fps
24 fps                                30 NDF fps
29,97 fps                          29,97 NDF fps
30 fps                                30 NDF fps

O QUE SUBIR DEVE DESCER

Por que usar o time code de 30 fps quando o playback (na gravação master) tiver 29,97 fps? Isto ocorre quando a câmera estiver rodando a 24 ou 30 fps, e o filme ficará 0,1% mais lento durante a telecinagem. Usando o time code de 30 fps durante a filmagem, o playback estará 0,1% mais rápido e os artistas terão o sinc labial nessa velocidade. O som de referência gravado no set também terá 30 fps. Quando este som for transferido para o vídeo, ambos irão desacelerar 0,1 %, mantendo o sincronismo e retornando à velocidade original da fita master ( 29,97 fps ). Na Europa, as coisas são mais simples; é usado 25 fps para tudo.

A câmera “com o time code” mencionada anteriormente, tem o seu próprio gerador de time code que pode ser sincronizado com aquele do gravador de áudio (jammed) para expor os dígitos e os códigos de barras do time code na borda do negativo. Se uma câmera com time code não for usada, uma câmera normal e uma claquete eletrônica a substituirão. Além dos usuais bastões para a batida, a claquete de time code tem um grande visor numérico que mostra o time code no início ou no final de cada take.

Existem dois tipos de claquetes de time code: as que têm o seu próprio gerador de time code e, uma vez sincronizadas (jammed) ao gravador, operam independentemente; e as que não possuem um gerador e precisam estar continuamente ligadas a um gravador ou outra fonte, seja por cabo ou por sistema de rádio.

O time code é usado pelo operador do telecine para sincronizar o som de referência e a imagem durante a telecinagem. O editor pode ou não fazer algum uso posterior dele. Se o áudio de referência for gravado em um canal, numa máquina de dois canais sem time code, é possível gravar o time code na outra pista, podendo então, ter alguma utilidade para o editor.

Falando em pistas, o time code pode ser gravado numa fita de video sob três formas: combinado com o sinal de imagem (VITC), em uma pista exclusiva linear (LTC), ou em um canal de áudio (LTC). O VITC permanece junto ao sinal de vídeo e pode ser lido a uma velocidade muito lenta ou em um frame congelado. O LTC pode ser lido de uma velocidade de 1/4 do normal à uma velocidade muito rápida (high speed).

Tratado como um sinal de áudio, o time code não tem problemas de polaridade ou inversão de fase, mas tende a invadir a outra pista devido a seus componentes de alta freqüência da sua forma de onda quadrada. Para superar este problema, use um nível para o time code de 15 a 20 dB mais baixo que o nível de áudio normal. Isto irá reduzir a relação sinal/ruído, mas desde que o time code é um sinal digital, ele pode ser lido mesmo se a relação sinal/ruído for muito baixa. Ao contrário de um sinal de áudio, contudo, o time code não pode ser reproduzido e simplesmente ser copiado, porque as suas ondas quadradas são distorcidas pelo processo de gravação. Ele deve ser limpo por um restaurador e, se algum erro na informação tiver ocorrido, um equipamento mais poderoso chamado regenerador deve ser usado.

GLOSSÁRIO

EBU: União de rádio-difusão européia. Uma organização de normas similar ao SMPTE.

Field (campo): Metade de um frame de vídeo. Cada imagem de vídeo é composto de centenas de linhas horizontais. Todas as linhas ímpares são escaneadas primeiro e, depois, as pares. Os campos pares e ímpares se entrelaçam produzindo um frame de vídeo. O padrão de campos equivale a duas vezes o padrão de frames ( por exemplo, 30 fps = 60 campos por segundo).

FPS: Frames por segundo. É a razão na qual ocorre cada imagem individual de filme ou vídeo. Também usado para identificar diferentes tipos de time code.

Frame: Uma imagem completa no filme ou vídeo.

Hz: Hertz. Medida de freqüência . Formalmente, ciclos por segundo.

LTC: Longitudinal time code. O time code gravado numa pista linear, que pode ser lido a uma velocidade de fita maior que o VITC. Não pode ser lido a uma velocidade baixa ou com a fita parada.

NTSC: National Television Standards Committee. Sistema de televisão a cores usado nos EUA, Japão e em alguns outros países.

PAL: Phase Alternating Line. Sistema de televisão a cores usado na maioria do oeste europeu e em alguns outros países.

Regenerator (regenerador): Instrumento que pode corrigir informações e o sinal de time code, assim como reformatá-los.

Reshaper: Um instrumento que pode corrigir as distorções no formato do sinal de time code, causadas pelo processo de gravação.Assim, ele pode ser gravado novamente ou usado para outras finalidades. Não corrige outros erros.

Resolver: Instrumento que pode controlar a velocidade de execução de um player de áudio, tornando possível sincronizar com alguma referência interna ou externa.

Restorer: O mesmo que reshaper.

SECAM: Sistema de televisão a cores usado na França, na maioria dos países do leste europeu e em alguns outros países.

SMPTE: Society of Motion Picture and Television Engineers. Uma organização nos EUA que desenvolve e estabelece os padrões técnicos nos campos do cinema e televisão.

VITC: Vertical Interval Time Code. O time code codificado juntamente com o sinal de vídeo e que pode ser lido tão logo a imagem é mostrada.

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NOTA1: Quem deve escolher o frame rate do projeto é a equipe de fotografia em conjunto com a equipe de finalização. Mas convencionou-se que o técnico de som direto seja o responsável em levar a claquete eletrônica para o set.

NOTA2: Modos de Time Code:

• Rec Run: O time code é rodado apenas quando se está gravando. Por exemplo: a cada parada (stop) na gravação, o time code também para. Acionando o rec denovo, sua numeração continua de onde parou. Precisa de um cabo que conecte gravador e câmera para que ambos rodem e parem ao mesmo tempo. É mais utilizado em produções de TV.

• Free Run: o time code corre continuamente independente se os equipamentos estão gravando ou não. Portanto, não necessita de ligação via cabo, apenas de “jammear” previamente os equipamentos.

NOTA3: O cabo do time code chama-se Lemo, e o conector nos equipamentos comporta tanto a saída como a entrada do sinal.

NOTA4: 6 horas é o tempo médio que uma claquete “jameada” costuma manter o sincronismo perfeito. Por isso é sempre bom ao longo de uma diária, “jammear” mais de uma vez os equipamentos a partir do master clock.