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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft allgemein Verbesserungen in Medientonwiedergabesystemen,
und insbesondere ein neues und verbessertes System und Verfahren
zum dynamischen Synchronisieren einer digitalen Tonspur mit einem
Bewegtbild in einem Bewegtbildmedium, das eine analoge Referenztonspur enthält, wodurch
die digitale Tonspur für
eine effiziente und effektive Medientonwiedergabe synchron zu dem
Bewegtbild wiedergegeben wird.
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Beschreibung des technischen
Hintergrundes
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Digitaler
Ton wurde ein wichtiger Teil des Filmgeschäfts wegen der hohen Qualität der Wiedergabe,
die er vorsieht.
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Am
Anfang war der analoge Ton der einzige Ton, der für einen
Film zur Verfügung
stand. Der analoge Ton in dem Filmgeschäft machte über die Jahre einen begrenzten
Fortschritt, sodass er im Wesentlichen begrenzt akzeptabel mit einem
dadurch vorgesehenen Ton relativ geringer Qualität ist. Die technischen Möglichkeiten
der Medien zum Tragen eines analogen Tons waren sehr begrenzt und
erfüllten nicht
die Anforderungen der in Filme gehenden Öffentlichkeit sowie der Aussteller,
um die Leute in die Kinos zu bekommen. In analogen Systemen gibt
es zwei Spuren in dem Film, der in den Kinos als vier Kanäle unter
Verwendung einer Matrixcodiertechnik ähnlich dem Quadrophonieton,
um mehr Kanäle
wiederzugeben als tatsächlich
in dem Film vorhanden sind, und mit ähnlichem Ansatz wie der Stereoton, wiedergegeben
wird.
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Mit
dem Aufkommen des digitalen Tons in den letzten Jahren stellt der
digitale Ton einen viel größeren dynamischen
Bereich bereit, indem er eine Qualitätsverbesserung gegenüber dem
analogen Ton dahingehend darstellt, dass die ruhigen Momente wirklich
ruhig sind, die lauten Momente sehr laut werden können und
es mehr Raumkanäle
einschließlich
Tieftonkanälen
gibt, um Töne
wie beispielsweise Explosionen sehr niedriger Frequenz zu unterstützen.
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Zuerst
war der digitale Ton eine Zugabe zu existierenden analogen Tonsystemen.
Das digitale Tonsystem enthielt eine digitale Verarbeitungsausrüstung mit
einer an dem Projektor zu montierenden digitalen Lesevorrichtung
und einer separaten digitalen Verarbeitungsbox, die den digitalen
Ton zu den Verstärkern
und zu den Lautsprechern zuführte.
Die einzige Schnittstelle zwischen dem digitalen und dem analogen
System war ein Automatikschalter von dem digitalen Ton zu dem analogen
Ton geringerer Qualität,
falls es einen Verlust des digitalen Tons gab, um einen kontinuierlichen
Ton vorzusehen.
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Derzeit
sind digitale Tonsysteme und analoge Tonsysteme in vielen Kinos
mit den Lautsprechersystemen integriert. Es können jedoch Probleme entstehen,
falls es keinen Verlust der digitalen Tonspur gibt, wenn zum Beispiel
die digitale Tonspur die Synchronisation mit dem Bewegtbild verliert,
während der
Film gezeigt wird, was einen Genuss des Films für die Kinogänger verhindern würde. Dieser
Zustand kann aus mehreren Gründen
entstehen.
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Die
analoge und die digitale Tonspur können auf dem gleichen Film
an unterschiedlichen Stellen relativ zueinander und bei unterschiedlichen
Stellen relativ zu der Stelle des Bewegtbildes platziert sein, um
die Positionen der analogen und digitalen Tonaufnehmer relativ zu
dem Bildanschluss und des Lampenhauses zum Projizieren des Bewegtbildes
zu kompensieren. Die digitale Tonspur kann in dem Film mit einer
Verzögerung
aufgezeichnet sein, um die Position des digitalen Tonaufnehmers
vor der Position des Bildanschlusses und des Lampenhauses zu kompensieren
und um den Abstand zwischen dem digitalen Tonaufnehmer und dem Bildanschluss
und dem Lampenhaus zu kompensieren. Die Verzögerung synchronisiert zunächst die
digitale Tonspur mit dem Bewegtbild.
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Jedoch
können
in dem Aufnehmer der digitalen Tonspur Fehler eingebracht sein,
die einen Verlust der Synchronisation mit dem Bewegtbild verursachen
würden.
Der Vorführer
kann den Film in einer solchen Weise in den Projektor einfädeln, dass
die digitale Tonspur aus der Synchronisation sein kann, indem die
Schleife des Films zu groß oder
zu klein gemacht wird, was den Abstand des Filmweges zwischen dem
digitalen Tonaufnehmer und dem Bildanschluss und dem Lampenhaus
verändern
würde. Ferner
kann die Konstruktion des benutzten speziellen Projektors den Abstand
zwischen dem digitalen Tonaufnehmer und dem Bildanschluss und dem Lampenhaus
verändern.
Auch können
die Vorführer den
Film in Systemen, bei denen jeder Aufnehmer ausgebildet ist, um
mit einem von mehreren digitalen Tonspurformaten zu funktionieren,
nicht durch alle zu einem Projektor gehörenden digitalen Tonaufnehmer einfädeln. Fehler
können
auch bei der Verarbeitung von Mehrfachkopien eines Films entstehen,
was die digitale Tonspur die Synchronisation mit dem Bewegtbild
verlieren lässt.
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Der
Patent Abstract of Japan, Vol 098, Nr. 005, 30.04.1998 und die JP-A-10-10657 beschreiben ein
System zum Synchronisieren der digitalen Tonspur eines Kinofilms
unter Verwendung einer analogen Tonspur.
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In
Anbetracht dieser Überlegungen
sollte ein effektives Betriebssystem in einem Bewegtbildprojektionssystem
für die
dynamische Synchronisation der digitalen Tonspur mit dem Bewegtbild
verwirklicht werden.
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Deshalb
haben die mit der Entwicklung und der Benutzung von digitalem Ton
in Bewegtbildern Befassten den Bedarf für verbesserte Systeme und Verfahren
zum Synchronisieren der hochwertigen digitalen Tonspur mit dem Bewegtbild
in einem Bewegtbildfilm erkannt, sodass Kinogänger die Erfahrung des Betrachtens
eines Films ohne Unterbrechung davon – verursacht durch einen Verlust
der Synchronisation – vollständig genießen können. Demgemäß erfüllt die
vorliegende Erfindung diese Bedürfnisse
durch Bereitstellen einer effizienten und effektiven dynamischen
Synchronisation der digitalen Tonspur mit dem Bewegtbild für eine verbesserte Kinoerfahrung
und einen erhöhten
Kundengenuss.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Verschiedene
Aspekte und Merkmale der Erfindung sind in den anhängenden
Ansprüchen
erläutert.
Kurz und allgemein gesagt, streben die Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung nach dem Vorsehen eines neuen und verbesserten Systems und
Verfahrens zum dynamischen Synchronisieren einer digitalen Tonspur
mit einem Bewegtbild in einer effizienten und effektiven Weise,
wobei die Seh erfahrung für
den Kinogänger
in einem Kino verbessert wird. Das System sieht eine dynamische
Synchronisation der digitalen Tonspur durch Verwenden einer analogen
Tonspur in dem selben Medium als eine Referenz zur effektiven Synchronisation
davon vor.
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Beispielhafte
und nicht-einschränkende
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung streben nach dem Vorsehen eines neuen
und verbesserten Systems und Verfahrens zum dynamischen Synchronisieren
der digitalen Filmtonspur aus einem Übergang in der digitalen und
der analogen Tonspur.
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Insbesondere
enthalten die Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung ein Bewegtbildmedium mit einem Bewegtbild,
einer digitalen Tonspur und einer analogen Tonspur sowie eine Einrichtung zum
Präsentieren
des Bewegtbildmediums. Das System gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung enthält
ferner eine Einrichtung zum dynamischen Synchronisieren der digitalen
Tonspur und des Bewegtbildes mit der analogen Tonspur als eine Referenz
dafür.
Dies wird automatisch durch eine Rückkopplungsschleife erzielt,
die ein Steuersignal aus korrelierten Informationen der digitalen
und der analogen Tonspur erzeugt und eine variable Verzögerung in
der digitalen Tonspur als Reaktion darauf einstellt.
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Deshalb
ist ein Vorteil der obigen Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung, dass sie ein System zum effektiven Synchronisieren
der digitalen Tonspur mit dem Bewegtbild in einem Bewegtbildmedium
enthalten.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung eine dynamische Synchronisation der digitalen
Tonspur mit dem Bewegtbild vorsehen, während das Bewegtbildmedium durch
das Projektionsgerät
präsentiert
wird.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung eine automatische Synchronisation der
digitalen Tonspur und des Bewegtbildes bei einem Verlust der Synchronisation vorsehen,
während
das Bewegtbildmedium durch das Projektionsgerät präsentiert wird.
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Diese
und weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden
detaillierteren Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden
Zeichnungen von beispielhaften Ausführungsbeispielen verständlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Teilansicht eines Bewegtbildmediums, das eine digitale Tonspur,
eine analoge Tonspur und ein Bewegtbild darin enthält;
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2 ist
ein teils schematisches Blockschaltbild eines Medienpräsentationssystems
mit dynamischer Synchronisierung gemäß der vorliegenden Erfindung;
und
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3 ist
ein Blockschaltbild einer Rückkopplungsschleife
für eine
dynamische Synchronisation in der Praxis der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind auf ein verbessertes System und
Verfahren zum dynamischen Synchronisieren einer digitalen Tonspur
mit einem Bewegtbild in einer effizienten und effektiven Weise gerichtet.
Das verbesserte System und Verfahren sieht eine Synchronisation
des Bewegtbildes und der digitalen Tonspur entsprechend einer analogen
Referenztonspur dynamisch in Echtzeit vor, wobei das Bewegtbild
auf einem Schirm präsentiert
wird und wobei die digitale Tonspur in dem gleichen Medium wie die
analoge Tonspur und das Bewegtbild vorliegt.
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Bezug
nehmend nun auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugsziffern
gleiche oder entsprechende Teile in allen Zeichnungsfiguren bezeichnen, und
insbesondere auf 1 und 2 wird ein
System 10 zum dynamischen Synchronisieren einer digitalen
Tonspur 12 mit einem Bewegtbild 14 in einem Bewegtbildmedium 16 wie
beispielsweise einem Kinofilm verwendet, das eine entsprechende
analoge Tonspur 18 auf dem Medium 16 als eine
Referenz benutzt. Das Medium 16 kann ferner Führungsperforationen 20 zum
Ermöglichen
seines Einführens
in ein Gerät 22 zum
Präsentieren
des Bewegtbildes 14 auf einem Schirm 24 enthalten.
Das Präsentationsgerät 22 kann
zum Beispiel einen Bewegtbildprojektor aufweisen. Das System 10 enthält ferner
eine Vorrichtung 26 zum Aufnehmen der digitalen Tonspur 12 und eine
Vorrichtung 28 zum Aufnehmen der analogen Tonspur 18,
die zu dem Präsentationsgerät 22 gehören.
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Wie
in 2 dargestellt, enthält das Präsentationsgerät 22 eine
Anordnung 30 zum Projizieren des Bewegtbildes 14 auf
den Schirm 24. Die Projektionsanordnung 30 enthält einen
Bildanschluss 29 und ein Lampengehäuse 31 mit einer Lampe
und einer Linsenanordnung. Das Präsentationsgerät 22 enthält ferner
mehrere Walzen, Aufnahmewalzen und Führungsräder (nicht dargestellt), durch
welche das Medium 16 geführt wird, die einen Bewegungsweg 32 zum
Transportieren des Mediums 16 durch das Projektionsgerät 22 definieren.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält das
System 10 auch eine Vorrichtung 34 zum Synchronisieren
der digitalen Tonspur 12 mit dem Bewegtbild 14.
Die Synchronisationsvorrichtung 34 enthält einen Prozessor 36 und
eine Software zum Verarbeiten digitaler Signale und ist mit der
digitalen Tonspuraufnahmevorrichtung 26, der analogen Tonspuraufnahmevorrichtung 28 und
einem Lautsprechersystem 38 zum Ausstrahlen der digitalen Tonspur und
Zeigen des Bewegtbildes synchron damit verbunden.
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Wie
in 1 bis 3 zu sehen, enthält das System 10 ferner
eine Rückkopplungsschleife 40,
bei welcher die digitale Tonspur 12, die durch eine variable
Verzögerung 42 verarbeitet
wird, die den Aufnehmer der digitalen Tonspur 12 verzögert, durch
die Synchronisationsvorrichtung 34 zusammen mit der analogen
Tonspur 18 rückgeführt und
durch die Synchronisationsvorrichtung 34 verarbeitet wird,
um ein Steuersignal 44 zum Steuern der variablen Verzögerung 42 zu
erzeugen. Die variable Verzögerungsschaltung 42 ist
ausgebildet, um die Position des digitalen Tonaufnehmers 26 vor
der Projektionsanordnung 30 zum Projizieren des Bewegtbildes 14 zu kompensieren,
und ist als Reaktion auf das Steuersignal 44 variabel.
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Die
Synchronisationsvorrichtung 34 ist ausgebildet, um eine
auswählbare
Referenz zu erfassen, welche der digitalen Tonspur 12 und
der analogen Tonspur 18 gemeinsam ist. Die Referenz kann
bevorzugt zum Beispiel ein Übergangselement
aufweisen, das ein diskretes tonerzeugendes Ereignis in dem Medium 16 aufweist.
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Wie
in 1 dargestellt, kann die analoge Tonspur 18 auf
dem Medium 16 an einer Stelle darauf zum Beispiel innerhalb
der Führungsperforationen 20 platziert
sein. Die digitale Tonspur 12 kann auf dem Medium 16 an
einer Stelle darauf, die sonst nicht benutzt wird, wie zum Beispiel
in den Kanten des Mediums 16 außerhalb der Führungsperforationen 20 platziert
sein. Die analoge Tonspur 18 kann auf dem Medium 16 an
einer Stelle vor dem Bewegtbild 14 darauf aufgezeichnet
sein, zum Beispiel bei einer Standardstelle für einen 35 mm-Film oder zwanzig Vollbilder
vor dem Bewegtbild 14. Die analoge Tonspur 18 kann
dann durch die analoge Tonspuraufnahmevorrichtung 28 an
einer Position davon zum Beispiel in einem Standardabstand nach
der Projektionsanordnung 30 in dem Bewegungsweg 32 des
Mediums 16 durch das Präsentationsgerät 22 aufgenommen
werden, um die analoge Tonspur 18 mit dem Bewegtbild 14 zu
synchronisieren. Die digitale Tonspur 12 kann auf dem Medium 16 mit
einer Verzögerung
relativ zu dem Bewegtbild 14 aufgezeichnet sein und kann
dann durch die digitale Tonspuraufnahmevorrichtung 26 an
der Position davon vor der Projektionsanordnung 30 in dem
Bewegungsweg 32 des Mediums 16 durch das Präsentationsgerät 22 aufgenommen
werden, um die digitale Tonspur 12 zunächst mit dem Bewegtbild 14 zu
synchronisieren. Die digitale Tonspur 12 kann dann mit
dem Bewegtbild 14 an der Stelle synchronisiert werden,
wo das Medium präsentiert
werden soll, wie beispielsweise in einem Auditorium eines Kinos,
indem ein Installateur beim Ablaufen eines Films über Kopfhörer oder im
Auditorium mithört
und die variable Verzögerung vor
oder zurück
einstellt, bis er einer Synchronisation in dem Auditorium hört. Die
Einstellung kann per Hardware durch Drehen eines digitalen Vorwählschalters
oder per Software an einem Laptop-Computer gemacht werden, um die variable
Verzögerung auf
die Länge
des Pfades 32 einzustellen.
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Nachdem
die Verzögerung
gesetzt und eingestellt ist, kann ein Vorführer Fehler beim Installieren
eines Mediums 16 in einem Präsentationsgerät 22 für eine spezielle
Vorführung
in einer Weise einführen,
welche die digitale Tonspur 12 aus der Synchronisation
mit dem Bewegtbild 14 herausführt. Beim Einführen des
Mediums 16 in das Projektionsgerät 22 kann der Vorführer das
Medium 16 so konfigurieren, dass die digitale Tonspur 12 bezüglich des Bewegtbildes 14 außer Synchronisation
ist. Der Vorführer
kann zum Beispiel eine Schleife in dem Medium 16 entweder
zu groß oder
zu stark gespannt machen, was die Länge des Weges 32 zum
Beispiel um das Maß von
einem oder zwei Vollbildern in dem Medium 16 verändern würde. Eine
solche Wegänderung würde die
digitale Tonspur 12 und das Bewegtbild 14 aus
der Synchronisation werfen. Auch kann der Abstand in dem Präsentationsgerät 22 zwischen
der digitalen Tonspuraufnahmevorrichtung 26 und der Projektionsanordnung 30 in
Abhängigkeit
von der speziellen Ausrüstung
variieren und kann insbesondere zum Beispiel wegen seiner Konstruktion
von einem Fuß bis
drei oder vier Fuß variieren,
was ebenfalls in dem Verlust der Synchronisation der digitalen Tonspur 12 und
des Bewegtbildes 14 resultieren kann.
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Ferner
kann das Medium 16 derzeit eines von mehreren unterschiedlichen
Formaten der digitalen Tonspur 12 enthalten, und das Präsentationsgerät 22 kann
mehrere dazu gehörende
digitale Tonspuraufnahmevorrichtungen 26 enthalten, welche
die Fähigkeit
des Zeigens der verschiedenen digitalen Tonspurformate haben. Vorführer können vergessen, das
Medium 16 durch alle diese digitalen Tonspuraufnahmevorrichtungen 26 zu
führen
oder können
nur durch eine solche Vorrichtung 26 führen, was die Länge des
Weges 32 zwischen der digitalen Tonspuraufnahmevorrichtung 26 und
der Projektionsanordnung 30 verändert, was ebenfalls die digitale
Tonspur 26 aus der Synchronisation geraten lässt. Neben dem
Fehler eines Vorführers
können
auch Verarbeitungsfehler auftreten, welche die digitale Tonspur 12 auf
dem Medium 16 an einem unerwünschten Platz, zum Beispiel
etwas davon oder etwas dahinter, wo sie sein sollte, relativ zu
dem Bewegtbild 14 platziert sein lässt. Solche Verarbeitungsfehler
können
zum Beispiel Fehler beim Auflegen der digitalen Tonspur 12 beim
Kopieren des Negativs von einer Kopie des Mediums 16 zu
einer anderen enthalten. Ebenso kann eine Unsicherheit darüber, wo
die absolute Startmarkierung positioniert sein kann, wie beispielsweise
eine optische Markierung, die an dem falschen Platz relativ zu der
digitalen Tonspur 12 sein kann, existieren.
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In
der vorliegenden Erfindung ist die Synchronisationsvorrichtung 34 hierbei
ausgebildet, um die digitale Tonspurverzögerung 42 einzustellen, während das
Medium 16 durch das Präsentationsgerät 22 präsentiert
wird, um die digitale Tonspur 12 mit dem Bewegtbild 14 dynamisch
zu synchronisieren, wobei beide in dem gleichen Medium 16 eingebettet sind.
Die Synchronisationsvorrichtung 34 benutzt die analoge
Tonspur 18 als eine Führungsreferenz,
mit der die gleichen Informationen in der digitalen Tonspur 12 dynamisch
verglichen werden. Die korrelierten Informationen in dem Medium 16 mit
den Referenzinformationen in der analogen Tonspur 18 und den
gleichen Informationen in der digitalen Tonspur 12 können einen
speziellen Übergang
oder dergleichen aufweisen, der ein Signal mit einer eindeutigen Charakteristik
bildet wie beispielsweise Wechsel, Impulse, Türschlagen, eine zu sprechen
beginnende Person, eine gesprochene Silbe, eine Explosion oder ein
Schuss. Die analoge Tonspur 18 und die digitale Tonspur 12 sind
im Allgemeinen hoch korreliert, da beide den gleichen Film und Dialog
unterstützen.
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Insbesondere
und erfindungsgemäß ist der Prozessor 36 in
der Synchronisationsvorrichtung 34 ausgebildet, um den
Inhalt der analogen Tonspur 18 und der digitalen Tonspur 12 zu
prüfen
und ein Steuersignal 44 von beiden Tonspuren abzuleiten,
das die korrelierten Informationen einer Übergangsnatur darstellt. Das
abgeleitete Steuersignal 44 bildet ein Fehlersignal, welches
in Abhängigkeit
davon, wie sich die korrelierten Informationen unterscheiden, entweder Plus
oder Minus ist, und als Reaktion darauf stellt die Synchronisationsvorrichtung 34 die
variable Verzögerung 42 zwischen
dem digitalen Tonaufnehmer 26 und der Projektionsanordnung 30 dynamisch
ein und steuert sie, um die digitale Tonspur 12 und das
Bewegtbild 14 zu synchronisieren.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung analysiert der Prozessor 36 die Übergänge in der
Tonspur und kann zum Beispiel ein charakteristisches mathematisches
Signal erzeugen, das ein Fehlersteuersignal 44 bildet,
welches zum Beispiel eine positive oder negative Spannung aufweisen
kann, welche die variable Verzögerung 42 steuert,
um das Fehlersignal mit einer Rückkopplungsschleife 40 zu
minimieren. Falls zum Beispiel ein Signal in der analogen Tonspur 18 gefunden
wird und das gleiche Signal in der digitalen Tonspur 12 innerhalb
einer Sekunde danach gefunden wird, wäre die Annahme, dass die digitale
Tonspur 12 hinter der analogen Tonspur 18 läuft, und
ein Steuersignal mit einem Fehlersignal könnte erzeugt werden, das die
variable Verzögerung 42 verändern würde, um
die digitale Tonspur zurück
zu bewegen, um den Fehler zu minimieren. Die vorliegende Erfindung
sieht verbesserte Systeme und Verfahren zum Synchronisieren von
Fehlern vor, die sich selbst während
des Zeigens eines Films zeigen, sofern sie nicht korrigiert werden.
Die Synchronisationsvorrichtung 34 ist ausgebildet, um
einmal für
jede Vorführung
eines Films, üblicherweise
innerhalb einer kurzen Zeitdauer nach Beginn der Vorstellung des
Films, wie beispielsweise innerhalb der ersten paar Sekunden, eine
Einstellung vorzunehmen. Die Einstellung wird in der Zeit verwirklicht,
die für
die Berechnung, die Erzeugung des Fehlersignals und die Korrektur
des Fehlers benötigt
wird, was auch von den Arten der Übergänge in dem Film abhängig ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sehen das System und das Verfahren eine dynamische Synchronisation
in Echtzeit der digitalen Tonspur mit dem Bewegtbild vor, während das
Bewegtbild auf einen Schirm projiziert wird, unter Verwendung der analogen
Tonspur als eine Referenz.
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Es
ist aus den obigen Erläuterungen
offensichtlich, dass, während
spezielle Ausführungsformen
der Erfindung veranschaulicht und beschrieben worden sind, verschiedene
Modifikationen ohne Verlassen des Schutzumfangs der Erfindung vorgenommen
werden können.
Demgemäß sollte
die Erfindung nicht beschränkt
sein, außer
durch die anhängenden Ansprüche.