DE3233287A1

DE3233287A1 - Verfahren zum speichern digital codierter bildsynchroner tonsignale

Info

Publication number: DE3233287A1
Application number: DE19823233287
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 6146 Alsbach Heitmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1982-09-08
Filing date: 1982-09-08
Publication date: 1984-03-08
Also published as: JPH0475593B2; JPS5965913A; DE3233287C2; GB2126838B; GB8323470D0; US4555737A; GB2126838A

Description

Rl.-Nr. 2041/82

26.8.198c FE/PLI/Klm/Kn

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Verfahren zum Speichern digital codierter bildsynchroner Tonsignale

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bekannt, daß beim harten Aneinanderfügen einzelner Tonabschnitte bei der Wiedergabe für das Ohr störende Effekte infolge von plötzlichen Lautstärkedifferenzen oder Knackgeräuschen auftreten. Deshalb sollte jeder Schnitt-Vorgang im Prinzip eine Überblendung in einem vorgegebenen Zeitraum darstellen. Beispielsweise bei jedem Verfahren zur Verarbeitung digital codierter Signale, bei dem zur Manipulation die ausgelesenen Signale in einen Speicher eingeschrieben werden müssen, von wo sie ausgelesen und mit anderen Signalen

gemischt wercien können, findet aus zwei Gründen ein mit jeder Generation wachsender Zeitversatz zwischen Bildsignalen und zugehörigen Tonsignalen statt: Zum einen ist der Zeitversatz durch den räumlichen Abstand zwischen Lese- und Schreibmagnetkopf bedingt. Von einer bestimmten Spur des Magnetbandes werden die Daten zunächst gelesen, die betreffende Spur durch einen räumlich in Spurrichtung nachfolgend angeordneten Löschkopf gelöscht oder ohne Zwischenlöschung durch einen Schreibmagnetkopf überschrieben. Zum zweiten müssen bei der Verarbeitung digital codierter Signale in serieller Aufzeichnung die aufeinanderfolgenden Bit eines Datenwortes aufgenommen

^ 5 sein, bevor das Datenwort ausgewertet und bearbeitet werden kann. Demgegenüber weist das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil auf, daß die bildsynchronen Tonsignale in diskreten Zeiträumen, vorzugsweise im Bereich zwischen zwei Halb- oder Vollbildern ohne Zwischenspeicherung überblendet werden können.

Aus der DE-OS 29 44 405 ist ein Verfahren zum Schneiden und Montieren digital aufgezeichneter

^5 Niederfrequenz-Signale aus separaten Kanälen eines Aufzeichnungsträgers zu einem Verbund-Niederfrequenz-Signal bekannt, bei dem vorläufige Schnittanfang- und -endpunktwörter festgelegt und die gewählten Abschnitte gekennzeich-

* net werden, ferner eine Vielzahl von Signaldatenwörtern aus der Nähe der vorläufigen Schnittpunkte gespeichert und der durchschnittliche Leistungsinhalt dieser gespeicherten Datenwörter angezeigt werden und schließlich aufgrund dieser Anzeigen

■^ die endgültigen Schnittpunktwörter gewählt und

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Hl.-Nr. ?0'H/82 - inzwischen diesen umgeschaltet wird. Das bekannte Verfahren verlangt große Sorgfalt von dem Bedienenden und erfordert Speichereinrichtungen und Anzeige-Einrichtungen für die Anzeige des Leistungsinhalts der gespeicherten Signaldaten.

Aus der IE-OS 29 12 481 ist weiter ein Verfahren zur störsignalfreien Aneinanderfügung zweier digital codierter Signalabschnitte, insbesondere mit Audi-In-

^IW formation·, bekannt, bei dem ebenfalls die beiden miteinander zu verbindenden Signalabschnitte im Bereich der vorgesehenen Schnitt- bzw. Überblendstelle vorabgetastet und deren Impulsfolgen je einem Zwischenspeicher zugeführt werden und danach

'5 durch steuerbares Umlaufen der Speieherinhalte in Frequenz und Richtung eine störsignalfreie Schnittstelle ermittelt wird. Auch dieses Verfahren benötigt zu seiner Durchführung Zwischenspeicher zur Aufnahme der Impulsfolgen aus der Umgebung der vor-

gesehenen ,Schnittstelle.

In einem PCM-Wiedergabegerät nach der DE-OS 30 32 ist eine Editions-Schaltung vorgesehen, welche mit Hilfe von Verzögerungen die PCM-Signalzüge über die ^ in Aussicht genommene Schnittstelle ausdehnt. Dabei werden die PCM-Signale alternierend mit Korrektur-Signalen ergänzt und mit Hilfe Multiplikationsschaltungen die Ausgangssignale des ersten PCM-Impulszuges von einer großen Signifikanz X1 auf eine ^ kleine Signifikanz XO und die Daten des zweiten PCM' Impulszuges von der kleinen Signifikanz XO auf eine große Signifikanz X1 gebracht. Infolgedessen werden die durch den ersten PCM-Impulszug charakterisierten Signale im Bereich der Schnittstelle ausgeblendet

und die durch den zweiten PCM-Impulszug charakteri-

-IM .-Nr. Ρ0Ί1/ΗΡ - X -

sierten Signale im gleichen .Bereich der Schnittstelle eingeblendet.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Speichern digital codierter bildsynchroner Tonsignale mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß im Bereich jeder möglichen Schnittstelle sowohl vor als auch nach dem Schnitt die Signale beider PCM-Impulszüge zur Verfügung stehen, - ohne daß durch das Erfordernis einer Doppelaufzeichnung eine erhöhte Datenmenge anfällt. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß weder Verzögerungs- noch Speichereinrichtungen zur Aufnahme der Daten im Bereich der vorgesehenen Schnittstelle notwendig sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß mit dem angegebenen Verfahren die Tonsignale zu aufeinanderfolgenden Bildereignissen bereits bei der Aufzeichnung (Assemble-Schnitt) mittels Überblendung aneinandergereiht werden können.

Zeichnung
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung ausführlich erläutert. Es stellen dar

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Fig. 1 schematisch den zeitlichen Verlauf der Signalwerte bei uberblendvorgängen,

Fig. 2 ebenfalls schematisch die Verteilung der Datenworte auf zwei Kanäle zur Verwirklichung der Überblendungen gemäß Fig. 1,

Fig. 3 als Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 4 eine Darstellung der zeitlichen Aufeinanderfolge der Abtastwerte in zwei Kanälen mit einer Überblendung,

Fig. 5 als Blockschaltbild eine Schaltungsanordnung

zur Durchführung einer Überblendung gemäß Fig.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist der gewünschte Amplitudenverlauf einer Signalfolge nach der Rückwandlung in die analoge Form dargestellt. Vom Zeitpunkt t. ab fällt die Amplitude des Signals 1 ab, bis sie zum Zeitpunkt tp den niedrigsten Vert (im allgemeinen den Wert 0) aufweist. Gleichzeitig nimmt die Amplitude des Signals 2 vom Zeitpunkt t^ an vom kleinsten Wert zu und hat zum Zeitpunkt tp den Nominalwert erreicht. Es erfolgt also zwischen den Zeitpunkten t^ und t~ eine Überblendung symmetrisch zum gewünschten Schnittzeitpunkt Z^,. In der gleichen Weise verläuft die Amplitude des Signals 2 zum Zeitpunkt t^ an abwärts und erreicht zum Zeitpunkt t^ den kleinsten Wert, während das Signal 3 in der Zeitspanne t, und t^ auf seinen Nominalwert ansteigt. Die Überblendung liegt ebenfalls symmetrisch zum SchnittZeitpunkt Zp.

^5 Zur Realisierung der in Fig. 1 schematisch darge-

HI .-Nr. ?()/Γΐ/»;> -V-

steLlten gewünschten Amplitudenverläufe, beispielsweiße von zu Video-lireignioson gehörenden Tonsignalen> werden diese in digital codierter Form zweikanalig aufgezeichnet. Dabei sind die Abtastwerte in den beiden Kanälen in der Weise zeitlich gegeneinander verschoben, daß die zu einem bestimmten Fernseh-Halbbild gehörenden Tonabtastwerte im ersten Kanal k^ noch zeitlich nach einem potentiellen Schnittzeitpunkt, beispielsweise zwischen erstem und zweiten Halbbild verfügbar sind, während die zum zweiten Halbbild gehörenden neuen Tonsignal gehörenden Abtastwerte im zweiten Kanal k_? schon während einer bestimmten Zeitdauer der noch laufenden alten Szene verfügbar sind. Beispielsweise können die Zeitver-Schiebungen der beiden Tonsignale im Kanal k^.

5 Millisekunden positiv und im Kanal k~ 5 Millisekunden negativ sein, so daß sich für den Schnitt ein Überblendintervall von 10 Millisekunden im zusammenfassenden Kanal k·, ergibt. Wie in der Darstellung entsprechend den Werten im zusammenfassenden Kanal k-, ersichtlich ist, setzen sich diese alternierend aus den Abtastwerten der Kanäle k,, und kp zusammen. Deshalb wechseln sich während des Überblendintervalles 1 die Abtastwerte aus Signal 1 und aus Signal 2 ab und während des Überblendintervalles 2 die Abtastwerte aus Signal 2 und Signal 3 ab. Es ist im Rahmen dieser Erfindung selbstverständlich auch möglich, das als k, dargestellte Signal aufzuzeichnen und wiederzugeben.

Zur Realisierung des gewünschten Signalverlaufs während der Überblendintervalle 1, 2 werden die Abtastwerte aus dem Kanal k. und dem Kanal kp in die Eingänge E,, und E₂ eingegeben. Ein Umschalter 31 wird mit der halben Abtastfrequenz geschaltet

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und entnimmt den Leitungen 32, 33 cLie alternierend anfallenden Abtastwerte und 3etzt sie zu einem fortlaufenden Datenstrom zusammen, der am Ausgang 34 abnehmbar ist. Der Umschalter 35 bleibt im Normalfall, das heißt wenn kein Schnitt bzw. Überblendung anfällt, in der in Pig. 3 dargestellten Lage.

Im Schnittfali erkennt ein am Eingang Ep liegender Markendetektor· 36 die in der Zeile k~ (Fig. 2) durch

^⁰ parallele Linien dargestellten Schnittmarken und
schaltet beim Auftreten einer solchen Schnittmarke für den gewünschten Uberblendzeitraum, im vorliegenden Falle 10 Millisekunden, z. B. einen monostabilden Multivibrator 37 ein, wodurch der Umschalter

^5 35 für diese Zeitdauer in die zweite,nicht dargestellte, Schaltlage gelangt. Ein Rampengenerator
38 steuert ständig mit der Halbbildfrequenz V die beiden digitalen Multiplizierer 39» 40 in der
Weise an, daß deren Multiplikationsfaktor sich

für die Dauer von 10 Millisekunden vom Maximum
zum Minimum und umgekehrt ändert. Es wird also
der Multiplikationsfaktor des digitalen Multiplizierers 39 zwischen dem Wert 1,0 und 0,0 und der
Multiplikationsfaktor des digitalen Multiplizie-

²^ rers 40 zwischen den Werten 0,0 und 1,0 geändert. Die am Eingang des digitalen Multiplizierers 39
anstehenden Abtastwerte aus der Leitung 32 werden daher in ihrer Signifikanz für die Dauer von 10
Millisekunden im Sinne einer Abnahme geändert,

^ während die Signale am Eingang des digitalen Multiplizierers 40 aus der Leitung 33 gleichzeitig
im Sinne einer Zunahme der Signifikanz beeinflußt werden. Die so modifizierten Signale aus den digitalen Multiplizierern 391 40 werden den beiden

^ Eingängen eines digitalen Addierers 41 zugeleitet

IiI.-N γ. 20Ί1/8Ρ if

und, da für die Dauer der Aktivierung dee monostabilen Multivibrators 37 der Schalter 35 am Ausgang des Addierers 41 mit dem Ausgang 34 der Gesamtschaltung verbindet, als Gesamtsignal weitergeleitet.

Zur Erläuterung eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemaßen Verfahrens zum Überblenden digital codierter Tonsignale dient das in Fig. 4 dargestellte Abtastschema. Darin ist in Fig. 4a die Abtastfrequenz fa angedeutet. Die Abtastwerte mit den Ordnungsnummern 10 bis 23 (Fig. 4b,.) gehören zu einem ersten einkanalig vorliegenden Tonereignis, zugehörig beispielsweise zu einer von einem Bildaufnehmagerät aufgenommenen ersten Bild szene, die Abtastwerte ab Ordnungsnummer 70 (Fig. 4b~) dementsprechend zum nächsten, an die folgende Bildszene gekoppelten, zweiten Tonereignis. Der (gedachte) Schnitt soll zwischen den Abtastwerten 19 _und 20 bzw. 73 und 74 liegen. Bei der Aufzeichnung auf Magnetband werden erfindungsgemäß die Abtastwerte eines jeden Tonereignisses alternierend zwei Auf zeichungskanälen k^, und kp zugeordnet. Dabei enthält der Kanal k^ (Fig. 4c^ und 4d,-) jeweils die geradzahligen, Kanal kp (Fig. 4cp und 4dp) die ungradzahligen Abtastwerte.

Im Bereich der vorgesehenen Schnittstelle erfolgt der Übergang von den Daten des ersten Tonereignisses auf die Daten des zweiten Tonereignisses im Kanal k,. gemäß Fig. 4e^ zu einem späteren Zeitpunkt als im Kanal kp (Fig. 4βρ). Vorteilhaft liegen die Schnittübergänge in den beiden Kanälen um gleiche Zeitbeträge versetzt vor bzw. nach dem (gedachten) Schnittzeitpunkt. Im vorliegenden

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Ausführungsbeispiel reicht das Uberblendintervall vom Abtastwert 16 in Kanal k^ bis zum Abtastwert im Kanal k~.

Im Falle einer Überblendung werden mit Hilfe der in Fig. 5 schematisch dargestellten Schaltungsanordnung fehlende Abtastwerte durch Interpolation der ungestörten Werte eines Kanals ermittelt und eingesetzt. Diese Interpolation ist nicht auf die Zeitdauer des Überbltndintervalles beschränkt, sondern es können auch Störungen in einem Kanal beseitigt werden. Es werden so, wie in Fig. 4f, 4g, angedeutet, die fehlenden Abtastwerte aus den Abtastwerten 16 und 18 bzw. 18 und 20 bzw. 20 und 22 des einen Tonereignisses und aus den Abtastwerten 71 und 73 bzw. 73 und 75 bzw.

75 und 77 des anderen Tonereignisses durch Interpolation ergänzt.

Zur Durchführung der in Fig. 4 dargestellten Funktionen werden in Fig. 5 an die Eingänge 51 und 52 Interpolationsfilter 53» 54 geschaltet, welche fortlaufend die mit halber Abtastfrequenz 1/2 f vorliegenden Daten durch Interpolation erganzen. Solange die Logik 55 an ihren Eingängen 56, 57 keine Information über Datenfehler in dem an den Eingängen 5I> 52 anliegenden Datenfolgen erhält, wird der Umschalter 58 mit der Schaltfrequenz 1/2 f umgeschaltet und die durch Interpo-

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lation gewonnenen Daten unberücksichtigt gelassen.

im Falle einer Störung, beispielsweise in dem am Eingang 52 anliegenden Datenstrom,erscheint am Eingang 57 der Logik 55 ein Fehlersignal, welches die Umschaltung des Umschalters 58 unterbricht. Für die Dauer des Fehlers bleibt der Umschalter zur Abnahme der Daten aus dem ungestörten Kanal

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Hl.-Nγ. P(VH/Q? -

sLehen. Ea werden daher in dLesern Fall die durch das digitale intorpolationsfilter 53 errechneten Zwischenwerte alternierend mit den Originaldaten des Kanals an den Ausgang 59 durchgegeben. 5

Zur Durchführung des Überblendvorganges sind in gleicher Weise und mit den gleichen Punktionen wie in Fig. 3 ein Rampengenerator 60 zur Ansteuerung der digitalen Multiplizierer 61, 62 vorgesehen. Wit Hilfe der digitalen Multiplizierer 61, 62 in Verbindung mit dem Rampengenerator 60 in den Ansteuerleitungen wird die Signifikanz der Abtastwerte von den Ausgängen der digitalen Interpolationsfilter 53» 5^ im gegenläufigen Sinne zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert geändert. Für die Dauer des Überblendintervalles von beispielsweise 10 ms wird nach dem Auftreten einer Schnittmarke am Eingang und dem Erkennen dieser Schnittmarke durch den Schnittmarkendetektor 63 der monostabile Vibrator durchgeschaltet und der Umschalter 65 für die Dauer des Überblendintervalles in die zweite (nicht dargestellte) Schaltstellung gebracht. Hierdurch werden die in ihrer Signifikanz geänderten Abtastwerte nach ihrer Zusammenfassung im Addierer 66 auf den Ausgang 59 durchgeschaltet.

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Leerseite

Claims

Bl. -Nr. P(Vl 1/8?

27.8.1982 FE/PLI/Kliu/Kn

ROBERT BOSCH BMHG, 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

^ 1 ·) Verfahren zum störsignalfreien Aneinanderfügen, zweier digital codierter Signalabschnitte, insbesondere von zu Fernsehbildszenen gehörenden Tonsignalen, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Abtastwerte oder Paare von Abtastwerten

-je alternierend in wenigstens zwei Kanälen aufgezeichnet werden, daß der Übergang von den Abtastwerten des ersten Tonsignals zu den Abtastwerten des zweiten Tonsignalens in den verschiedenen Aufzeichnungskanälen zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgt und daß innerhalb des durch die tatsächlichen Übergänge definierten Uberblendintervalls die Signifikanz der Daten des auszublendenden Signalabschnitts vom Nennwert auf einen Minimalwert und die Signifikanz der Daten des einzublendenden Signalabschnitts von einem Minimalwert auf den Nennwert geändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall eines Aufzeichnungskanals das Tonsignal durch Interpolation bzw. digitale Filterung aus dem verbleibenden ungestörten Aufzeichnungskanal gewonnen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdifferenz zwischen

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R L.-Nr-. ?0'\ l/fi? -P-

den ßtartpunkten der beiden Kanäle im Bereich von ca. 10 ms liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» da-

durch gekennzeichnet, daß die Zeitdifferenz zwischen den Endpunkten der Aufzeichnung in beiden Kanälen im Bereich von 10 ms liegt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils zeitlich früher liegende Startpunkt in einem Aufzeichnungskanal mit einer Schnittmarke versehen ist.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wiedergabe des Signals im Bereich der Schnittstelle in jedem Kanal durch Interpolation ein vollständiges Signal gewonnen, anschließend eine Überblendung zwischen beiden Signalen innerhalb eines vorgegebenen Zeitbereiches vorgenommen wird..