專利名稱：圖像文字卡拉ok磁帶制作系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制作系統(tǒng)，特別是一種圖像文字卡拉OK磁帶制作系統(tǒng)。
目前世界上的磁帶錄制設備，要么是把兩路音頻模擬信號錄制在磁帶上，要么是把兩路音頻模頻信號經A/D變換，再按一定規(guī)則進行數(shù)字編碼，最后記錄在磁帶兩個聲道上。用這些方法制作的磁帶，在相應收錄機上放音，最后產生的都是諸如音樂、歌聲、話音之類的聲音，不能同時聽到音樂聲和在電視機上看到與伴奏音樂相符合的畫面或歌詞?，F(xiàn)在的卡拉OK音樂帶，也只是伴奏音樂的模擬信號錄制在磁帶上，僅僅通過音樂帶，也只能聽到音樂聲，而不能同時看到歌詞和節(jié)奏掃描或圖象。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術的不足之處而提供一種將音頻模擬信號錄制到磁帶的一條聲道上，把圖象、文字、控制信號的數(shù)字編碼信號錄制到另一條聲道上，使得在播放時，既能聽到伴奏音樂又能在電視機上看到圖象、歌詞和節(jié)奏掃描，做到完美的卡拉OK演唱和完美的藝術效果的圖象文字卡拉OK磁帶制作系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達到本實用新型包括聲控節(jié)奏電路、音源、錄音制作設備、節(jié)目源，其特征在于還有通用計算機、錄音接口電路、錄音控制電路、彩色監(jiān)視器、鼠標器、鍵盤、數(shù)字圖象采集裝置，數(shù)字圖象采集裝置及聲控節(jié)奏電路的輸出信號都送到通用計算機、通用計算機的輸出分別通過控制電路、錄音接口電路送到錄音制作設備，錄音制作設備的輸出送到節(jié)目源，另通用計算機的輸出還送到彩色監(jiān)視器，并通過控制電路送到節(jié)目源。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達到通用計算機采用IBMPC系列微機或其兼容機、、工作站、小型機。數(shù)字圖象采集裝置采用彩色圖形掃描器或數(shù)字圖象幀存儲器。錄音制作設備采用收錄機或專業(yè)錄制設備。錄音接口電路中總線插槽Q的50、49、61、30、31腳分別與集成電路U2的36、5、35、8、9腳相接，Q的29、28、27、26、25、24、23、22、11腳分別與U2的9、8、7、6、5、4、3、2、10腳相接，集成電路U5的16腳與U2的6腳相連，U2的38、39、40、1、2、3、4腳與集成電路U3的2～8腳相連，U2的24～18腳與集成電路U4的2～8腳相連，U3的22～16腳、U4的22～16腳與集成電路U7的10～3、25、24、21、23腳相連。
本發(fā)明是通過硬件和軟件的有機結合來完成的。其實現(xiàn)方式如下在錄制圖象信息時，首先由彩色掃描器或數(shù)字圖象幀存儲器等圖象數(shù)字化儀器將需錄制的圖象數(shù)字化，輸入到計算機中，通過設計的制作軟件對采集到的數(shù)據(jù)進行壓縮編碼，由于圖象數(shù)據(jù)量非常大，而受到磁帶存儲容量以及磁帶放音時顯示速度的限制，必須對圖象原始數(shù)據(jù)進行壓縮編碼。壓縮編碼后的數(shù)據(jù)再通過制作軟件作數(shù)據(jù)結構變換，如加入延時、控制命令等，構成較完整的實用數(shù)據(jù)結構。圖象信息的獲取也可采用以下方法實現(xiàn)，通過制作軟件把計算機內的圖形信息截取下來或制作出來，如截取一些游戲軟件、CAD軟件和圖形軟件中的圖形，再進行壓縮編碼、數(shù)據(jù)結構轉換等處理，以產生一個符合格式要求的數(shù)學結構。對文字的處理是這樣實現(xiàn)的，由制作軟件把計算機內部的各種字體的各種漢字庫中的漢字字模取出，經過與圖象處理過程相似的數(shù)據(jù)結構轉換，產生符合格式要求的數(shù)據(jù)結構。由于所顯示的漢字是從漢字庫中取出，因此可為任意點陣大小、任意字形，只要漢字庫中有就可得到。另外，可根據(jù)實際需要，自行造字和制作特殊符號，并能通過彩色監(jiān)視器顯示出來。同樣對計算機內的ASCⅡ(包括英文大小寫字母、阿拉伯數(shù)字、數(shù)學符號及其它符號)也可取出，并做成專用的數(shù)據(jù)結構。為使錄放設備的抗噪聲能力和抗波形失真能力較強，需對上述數(shù)據(jù)再進行調制編碼，這樣，即使因噪聲干擾而產生誤碼，也能進行檢錯和糾錯。調制編碼可以采用ASK、FSK、PSK、OPSK、卷積編碼方式等，也可采用編碼與調制一體化的編碼方式。調制編碼后的信號經錄音接口電路作為錄制輸入波形。這樣制成的磁帶除作卡拉OK帶(包括中文卡拉OK和英文卡拉OK演唱帶)外，還可做成漢字識字、英文、數(shù)學等的電視教學磁帶。在錄制過程中，計算機發(fā)出的各種控制命令送到錄音控制電路，控制錄音制作設備進行各種操作。在磁帶錄制以前，為使錄制內容準確無誤，需事先在計算機上進行效果仿真，這也是制作軟件的一部分。仿真的結果在計算機的彩色監(jiān)視器上顯示出來，并可監(jiān)聽磁帶另一條聲道上的伴奏音樂，一有錯誤，馬上修改，修改完畢再正式錄制在磁帶上。


圖1為本發(fā)明的原理方框圖;
圖2為本發(fā)明中錄音接口電路的電原理圖。
本發(fā)明下面將結合附圖(實施例)作進一步詳述參照圖1，本發(fā)明由通用計算機1、錄音接口電路2、錄音控制電路3、4、彩色監(jiān)視器5、鼠標器6、鍵盤7、數(shù)字圖象采集裝置8、彩色打印機9、聲控節(jié)奏電路10、音源11、錄音制作設備12、節(jié)目源13等組成。
圖1中，通用計算機1通過I/O口或總線插槽，獲取經彩色圖形掃描器或數(shù)字圖象幀存儲器數(shù)字化后的圖象數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)經壓縮編碼、數(shù)據(jù)結構轉換，產生調制編碼方案所需的數(shù)據(jù)文件，通過計算機匯編語言編程，在計算機輸出口上產生相應的調制編碼波形，這時的編碼波形包括同步位、檢錯糾錯碼、數(shù)據(jù)位，編碼數(shù)據(jù)長度采用固定長度。調制編碼采用ASK、FSK、PSK混合調制方式，以獲取最佳抗噪聲能力。此波形既可通過整形電路，也可通過波形轉換電路進入錄音制作設備進行錄音。對漢字而言，同上述過程差不多，只是信息獲取的過程與圖象不一樣。通過計算機作軟件從漢字庫中把漢字字模取出，字體包括黑體、宋體、仿宋體、楷體、繁體、魏體、手寫體、空心體等，經制作軟件產生調制編碼所需的數(shù)據(jù)文件。波形轉換過程同圖象一致。正式錄制磁帶前，利用計算機制作軟件中的仿真程序對制作出的圖象、文字進行效果仿真。在制作和仿真過程中，只需操作鍵盤7和鼠標器6就可完成所有的編輯和修改工作。仿真的結果可在彩色監(jiān)視器5上顯示出來，也可用彩色打印機9把彩色圖象和彩色圖象和彩色歌詞打印出來，不過打印的結果不能表現(xiàn)出節(jié)奏掃描以及圖象特技的效果。這樣，經制作編輯-仿真-編輯修改-仿真的過程，直到對仿真出來的效果感到滿意，如節(jié)奏掃描與伴奏音樂相符合，圖象、文字的顏色、位置、大小合適等等，才開始正式錄音。
如果把上述的節(jié)目源改成英語或英文歌曲，編碼信號中的文字改成英文，那么制成的節(jié)目帶就是一個英語教學帶或英文卡拉OK帶。如節(jié)目源改成數(shù)字專門用語，編碼信號是數(shù)學用的符號等，又可制成一個數(shù)學自學帶。當然也可錄制出漢字識字教學帶，類似的應用相當廣泛，可適合于任何語種。
制作軟件采用匯編語言和FORTRAN語言混合編程而成。制作軟件采用軟面板和菜單結構設計，有漢字提示和英文提示兩種版本。主要有圖象處理程序、中文歌詞處理程序、英文歌詞處理程序、曲目處理程序、節(jié)奏掃描處理程序、電視教學處理程序、數(shù)據(jù)結構轉換程序、調制編碼程序等。
圖象處理程序包括彩色圖象采集模塊、彩色圖象顯示模塊、效果仿真模塊、多個壓縮編碼模塊，軟件自適應選取具有最佳壓縮效果的壓縮方法進行壓縮。壓縮的圖象數(shù)據(jù)逐一分成一個一個相同長度的編碼數(shù)據(jù)幀，并加上相應的控制碼。圖象數(shù)據(jù)將根據(jù)歌曲過門的長短自適應地安排位置。圖象顯示設計有多種特技方式以達到最佳的藝術效果。顯示方式有橫向顯示、縱向顯示、中心往外擴散小方塊顯示、方塊消隱、藝術效果處理等。原始圖象可采用直方圖均衡、馬賽克效果、頻域濾波等方法處理。
歌詞處理程序包括歌詞編輯、歌詞版面編排程序、歌詞字體編排程序、特殊符號處理程序等模塊。英文歌詞處理程序包括單詞分割、音節(jié)分割、字體處理、大小處理等程序。節(jié)奏掃描處理程序有符合習慣的不同方向的掃描子程序的輸入、編輯、仿真、以及與圖象畫面的協(xié)調程序。電視教學有語言版、數(shù)理化版、音樂版等多種教學軟件。
控制電路3、控制電路4通過計算機的I/O口和計算機相連，整個錄制過程是受計算機程控的。下面就闡述本發(fā)明在錄制卡拉OK磁帶時的工作機理。由控制電路3控制錄音制作設備的一個錄音輸入端(如左聲道)錄制編碼波形，控制電路4控制錄音制作設備的另一錄音輸入端(如右聲道)錄制伴奏音樂的模擬信號。計算機首先程控控制電路4讓節(jié)目源放音，并開始錄制伴奏音樂到磁帶的右聲道，同時產生一個反饋信號到計算機，由計算機程控控制電路3產生一個左聲道開始錄音的控制開關信號到錄音制作設備，開始錄制圖象、文字、控制命令等編碼波形到磁帶的左聲道(當然左、右聲道可互換)。當節(jié)目源放音結束后，同樣也產生一個反饋信號給計算機，由計算機也可通過控制電路3、控制電路4去控制錄音制作設備的其它動作。
參照圖2，錄音接口電路2由集成電路U1～U12、電阻R1～R8、電位器W1、W2、電容C1～C7、晶振Y、總線插槽Q等組成。其中U1的型號為74L504;U2的型號為8255;U3～U5的型號為GAL20V8;U6的型號為93C06;U7的型號為27128;U8的型號為GAL16V8;U9的型號為74LS373;U10的型號為DAC0808;U11的型號為741;U12的型號為7805。
整個錄音接口電路板插在IBMPC機的系統(tǒng)總線插槽上(IBM SLOP)工作?？偩€槽為標準系統(tǒng)總線插槽，其中-IOW、-IOR、-RESETORV、A1、A0(50、49、61、30、31腳)分別與U2的WR、RD、RESET、A1、A0(36、5、35、8、9腳)相連?？偩€槽的A1～A9、AEN(29、28、27、26、25、24、23、22、11腳)相連?？偩€槽的A1～A9、AEN(9、8、7、6、5、4、3、2、10腳)相連，通過U5的地址譯碼輸出CS(16腳)與U2的CS(6腳)產生8255的片選信號。U2的PA6～PA0(38、39、40、1、2、3、4腳)與U3的06～00(2～8腳)相連，U2的PB6～PB0(24～18腳)與U4的06～00(2～8腳)相連，作為輸出口。U3的Q0～Q6(22～16腳)，U4的Q0～Q6(22～16腳)與U7的地址線A0～A13(10～3、25、24、21、23腳)相連。U7中存儲有一系列可供選擇的編碼波形數(shù)據(jù)。由錄制軟件程控U2的PA、PB口給U3、U4組成的14位計數(shù)器預置初值，可確定某個編碼波形數(shù)據(jù)在U7中的起始地址，計數(shù)到這個編碼波形的結束地址，通過U8輸入端(2～9、11～14、17、18腳)反饋到控制器的CTR1(15腳)與總線槽的+IRQ2(59腳)相連，產生中斷信號，給出下一個輸出編碼波形起始地址數(shù)據(jù)(同樣通過對14位計數(shù)器預置初值)，而U8的CTR2(6腳)與U3、U4的LD(9腳)相連產生預置控制信號，把鎖存在U2的PA口、PB口上的數(shù)據(jù)輸入U3、U4中。從U7中取出的數(shù)據(jù)經U9鎖存，由U9的Q0～Q7(2、5、6、9、12、15、16、19腳)輸出到U10進行數(shù)/模轉換，產生模擬輸出(4、2腳)，再經低通濾波，最終產生適用于錄音的編碼波形。
U1與C1、R1、R2、Y組成晶體振蕩器經U5五分頻產生的時鐘信號可供給U3七位計數(shù)器作時鐘CLK(1腳)以及U9的鎖存控制端G(11腳)。通過軟件對U2的PC口的PC0～PC2(14～16腳)進行編程，以讀取或存儲U6中的控制數(shù)據(jù)。U2的輸出端PA7(37腳)、PB7(25腳)、PC3(17腳)，通過編程可控制錄音卡座等工作信號，U2中的PC5～PC7(12～10腳)可連接錄音卡座等等控制反饋信號，供CPU查詢、訪問，從而控制整個錄音接口電路的各個功能塊。U12以及C3、C4、C5、R7組成的穩(wěn)壓電路產生+5VOC供給U10作為參考電壓，以保證有較強的抗噪聲能力和較高的精度。
另圖2中a1為來自錄音制作設備的反饋信號輸入端;a2為送至錄音制作設備控制信號的輸出端;a3為送至錄音制作設備的輸出信號的輸出端。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有如下優(yōu)點1.非專業(yè)技術人員也可操作。本發(fā)明具有良好的用戶界面，使用者只需操作鍵盤或鼠標，根據(jù)菜單指示輸入少量命令，就可完成所有的圖象、文字和控制命令的編輯。
2.制作的圖象文字準確無誤。由于本發(fā)明是通過彩色掃描或數(shù)字圖象幀存儲器等圖象數(shù)字化儀器采集圖象或直接把計算機內部的圖象數(shù)據(jù)截取下來，制作的文字是通過設計的軟件把計算機內各種漢字庫中的漢字字模提取出來或通過自己設計特殊符號，因此制作出來的圖象文字是很準確的，且任意圖象文字均可制作出來。
3.實時監(jiān)視，修改方便。本發(fā)明中通過彩色監(jiān)視器或電視機，隨時對編輯的結果進行監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)有錯或不符合格式要求可馬上修改相應的命令或數(shù)據(jù)，可立即糾正過來。
4.自動化程度高。由計算機軟件控制來完成錄制設備的快進、快退、搜尋、錄音開始、錄音停止、放音或暫停等動作，減少人工干預，大大提高了工作效率，降低了勞動強度。
權利要求
1.一種圖象文字卡拉OK磁帶制作系統(tǒng)，包括聲控節(jié)奏電路10、音源11、錄音制作設備12、節(jié)目源13，其特征在于還有通用計算機1、錄音接口電路2、錄音控制電路3、4、彩色監(jiān)視器5、鼠標器6、鍵盤7、數(shù)字圖象采集裝置8，數(shù)字圖象采集裝置8及聲控節(jié)奏電路10的輸出信號都送到通用計算機1、通用計算機1的輸出分別通過控制電路1、錄音接口電路2送到錄音制作設備12，錄音制作設備的輸出送到節(jié)目源13，另通用計算機1的輸出還送到彩色監(jiān)視器5，并通過控制電路2送到節(jié)目源13。
2.根據(jù)權利要求1所述的制作系統(tǒng)，其特征在于通用計算機1采用IBMPC系列微機或其兼容機、工作站、小型機。
3.根據(jù)權利要求1所述的制作系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字圖象采集裝置8采用彩色圖形掃描器或數(shù)字圖象幀存儲器。
4.根據(jù)權利要求1所述的制作系統(tǒng)，其特征在于錄音制作設備12采用收錄機或專業(yè)錄制設備。
5.根據(jù)權利要求1所述的制作系統(tǒng)，其特征在于錄音接口電路2中總線插槽Q的50、49、61、30、31腳分別與集成電路U2的36、5、35、8、9腳相接，Q的29、28、27、26、25、24、23、22、11腳分別與U2的9、8、7、6、5、4、3、2、10腳相接，集成電路U5的16腳與U2的6腳相連，U2的38、39、40、1、2、3、4腳與集成電路U3的2～8腳相連，U2的24～18腳與集成電路U4的2～8腳相連，U3的22～16腳、U4的22～16腳與集成電路U7的10～3、25、24、21、23腳相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖象文字卡拉OK磁帶制作系統(tǒng)，它由通用計算機、錄音接口電路、兩個錄音控制電路、彩色監(jiān)視器、數(shù)字圖象采集裝置、聲控節(jié)奏電路、音源、錄音制作設備、節(jié)目源等組成。通過本系統(tǒng)將音頻模擬信號錄制到磁帶的一條聲道上；把圖象、文字、控制信號的數(shù)字編碼信號錄制到另一條聲道上，通過在專門的盒式磁帶圖象卡拉OK播放裝置上放音，既能聽到伴奏音樂又能在電視機上看到圖象、歌詞和節(jié)奏掃描，做到完美的卡拉OK演唱和完美的藝術效果。
文檔編號G11B23/44GK1083298SQ92109018
公開日1994年3月2日 申請日期1992年8月25日 優(yōu)先權日1992年8月25日
發(fā)明者胡財君, 李鈺雄, 瘳伯添, 張?zhí)N新, 劉建新 申請人:深圳華強電子工業(yè)總公司