DE3233287C2

DE3233287C2 -

Info

Publication number: DE3233287C2
Application number: DE3233287A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl.-Ing. 6146 Alsbach De Heitmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1982-09-08
Filing date: 1982-09-08
Publication date: 1989-04-27
Also published as: DE3233287A1; JPS5965913A; GB8323470D0; GB2126838B; GB2126838A; JPH0475593B2; US4555737A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.

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 Schnittvorgang 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 werden 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 Schreib magnetkopf bedingt. Von einer bestimmten Spur des Magnetbandes werden die Daten zunächst ge lesen, die betreffende Spur durch einen räumlich in Spurrichtung nachfolgend angeordneten Lösch kopf gelöscht oder ohne Zwischenlöschung durch einen Schreibmagnetkopf überschrieben. Zum zwei ten müssen bei der Verarbeitung digital codierter Signale in serieller Aufzeichnung die aufeinan derfolgenden Bit eines Datenwortes aufgenommen sein, bevor das Datenwort ausgewertet und bear beitet werden kann. Demgegenüber weist das er findungsgemäße Verfahren den Vorteil auf, daß die bildsynchronen Tonsignale in diskreten Zeit räumen, 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 Niederfrequenz-Signale aus separaten Kanälen eines Aufzeichnungsträgers zu einem Verbund- Niederfrequenz-Signal bekannt, bei dem vorläu fige Schnittanfang- und -endpunktwörter fest gelegt und die gewählten Abschnitte gekennzeich net werden, ferner eine Vielzahl von Signaldaten wörtern aus der Nähe der vorläufigen Schnittpunkte gespeichert und der durchschnittliche Leistungsin halt dieser gespeicherten Datenwörter angezeigt werden und schließlich aufgrund dieser Anzeigen die endgültigen Schnittpunktwörter gewählt und zwischen diesen umgeschaltet wird. Das bekannte Ver fahren verlangt große Sorgfalt von dem Bedienenden und erfordert Speichereinrichtungen und Anzeige-Ein richtungen für die Anzeige des Leistungsinhalts der gespeicherten Signaldaten.

Aus der DE-OS 29 12 481 ist weiter ein Verfahren zur störsignalfreien Aneinanderfügung zweier digital co dierter Signalabschnitte, insbesondere mit Audio-In formation, bekannt, bei dem ebenfalls die beiden miteinander zu verbindenden Signalabschnitte im Bereich der vorgesehenen Schnitt- bzw. Überblend stelle vorabgetastet und deren Impulsfolgen je einem Zwischenspeicher zugeführt werden und danach durch steuerbares Umlaufen der Speicherinhalte in Frequenz und Richtung eine störsignalfreie Schnitt stelle ermittelt wird. Auch dieses Verfahren benö tigt zu seiner Durchführung Zwischenspeicher zur Aufnahme der Impulsfolgen aus der Umgebung der vor gesehenen Schnittstelle.

In einem PCM-Wiedergabegerät nach der DE-OS 30 32 673 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 von Multiplikations schaltungen die Ausgangssignale des ersten PCM-Im pulszuges von einer großen Signifikanz X 1 auf eine kleine Signifikanz X 0 und die Daten des zweiten PCM- Impulszuges von der kleinen Signifikanz X 0 auf eine große Signifikanz X 1 gebracht. Infolgedessen werden die durch den ersten PCM-Impulszug charakterisierten Signale im Bereich der Schnittstelle ausgeblendet und die durch den zweiten PCM-Impulszug charakteri sierten Signale im gleichen Bereich der Schnittstelle eingeblendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingang genannten Art bildsynchrone Tonsignale an bestimmten, gewünschten Schnittzeitpunkten zu überblenden, ohne daß die bildsynchronen Tonsignale zuvor verzögert bzw. gespeichert werden müssen.

Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Speichern digital codierter bildsynchroner Tonsignale hat 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.

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

Fig. 1 schematisch den zeitlichen Verlauf der Signal werte bei Überblendvorgängen,

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

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

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

Fig. 5 als Blockschaltbild eine Schaltungsanordung zur Durchführung einer Überblendung gemäß Fig. 4.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist der gewünschte Amplitudenverlauf einer Signalfolge nach der Rückwandlung in die analoge Form dargestellt. Vom Zeitpunkt t ₁ ab fällt die Amplitude des Signals 1 ab, bis sie zum Zeitpunkt t ₂ den nied rigsten Wert (im allgemeinen den Wert 0) aufweist. Gleichzeitig nimmt die Amplitude des Signals 2 vom Zeitpunkt t ₁ an dem kleinsten Wert zu und hat zum Zeitpunkt t ₂ den Nominalwert erreicht. Es erfolgt also zwischen den Zeitpunkten t ₁ und t ₂ eine Über blendung symmetrisch zum gewünschten Schnittzeit punkt Z ₁. In der gleichen Weise verläuft die Ampli tude des Signals 2 zum Zeitpunkt t ₃ an abwärts und erreicht zum Zeitpunkt t ₄ den kleinsten Wert, wäh rend das Signal 3 in der Zeitspanne t ₃ und t ₄ auf seinen Nominalwert ansteigt. Die Überblendung liegt ebenfalls symmetrisch zum Schnittzeitpunkt Z ₂.

Zur Realisierung der in Fig. 1 schematisch darge stellten gewünschten Amplitudenverläufe, beispiels weise von zu Video-Ereignissen gehörenden Tonsignalen, werden diese in digital codierter Form zweikanalig aufgezeichnet. Dabei sind die Abtastwerte in den bei den Kanälen in der Weise zeitlich gegeneinander ver schoben, daß die zu einem bestimmten Fernseh-Halb bild gehörenden Tonabtastwerte im ersten Kanal k ₁ noch zeitlich nach einem potentiellen Schnittzeit punkt, beispielsweise zwischen erstem und zweitem Halbbild verfügbar sind, während die zum zweiten Halbbild gehörenden neuen Tonsignal gehörenden Ab tastwerte im zweiten Kanal k ₂ schon während einer bestimmten Zeitdauer der noch laufenden alten Szene verfügbar sind. Beispielsweise können die Zeitver schiebungen der beiden Tonsignale im Kanal k ₁ 5 Millisekunden positiv und im Kanal k ₂ 5 Milli sekunden negativ sein, so daß sich für den Schnitt ein Überblendintervall von 10 Millisekunden im zu sammenfassenden Kanal k ₃ ergibt. Wie in der Dar stellung entsprechend den Werten im zusammenfassen den Kanal k ₃ ersichtlich ist, setzen sich diese alternierend aus den Abtastwerten der Kanäle k ₁ und k ₂ zusammen. Deshalb wechseln sich während des Überblendintervalles 1 die Abtastwerte aus Signal 1 und aus Signal 2 ab und während des Überblendinter valles 2 die Abtastwerte aus Signal 2 und Signal 3 ab. Es ist im Rahmen dieser Erfindung selbstver ständlich auch möglich, das als k ₃ dargestellte Signal aufzuzeichnen und wiederzugeben.

Zur Realisierung des gewünschten Signalverlaufs während der Überblendintervalle 1, 2 werden die Abtastwerte aus dem Kanal k ₁ und dem Kanal k ₂ in die Eingänge E ₁ und E ₂ eingegeben. Ein Umschalter 31 wird mit der halben Abtastfrequenz geschaltet und entnimmt den Leitungen 32, 33 die alternierend anfallenden Abtastwerte und setzt sie zu einem fort laufenden Datenstrom zusammen, der am Ausgang 34 ab nehmbar ist. Der Umschalter 35 bleibt im Normalfall, das heißt wenn kein Schnitt bzw. Überblendung an fällt, in der in Fig. 3 dargestellten Lage.

Im Schnittfall erkennt ein am Eingang E ₂ liegender Markendetektor 36 die in der Zeile k ₂ (Fig. 2) durch parallele Linien dargestellten Schnittmarken und schaltet beim Auftreten einer solchen Schnittmarke für den gewünschten Überblendzeitraum, im vorlie genden Falle 10 Millisekunden, z. B. einen monosta bilen Multivibrator 37 ein, wodurch der Umschalter 35 für diese Zeitdauer in die zweite, nicht darge stellte, 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 Multipli zierers 39 zwischen dem Wert 1,0 und 0,0 und der Multiplikationsfaktor des digitalen Multiplizie 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 Mul tiplizierers 40 aus der Leitung 33 gleichzeitig im Sinne einer Zunahme der Signifikanz beeinflußt werden. Die so modifizierten Signale aus den digi talen Multiplizierern 39, 40 werden den beiden Eingängen eines digitalen Addierers 41 zugeleitet und, da für die Dauer der Aktivierung des monosta bilen Multivibrators 37 der Schalter 35 am Ausgang des Addierers 41 mit dem Ausgang 34 der Gesamt schaltung verbindet, als Gesamtsignal weiterge leitet.

Zur Erläuterung eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen 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. 4b₁) ge hören zu einem ersten einkanalig vorliegenden Tonereignis, zugehörig beispielsweise zu einer von einem Bildaufnahmegerät aufgenommenen ersten Bild szene, die Abtastwerte ab Ordnungnummer 70 (Fig. 4b₂) 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 Aufzeich nung auf Magnetband werden erfindungsgemäß die Ab tastwerte eines jeden Tonereignisses alternierend zwei Aufzeichnungskanälen k ₁ und k ₂ zugeordnet. Da bei enthält der Kanal k ₁ (Fig. 4c₁ und 4d₁) jeweils die geradzahligen, Kanal k ₂ (Fig. 4c₂ und 4d₂) die ungeradzahligen Abtastwerte.

Im Bereich der vorgesehenen Schnittstelle erfolgt der Übergang von den Daten des ersten Tonereig nisses auf die Daten des zweiten Tonereignisses im Kanal k ₁ gemäß Fig. 4e₁ zu einem späteren Zeit punkt als im Kanal k ₂ (Fig. 4e₂). Vorteilhaft lie gen die Schnittübergänge in den beiden Kanälen um gleiche Zeitbeträge versetzt vor bzw. nach dem (gedachten) Schnittzeitpunkt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel reicht das Überblendintervall vom Abtastwert 16 in Kanal k ₁ bis zum Abtastwert 77 im Kanal k ₂.

Im Falle einer Überblendung werden mit Hilfe der in Fig. 5 schematisch dargestellten Schaltungsanordnung fehlende Abtastwerte durch Interpolation der unge störten Werte eines Kanals ermittelt und eingesetzt. Diese Interpolation ist nicht auf die Zeitdauer des Überblendintervalles beschränkt, sondern es können auch Störungen in einem Kanal beseitigt werden. Es werden so, wie in Fig. 4f, 4g, angedeutet, die feh lenden 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 _a vorliegenden Daten durch Interpolation er gänzen. Solange die Logik 55 an ihren Eingängen 56, 57 keine Information über Datenfehler in dem an den Eingängen 51, 52 anliegenden Datenfolgen erhält, wird der Umschalter 58 mit der Schaltfre quenz ¹/₂ f _a umgeschaltet und die durch Interpo 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 stehen. Es werden daher in diesem Fall die durch das digitale Interpolationsfilter 53 errechneten Zwischen werte alternierend mit den Originaldaten des Kanals an den Ausgang 59 durchgegeben.

Zur Durchführung des Überblendvorganges sind in glei cher Weise und mit den gleichen Funktionen wie in Fig. 3 ein Rampengenerator 60 zur Ansteuerung der digitalen Multiplizierer 61, 62 vorgesehen. Mit Hilfe der digitalen Multiplizierer 61, 62 in Verbindung mit dem Rampengenerator 60 in den Ansteuerleitungen wird die Signifikanz der Abtastwerte von den Aus gängen der digitalen Interpolationsfilter 53, 54 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 52 und dem Erkennen dieser Schnittmarke durch den Schnittmarkendetektor 63 der monostabile Vibrator 64 durchgeschaltet und der Umschalter 65 für die Dauer des Überblendintervalles in die zweite (nicht dar gestellte) Schaltstellung gebracht. Hierdurch werden die in ihrer Signifikanz geänderte Abtastwerte nach ihrer Zusammenfassung im Addierer 66 auf den Ausgang 59 durchgeschaltet.

Claims

1. Verfahren zum störsignalfreien Aneinanderfügen zweier digital codierter Signalabschnitte, insbe sondere von zu Fernsehbildszenen gehörenden Tonsi gnalen, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinander folgende Abtastwerte oder Paare von Abtastwerten alternierend in wenigstens zwei Kanälen aufge zeichnet werden, daß der Übergang von den Ab tastwerten des ersten Tonsignals zu den Abtast werten des zweiten Tonsignals in den verschie denen Aufzeichnungskanälen zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolg und daß innerhalb des durch die tatsächlichen Übergänge definierten Über blendintervalls die Signifikanz der Daten des auszublenden Signalabschnitts vom Nennwert auf einen Minimalwert und die Signifikanz der Daten des einzublendenden Signalabschnittes von einem Minimalwert auf den Nennwert geändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß bei Ausfall eines Aufzeichnungs kanals das Tonsignal durch Interpolation bzw. digitale Filterung aus dem verbleibenden unge störten Aufzeichnungskanal gewonnen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdifferenz zwischen den Startpunkten 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 Auf zeichnungskanal mit einer Schnittmarke versehen ist.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wieder gabe des Signals im Bereich der Schnittstelle in je dem Kanal durch Interpolation ein vollständiges Si gnal gewonnen, anschließend eine Überblendung zwi schen beiden Signalen innerhalb eines vorgegebenen Zeitbereiches vorgenommen wird.