SMPTE時碼是一套合作標準，用時碼標示視訊（Video）或膠捲（Film）個別的影格（Frame）。該系統由「美國電影電視工程師協會（Society of Motion Picture and Television Engineers）」在SMPTE 12M規格中定義。SMPTE在2008年修訂了該標準，將其變成一份由兩部分組成的文件：SMPTE 12M-1及SMPTE 12M-2，包括新的解釋及澄清。
時碼被添加到膠捲、視訊或音訊素材中，也被用於同步音樂和戲劇製作。它們為編輯、同步化和識別提供時間參考。時碼是一種媒體的中繼資料（Metadata）。時碼的發明讓現代錄影帶剪輯（Videotape Editing）成為可能，並最終得以發展出非線性剪輯系統（Non-Linear Editing - NLE）。
基本概念
SMPTE時碼以小時：分鐘：秒：格（Hour:Minute:Second:Frame）的格式呈現，通常以32位元的二進碼十進數（Binary-Coded Decimal - BCD）編碼表示。除此之外，還有Drop-Frame及Color Framing標誌（Flag），及3個用於定義使用者位元（User Bits）使用的額外二進碼群組標誌位元（Binary Group Flag Bit）。其他種類的SMPTE時碼格式源自於線性時碼（Linear Timecode）。更複雜的時碼，例如：垂直間隔時碼VITC（Vertical Interval Timecode），也可包含各種編碼的額外資訊。
BCD利用了任何一個十進位數字都可用4位元的樣式（Pattern）來表示。一個明顯的數位編碼方式是Natural BCD（NBCD），其中每個十進位數都由其對應的4位二進碼數值來表示，如圖表所示，這也稱為「8421」編碼
次秒（Sub-Second）時碼的時間值以影格（Frame）表示。常見支援的影格速率包括：
24格/秒（電影、ATSC、2K、4K、6K）
25格/秒（PAL（歐洲、烏拉圭、阿根廷、澳洲）、SECAM、DVB、ATSC）
29.97（30 ÷ 1.001）格/秒（NTSC美國系統（美國、加拿大、墨西哥、哥倫比亞等)、ATSC、PAL-M（巴西））
30格/秒（ATSC）
一般而言，SMPTE時碼的影格速率資訊是隱含的（Implicit），可從媒體的時碼到達速率得知。它也可在媒體中編碼的其他中繼資料中指定。多個位元（包括Color Frame及Drop Frame位元）的解釋，取決於基礎資料速率（Data Rate）。尤其是Drop Frame位元只對29.97及30格/秒有效。
SMPTE時碼訊號（邏輯值1由週期中點的轉換表示。邏輯值0則表示沒有這樣的轉換）與外觀相似的曼徹斯特碼（Manchester Code - 邏輯值0表示在週期中點由高轉低，邏輯值1表示由低轉高）的比較。
不連續時碼和飛輪處理（Flywheel Processing）
時碼是以連續串流（Stream）等量資料值（Sequential Data Value）的方式產生，在某些應用中使用牆上時鐘的時間，而在其他一些應用中，編碼的時間則是具有更多任意參考（Arbitrary Reference）的概念時間（Notional Time）。在進行一系列錄製或粗剪之後，錄製的時碼可能會由不連續的片段組成。
一般而言，目前影格格的線性時碼（Linear Timecode - LTC）需等到該格已經過後才能知道，屆時再進行剪輯已經太遲。實務的系統觀察時碼的遞增序列（Ascending Sequence of the Timecode），並據此推斷目前影格的時間。
由於類比系統中的時碼容易發生位元錯誤（Bit-Error）和丟失（Drop-Out），因此大多數時碼處理設備都會檢查時碼值序列的內部一致性，並使用簡單的錯誤修正方案來修正短暫的錯誤。因此，不連續的時碼範圍之間的邊界，必須經過數個後續的影格才能準確判斷。
Drop-Frame 時碼
Drop-Frame 時碼源自於彩色NTSC視訊發明時的折衷方案。NTSC設計者希望保留與現有單色（Monochrome）電視的相容性。為了在單色接收器上盡量減少副載波（Subcarrier）的可見度，必須使彩色副載波成為線掃描頻率一半的奇數倍；最初選擇的倍數為495。在30 Hz影格速率（Frame Rate）下，行掃描頻率（Line Scan Frequency）為(30 × 525) = 15750 Hz。因此副載波頻率應該是495/2 × 15750 = 3.898125 MHz。
這是最初選用的副載波頻率，但測試顯示，在某些單色接收器上，可以看到彩色副載波與4.5 MHz聲音間載波（Sound Intercarrier）之間的拍子所造成的干擾圖案。若將副載波頻率倍數降至455（因此拍動頻率（Beat Frequency）從約600 kHz增加至約920 kHz)，並使拍動頻率也等於行掃描頻率一半的奇數倍數，則可大幅降低此干擾圖案的可見度。後一項變更可透過將聲音載波頻率提高0.1%至4.5045 MHz來完成，但設計人員擔心這可能會對某些現有接收器造成問題，因此決定將彩色副載波頻率降低0.1%，進而降低行掃描頻率和影格速率。因此NTSC彩色副載波最終為3.57954 MHz（315/88 MHz），行掃描頻率為15.734265 kHz（9/572 MHz），影格速率為29.970029 Hz（30/1.001 Hz）。
改變的影格速率意味著，以29.97格/秒的標稱影格速率計算的一小時時碼，要比一小時的掛鐘時間長3.6秒（對於29.97 Non Drop Frame時碼01:00:00:00的Drop Frame時碼為01:00:03;18，而對於Non Drop Frame時碼00:59:56:12的Drop Frame時碼為01:00:00;00），這導致了一天中幾乎有一分半鐘的誤差。
為了糾正這個問題，我們發明了Drop Frame SMPTE時碼。儘管其名稱暗示著什麼，但在使用Drop Frame時碼時，並不會丟棄或跳過任何視訊影格（Video Frame），而是忽略（Drop）部分的時碼。為了讓一小時的時碼與牆上時鐘的一小時相符，除了分鐘數可被10整除的之外，
Drop Frame時碼會跳過每分鐘第一秒的第0和第1格。這會讓時碼每十分鐘跳過18格（18,000格@30格/秒），幾乎完美的補償了速率上的差異（但仍會每9小時15分鐘累積1格）。
影格計數忽略的範例：
01:08:59:28
01:08:59:29
01:09:00:02
01:09:00:03
每十分鐘
01:09:59:28
01:09:59:29
01:10:00:00
01:10:00:01
Non Drop Frame時碼的顯示方式是以冒號分隔數字 –“HH:MM:SS:FF”，而Drop Frame時碼則通常以分號（;）或句點（.）作為所有數字之間的分隔符 - HH;MM;SS;FF、HH.MM.SS.FF - 或僅在秒與格之間 - HH:MM:SS;FF 或 HH:MM:SS.FF。Drop Frame時碼通常縮寫為DF，而Non Drop Frame時碼則縮寫為NDF。
Color Frame 和時碼
彩色影格位元（Color Framing Bit）通常用來指示Color Frame的Field 1，以便剪輯設備可確保只在適當的Color Frame序列邊界上進行剪輯，以防止影像損壞。
攝影棚的運作和主時鐘
在電視攝影棚作業中，縱向（Longitudinal）時碼（LTC）由攝影棚主同步產生器（Master Sync Generator）產生，並從中央點分發。中央同步產生器（Central Sync Generator）的計時通常來自原子鐘，使用網路時間或GPS。攝影棚通常使用多個時鐘，並在其中一個失效時自動切換。
音樂製作
縱向SMPTE時碼廣泛用於音樂同步。在美國、日本和其他以60 Hz為主頻率、並使用NTSC電視標準的國家，音訊通常使用30格/秒的影格速率。歐洲廣播聯盟（European Broadcasting Union）的標準影格速率為25格/秒，在歐洲、澳洲及主頻率為50 Hz、且使用PAL或SECAM電視標準的任何地方都有使用。
時碼的衍生
時碼可以用多種不同的方式，附加到錄製的媒介上。
線性時碼（Linear Timecode），又稱為縱向時碼（LTC）：適合錄製在音訊通道上，或由音訊線傳送至攝影棚內，以同步錄影機和攝影機。要讀取LTC，錄影片必須是播放狀態，也就是說，當錄影片靜止或幾乎靜止時，LTC是沒有用的。而此缺點促成了VITC的發展。
垂直間隔時碼（Vertical Interval Timecode - VITC，發音為“vit-see”）：記錄在每一格視訊上視訊訊號的垂直消隱間隔中。VITC的優點在於，由於它是播放視訊的一部份，因此可以在磁帶靜止時讀取。
AES-EBU內嵌時碼（Embedded Timecode），嵌入在AES3數位音訊連接（Digital Audio Connection）中的SMPTE時碼。
Control Track Longitudinal Timecode（CTL時碼）：嵌入在錄影帶控制軌道（Control Track）中的SMPTE時碼。
可見時碼（Visible Timecode），又稱為燒錄時碼（Burnt-in Timecode）和BITC（發音為“bit-see”） - 將數字燒錄在視訊影像中，讓人類可以輕易讀取時碼。複製錄影帶時，將這些時碼數字燒入影像中，稱為“視窗配音（Window Dubs）”。
膠捲標籤（Film Tag），例如：Keykode。
歷史沿革
在1960年代後期，時碼有過幾次迭代（EECO、DaVinci、Seimens 等）。SMPTE所採用的版本是由Leo O'Donnell在為加拿大國家電影局工作時所開發的。Leo的版本參考了一天中的時間，並使用了從火箭遙測中衍生出來的80-Bit Word。Leo的版本曾獲得數項專利（例如：US3877799）。從那時起，SMPTE已經進行了數次變更，以跟上科技的腳步。
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