專利名稱：將音頻信號和膠片同步的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及影院膠片或電視膠片應(yīng)用，尤其涉及包括和膠片的每一個(gè)幀相關(guān)聯(lián)的采樣的音頻信號的同步，該膠片包括影院膠片或電視膠片的幀。
背景技術(shù)：
娛樂電子領(lǐng)域中對新技術(shù)和創(chuàng)新產(chǎn)品的需求日益增多。這里，新多媒體系統(tǒng)成功的首要條件就是提供最佳功能或能力。這通過使用數(shù)字技術(shù)尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。其中的例子就是提供改進(jìn)的逼真的視聽效果的應(yīng)用。目前的音頻系統(tǒng)的主要的缺點(diǎn)就是自然和虛擬環(huán)境的空間聲音再現(xiàn)的質(zhì)量。
用于多通道揚(yáng)聲器再現(xiàn)聲音信號的方法已經(jīng)眾所周知并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化很多年了。所有的傳統(tǒng)技術(shù)都具有這樣的缺點(diǎn)揚(yáng)聲器的建立位置以及收聽者的位置已經(jīng)結(jié)合進(jìn)傳輸格式中。相對于收聽者的揚(yáng)聲器錯誤的排列會使音頻質(zhì)量受到很大的損害。優(yōu)質(zhì)的聲音只可能存在于在小面積的再現(xiàn)空間，即所謂的最佳聽音位置(sweet spot)。
在音頻再現(xiàn)中更好的自然室內(nèi)效果和更強(qiáng)的環(huán)繞可以通過新技術(shù)的幫助實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)的基礎(chǔ)，即所謂的波場合成(Wave FieldSynthesis)(WFS)，在TU of Delft中研究，并且首次出現(xiàn)在80年代末(Berkhout，A，J.；de Vries，D.；Vogel，P.Acoustic control byWave field Synthesis.JASA 93，1993)。
作為考慮到計(jì)算機(jī)功率和傳輸速率的該方法的大量需求的結(jié)果，波場合成至今為止實(shí)際上很少使用。只有如今在微處理器技術(shù)和音頻編碼領(lǐng)域中的發(fā)展能允許在具體的應(yīng)用中使用該技術(shù)。在專業(yè)領(lǐng)域中的首批產(chǎn)品有望在明年出現(xiàn)。幾年內(nèi)用于消費(fèi)領(lǐng)域的首批波場合成應(yīng)用也會上市。
WFS的基本思想是基于波理論的惠更斯原理(Huygen Principleof Wave Theory)在傳播波陣面上的每個(gè)點(diǎn)起到子波源的作用，分別以球形或圓形傳播。
如果應(yīng)用到聲學(xué)，任何形式的輸入波陣面可以由大量的彼此相鄰排列的揚(yáng)聲器(即所謂的揚(yáng)聲器陣列)再現(xiàn)。在要再現(xiàn)單獨(dú)點(diǎn)源和揚(yáng)聲器線性排列的最簡單情況下，每個(gè)揚(yáng)聲器的音頻信號必須被提供時(shí)延和振幅定標(biāo)，以使得單獨(dú)的揚(yáng)聲器的反射聲場被正確地覆蓋。當(dāng)具有幾個(gè)聲源時(shí)，對于每個(gè)源，對每個(gè)揚(yáng)聲器的貢獻(xiàn)被單獨(dú)地計(jì)算，得到的信號被相加。如果要被再現(xiàn)的聲源在具有反射墻的屋內(nèi)，那么反射也必須作為附加聲源通過揚(yáng)聲器陣列再現(xiàn)。計(jì)算上的工作量從而非常大地依賴于聲源的數(shù)量、錄音室的反射特性和揚(yáng)聲器的數(shù)量。
該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)尤其在于通過大面積的再現(xiàn)房間能夠?qū)崿F(xiàn)自然的空間聲音效果。與已知的技術(shù)相比，來自聲源的方向和距離被非常精確地再現(xiàn)。以有限的方法，虛擬聲源可以甚至放置在真實(shí)的揚(yáng)聲器陣列和收聽者之間。
雖然波場合成對于已知條件的環(huán)境來說會很好的工作，但是當(dāng)條件改變或者當(dāng)波場合成是基于與真實(shí)環(huán)境的條件不對應(yīng)的環(huán)境條件時(shí)，會發(fā)生不正常。
然而，波場合成的技術(shù)還可以有利地通過相應(yīng)的空間音頻感覺來補(bǔ)償虛擬的感覺。至今為止，在虛擬工作室的產(chǎn)品中，提供虛擬情景可信的虛擬效果具有最高優(yōu)先級。匹配圖像的聲學(xué)效果通常在所謂的后期制作中通過手工操作步驟結(jié)合到音頻信號中，或者在實(shí)現(xiàn)中被歸類為非常昂貴和費(fèi)時(shí)的，所以被省略。這時(shí)，通常存在各種感覺的矛盾，導(dǎo)致這樣的事實(shí)設(shè)計(jì)的房間，即風(fēng)格情景，被覺得不夠真實(shí)。
不僅僅在上面簡述的波場合成中，多個(gè)揚(yáng)聲器必須分別被提供聲音信號(在大于100個(gè)片斷的范圍內(nèi))，而且在傳統(tǒng)影院應(yīng)用中，其中，例如Dolby 5.1或者7.1，分別被使用，或者在一般立體聲應(yīng)用中，甚至在單聲道應(yīng)用中，總是需要將家庭環(huán)境中的或者特別地在影院環(huán)境中的膠片和音頻材料同步。
此外，支持頻帶的視頻材料必須與工作室區(qū)域中的音頻材料同步。因此，傳統(tǒng)地，分別使用對于影院或工作室操作的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間碼。該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間碼也被稱為LTC(LTC＝縱向時(shí)間碼)或者通常被稱為時(shí)間碼。該縱向時(shí)間碼，例如是指示在膠片的幀序列中一幀的位置的任何可能的時(shí)間碼，是通常印記在膠片材料中的時(shí)間碼，即，使得每個(gè)幀接收其自己的時(shí)間碼。
該時(shí)間碼的一個(gè)可能的配置顯示在圖2中。圖2顯示了幀序列200，201，202，203，其中幀200稱為幀EBi，幀201稱為幀EBi+1。可以說，圖2顯示了膠片的“展開”片斷，在圖2所示的實(shí)例中每秒具有24個(gè)幀。在字段204中，(其與圖2的示意圖中的每個(gè)幀相關(guān))顯示了計(jì)算縱向時(shí)間碼的方法?？v向時(shí)間碼，關(guān)于其編碼的信息，包括“時(shí)間信息”和“幀信息”。該時(shí)間信息在圖2中示意，幀i(200)是圖像，其時(shí)間信息例如包括10小時(shí)0分1秒。幀信息指定對于圖像200在該秒內(nèi)的第一幀。類似的，幀202的幀信息指定為10小時(shí)0分1秒這個(gè)“時(shí)間點(diǎn)”處的第24個(gè)幀。
在圖2所示的實(shí)施例中，如假設(shè)的那樣，膠片具有每秒24幀的播放頻率(現(xiàn)在也有每秒25幀的播放頻率)，幀k+1(203)的時(shí)間信息是10小時(shí)0分2秒，而該幀的時(shí)間信息再一次等于1，因?yàn)槠湓凇靶碌摹币幻胫惺堑谝粠?br> 應(yīng)當(dāng)注意的是，時(shí)間信息的開始點(diǎn)可以隨機(jī)地選擇。如果時(shí)間信息的開始點(diǎn)例如被設(shè)置為0，并且如果膠片有90分鐘，那么最大時(shí)間信息將是1小時(shí)30分0秒。對于時(shí)間信息重要的是這樣的事實(shí)每個(gè)幀獲得初始的時(shí)間碼信息，其能夠重建幀序列即膠片中每個(gè)幀的位置。
時(shí)間信息和幀信息都是通過可以被隨機(jī)選擇的時(shí)間碼而被編碼，該時(shí)間碼例如是0，1的二進(jìn)制8比特碼。根據(jù)實(shí)現(xiàn)的情況，對于二進(jìn)制0，暗點(diǎn)被印記在膠片上，而對于二進(jìn)制1，亮點(diǎn)被印記在膠片上，或者相反。然而可選擇地，也可以并且是可行地將“0”編碼為例如是2個(gè)短亮/暗點(diǎn)變化，“1”編碼為一個(gè)長亮/暗點(diǎn)變化。
音頻采樣與每個(gè)幀相關(guān)聯(lián)。當(dāng)考慮到膠片是每秒24幀的播放頻率且音頻采樣以為例如48KHz的采樣頻率出現(xiàn)時(shí)，那么2000個(gè)離散音頻采樣與每個(gè)幀相關(guān)聯(lián)。這些采樣通常外存儲到文件中，并且在膠片再現(xiàn)中，被數(shù)/模轉(zhuǎn)換、與幀同步、放大并提供到例如影院中的相應(yīng)放置的揚(yáng)聲器。
在影院/膠片領(lǐng)域中，使用許多不同的方法將圖像材料(視頻和膠片)與數(shù)字音頻材料(WAV文件、MPEG-4文件…)同步。應(yīng)當(dāng)注意的是這里音頻/視頻材料經(jīng)常以模擬的形式存在的，并且互相分離，并且在分別數(shù)字化之后關(guān)于幀和采樣的被精確地放在一起。對于該同步，使用圖2所描述的時(shí)間碼。
此外，這樣已知的系統(tǒng)裝配有集中產(chǎn)生的并且通常是穩(wěn)定時(shí)鐘，也被稱為字時(shí)鐘。根據(jù)該實(shí)施例，該字時(shí)鐘的頻率例如等于被存儲的離散采樣被采樣的頻率。
由于支持頻帶的視頻播放器和膠片設(shè)備是機(jī)械系統(tǒng)，其旋轉(zhuǎn)速度隨著時(shí)間的不同而不同，印記在膠片上的時(shí)間碼信息和字時(shí)鐘信息只能以不穩(wěn)定的方式被讀取。尤其是，印記在膠片上的該信息在通常地光讀取之后會抖動，這會帶來發(fā)生該信息錯誤處理的危險(xiǎn)，其會導(dǎo)致尤其必須在相對嚴(yán)格的時(shí)間限制中操作的系統(tǒng)的崩潰。對于波場合成系統(tǒng)尤其如此，其中尤其是所有揚(yáng)聲器輸出的音頻信號的同步協(xié)調(diào)是重要的以便基于揚(yáng)聲器產(chǎn)生的單個(gè)波重建相應(yīng)的波陣面。
在現(xiàn)有技術(shù)中，不同的同步方案是已知的和許可的。因此，使用系統(tǒng)SDDS或DTS，時(shí)間信息被數(shù)字地編碼和印記在膠片孔上。這里，時(shí)間碼被編碼在膠片上。該時(shí)間碼在處理器中被解碼并用來獲得圖像和聲音的時(shí)間同步再現(xiàn)。具體地，在這樣的膠片上，特殊的時(shí)間碼軌道位于膠片條(film strip)上。該時(shí)間碼通過特殊的讀取裝置從膠片中讀取。同樣需要特殊的解碼器以使得呈現(xiàn)在CD-ROM/DVD上的音頻材料與膠片同步播放。圖像和模擬聲音(也被分別稱為光學(xué)聲音、膠片聲音或lichtton)，當(dāng)它被印記在膠片材料上時(shí)，被以限定的偏移放置在膠片條上，以便考慮當(dāng)再現(xiàn)聲音信息時(shí)的延遲。這里的同步是在處理器中通過設(shè)置延遲時(shí)間(Dolby A，SR)手動執(zhí)行的。
對于所有這樣的系統(tǒng)，需要特別的硬件，即，特殊的讀取裝置和特殊的解碼器。此外，在膠片拷貝廠中對于各個(gè)方法，必須使用特殊的曝光設(shè)備以便將相應(yīng)的信息印記到膠片。另外一個(gè)事實(shí)是不同的同步/曝光方案是不能互相兼容的，這樣在不同的膠片上，不同的聲音格式可以互相獨(dú)立的存在或彼此相鄰，這樣一次拷貝的膠片盡可能的適合于所有的影院系統(tǒng)。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以在所有的膠片拷貝上發(fā)現(xiàn)光學(xué)聲音格式，即光學(xué)聲音軌道，在其上聲音信息被一般地印記在膠片上因?yàn)樵摴鈱W(xué)聲音保證了緊急情況的變化。這表示，如果發(fā)生最壞的情況，即，當(dāng)由于設(shè)備故障導(dǎo)致的同步失敗，并且電影院中例如坐滿了人，那么該膠片仍然被完成，不再基于數(shù)字聲音材料，而是基于印記在光學(xué)聲音軌道上的聲音材料。
然而，當(dāng)光學(xué)聲音軌道被實(shí)現(xiàn)時(shí)，它的一個(gè)重要的特征是這樣的事實(shí)，一般，在所有膠片拷貝中呈現(xiàn)的是相同的，并且一般地所有的膠片拷貝設(shè)備包括用于印記光學(xué)聲音軌道的裝置，并且一般地所有膠片播放器具有光學(xué)地讀取光學(xué)聲音軌道的設(shè)備。
所描述的系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)在于這些系統(tǒng)一般的是閉合系統(tǒng)，其功能不容易被確定。這對于已知的系統(tǒng)沒有被提供許多音頻通道，而僅僅例如被提供Dolby 5.1或7.1來說尤其是個(gè)問題。然而，對于波場合成應(yīng)用，那些6個(gè)或8個(gè)通道顯然是不足的，因此對于那些目前的系統(tǒng)，沒有合適的圖像/聲音同步方案。另外的缺點(diǎn)在于存在不同的方案，其一般互不兼容，因此進(jìn)一步的處理，尤其是波場合成的膠片/聲音材料的處理，是個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于將聲頻信號和膠片同步的靈活方案，其中可以以靈活的方式來設(shè)置要被同步的聲音通道的數(shù)量。
該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的同步設(shè)備、根據(jù)權(quán)利要求17的同步方法、根據(jù)權(quán)利要求18的計(jì)算機(jī)程序來獲得。
本發(fā)明基于以下發(fā)現(xiàn)將任何數(shù)量的聲頻通道與膠片同步的靈活性可以通過以下事實(shí)實(shí)現(xiàn)印記在膠片上的時(shí)間碼自己并不用于同步一個(gè)或幾個(gè)聲頻處理裝置，而僅僅用于產(chǎn)生單獨(dú)時(shí)間碼發(fā)生器的初始值，并且當(dāng)就時(shí)間長度來說相同的相位偏離相比于對應(yīng)的讀取時(shí)間碼太大了的時(shí)候，用來操縱時(shí)間碼發(fā)生器產(chǎn)生的合成的時(shí)間碼，使得一個(gè)或幾個(gè)要被同步的聲頻處理裝置和一般的光檢測時(shí)間碼不同步，而分別與合成時(shí)間碼或被操縱的合成時(shí)間碼序列同步(包括定義的沿陡度)，這樣對于幀來說由音頻處理裝置進(jìn)行的時(shí)間碼的可靠檢測成為可能。
換句話說，根據(jù)本發(fā)明，對于幀的整個(gè)時(shí)間碼是新產(chǎn)生的，然而其中，由膠片檢測的時(shí)間碼一方面為了提供時(shí)間碼發(fā)生器的初始值，另一方面通過操縱，即延長或縮短合成時(shí)間碼，來抵消相位偏移。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，時(shí)間碼或者直接地印記在一般總是呈現(xiàn)的光學(xué)聲音軌道上或者以心理聲學(xué)地掩蔽的方法嵌入光學(xué)聲音中。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，執(zhí)行操縱裝置以使其分別引起合成時(shí)間碼的相對強(qiáng)的縮短或延長來校正整個(gè)的偏移，但是總是執(zhí)行僅僅相對小的合成時(shí)間碼的縮短/延長，以便減小音頻再現(xiàn)中的人工噪聲，甚至完全消除該人工噪聲。這里應(yīng)當(dāng)注意，一個(gè)或少量音頻采樣的省略或重復(fù)不會被收聽者感覺為喀嚓聲或其他類似聲音。因此在該優(yōu)選實(shí)施例中，相位偏移不是“一下子”被校正，而是“逐漸地”被校正以便阻止人工噪聲。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，合成的時(shí)間碼操縱裝置被執(zhí)行以被工作時(shí)鐘定時(shí)，其工作時(shí)鐘的頻率依賴于播放頻率，其中，使用該播放頻率來提供幀。在這種情況下，已經(jīng)獲得了由于被使用的機(jī)械系統(tǒng)而不可避免產(chǎn)生的播放頻率波動的粗糙校正，其中然后合成時(shí)間碼的操縱只必須接收在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間發(fā)生的波動，其中該工作時(shí)鐘剛剛被更新。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，對于音頻信號包含的每個(gè)音頻通道提供單獨(dú)的音頻處理裝置，其中每個(gè)音頻處理裝置裝配有合成時(shí)間碼和被操縱的合成時(shí)間碼的序列拷貝，使得一方面能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)間同步播放所有音頻通道，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)相對于膠片材料的時(shí)間同步播放音頻通道?？蛇x地，還提供一個(gè)單個(gè)的音頻處理裝置，其將任何音頻通道放置在由合成時(shí)間碼和被操縱的合成時(shí)間碼的序列所控制的傳輸總線上，用于當(dāng)前揚(yáng)聲器通道的再現(xiàn)裝置與其連接。該傳輸總線優(yōu)選地是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1394的火線總線。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，基于定義的合成時(shí)間碼或被操縱合成時(shí)間碼的質(zhì)量，可以獲得音頻處理設(shè)備的可靠操作，其獨(dú)立于膠片材料上的時(shí)間碼的損害/污染的程度。除此之外，那些數(shù)字合成時(shí)間碼或被操縱合成時(shí)間碼的任何大量的拷貝是可以的，這樣任何數(shù)量的音頻信號提供者(音頻播放器或audiozuspieler)可以被同步。
本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，考慮到一方面對膠片拷貝裝置的需求、另一方面對膠片播放設(shè)備的需求，可以恢復(fù)在傳統(tǒng)膠片復(fù)制實(shí)體或膠片播放環(huán)境中存在的硬件，這樣可以產(chǎn)生本發(fā)明的方案的快速和廣泛的特性，而沒有兼容性的阻礙。


以下，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將參考附圖更加詳細(xì)的說明，其中圖1顯示了用于同步的本發(fā)明的設(shè)備的框圖；圖2顯示了一般線性時(shí)間碼的示意圖；圖3顯示了圖1的比較器和時(shí)間碼操縱器的功能的詳細(xì)圖；圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的本發(fā)明的整體系統(tǒng)的框圖；圖5顯示了根據(jù)替換實(shí)施例的本發(fā)明的整體系統(tǒng)的框圖；圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的圖1的音頻處理裝置的詳細(xì)圖；圖7a顯示了用于縮短被操縱的合成時(shí)間碼的修正控制器的功能的詳細(xì)圖；圖7b顯示了用于延長被操縱的合成時(shí)間碼的修正控制器的功能的詳細(xì)圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了用于將表現(xiàn)為離散采樣的音頻信號和包括以幀頻率再現(xiàn)的幀序列的膠片同步的設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例的框圖。如圖2所示，每個(gè)幀包括印記的時(shí)間碼，其指示在幀序列中該幀的位置。此外，預(yù)定數(shù)量的音頻信號的離散采樣與每個(gè)幀相關(guān)聯(lián)。如果選擇的幀再現(xiàn)頻率是每秒24個(gè)幀，并且如果該音頻信號基于48KHz的采樣頻率，那么一般地，2000個(gè)離散音頻采樣與一幀相關(guān)聯(lián)。
圖1顯示了對于幀序列檢測印記時(shí)間碼的裝置10。用于檢測的裝置10在輸出端提供被檢測的時(shí)間碼序列。圖1所示的設(shè)備還包括時(shí)間碼發(fā)生器12，其被執(zhí)行來基于初始值產(chǎn)生合成時(shí)間碼序列。該初始值由用于解碼被檢測的時(shí)間碼序列的時(shí)間碼的在裝置10從解碼器14的輸出端的檢測到的時(shí)間碼序列中提供。時(shí)間碼發(fā)生器12在輸出端產(chǎn)生合成時(shí)間碼序列，其被輸入到比較器16，類似在裝置10的輸出端的被檢測的時(shí)間碼序列。該比較器16被實(shí)現(xiàn)來優(yōu)選地用于對每對包括檢測到的時(shí)間碼和相應(yīng)的合成時(shí)間碼(即，例如幀i的檢測到的時(shí)間碼和例如幀i的合成時(shí)間碼)進(jìn)行相位比較以確定這兩個(gè)時(shí)間碼在時(shí)間上偏移，即被相移了，還是或多或少的在時(shí)間上相一致。
此時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意，檢測到的時(shí)間碼將不具有音頻處理裝置可以與其可靠地同步的非常精確地限定的信號形狀，因?yàn)槠湟话阃ㄟ^光裝置被膠片檢測。不過，最小的上升和下降沿將可以被檢測。如果該檢測的時(shí)間碼被破壞的很嚴(yán)重，仍然可以為了相位比較的目的基于其形狀是已知的并正好對應(yīng)于平行的合成時(shí)間碼的事實(shí)執(zhí)行重建。除此之外，應(yīng)當(dāng)注意該時(shí)間碼一般的在膠片的整個(gè)幀上延伸，從而包括以時(shí)間碼本身定義的樣式的多個(gè)上升和下降沿。由于為了相位比較，在原理上分別只需要一個(gè)單獨(dú)的沿或單獨(dú)的過零點(diǎn)(當(dāng)時(shí)間碼本身多種的沿的位置是已知的時(shí))，相位比較也可以使用被嚴(yán)重破壞的檢測的時(shí)間碼來執(zhí)行。如果時(shí)間碼被破壞的很嚴(yán)重以致于不能執(zhí)行相位比較，那么使用平行的合成時(shí)間碼也沒有問題，不執(zhí)行操縱并且再一次利用序列中下一個(gè)合成時(shí)間碼執(zhí)行用于序列中下一個(gè)檢測的時(shí)間碼的比較，即直到基于其能夠成功進(jìn)行相位比較的檢測的時(shí)間碼被確定為止。
如果比較器16確定一對檢測的時(shí)間碼和合成時(shí)間碼之間存在相位偏離，該偏離量超過了預(yù)定的偏離閾值，即，如果在輸出線18上確認(rèn)信號(是)被輸出到時(shí)間碼操縱器20，那么該時(shí)間碼操縱器將操縱其中該偏離被確定的當(dāng)前的合成時(shí)間碼，并且該合成時(shí)間碼通過線22提供到時(shí)間碼操縱器20。如果在從比較器16到操縱器20的線路18上傳輸否信號，那么當(dāng)前關(guān)心的合成時(shí)間碼沒有被操縱并且只是為了同步的目的而作為合成時(shí)間碼被傳遞到音頻處理裝置24。
該時(shí)間碼操縱器20被這樣執(zhí)行以在比較器16確定在檢測的時(shí)間碼序列的時(shí)間碼和合成時(shí)間碼之間的相位偏離的量超過了預(yù)定偏離閾值時(shí)改變遇到的合成時(shí)間碼的合成時(shí)間碼時(shí)間長度，從而獲得被操縱的合成時(shí)間碼。該合成時(shí)間碼的時(shí)間長度發(fā)生改變，使得在被操縱的合成時(shí)間碼之后的合成時(shí)間碼和響應(yīng)的檢測到的時(shí)間碼之間的相位偏離被減小。
根據(jù)相位比較結(jié)果，該合成時(shí)間碼被操縱以使得當(dāng)該合成時(shí)間碼發(fā)生器12與被檢測的時(shí)間碼序列相比運(yùn)行得太快時(shí)，其被延長。如果與被檢測的時(shí)間碼序列相比該合成時(shí)間碼發(fā)生器12運(yùn)行的太慢的話，那么對合成時(shí)間碼的操縱包括縮短通常被時(shí)間碼發(fā)生器輸出的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間碼。
在時(shí)間碼操縱器20的輸出端，產(chǎn)生了合成時(shí)間碼和被操縱合成時(shí)間碼的序列，其被提供到音頻處理裝置24。該音頻處理裝置24用于在該音頻處理裝置檢測到與幀相關(guān)的合成時(shí)間碼或被操縱的合成時(shí)間碼時(shí)進(jìn)行時(shí)間受控的提供與幀相關(guān)聯(lián)的預(yù)定數(shù)量的音頻信號離散采樣。優(yōu)選地，對每個(gè)幀執(zhí)行同步。然而，對于較低質(zhì)量密集的應(yīng)用，也可以只對例如每第2、第3、第4個(gè)等等的幀執(zhí)行同步。這可以通過總是僅僅考慮來自音頻處理裝置24的合成時(shí)間碼和被操縱的合成時(shí)間碼的序列的某些時(shí)間碼來完成。然而，可替換地，相應(yīng)的功能也可以通過僅僅例如對于每第4個(gè)檢測的時(shí)間碼產(chǎn)生合成時(shí)間碼或被操縱的合成時(shí)間碼來完成。
以下，參考圖3，圖1的比較器16和時(shí)間碼操縱器20的功能被更詳細(xì)的描述。在第一步驟30中，比較器讀取對應(yīng)于時(shí)間參考點(diǎn)的被檢測的時(shí)間碼i和相應(yīng)的合成時(shí)間碼i，所述時(shí)間參考點(diǎn)例如為在字時(shí)鐘的時(shí)鐘周期的事件，其在后面介紹。作為時(shí)鐘事件，可以使用例如，上升沿，下降沿，或取決于實(shí)現(xiàn)可以使用字時(shí)鐘的過零點(diǎn)。
以下，執(zhí)行時(shí)間碼的相位比較以便確定合成時(shí)間碼和被檢測的時(shí)間碼之間的相位偏移是否存在。如其所被實(shí)現(xiàn)的，時(shí)間碼例如在整個(gè)幀上延伸，或者在幀的(如前部)區(qū)域中排列，(取決于膠片放映機(jī)的實(shí)現(xiàn))，包括對幀信息和時(shí)間信息編碼的預(yù)定的上升和下降沿的序列，如圖2所示。由于被光學(xué)地讀取，被檢測到的時(shí)間碼一般不具有非常好的形狀。尤其是，它是抖動的和有噪音的。與之相比，合成時(shí)間碼，由于其是由單獨(dú)的數(shù)字合成時(shí)間碼發(fā)生器產(chǎn)生的，所以其邊沿具有清楚限定的指定的形狀，即不抖動也沒有噪音。
此外，因?yàn)橐槐容^的兩個(gè)碼將相同的幀信息和時(shí)間信息編碼，所以在檢測到的時(shí)間碼和在合成時(shí)間碼中的上升和下降沿的序列是相同的。可以進(jìn)行相位比較，以確定對于被檢測的時(shí)間碼來說合成時(shí)間碼在時(shí)間上是否在正的或負(fù)的方向上偏移，即，具有正或負(fù)的相位偏移。如果圖3的步驟32所執(zhí)行的該相位比較提供了超過閾值的相位偏移，這在判決框34中被確定，那么該過程繼續(xù)到步驟34，該步驟將在隨后介紹。但是，如果判決塊34確定該偏離是低于閾值，那么然后對一對下一個(gè)檢測的時(shí)間碼和下一個(gè)合成時(shí)間碼執(zhí)行步驟30，這由遞增框38象征性地示出。
如果該偏離超過閾值，那么進(jìn)一步確定該合成時(shí)間碼是否太早了，即，相對于遇到的被檢測時(shí)間碼來說，該時(shí)間碼發(fā)生器12是否運(yùn)行地太快。如果是，那么該合成時(shí)間碼被延長，即優(yōu)選地通過優(yōu)選地在該合成時(shí)間碼的末端僅僅插入一個(gè)單獨(dú)的字時(shí)鐘周期。然而，如果確定圖1的時(shí)間碼發(fā)生器12相對于被檢測的時(shí)間碼序列來說太慢了，那么該引起相位偏離的合成時(shí)間碼被縮短。這優(yōu)選地通過重啟時(shí)間碼發(fā)生器12來發(fā)生，如圖1的虛線26示意性的示出，即對下一個(gè)時(shí)間碼使用有效的初始值。
合成時(shí)間碼相應(yīng)的延長或縮短通常由以下事實(shí)表達(dá)，即時(shí)間碼的最后脈沖變得某種程度的縮短或某種程度的延長。然而，如果實(shí)際條件被考慮地話，對于時(shí)間碼解碼器，這不是問題。假設(shè)，該幀以24Hz的頻率播放，并且時(shí)間碼在整個(gè)幀上延伸，并且時(shí)間碼具有8比特的長度，其中對于每個(gè)比特，持續(xù)兩個(gè)時(shí)間碼時(shí)鐘周期，那么位于時(shí)間碼的信號頻率大約為384Hz。與之相比，操作合成時(shí)間碼發(fā)生器的字時(shí)鐘一般為48KHz。這表示125個(gè)字時(shí)鐘周期落入一個(gè)時(shí)間碼時(shí)鐘周期?，F(xiàn)在最后時(shí)間碼周期為124或126周期長度而不是125周期的這個(gè)范圍內(nèi)的偏離對于隨后的解碼電路來說不是問題。
圖4顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于同步音頻信號提供者和所謂的adat標(biāo)準(zhǔn)的整個(gè)系統(tǒng)。在圖4的左上方，顯示了印記在膠片上的時(shí)間碼40。在圖4所示的實(shí)施例中，邏輯“1”由一個(gè)長的亮或暗脈沖編碼，而邏輯“0”由2個(gè)短的亮或暗脈沖編碼。在本實(shí)施例中圖1所示的用于檢測的裝置10被執(zhí)行以便讀取出直接印記在膠片上的時(shí)間碼，例如使用光檢測器(例如光電二極管)42a。為了冗余，在圖4所示的實(shí)施例中，在膠片上還使用了第二時(shí)間碼軌道40b，其由第二光電二極管42b讀取。該兩個(gè)光電二極管的結(jié)果然后在加法器44中被相加，以便輸出檢測的時(shí)間碼的序列到輸出端46。檢測的時(shí)間碼的序列還被表示為如圖4所示的“LTC模擬”。
在圖4所示的實(shí)施例中，存在另一個(gè)裝置48用于產(chǎn)生具有字時(shí)鐘頻率的字時(shí)鐘WC，其中如圖4所示，裝置48被實(shí)現(xiàn)來基于檢測的時(shí)間碼的序列操作，使得該字時(shí)鐘頻率適于幀頻率，該幀頻率最后包含在檢測的時(shí)間碼的序列中。從而裝置48在輸出側(cè)提供字時(shí)鐘50，在輸入側(cè)提供檢測的時(shí)間碼的序列，其簡單地通過裝置48。
優(yōu)選地，作為產(chǎn)生字時(shí)鐘的裝置，本領(lǐng)域已知的字時(shí)鐘發(fā)生器“Rosendahl-Nanosync”被使用。該字時(shí)鐘發(fā)生器48的功能包括從檢測的時(shí)間碼的序列中提取當(dāng)前的幀頻率。這可以例如通過總是確定檢測的時(shí)間碼的第一時(shí)鐘沿然后基于有關(guān)那些第一沿的時(shí)間距離的消息來確定幀的當(dāng)前頻率來完成。在優(yōu)選實(shí)施例中，該幀的頻率為每秒24幀。在該實(shí)施例中，對于正好24Hz的幀頻率字時(shí)鐘應(yīng)當(dāng)具有48KHz的字時(shí)鐘頻率。這表示選擇的字時(shí)鐘使得在理想情況下一幀之內(nèi)存在2000個(gè)字時(shí)鐘周期。由于一般的膠片放映機(jī)的發(fā)生的機(jī)械抖動，該膠片放映機(jī)并不總是工作在24Hz，但是可以工作在從小于24Hz到大于24Hz的范圍內(nèi)。
在圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，已經(jīng)基于以下事實(shí)考慮該抖動字時(shí)鐘在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行更新，例如每5-15秒，優(yōu)選地每10秒更新。這里發(fā)生器48被執(zhí)行來確定一段時(shí)間內(nèi)的平均幀頻率，并且例如，基于諸如2000的固定因子設(shè)置字時(shí)鐘頻率。根據(jù)幀頻率的抖動，字時(shí)鐘頻率因此將例如基于當(dāng)前幀頻率在47.995KHz和48.005KHz之間抖動。
在字時(shí)鐘發(fā)生器48中，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器被連接到下游，以便模/數(shù)轉(zhuǎn)換以模擬形式存在的檢測的時(shí)間碼的序列，并將其饋送到時(shí)間碼平滑設(shè)備52，該設(shè)備52一般在具有聲卡的PC中實(shí)現(xiàn)。該時(shí)間碼平衡設(shè)備52結(jié)合了圖1的元件12、14、16、20，并在輸出側(cè)，即輸出端54提供合成時(shí)間碼或被操縱的合成時(shí)間碼的序列。在圖4所示的實(shí)施例中，以離散采樣存在的音頻信號不是僅包括一個(gè)音頻通道而是包括n個(gè)音頻通道。該音頻通道一般存儲在音頻處理裝置56a，56b中。在圖4所示的實(shí)施例中，音頻處理裝置56a或56b與音頻處理裝置24相對應(yīng)。在線路54上的合成產(chǎn)生的合成時(shí)間碼或被操縱的時(shí)間碼的序列被提供到分配器58，該分配器進(jìn)行序列的復(fù)制并同時(shí)分配序列到所有的音頻播放器56a，56b。因此，這確保了所有的播放器接收對于采樣精確的相同的穩(wěn)定的時(shí)間碼。在圖4所示的實(shí)施例中，每個(gè)音頻處理裝置還進(jìn)一步配備有字時(shí)鐘50，使得對于字時(shí)鐘50的每個(gè)時(shí)鐘周期，每個(gè)音頻處理裝置提供相應(yīng)的音頻通道的采樣和相應(yīng)的幀到下游的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器58a或58b。然后被數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換的采樣優(yōu)選地每個(gè)分支60a、60b被8倍放大器放大，并提供到相應(yīng)的揚(yáng)聲器面板62a、62b。揚(yáng)聲器面板包括一個(gè)或一組相鄰揚(yáng)聲器，它們都使用相同的膠片通道控制。
在膠片條中，優(yōu)選地，標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間碼以模擬形式印記在通常在所有格式中的光學(xué)聲音軌道。因此，優(yōu)選地，使用又被稱為LTC的模擬時(shí)間碼，其中該時(shí)間碼存在于通常的工作室環(huán)境中，使得不需要新的硬件來產(chǎn)生該時(shí)間碼。
通常的復(fù)制實(shí)體能夠?qū)⒛M軌道印記到膠片上。在這種情況下，要被曝光的時(shí)間碼作為用于該復(fù)制實(shí)體的模擬音頻材料出現(xiàn)。因此，對于復(fù)制實(shí)體也不需要新的硬件。
在一般電影院中，影院機(jī)器總是配備有光學(xué)聲音讀取裝置(模擬讀取裝置)。因此印記在膠片上的時(shí)間碼還可以使用那些傳統(tǒng)讀取裝置被讀取，這樣對于被檢測的系統(tǒng)不需要特別的讀取裝置?，F(xiàn)在通過裝置42a、42b、44讀取時(shí)間碼，并調(diào)整其電平。這通常由進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的麥克風(fēng)前置放大器來執(zhí)行，使得，例如，大約為20mV的電平被轉(zhuǎn)換為例如0.775V的電平。
同步基準(zhǔn)發(fā)生器(Rosendahl-Nanosync)48用來從膠片讀取的時(shí)間碼中產(chǎn)生時(shí)鐘，并使其頻率適應(yīng)于該膠片。該時(shí)鐘信號是本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的字時(shí)鐘，其通常用在工作室環(huán)境中。
因?yàn)橥ㄟ^基于機(jī)械的系統(tǒng)提供，該讀取的時(shí)間碼仍然不穩(wěn)定，即，其波動、抖動，尤其是對于頻率來說不穩(wěn)定。
通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器49，仍以模擬形式存在的被檢測的時(shí)間碼的序列在線路46上被采樣和量化(數(shù)字化)并在時(shí)間碼平滑設(shè)備52中被平滑和穩(wěn)定，以下將為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例解釋。
首先，數(shù)字化的模擬時(shí)間碼相對于幀被解碼并與圖1的時(shí)間碼發(fā)生器12產(chǎn)生的內(nèi)部產(chǎn)生的純數(shù)字時(shí)間碼相比較。該內(nèi)部時(shí)間碼繼續(xù)向前進(jìn)行，并且優(yōu)選地由字時(shí)鐘定時(shí)，該字時(shí)鐘優(yōu)選地不是恒定的，而是根據(jù)幀的播放頻率由字時(shí)鐘發(fā)生器48跟蹤。
由于外部字時(shí)鐘適應(yīng)于在線路46上的輸入模擬時(shí)間碼的速度，從而適應(yīng)于膠片的速度，所以內(nèi)部產(chǎn)生的時(shí)間碼(圖1的時(shí)間碼發(fā)生器12)和外部時(shí)間碼(圖4的線路46上)已經(jīng)幾乎同步的運(yùn)行。使用字時(shí)鐘發(fā)生器48是為了根據(jù)膠片播放速度產(chǎn)生字時(shí)鐘，由此提供粗略的同步。
為了平滑仍然存在于被檢測的時(shí)間碼序列和合成時(shí)間碼序列之間的波動，連續(xù)比較外部和內(nèi)部時(shí)間碼之間的差，其中，在存在太大差的情況下，優(yōu)選地使用當(dāng)前的外部時(shí)間碼重啟內(nèi)部時(shí)間碼發(fā)生器。由此，當(dāng)前的外部時(shí)間碼作為圖1的時(shí)間碼發(fā)生器的重啟的初始值來使用。
這自動地表示，已經(jīng)在之前由時(shí)間碼發(fā)生器產(chǎn)生的該時(shí)間碼沒有完全的寫入而是稍微早一點(diǎn)的結(jié)束，如上所述。通過重啟時(shí)間碼發(fā)生器，從而緊在重啟時(shí)間碼發(fā)生器之前產(chǎn)生的合成時(shí)間碼被操縱。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，獲得減少了人工的時(shí)間碼合成碼近似。這里，利用了這樣的事實(shí)，即采樣的輕微跳動并不會被感覺為噼啪聲。如果內(nèi)部與外部時(shí)間碼偏離，那么在內(nèi)部產(chǎn)生的時(shí)間碼中，一個(gè)字時(shí)鐘的周期被忽略，或者一個(gè)字時(shí)鐘的周期被插入，其導(dǎo)致了這樣的事實(shí)，即所有的音頻處理裝置或音頻播放器在采樣的周圍跳動，即省略采樣或重復(fù)采樣，使得它們的播放位置緩慢地適應(yīng)了正確的時(shí)間位置。這個(gè)情況就是音頻處理裝置或幾個(gè)音頻處理裝置，也使用字時(shí)鐘來控制，使得它們總是為字時(shí)鐘的時(shí)鐘周期中的某個(gè)事件提供下個(gè)音頻采樣，例如具有上升沿、下降沿或過零點(diǎn)。
作為內(nèi)部時(shí)間碼，即，合成時(shí)間碼和被操縱合成時(shí)間碼的序列被數(shù)字地產(chǎn)生，由此包括定義的陡峭的沿，所有的音頻處理裝置或音頻播放器可以通過它們的集成的時(shí)間碼解碼器與那些沿同步。這里，在被字時(shí)鐘定時(shí)的音頻處理裝置或音頻播放器的輸入緩沖器中，確定最后被解碼的時(shí)間碼的位置，從而計(jì)算在要從其播放的下一個(gè)緩沖器的開始處時(shí)間點(diǎn)。該時(shí)間點(diǎn)與實(shí)際的播放位置相比較，并且如果存在偏移就基于被操縱的時(shí)間碼采樣自動的調(diào)整。
通過這個(gè)方法，許多被連接的音頻播放器可以被同步，使得許多音頻軌道或音頻通道可以對于一個(gè)膠片被同步。
在這個(gè)方面，參考圖6，顯示了音頻處理裝置24或圖4的音頻處理裝置56a、56b的優(yōu)選實(shí)施方式。每個(gè)音頻處理裝置包括音頻采樣緩沖器，其中至少存儲了用于幀的音頻采樣(EBi)。在圖6中該緩沖器由64顯示。在輸入側(cè)，音頻處理裝置24，正如從圖1中可以看出的，接收合成時(shí)間碼或被操縱的合成時(shí)間碼，其首先提供到解碼器66。解碼器66從接收的時(shí)間碼或合成時(shí)間碼確定代表膠片的幀序列中的幀的序號或幀的位置。
序號或位置被提供到激活控制器68，字時(shí)鐘50(圖4)也被同時(shí)提供到激活控制器68。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該激活控制器68被執(zhí)行以在一方面當(dāng)被解碼的幀序號或幀位置被裝置68接收時(shí)，而另一方面當(dāng)下一個(gè)定義的事件跟隨著字時(shí)鐘50的時(shí)鐘周期時(shí)，提供激活信號到音頻緩沖器64。該事件例如是上升時(shí)鐘沿、下降時(shí)鐘沿或過零點(diǎn)。
該激活信號使由解碼器66確定的對于幀的第一音頻采樣被輸出。那么可以說，通過在每一個(gè)新字時(shí)鐘周期中被字時(shí)鐘自動控制，另一個(gè)音頻采樣被輸出。該音頻輸出被執(zhí)行直到該激活控制器68提供新的激活信號到音頻緩沖器，這表示下一個(gè)合成時(shí)間碼被解碼并被提供到激活控制器。
雖然對于幀i+1的采樣的輸出已經(jīng)被請求，如果在時(shí)間音頻采樣中應(yīng)該仍然在為幀i準(zhǔn)備的緩沖器64中，則修正控制器70被執(zhí)行以便丟棄緩沖器中存在的對于幀i的剩余幀，即，不輸出它們，而是直接以對于幀i+1的采樣繼續(xù)。然而，如果緩沖器64是空的，雖然從激活控制器68沒有接收到新的激活信號，但是修正控制器70被執(zhí)行以便重復(fù)從緩沖器64抽取的最后的音頻采樣以便填充產(chǎn)生的間隙。當(dāng)然也可以采用其它的手段來填充該間隙，例如采樣的插值，暫停，等等。
圖7a顯示，在雖然例如由于接收到新的合成時(shí)間碼，已經(jīng)有新的激活信號存在，但是在緩沖器中沒有采樣情況下的修正控制器70的功能。與之相比，圖7b顯示了緩沖器已經(jīng)空，但是下一幀的時(shí)間碼還沒有到達(dá)的情況。
圖5顯示了用于圖4的再生時(shí)間碼的“分配”的替換實(shí)施。優(yōu)選地，對于圖5所示的實(shí)施例，使用根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1394的數(shù)據(jù)傳輸格式。該標(biāo)準(zhǔn)的特征在于，時(shí)鐘是恒定時(shí)鐘，例如，具有8KHz頻率的時(shí)鐘。因此，提供采樣率轉(zhuǎn)換器72，其將變化的字時(shí)鐘50轉(zhuǎn)換為具有8KHz頻率的低頻時(shí)鐘74，正如曾經(jīng)解釋的。這里優(yōu)選地進(jìn)行采樣率轉(zhuǎn)換器72的轉(zhuǎn)換，以使得適應(yīng)于膠片的字時(shí)鐘被同步于IEEE 1394時(shí)鐘74。優(yōu)選地使用采樣率轉(zhuǎn)換器72作為硬件解決方案來執(zhí)行。對應(yīng)于圖1的音頻處理裝置24的音頻處理裝置76，從而一方面獲得了IEEE 1394的時(shí)鐘，另一方面獲得字時(shí)鐘和合成時(shí)間碼或被操縱的合成時(shí)間碼的序列，從而將任何音頻通道放置在時(shí)間精確的傳輸總線78上(與圖4所示的實(shí)施例相比)。任何下游信號處理器/轉(zhuǎn)換器組合80a，80b訪問傳輸總線78，并從其點(diǎn)提取用于它們的音頻通道，以便接著將音頻通道提供到下游放大器，最終提供到相關(guān)的揚(yáng)聲器面板。
在本發(fā)明的替換實(shí)施例中，光學(xué)聲音軌道，也稱為單聲道下混合(mono downmix)，沒有與時(shí)間碼一起被印記，以便其仍可用。另一個(gè)光學(xué)聲音軌道被使用以便使時(shí)間碼被印記。2-通道-讀取器然后從一個(gè)軌道(單聲道下混合)讀取聲音和從另一個(gè)軌道讀取時(shí)間碼。
此外，替換地，模擬時(shí)間碼也可以印記在膠片其他空的位置。因此，提供了在光學(xué)聲音方面與傳統(tǒng)膠片材料的兼容性。為了讀取時(shí)間碼，提供另一個(gè)讀取器或光學(xué)聲音讀取器的一部分或整個(gè)光學(xué)聲音讀取器被再編程。
為了獲得模擬光學(xué)聲音軌道(其用于兼容的目的)，該時(shí)間碼也可以作為水印嵌入到模擬聲音中，所述水印是在被埋藏的數(shù)據(jù)通道的意義上的。這里，時(shí)間碼的譜加權(quán)被執(zhí)行，這樣印記在模擬軌道上的聲音信號的心理聲學(xué)掩蔽閾值大于或等于時(shí)間碼的能量，這樣一方面模擬聲音能夠不失真的再現(xiàn)，另一方面從印記的“模擬聲音信號”，通過光解碼“模擬聲音信號”并通過隨后提取不可聽的嵌入的時(shí)間碼，被檢測的時(shí)間碼序列可以在圖1的裝置10的輸出端被檢測。
用于嵌入時(shí)間碼的對應(yīng)的解碼器和用于提取時(shí)間碼的解碼器在這種情況下是需要的。
如上所述，優(yōu)選地在硬盤上具有時(shí)間碼軌道的冗余。因此優(yōu)選地將時(shí)間碼在膠片上印記兩次，即，例如在兩條光學(xué)聲音軌道上印記模擬時(shí)間碼，然后在時(shí)間碼的光檢測之后，將圖5的光電二極管42a、42b的輸出信號相加。因此，光學(xué)聲音軌道上的誤差，或者是兩條光學(xué)聲音軌道其中一條或者是兩條上的誤差，都可以被補(bǔ)償。
通過分別采樣兩個(gè)時(shí)間碼軌道，然后通過誤差識別在時(shí)間碼解碼中進(jìn)一步處理最可能的時(shí)間碼可以獲得可靠的冗余度。
根據(jù)環(huán)境，本發(fā)明的用于將離散采樣中存在的音頻信號和膠片同步的方法可以用軟件或硬件實(shí)現(xiàn)。該實(shí)現(xiàn)可以在數(shù)字存儲介質(zhì)上進(jìn)行，尤其在帶有電可讀控制信號的軟盤或CD上，該信號可與可編程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)合作，以便執(zhí)行本方法。一般地，本發(fā)明因此還包括計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其具有存儲在機(jī)器可讀載體上的計(jì)算機(jī)碼，用于當(dāng)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行本發(fā)明的方法。換句話說，本發(fā)明還可以用計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)，該計(jì)算機(jī)程序具有當(dāng)計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)用于執(zhí)行該方法的程序代碼。
權(quán)利要求
1.一種用于將以離散采樣呈現(xiàn)的音頻信號和包括可以幀頻率播放的幀序列的膠片進(jìn)行同步的設(shè)備，其中每個(gè)幀包括指示在幀序列中該幀的位置的印記的時(shí)間碼，并且其中預(yù)定數(shù)量的音頻信號的離散采樣與一個(gè)幀相關(guān)聯(lián)，該設(shè)備包括裝置(10)，用于檢測對于幀序列的被印記的時(shí)間碼，以獲得檢測的時(shí)間碼序列；時(shí)間碼發(fā)生器(12)，其被執(zhí)行來基于初始值產(chǎn)生合成時(shí)間碼序列；解碼器(14)，用于解碼所述檢測的時(shí)間碼序列的時(shí)間碼，以為所述時(shí)間碼發(fā)生器提供初始值；比較器(16)，用于將所述合成時(shí)間碼序列與所述檢測的時(shí)間碼序列比較；時(shí)間碼操縱器(20)，用于在比較器(16)確定在檢測的時(shí)間碼序列的時(shí)間碼和合成時(shí)間碼序列的合成時(shí)間碼之間的相位偏離的量超過了預(yù)定偏離閾值時(shí)，改變合成時(shí)間碼序列的合成時(shí)間碼的時(shí)間長度，以獲得被操縱的合成時(shí)間碼；音頻處理裝置(24)，用于在音頻處理裝置(24)檢測到標(biāo)識幀的合成時(shí)間碼或被操縱的合成時(shí)間碼時(shí)，時(shí)間受控地供應(yīng)與一個(gè)幀相關(guān)聯(lián)的預(yù)定數(shù)量的音頻信號離散采樣。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括裝置(48)，用于基于檢測的時(shí)間碼序列產(chǎn)生具有字時(shí)鐘頻率的字時(shí)鐘(50)，以使得所述字時(shí)鐘頻率適應(yīng)于所述幀頻率，其中所述時(shí)間碼發(fā)生器(12)被執(zhí)行以由所述字時(shí)鐘(50)定時(shí)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中所述聲音處理裝置(24)被執(zhí)行來根據(jù)所述字時(shí)鐘或者根據(jù)從所述字時(shí)鐘獲得的時(shí)鐘，提供對于幀的離散的采樣。
4.如前面任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述音頻處理裝置(24)包括激活控制器(68)，當(dāng)同步時(shí)間碼或被操縱的同步時(shí)間碼被解碼時(shí)并且當(dāng)進(jìn)一步字時(shí)鐘或從字時(shí)鐘獲得的時(shí)鐘包括定義的時(shí)鐘事件時(shí)，該激活控制器(68)被執(zhí)行來提供采樣。
5.如前面任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述音頻處理裝置(24)包括修正控制器(70)，在被操縱的合成時(shí)間碼時(shí)間上短于非被操縱的合成時(shí)間碼的情況下，該修正控制器被執(zhí)行來丟棄對于幀的至少一個(gè)采樣，以及在被操縱的合成時(shí)間碼時(shí)間上長于非被操縱的合成時(shí)間碼的情況下，為幀產(chǎn)生至少一個(gè)采樣。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中至少一個(gè)產(chǎn)生的采樣是對應(yīng)的幀的最后采樣的拷貝。
7.如前面任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，當(dāng)超過所述偏離閾值時(shí)，所述時(shí)間碼操縱器(20)被執(zhí)行來使用初始值重啟所述時(shí)間碼發(fā)生器(12)，該初始值指示了被確定偏離的幀后面的幀的位置。
8.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述時(shí)間碼操縱器(20)被執(zhí)行來將被操縱的時(shí)間碼相對于非被操縱的時(shí)間碼改變至多某個(gè)數(shù)量的時(shí)字時(shí)鐘周期。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述時(shí)鐘周期的數(shù)量包括正好字時(shí)鐘的一個(gè)時(shí)鐘周期。
10.如前面任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述音頻信號包括用于不同揚(yáng)聲器的多個(gè)音頻通道，其中所述音頻通道被存儲在不同的文件中，并且其中該設(shè)備包括多個(gè)音頻處理裝置(56a、56b)，其中每個(gè)音頻處理裝置被執(zhí)行來提供音頻通道，其中該設(shè)備還包括分配裝置(58)，其被執(zhí)行來拷貝合成時(shí)間碼和被操縱的合成時(shí)間碼序列，并分配拷貝到多個(gè)音頻處理裝置(56a、56b)。
11.如權(quán)利要求1到9之一所述的設(shè)備，其中所述音頻信號包括用于不同揚(yáng)聲器的多個(gè)音頻通道，其中所述音頻通道被存儲在不同的文件中，其中所述音頻處理裝置包括中央提供裝置(76)以將多個(gè)音頻通道在時(shí)間上被控制地提供到傳輸總線(78)，并且其中所述音頻處理裝置還包括多個(gè)耦合到所述傳輸總線(78)的播放設(shè)備(80a、80b)。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述傳輸總線(78)是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE1394的火線總線。
13.如前面任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中用于檢測的裝置(10)被執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)時(shí)間碼的光學(xué)檢測。
14.如前面任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述時(shí)間碼被嵌入到膠片的光學(xué)聲音軌道，其中用于檢測的裝置(10)被執(zhí)行來光學(xué)檢測光學(xué)聲音軌道以獲得聲音信號并從聲音信號中提取時(shí)間碼。
15.如前面任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中在膠片上對于一幀至少出現(xiàn)兩個(gè)相等的時(shí)間碼，并且其中用于檢測的裝置(10)被執(zhí)行來檢測對于幀的兩個(gè)時(shí)間碼，并基于兩個(gè)被檢測的時(shí)間碼為幀提供糾錯時(shí)間碼，其可以被提供到解碼器(14)和比較器(16)。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中用于檢測的裝置(10)被執(zhí)行來分別地抽取對于一個(gè)幀的兩個(gè)時(shí)間碼，使得這兩個(gè)分別抽取的時(shí)間碼中包括的錯誤比另一個(gè)時(shí)間碼少的那個(gè)時(shí)間碼可以被使用，或者其中用于檢測的裝置(10)被執(zhí)行來將兩個(gè)被檢測的時(shí)間碼以模擬的方法相加。
17.一種用于將以離散采樣呈現(xiàn)的音頻信號和包括可以幀頻率播放的幀序列的膠片進(jìn)行同步的方法，其中每個(gè)幀包括指示在幀序列中該幀的位置的印記的時(shí)間碼，并且其中預(yù)定數(shù)量的音頻信號的離散采樣與一個(gè)幀相關(guān)聯(lián)，該方法包括檢測(10)對于幀序列的被印記的時(shí)間碼，以獲得檢測的時(shí)間碼序列；基于初始值產(chǎn)生(12)合成時(shí)間碼序列；解碼(14)檢測的時(shí)間碼序列的時(shí)間碼，以提供初始值；比較(16)合成時(shí)間碼序列和檢測的時(shí)間碼序列；當(dāng)確定在檢測的時(shí)間碼序列的時(shí)間碼和合成時(shí)間碼序列的合成時(shí)間碼之間的相位偏離的量超過了預(yù)定偏離閾值時(shí)，改變(20)合成時(shí)間碼序列的合成時(shí)間碼的時(shí)間長度，以獲得被操縱的合成時(shí)間碼；響應(yīng)于標(biāo)識幀的合成時(shí)間碼或被操縱的合成時(shí)間碼的檢測，提供(24)與幀相關(guān)聯(lián)的預(yù)定數(shù)量的音頻信號離散采樣。
18.一種計(jì)算機(jī)程序，具有當(dāng)該程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求17的方法的程序代碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于同步音頻信號和由獨(dú)立圖像組成的膠片的設(shè)備，由此每個(gè)獨(dú)立的圖像具有曝光的時(shí)間碼。本發(fā)明的設(shè)備包括單元(10)，用于為獨(dú)立的圖像序列檢測被曝光的時(shí)間碼，以獲得記錄的時(shí)間碼序列。還提供時(shí)間碼發(fā)生器(12)，其被設(shè)計(jì)來產(chǎn)生從初始值開始的合成時(shí)間碼序列。還提供了解碼器(14)，用于解碼被檢測的時(shí)間碼序列的時(shí)間碼，以為時(shí)間碼發(fā)生器(12)提供初始值；比較(16)被檢測的時(shí)間碼和相應(yīng)的合成時(shí)間碼，如果超過預(yù)定偏離閾值的相位偏離建立時(shí)，隨后為該獨(dú)立的碼操縱(20)合成時(shí)間碼，并修正其持續(xù)時(shí)間。該合成時(shí)間碼然后被饋送到音頻處理單元(24)，其被設(shè)計(jì)來時(shí)間受控地方式并響應(yīng)于單獨(dú)圖像的合成時(shí)間碼的檢測而提供分配給所述單獨(dú)圖像的音頻信號的采樣值。一種靈活的系統(tǒng)由此獲得，通過其，任何數(shù)量的音頻重放單元能夠和膠片同步。此外，為了同步的目的，該音頻重放單元被提供了預(yù)定的合成時(shí)間碼或被操縱的合成時(shí)間碼。
文檔編號G03B31/00GK1791937SQ200480013673
公開日2006年6月21日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月20日
發(fā)明者雷內(nèi)·羅迪加斯特, 馬考·芒德爾拉夫, 托馬斯·斯波爾, 邁克爾·貝金爾 申請人:弗蘭霍菲爾運(yùn)輸應(yīng)用研究公司