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Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Aufnahme, Übertragung und Wiedergabe von Audio- und Videodaten mit einer Digitalkamera und einer Audiodaten bereitstellenden Datenquelle sowie einem Datenverarbeitungssystem.
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Digitalkameras, Datenquellen für Audiodaten und Datenverarbeitungssysteme sind allgemein bekannt.
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Durch die Druckschrift
DE 103 01 457 A1 ist ein Aufzeichnungsverfahren für Video-/Audiodaten bekannt. Zur zuverlässigen Aufzeichnung von Daten werden diese vor der Übertragung auf einem digitalen Netz an der Datenquelle so gespeichert, dass bei einer Störung keine Daten verloren gehen, da die Daten für die Zeitdauer der Störung gespeichert und nach der Störung übertragen werden. Eine gemeinsame Übertragung von Video- und Audiodaten ist nicht vorgesehen.
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Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitung von Audio- und Videodaten zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
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Die Einrichtungen zur Aufnahme, Übertragung und Wiedergabe von Audio- und Videodaten mit einer Digitalkamera und einer Audiodaten bereitstellenden Datenquelle sowie einem Datenverarbeitungssystem zeichnen sich insbesondere durch eine vereinfachte Bearbeitung dieser Daten aus.
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Dazu ist die Audiodaten bereitstellende Datenquelle mit einer Schnittstelle zusammengeschaltet. Der Abbildungsdetektor der Digitalkamera ist über eine die Videodaten komprimierende und in Echtzeit kodierende Einrichtung mit der Schnittstelle verbunden. Die Schnittstelle ist dazu eine zum Audiotakt der Datenquelle synchrone Schnittstelle mit einem die in Echtzeit komprimierten und damit zeitbezogenen sowie kodierten Videodaten jeweils als Audioblock verpackenden Funktionsblock. Darüber hinaus ist die Schnittstelle mit dem die Audiodaten mit den Videodaten speichernden Datenverarbeitungssystem verbunden, so dass die Audiodaten und die Videodaten synchron zueinander sind.
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Die Audiodaten können aus einer beliebigen zur die Videodaten liefernden Digitalkamera synchronen Audioquelle stammen, wobei der Abbildungsdetektor der Digitalkamera die abgebildeten Bilder in digitale Videodaten wandelt. Die Audioquelle kann dazu ein Digitalmikrofon sein. Die mit dem Abbildungsdetektor verbundene Schnittstelle mit dem Funktionsblock kann vorteilhafterweise ein Bestandteil der Digitalkamera sein. Damit erzeugt die Digitalkamera einen Audiodatenstrom mit den eingebundenen in Echtzeit komprimierten und damit zeitbezogenen sowie kodierten Videodaten.
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Die Datenübertragung erfolgt über die Schnittstelle zum Datenverarbeitungssystem. Dabei wird vorteilhafterweise die Digitalkamera über die Schnittstelle mit elektrischer Energie aus dem Datenverarbeitungssystem versorgt.
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Mittels eines im Datenverarbeitungssystem implementierten und Softwareerweiterungen als sogenannte Plug-ins unterstützenden Audioschnittprogramms werden aus dem Audiodatenstrom über das zur Digitalkamera gehörige Plug-in die Videodaten und damit die Bilddaten entnommen, die auf dem Bildschirm als Bestandteil des Datenverarbeitungssystems angezeigt werden. Damit sind die Audiodaten und die Videodaten immer synchron. Das ist auch nach einem Schnitt der Fall, da die Videodaten einfach mit geschnitten werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 7 angegeben.
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Das Datenverarbeitungssystem ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 2 ein ein Audioschnittprogramm aufweisendes Datenverarbeitungssystem. Weiterhin ist dieses ein Audiodaten und damit auch die Videodaten aufzeichnendes, ausgebendes und/oder zum Schneiden bereitstellendes Datenverarbeitungssystem, so dass auch nach einem Schnitt der Audiodaten die synchron dazugehörigen Videodaten vorhanden sind, da die Videodaten mit den Audiodaten mit geschnitten sind.
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Die die Videodaten komprimierende und in Echtzeit kodierende Einrichtung ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 3 eine die Videodaten in JPEG-Daten in Echtzeit komprimierende Einrichtung. JPEG ist eine bekannte Norm zur Bildkompression.
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Die Schnittstelle ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 4 eine digitale Audio-Schnittstelle zur Datenübertragung, die einen digitalen Audiostrom erzeugt. In diesen werden mittels des Funktionsblocks die Videodaten eingebunden.
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Vorteilhafterweise ist die digitale Audio-Schnittstelle nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 5 eine AES42-Schnittstelle. AES42 stellt eine Norm dar, die auf dem Digitalstandard AES3 aufbaut. Die AES42-Schnittstelle ist eine bekannte Schnittstelle für Digitalmikrofone, die vorteilhafterweise gleichzeitig die Digitalkamera mit elektrischer Energie versorgt. Sie besitzt einen sehr langsamen Konfigurationskanal zur Konfiguration der Kamera und einen standardisierten AES3-Stereo-Kanal für die Videodaten von der Kamera im Audio-Stream.
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Das Ausgabegerät der Videodaten ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 6 ein Bildschirm, wobei das Datenverarbeitungssystem ein Softwaremodul als Plug-in zur Anzeige der Videodaten mittels des Bildschirms aufweist.
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Das Datenverarbeitungssystem ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 7 ein Datenverarbeitungssystem zum Schneiden. Die über das das Audioschnittprogramm aufweisende Datenverarbeitungssystem geschnittenen Audiodaten weisen vorteilhafterweise gleichzeitig die mit geschnittenen und damit dazu synchronen Videodaten auf.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine Einrichtung zur Aufnahme, Übertragung und Wiedergabe von Audio- und Videodaten in einer Blockdarstellung,
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2 ein JPEG-Encoder/Decoder in einer Blockdarstellung und
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3 eine Bildschirmoberfläche.
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Eine Einrichtung zur Aufnahme, Übertragung und Wiedergabe von Audio- und Videodaten besteht im Wesentlichen aus einer Digitalkamera 1, einer Audiodaten bereitstellenden Datenquelle 2, einer Schnittstelle 10 mit einem Funktionsblock und einem Datenverarbeitungssystem 3.
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Die 1 zeigt eine Einrichtung zur Aufnahme, Übertragung und Wiedergabe von Audio- und Videodaten in einer prinzipiellen Blockdarstellung.
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Die Audiodaten bereitstellende Datenquelle 2 ist mit der Schnittstelle 10 zusammengeschaltet. Der Abbildungsdetektor 11 der Digitalkamera 1 ist über eine die Videodaten komprimierende und in Echtzeit kodierende Einrichtung mit der Schnittstelle 10 verbunden, wobei die Schnittstelle 10 eine zum Audiotakt der Datenquelle 2 synchrone Schnittstelle 10 mit einem die in Echtzeit komprimierten und damit zeitbezogenen sowie kodierten Videodaten jeweils als Audioblock verpackenden Funktionsblock ist.
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Die die Videodaten komprimierende und in Echtzeit kodierende Einrichtung dient der Konfiguration des Abbildungsdetektors, sowie zur Aufbereitung und Transformation der Videodaten als Bilddaten für die weitere Verwendung. Dazu gehört auch die Kompression der Bilddaten mittels eines JPEG-Encoder/Decoders. Dieser bestimmt maßgeblich, mit welcher Qualität, Datenmenge, Größe und Wiederholrate die Bilder vom Abbildungsdetektor 11 über die Schnittstelle 10 übertragen werden können. Als Schnittstelle 10 wird die AES42-Schnittstelle verwendet. Die Bildkompression ist notwendig, da die Bandbreite der AES42-Schnittstelle stark begrenzt ist und für einen halbwegs flüssigen Bildverlauf mindestens 15 Bilder pro Sekunde erforderlich sind. Um die Bildkompression mit geringen Latenzzeiten und mit Datenmengenbegrenzung durchführen zu können, ist der JPEG-Encoder/Decoder 4 so konzipiert, dass er während der Kompression eines Bildes automatisch die Kompressionsqualität ändern und sich der verfügbaren Datenmenge anpassen kann. Ist die Kompressionsqualität zu schlecht, dann kann dies das Bild bis zur Unkenntlichkeit verändern. Aus diesem Grund muss eine gewisse Mindestqualität eingehalten werden. Weil jedoch die verwendbare Datenmenge begrenzt ist, ist als Ausgleich nur die Änderung der Bildwiederholrate möglich. Sie wurde deshalb dynamisch gestaltet und kann sich in einem bestimmten Bereich beliebig ändern. Um die Kompressionsqualität zu ermitteln, bei der die Qualität eines Bildes gerade noch als akzeptabel anzusehen ist, wurden diverse Datendurchsatzmessung anhand der Kompression einzelner Testbilder durchgeführt. Die Bewertung, ob ein Bild vom Aussehen her annehmbar ist oder nicht erfolgte dabei nach subjektiven Kriterien.
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Die 2 zeigt dazu einen JPEG-Encoder/Decoder 4 in einer prinzipiellen Blockdarstellung.
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Der JPEG-Encoder/Decoder 4 besteht dazu aus einer Reihenschaltung
- – eines Moduls 5 zur Bildkonvertierung 4:4:4 in 4:2:2,
- – eines Moduls 6 zur Unterteilung in 8 × 8 Speicherblöcke,
- – eines Moduls 7 zur digitalen Cosinus-Transformation,
- – eines Moduls 8 zur variablen Längenkodierung als Datenkompression und
- – eines Moduls 9 zur Speicherung, wobei die zuerst gespeicherten Elemente auch zuerst wieder entnommen werden – sogenanntes FIFO als First in – First out.
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Die Schnittstelle 10 ist eine zum Audiotakt der Datenquelle 2 synchrone Schnittstelle 10 mit einem die in Echtzeit komprimierten und damit zeitbezogenen sowie kodierten Videodaten jeweils als Audioblock verpackenden Funktionsblock. Damit werden die Videodaten des JPEG-Encoders/Decoders 4 in den Digitalstandard AES3 verpackt und die Steuerdaten aus der AES42-Schnittstelle 10 ausgelesen. Er bildet die Schnittstelle 10 zwischen der Digitalkamera 1 und der Audiowelt. Er besitzt eine hohe Jitter-Toleranz, die wichtig bei der Verwendung von langen Audio-Kabeln ist. Er kann als Clock-Master oder Clock-Slave arbeiten und unterstützt die Samplefrequenzen 44,1 kHz, 48 kHz, 88,2 kHz, 96 kHz, 176,4 kHz und 196 kHz. Sein Haupteinsatzgebiet liegt bei den Frequenzen 44,1 kHz und 48 kHz, da sie in der Praxis am häufigsten zum Einsatz kommen.
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Die Sample-Frequenz, mit der die AES42-Schnittstelle 10 betrieben wird, ist ein limitierender Faktor für die Digitalkamera 1. Sie bestimmt die maximale Datenrate. Somit können maximal 264600 Byte/Sekunde bei 44,1 kHz (30 Bilder/Sekunde gleichbedeutend 8820 Byte pro Bild) und 288000 Byte/Sekunde bei 48 kHz (30 Bilder/Sekunde gleichbedeutend 9600 Byte pro Bild) über die AES42-Schnittstelle 10 übertragen werden.
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Das Datenverarbeitungssystem 3 mit dem Audioschnittprogramm entnimmt mittels des zur Digitalkamera 1 gehörigen Plug-In die JPEG-Bilder aus dem Audiodatenstrom und zeigt diese auf einem Bildschirm 12 an, der entweder mit dem Datenverarbeitungssystem 3 verbunden oder ein Bestandteil des Datenverarbeitungssystems 3 ist.
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Die 3 zeigt eine Bildschirmoberfläche in einer prinzipiellen Darstellung.
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Das Datenverarbeitungssystem ist ein Audiodaten und damit auch die Videodaten aufzeichnendes, ausgebendes und/oder zum Schneiden bereitstellendes Datenverarbeitungssystem 3, so dass auch nach einem Schnitt der Audiodaten die synchron dazugehörigen Videodaten vorhanden sind, da die Videodaten mit den Audiodaten mit geschnitten sind. Das Ausgabegerät der Videodaten ist ein Bildschirm 12, wobei das Datenverarbeitungssystem 3 ein Softwaremodul als Plug-in zur Anzeige der Videodaten mittels des Bildschirms 12 aufweist. Weiterhin ist das Datenverarbeitungssystem 3 ein Datenverarbeitungssystem 3 zum Schneiden, wobei die geschnittenen Audiodaten gleichzeitig die mit geschnittenen und damit dazu synchronen Videodaten aufweisen. Dazu kann der Bildschirm 12 in einem ersten Bereich 13 die Audiodaten, in einem zweiten Bereich 14 die dazugehörigen Videodaten und in einem dritten Bereich 15 eine Bedienoberfläche zeigen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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