以Mif4為硬件基礎(chǔ)的TimeCode的研究
tags： timecoder ltc midi mtc windows
2015-12-08 BQuill
什么是TimeCode
1. 參考文章
MIDI timecode from WIKIPEDIA
MIDI Time Code(MTC)
SMPTE timecode
2. 工作原理
Time code 最早是為了解決行業(yè)內(nèi)音視頻同步問題而發(fā)明的編碼蝗锥，目前也被廣泛應(yīng)用于錄音抱环，影視行業(yè)，用來解決數(shù)據(jù)同步問題绽榛。LTC （Longitudinal Time Code）也稱之為縱向時(shí)間碼或線性時(shí)間碼（Linear Time Code）焚廊。SMPTE time code 是LTC的一種編碼方式纵诞。而MTC是SMPTE同步碼在MIDI的表現(xiàn)方式绘闷。
什么是Mif4
0. 我們的需求：
- 需要一種辦法來實(shí)現(xiàn)忆肾，解決我們?cè)O(shè)備的數(shù)據(jù)幀和其他廣播電視設(shè)備數(shù)據(jù)的同步問題室梅。
- 需要知道所有數(shù)據(jù)輸出設(shè)備的輸出幀率戏仓。
- 一個(gè)起始信號(hào)能夠讓所有設(shè)備都明知：開始輸出第一個(gè)數(shù)據(jù)幀的時(shí)間。
- 一個(gè)結(jié)束信號(hào)能夠讓所有設(shè)備都明知：最后一幀數(shù)據(jù)幀的時(shí)間亡鼠。
所有設(shè)備每一個(gè)數(shù)據(jù)幀都有一個(gè)統(tǒng)一時(shí)間的時(shí)間戳赏殃。
1. Mif4 工作方式
- Mif4是一款 timecode同步設(shè)備
- Mif4可以產(chǎn)生/轉(zhuǎn)換/同步 LTC(SMPTC)和MTC信號(hào)
- Mif4可以通過USB線纜與PC相聯(lián)，被OS識(shí)別為MIDI設(shè)備间涵，通過PC發(fā)送控制信號(hào)仁热，并接收MTC時(shí)間戳。**
Mif4勾哩，對(duì)于我們的主要用途是:編寫軟件抗蠢，利用PC控制Mif4的MTC的發(fā)送和停止举哟，并接收Mif4的返回的時(shí)間戳信息（MTC 時(shí)間戳)作為離線數(shù)據(jù)時(shí)間參考
2. 如何使用與測(cè)試Mif4
請(qǐng)參照Mif4 Manual。
Mif4通過USB線纜連接PC之后迅矛，默認(rèn)工作在（Display:TC妨猩；Source:Gen）模式，也是我們使用的模式秽褒。
開啟MMC軟件壶硅，在右上側(cè)的下拉菜單中選擇mif4，作為midi設(shè)備销斟。下面選擇幀速率庐椒，點(diǎn)擊 三角形Play按鈕，Mif4即開始time code輸出票堵，顯示屏上也會(huì)顯示相應(yīng)的時(shí)間碼扼睬。
3. 如何利用Mif4，讓我們的設(shè)備和其他設(shè)備同步
Mif4可通過USB線纜與PC相聯(lián)悴势，在PC上顯示為MIDI in/out設(shè)備窗宇。 經(jīng)測(cè)試，PC上可以發(fā)送數(shù)據(jù)幀控制mif4特纤，來開啟/停止/設(shè)置time code军俊。
4. 調(diào)試準(zhǔn)備
Mif4 官方主頁/驅(qū)動(dòng)/設(shè)置工具/手冊(cè)
-
安裝驅(qū)動(dòng)，在設(shè)備管理器中如下圖所示捧存，
可以看到
mif4_deviceDisplay.png-14.3kB -
安裝LOOPMIDI粪躬，如下圖所示：
midi_loop.png-67.1kB
這是一款virtual midi軟件，可以虛擬出midi接口昔穴，用來調(diào)試數(shù)據(jù)镰官。
下面圖中的VirtualPort和LoopMIDIPort是在loopMIDI中添加的。 安裝運(yùn)行MidiOX
這是一款 midi monitor軟件吗货，可以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)泳唠。
視窗如下圖所示：
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之前，需要選擇Midi設(shè)備
- 安裝MMC utility,這是mif4的公司（rosendahl）出針對(duì)Mif4的控制軟件宙搬。如圖所示：
mmc.png-78.3kB
5. 數(shù)據(jù)幀調(diào)試
- MMC控制Mif4的控制數(shù)據(jù)：MMC中選擇一個(gè)虛擬Midi口笨腥，點(diǎn)擊MMC軟件中的各個(gè)按鈕，監(jiān)測(cè)出MMC發(fā)送的設(shè)置和控制數(shù)據(jù)勇垛，作為我們軟件中發(fā)送出的控制數(shù)據(jù)：
時(shí)間設(shè)置幀： F0 7F 7F 06 44 06 01 21 00 00 00 00 F7
暫停設(shè)置幀： F0 7F 7F 06 01 F7
啟動(dòng)設(shè)置幀： F0 7F 7F 06 03 F7
- 監(jiān)測(cè)Mif回復(fù)的數(shù)據(jù)幀
修改MMC中的MIDI設(shè)備為Mif4.
在MIDIOX中得到mif4回復(fù)的時(shí)間戳數(shù)據(jù)脖母。
timeStamp.png-31.5kB
具體如何使用，待商榷闲孤。
6. 軟件調(diào)試
- C++
rtmidi
注意： windows下谆级，在宏定義中添加#pragma comment(lib,"winmm.lib")或者在linker里添加winmm.lib
例子中有收發(fā)的的demo。
To-do：
- 用程序?qū)崿F(xiàn)發(fā)送控制信息給mif4（1：發(fā)送設(shè)置信息.2：發(fā)送啟動(dòng)控制信息.3:發(fā)送停止控制信息）
- 實(shí)現(xiàn)接收mif4返回的時(shí)間戳
- python
rtmidi-python
需要安裝CPython
To-Do-List
- [x] 測(cè)試Mif4在windows平臺(tái)下工作方式
- [x] 利用virtual Midi收發(fā)Mif4 Midi 信息
- [x] 分析MTC發(fā)送格式
- [x] 利用程序收發(fā)Mtc信息
- [x] 收發(fā)功能
- [ ] 多線程/回調(diào)/阻塞
