WO2008064831A1 - Device and method for determining a time code offset - Google Patents

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WO2008064831A1
WO2008064831A1 PCT/EP2007/010196 EP2007010196W WO2008064831A1 WO 2008064831 A1 WO2008064831 A1 WO 2008064831A1 EP 2007010196 W EP2007010196 W EP 2007010196W WO 2008064831 A1 WO2008064831 A1 WO 2008064831A1
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Michael Beckinger
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B27/00—Editing; Indexing; Addressing; Timing or synchronising; Monitoring; Measuring tape travel
    • G11B27/10—Indexing; Addressing; Timing or synchronising; Measuring tape travel

Abstract

The invention relates to a device for determining a time code offset (160) of a time code signal (105) in relation to an equalized time code signal (150). Said device comprises a time code generator (110) having a time code output for outputting the time code signal (105), a time code equalizer (120) having a time code input, an input for a time base (140) and a time code output for outputting the time code (150) which has been equalized in relation to the time base (140). The device further comprises a time code comparator having a first input, a second input and an output for the time code offset (160), the time code output of the time code generator (110) being connected to the time code input of the time code equalizer (120) and to the first input of the time code comparator (130), and the time code output of the time code equalizer (120) being connected the second input of the time code comparator (130), and the time code comparator (130) using a deviation of the time code signal (105) from the equalized time code signal (150) to determine the time code offset (160).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln eines Zeitcodever- satzesDevice and method for determining a time code offset
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittelung eines Zeitcodeversatzes eines Zeitcodesignales gegenüber einem geglättetem Zeitcodesignal und insbesondere auf ein Analysegerät, einen sogenannten LTC-Analysiergerät, zur Messung von Zeitcodeschwankungen.The present invention relates to an apparatus and method for determining a time code offset of a time code signal from a smoothed time code signal, and more particularly to an analyzer, a so-called LTC analyzer, for measuring time code variations.
Es besteht ein steigender Bedarf an neuen Technologien und innovativen Produkten im Bereich der Unterhaltungselektronik. Dabei ist eine wichtige Voraussetzung für den Erfolg neuer multimedialer Systeme, eine optimale Funktionalität mit herausragenden Fähigkeiten zu bieten. Erreicht wird dies durch den Einsatz digitaler Technologien und insbesondere der Computertechnik. Eine wichtige Rolle spielen dabei Verfahren zur mehrkanaligen Lautsprecherwiedergabe von Audiosignalen in Verbindung mit Videosignalen, welche bereits seit vielen Jahren standardisiert' sind.There is an increasing demand for new technologies and innovative products in the field of consumer electronics. An important prerequisite for the success of new multimedia systems is to provide optimal functionality with outstanding capabilities. This is achieved through the use of digital technologies and especially computer technology. An important role is played by processes for multi-channel loudspeaker reproduction of audio signals associated with video signals which are already standardized for many years'.
Bei herkömmlichen Kinoanwendungen, bei denen beispielsweise Dolby 5.1 bzw. 7.1 eingesetzt wird oder auch bei normalen Stereoanwendungen und sogar bei Monoanwendungen, besteht immer ein Bedarf, den Film und das Audiomaterial entweder in einer häuslichen Umgebung oder insbesondere in einer Kinoumgebung zu synchronisieren. Insbesondere für Vorführungen, die möglichst realitätsnah sein sollen und bei denen demzufolge eine große Anzahl unabhängiger Audiokanäle benutzt werden, ist eine Synchronisation von entscheidender Bedeutung. Eine Beispielanwendung, die auf einer Vielzahl von unabhängigen Audiokanälen basiert, ist die sogenannte Wellenfeldsynthese (WFS; WFS = Wave-Field Synthesis) . Die Grundidee von WFS basiert auf der Anwendung des Huy- gens' sehen Prinzips der Wellentheorie:For example, in conventional cinema applications using Dolby 5.1 or 7.1, or even in normal stereo applications and even in mono applications, there is always a need to synchronize the film and audio in either a home environment or, in particular, a movie theater environment. In particular, for demonstrations that should be as close to reality as possible and in which consequently a large number of independent audio channels are used, synchronization is of crucial importance. One example application based on a variety of independent audio channels is Wave Field Synthesis (WFS). The basic idea of WFS is based on the application of Huygens' principle of wave theory:
Jeder Punkt, der von einer Welle erfasst wird, ist Aus- gangspunkt einer Elementarwelle, die sich kugelförmig bzw. kreisförmig ausbreitet.Every point that is detected by a wave is the starting point of an elementary wave that propagates in a spherical or circular manner.
Angewandt auf die Akustik kann durch eine große Anzahl von Lautsprechern, die nebeneinander angeordnet sind (einem so genannten Lautsprecherarray) , jede beliebige Form einer einlaufenden Wellenfront nachgebildet werden. Im einfachsten Fall, einer einzelnen wiederzugebenden Punktquelle und einer linearen Anordnung der Lautsprecher, müssen die Audiosignale eines jeden Lautsprechers mit einer Zeitverzöge- rung und Amplitudenskalierung so gespeist werden, dass sich die abgestrahlten Klangfelder der einzelnen Lautsprecher richtig überlagern. Bei mehreren Schallquellen wird für jede Quelle der Beitrag zu jedem Lautsprecher getrennt berechnet und die resultierenden Signale addiert. Befinden sich die wiederzugebenden Quellen in einem Raum mit reflektierenden Wänden, dann müssen auch Reflexionen als zusätzliche Quellen über das Lautsprecherarray wiedergegeben werden. Der Aufwand bei der Berechnung hängt daher stark von der Anzahl der Schallquellen, den Reflexionseigenschaften des Aufnahmeraums und der Anzahl der Lautsprecher ab.Applied to the acoustics can be simulated by a large number of speakers, which are arranged side by side (a so-called speaker array), any shape of an incoming wavefront. In the simplest case, a single point source to be reproduced and a linear arrangement of the speakers, the audio signals of each loudspeaker must be fed with a time delay and amplitude scaling in such a way that the radiated sound fields of the individual loudspeakers are superimposed correctly. With multiple sound sources, the contribution to each speaker is calculated separately for each source and the resulting signals added together. If the sources to be reproduced are in a room with reflective walls, reflections must also be reproduced as additional sources via the loudspeaker array. The cost of the calculation therefore depends heavily on the number of sound sources, the reflection characteristics of the recording room and the number of speakers.
Der Vorteil dieser Technik liegt im Besonderen darin, dass ein natürlicher räumlicher Klangeindruck über einen großen Bereich des Wiedergaberaums möglich ist. Im Gegensatz zu den bekannten Techniken werden Richtung und Entfernung von Schallquellen sehr exakt wiedergegeben. In beschränktem Maße können virtuelle Schallquellen sogar zwischen dem realen Lautsprecherarray und dem Hörer positioniert werden.The advantage of this technique is in particular that a natural spatial sound impression over a large area of the playback room is possible. In contrast to the known techniques, the direction and distance of sound sources are reproduced very accurately. To a limited extent, virtual sound sources can even be positioned between the real speaker array and the listener.
Um den natürlichen räumlichen Klangeindruck zu erreichen, ist eine Synchronisation des Video- und der verschiedenen Audiokanäle in möglichst hoher Qualität erforderlich. Abgesehen von der Synchronisation während der Vorführung von Audio- und Videomaterial, muss dazu bandgestütztes Video- und Audiomaterial ferner im Studiobereich synchronisiert werden. Hierzu wird üblicherweise ein Standard-Zeitcode für den Kino- bzw. Studiobetrieb eingesetzt. Der Standard- Zeitcode wird auch als LTC (LTC = Longitudinal Time Code) oder allgemein als Zeitcode bezeichnet. Der longitudinale Zeitcode als Beispiel für irgendeinen möglichen Zeitcode, der eine Position eines Einzelbildes in einer Folge von Einzelbildern des Films anzeigt, ist ein Zeitcode, der ty- pischerweise auf das Filmmaterial aufbelichtet ist und zwar so, dass jedes Einzelbild einen eigenen Zeitcode erhält.In order to achieve the natural spatial sound impression, a synchronization of the video and the various audio channels in the highest possible quality is required. Apart from the synchronization during the demonstration of Audio and video material needs to be synced to the tape-based video and audio material also in the studio area. For this purpose, a standard time code is usually used for the cinema or studio operation. The standard time code is also referred to as LTC (LTC = Longitudinal Time Code) or generally as time code. The longitudinal time code, as an example of any possible time code indicating a position of a frame in a sequence of frames of the film, is a time code that is typically exposed to the footage so that each frame gets its own time code.
Eine mögliche Gestaltung des Zeitcodes ist in Fig. 2 dargestellt. Fig. 2 zeigt eine Folge von Einzelbildern 200, 201, 202, 203, wobei das Einzelbild 200 als Einzelbild EBi bezeichnet wird, während das Einzelbild 201 als Einzelbild EBi+1 bezeichnet wird. Fig. 2 zeigt gewissermaßen einen "aufgerollten" Abschnitt eines Films, der bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel 24 Frames pro Sekunde hat. In einem Feld 204, das bei der schematischen Darstellung von Fig. 2 jedem Einzelbild zugeordnet ist, ist die Zählweise des longitudi- nalen Zeitcodes dargestellt. Der longitudinale Zeitcode besteht hinsichtlich seiner codierten Information aus einer "Zeitinformation" und einer "Frame-Information". Die Zeit- information ist in Fig. 2 schematisch derart dargestellt, dass das Einzelbild i (200) ein Bild ist, dessen Zeitinformation z. B. 10 Stunden, 0 Minuten und 1 Sekunde umfasst. Die Frame-Information bezeichnet den ersten Frame in dieser Sekunde für das Bild 200. Analog bezeichnet die Frame- Information für das Einzelbild 202 den 24. Frame zum "Zeitpunkt" 10 Stunden, 0 Minuten und 1 Sekunde.One possible design of the time code is shown in FIG. FIG. 2 shows a sequence of individual images 200, 201, 202, 203, wherein the individual image 200 is designated as a single image EBi, while the individual image 201 is designated as a single image EBi + 1. Fig. 2 effectively shows a "rolled-up" portion of a film having 24 frames per second in the example shown in Fig. 2. In a field 204, which is assigned to each individual image in the schematic representation of FIG. 2, the counting method of the long-term time code is shown. The longitudinal time code consists of "time information" and "frame information" with regard to its encoded information. The time information is shown schematically in FIG. 2 such that the individual image i (200) is an image whose time information z. 10 hours, 0 minutes and 1 second. The frame information designates the first frame at that second for the image 200. Similarly, the frame information for the frame 202 denotes the 24th frame at the "time" of 10 hours, 0 minutes, and 1 second.
Da bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel davon ausgegangen wird, dass der Film eine Abspielfrequenz von 24 Frames pro Sekunde hat (es existieren auch andere Abspielfrequenzen wie beispielsweise mit 25 Frames pro Sekunde) , ist die Zeitinformation des Einzelbildes k+1 (203) 10 Stunden, 0 Minuten und 2 Sekunden, während die Frame- Information dieses Einzelbildes wieder gleich 1 ist, da dies der erste Frame in der "neuen" Sekunde ist.Since it is assumed in the embodiment shown in FIG. 2 that the film has a playback frequency of 24 frames per second (other playback frequencies also exist, such as 25 frames per second, for example), the time information of the individual picture k + 1 (203) 10 hours, 0 minutes and 2 seconds while the frame Information of this frame is again equal to 1, since this is the first frame in the "new" second.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Startpunkt der Zeitin- formation beliebig gewählt werden kann. Wird der Startpunkt der Zeitinformation beispielsweise auf Null gesetzt, und dauert ein Film 90 Minuten, so wird die maximale Zeitinformation 1 Stunde, 30 Minuten, 0 Sekunden sein. Wesentlich bei der Zeitinformation ist die Tatsache, dass jedes Ein- zelbild eine originäre Zeitcodeinformation erhält, die es ermöglicht, die Position jedes Einzelbildes in der Folge von Einzelbildern, also in dem Film, zu rekonstruieren.It should be noted that the starting point of the time information can be selected arbitrarily. For example, if the starting point of the time information is set to zero and a movie lasts 90 minutes, the maximum time information will be 1 hour, 30 minutes, 0 seconds. Essential in the time information is the fact that each frame receives an original time code information, which makes it possible to reconstruct the position of each frame in the sequence of frames, ie in the film.
Die Zeitinformation und die Frame-Information werden beide gemeinsam mittels des Zeitcodes codiert, der beliebig wählbar ist, und der z. B. ein 8-Bit-Code aus binären Nullen und Einsen ist. Je nach Implementierung kann für eine binäre Null eine dunkle Stelle auf dem Film aufbelichtet werden, und kann für eine binäre Eins eine helle Stelle auf den Film aufbelichtet werden oder umgekehrt. Alternativ ist es jedoch ebenfalls möglich und in der Praxis bewährt, eine "Null" z.B. als zwei kurze Hell/Dunkel-Wechsel zu codieren, und eine "Eins" als einen langen Hell/Dunkel-Wechsel zu codieren.The time information and the frame information are both coded together by means of the time code, which can be arbitrarily selected, and the z. B. is an 8-bit code of binary zeroes and ones. Depending on the implementation, for a binary zero, a dark spot on the film can be exposed, and for a binary one, a light spot on the film can be exposed or vice versa. Alternatively, however, it is also possible and well established in practice to use a "zero" e.g. to encode as two short light / dark changes and to encode a "one" as a long light / dark change.
Jedem Einzelbild zugeordnet sind Audio-Abtastwerte. Wenn der Fall betrachtet wird, dass der Film eine Abspielfrequenz von 24 Frames pro Sekunde hat, und dass die Audio- Abtastwerte mit einer Abtastfrequenz von z.B. 48 kHz vor- liegen, so sind jedem Frame 2000 diskrete Audio-Abtastwerte zugeordnet. Diese Abtastwerte werden typischerweise extern in Dateien abgespeichert und bei der Filmwidergabe synchronisiert zu den Einzelbildern digital/analog-gewandelt , verstärkt und an die entsprechend positionierten Lautsprecher beispielsweise im Kino geliefert.Assigned to each frame are audio samples. If the case is considered that the film has a playback frequency of 24 frames per second, and that the audio samples have a sampling frequency of e.g. 48 kHz, each frame is assigned 2000 discrete audio samples. These samples are typically stored externally in files and synchronized in the film playback to the individual images digital / analog-converted, amplified and delivered to the appropriately positioned speakers, for example in the cinema.
Im Kino/Filmbereich werden unterschiedlichste Methoden angewandt, um das Bildmaterial (Video und Film) mit digitalem Audiomaterial (WAV-Dateien, MPEG-4-Dateien ... ) zu synchronisieren. Hierbei ist zu beachten, dass das Audio/Videomaterial oft in analoger Form und getrennt voneinander vorliegt und nach separater Digitalisierung Frame- genau und sample-genau zusammengesetzt werden soll. Für diese Synchronisation wird der im Hinblick auf Fig. 2 beschriebene Zeitcode verwendet.In the cinema / film sector, a variety of methods are applied to the image material (video and film) with digital Audio material (WAV files, MPEG-4 files ...) to synchronize. It should be noted that the audio / video material is often in analogue form and separated from each other and after separate digitization is to be assembled frame-accurate and sample-accurate. For this synchronization, the time code described with reference to FIG. 2 is used.
Zusätzlich werden solche bekannten Systeme mit einem zent- ral generierten und in der Regel stabilen Takt versorgt, der auch als Wordclock (Worttakt) bezeichnet wird. Je nach Ausführungsform ist die Frequenz dieses Wordclocks beispielsweise gleich der Frequenz, mit der die gespeicherten diskreten Abtastwerte abgetastet worden sind.In addition, such known systems are supplied with a centrally generated and generally stable clock, which is also referred to as word clock (word clock). For example, depending on the embodiment, the frequency of this word clock is equal to the frequency at which the stored discrete samples were sampled.
Nachdem bandgestützte Video-Abspielgeräte sowie Filmgeräte mechanische Systeme sind, deren Drehzahl über der Zeit variieren kann, können sowohl Zeitcode-Informationen als auch Wordclockinformationen, die auf dem Film aufbelichtet sind, nur unsicher ausgelesen werden. Insbesondere sind diese auf dem Film aufbelichteten Informationen nach dem typischerweise optischen Auslesen jitterbehaftet, was die Gefahr mit sich bringt, dass eine fehlerhafte Verarbeitung dieser Informationen stattfindet, was zu einem Absturz eines Systems führen kann, das insbesondere in relativ kritischen zeitlichen Einschränkungen arbeiten muss, dies ist besonders bei Wellenfeldsynthesesystemen der Fall ist, bei denen es gerade auf das synchrone Zusammenspiel der von allen Lautsprechern ausgegebenen Audiosignalen ankommt, um entsprechende Wellenfronten auf der Basis der von den Lautsprechern erzeugten Einzelwellen zu rekonstruieren.Since tape-based video players and movie makers are mechanical systems whose speed may vary over time, both time code information and word clock information exposed on the film can only be read with uncertainty. In particular, these information imprinted on the film is jittery after the typically optical readout, which entails the risk of erroneous processing of that information, which can lead to a system crash that has to work especially in relatively critical time constraints is particularly the case with wave field synthesis systems in which it just depends on the synchronous interaction of the output from all speakers audio signals to reconstruct corresponding wavefronts on the basis of the individual waves generated by the speakers.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel wie Videodaten und Audiodaten den Zeitcodes entsprechend entlang eines Zeit- Strahls zugeordnet werden. Ein Zeitcode ZCl legt einen Zeitpunkt ti fest, an welchem eine Videoseite 1 gezeigt wird und gleichzeitig markiert ti auch einen Anfang von Audioframes 1, d.h. einem ersten Satz von Audioframes. Die Audioframes 1 codieren dabei das Audiosignal, welches zwischen dem Zeitcode ZCl zum Zeitpunkt ti und dem Zeitcode ZC2 zu dem Zeitpunkt t2 aufgenommen wurde. Die Audioframes 1 enthalten im Allgemeinen mehrere unabhängige Audiosigna- Ie, von denen hier ein Audiosignal Audio 1 und ein Audiosignal Audio 2 dargestellt sind, und wie oben bereits beschrieben, wird das Audiosignal beispielsweise mit der Wordclockfrequenz WC abgetastet.Fig. 3 shows an embodiment in which video data and audio data corresponding to the time codes are allocated along a time beam. A time code ZC1 sets a time ti at which a video page 1 is displayed and at the same time ti also marks a beginning of audio frames 1, ie a first set of audio frames. The Audio frame 1 thereby encode the audio signal which has been received between the time code ZCL at time ti and the time code ZC2 at the time T 2. The audio frames 1 generally contain a plurality of independent audio signals, of which an audio signal Audio 1 and an audio signal Audio 2 are shown here, and as described above, the audio signal is sampled, for example, at the word clock frequency WC.
Zu einem Zeitpunkt t2 wird die Videoseite 1 durch eine Videoseite 2 ersetzt, und gleichzeitig ist der Zeitpunkt t2 auch ein Anfang der Audioframes 2, welche wiederum unterschiedliche im Allgemeinen unabhängige Audiosignale (Audio 1, Audio 2, Audio 3, ... ) umfassen. Diese Daten, d.h. die Videoseite 2 und die Audioframes 2, enthalten den Zeitcode ZC2, welcher den Anfangszeitpunkt entlang des Zeitstrahls markiert. Dieses Schema setzt sich für folgende Video- und Audiodaten fort, welche beispielsweise an einem Zeitpunkt t3 beginnen und durch einen Zeitcode ZC3 identi- fiziert werden. Mit Hilfe der Zeitcodes ZCl, ZC2, ZC3, ... ist somit eine eindeutige Zuordnung der Video- und Audiodaten entlang des Zeitstrahls möglich. Die in der Fig. 3 gezeigten Abstände zwischen den Zeitcodes und des Video- und Audiomaterials sind nur der besseren Veranschaulichung hier gezeigt und bedingen keine zeitliche Pause zwischen den Zeitcodes und dem Video- und Audiomaterial. Vielmehr können die Zeitcodes nach erfolgter zeitlicher Aneinanderreihung der Audio- und Videodaten entfernt werden.At a time t 2 , the video page 1 is replaced by a video page 2, and at the same time the time t 2 is also a beginning of the audio frames 2, which in turn different generally independent audio signals (audio 1, audio 2, audio 3, ...) include. These data, ie the video page 2 and the audio frames 2, contain the time code ZC2 which marks the start time along the time line. This scheme continues for the following video and audio data which, for example, begin at a time t 3 and are identified by a time code ZC3. With the aid of the time codes ZC1, ZC2, ZC3,..., An unambiguous assignment of the video and audio data along the time beam is thus possible. The distances between the time codes and the video and audio material shown in FIG. 3 are shown here for the sake of better illustration only, and do not involve a temporal pause between the time codes and the video and audio material. Rather, the time codes can be removed after the chronological juxtaposition of the audio and video data.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wie eine Einrichtung zum Decodieren und Synchronisieren 210 Eingangssignale 220, die digitale nicht synchronen Video- und Audiodaten aufweisen können, in synchrone analoge Video- und Audiodaten 230 verwandelt bzw. anordnet. Die Eingangssignale 220 können nacheinander oder zur gleichen Zeit von einem Datenträger ausgelesen werden. Mögliche Datenträger sind beispielsweise eine CD, eine DVD oder auch eine Festplatte und liefern im Allgemeinen codierte digitale Daten für ein Videosignal und für mehrere Audiosignale. Die Eingangsdaten 220 können also parallel oder seriell in die Einrichtung zum Decodieren und Synchronisieren 210 eingegeben werden, wo die Daten anali- siert und geordnet werden, so dass alle Audio- und Videoda- ten 230 für einen gegebenen Zeitpunkt ausgegeben werden können. Insbesondere bei Systemen, die auf der Wellenfeld- synthese basieren und die Einrichtung zum Decodieren und Synchronisieren 210 ein Wellenfeldsynthesemodul aufweist, sind dabei mitunter eine sehr große Anzahl von unabhängigen Audiokanälen (Audio 1, Audio 2, Audio 3, ... ) zu verarbeiten, und bei der Ausgabe muss gegebenenfalls eine Vielzahl von Lautsprechern (Kanal 1, Kanal 2, ... ) gleichzeitig angesprochen werden.4 shows an embodiment of how a device for decoding and synchronizing 210 converts input signals 220, which may comprise digital non-synchronous video and audio data, into synchronous analog video and audio data 230. The input signals 220 may be read from a data carrier one after the other or at the same time. Possible data carriers are, for example, a CD, a DVD or even a hard disk and generally provide encoded digital data for a video signal and for several audio signals. The input data 220 may thus be input in parallel or in series to the means for decoding and synchronizing 210 where the data is analyzed and arranged so that all the audio and video data 230 can be output for a given time. In particular, in systems based on wave field synthesis and the means for decoding and synchronizing 210 comprising a wave field synthesis module, a very large number of independent audio channels (audio 1, audio 2, audio 3,. and, if necessary, a large number of loudspeakers (channel 1, channel 2, ...) must be addressed simultaneously.
Um eine Synchronisation zu ermöglichen bedürfen somit die verschiedenen Audio- und Videosignale ein Zeitcodesignal, welches einem Videobild Audiodaten der verschiedenen Kanäle zuordnet. Es ist dabei offensichtlich, dass mit zunehmender Anzahl von Audiokanälen auch die Anforderungen bei der Auf- Zeichnung und Wiedergabe hinsichtlich einer qualitativ hochwertigen Synchronisation steigen.In order to enable synchronization, the various audio and video signals thus require a time code signal which assigns audio data of the various channels to a video picture. It is obvious that as the number of audio channels increases, the requirements for recording and playback also increase in terms of high-quality synchronization.
Im Stand der Technik finden sich eine Reihe von Möglichkeiten, wie Audio- und Videosignale trotz schwankender Zeitco- des synchronisiert werden können. Bei dem in EP 0 176 342 Al vorgestellten Synchronisationsapparat werden zwei oder mehr Zeitcodes ständig miteinander verglichen und gegeneinander abgestimmt, so dass der Anfangspunkt des ersten und zweiten bzw. der weiteren Zeitcodes übereinstimmen. In US 6,546,190 Bl ist ein Synchronisationsverfahren für Audio- und Videoinformationen dargestellt, welches eine Referenzzeit als Zeitcodebasis benutzt, auf der das Audio- als auch das Videosignal synchronisiert werden. Dabei wird das Zeitcodesignal basierend auf der Referenzzeit jedoch nicht ver- ändert. In US 4,503,470 ist ein Zeitcodegenerator vorgestellt, bei dem ein erster und ein zweiter Zeitcode verglichen werden und eine Synchronisation durch eine Berücksichtigung der Abweichung erfolgt. In US 4,360,841 eine Schal- tung vorgestellt, welche einen Fehler in einem Zeitcode, beispielsweise durch einen Sprung bzw. Aussetzer beheben und eine korrigierten Zeitcode ausgibt. Schließlich ist in DE 103 22722 ein Glättungsalgorithmus vorgestellt, mit de- ren Hilfe ein geglätteter Zeitcode generiert werden kann und eine Synchronisation der verschieden Audio- und Videosignale an den geglätteten Zeitcode erfolgt. In DE 195 13 988 ist eine Verfahren zum Abtasten analoger Bitmuster vorgestellt.In the prior art, there are a number of ways in which audio and video signals can be synchronized despite fluctuating Zeitco-. In the synchronizing apparatus proposed in EP 0 176 342 A1, two or more time codes are constantly compared with each other and tuned to each other so that the starting point of the first and second and the other time codes coincide. In US 6,546,190 Bl a synchronization method for audio and video information is shown, which uses a reference time as a time code base on which the audio and the video signal are synchronized. However, the time code signal is not changed based on the reference time. In US 4,503,470 a time code generator is presented in which a first and a second time code are compared and a synchronization takes place by taking the deviation into account. In US 4,360,841 a scarf presented which corrects an error in a time code, for example by a jump or dropout and outputs a corrected time code. Finally, in DE 103 22722 a smoothing algorithm is presented, with the help of which a smoothed time code can be generated and a synchronization of the different audio and video signals to the smoothed time code takes place. In DE 195 13 988 a method for sampling analog bit patterns is presented.
Qualitativ minderwertige Aufnahmen führen fast immer zu wahrnehmbaren Beeinträchtigungen bei der audio-visuellen Wahrnehmung während der Wiedergabe. Deshalb spielt die Synchronisation nicht nur bei der Wiedergabe von Video- und Audiosignalen eine große Rolle, sondern ist auch von entscheidender Bedeutung in einer Tonstudioumgebung. In Tonstudioumgebungen kommt es nämlich immer wieder vor, dass Studiogeräte einen defekten oder zu stark zeitlich schwankenden Zeitcode zur Steuerung von Maschinen, wie beispiels- weise Mehrspurrecordern, erzeugen. Durch derartige Schwankungen im Zeitcode kann es zu einer erheblichen Verschlechterung der Klangqualität von digitalen Studiogeräten durch GleichlaufSchwankungen und Tonaussetzern kommen. Ein gebräuchliches Zeitcodeformat ist der bereits erwähnte Longi- tudinale Time Code (LTC) , welcher nach SMPTE 12M standardisiert ist.Low-quality recordings almost always lead to noticeable impairments in audio-visual perception during playback. Therefore, synchronization plays a major role not only in the reproduction of video and audio signals, but is also crucial in a recording studio environment. In recording studio environments, it often happens that studio equipment produces a defective or too time-varying time code for controlling machines, such as multi-track recorders. Such fluctuations in the time code can lead to a significant deterioration of the sound quality of digital studio equipment due to synchronization fluctuations and sound interruptions. A common time code format is the already mentioned Longitudinal Time Code (LTC), which is standardized according to SMPTE 12M.
Abgesehen von schwankenden Zeitcodes treten zusätzliche Probleme auf, wenn in digitalen Tonstudios ein Zeitcodesig- nal auf ein Wordclocksignal synchronisiert werden soll, also wenn die Audioabtastrate an den Zeitcode angeglichen werden soll. Dabei kommt es beispielsweise in Studios vor, dass ein Zeitcode und eine Wordclock nicht optimal zueinander passen, weil beispielsweise konventionelle Synchronizer nicht schnell genug bei stark schwankendem Zeitcode einen dazu passenden Wordclock liefern können. Um also die Synchronisation in einer Studioumgebung optimieren zu können, ist es wichtig, zuerst die vorhandene Technik auszumessen und zu analysieren, um die Qualität hinsichtlich von GleichlaufSchwankungen des Zeitcodesignals bzw. einen Zeitcodeversatz feststellen zu können.Apart from fluctuating time codes, additional problems arise when in digital recording studios a time code signal is to be synchronized to a word clock signal, ie when the audio sampling rate is to be matched to the time code. It happens, for example, in studios, that a time code and a word clock do not fit optimally to each other, because, for example, conventional synchronizers can not deliver fast enough with strongly fluctuating time code to a matching word clock. In order to be able to optimize the synchronization in a studio environment, it is important to first measure out and analyze the existing technology in order to be able to determine the quality with regard to synchronization fluctuations of the time code signal or a time code offset.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindungen, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, womit ein Zeitcodeversatz eines Zeitcodesignals bestimmt und analysiert wer- den kann.It is the object of the present invention to provide an apparatus and a method by which a time code offset of a time code signal can be determined and analyzed.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, ein Verfahren gemäß Patentanspruch 15 oder ein Computerprogramm gemäß Patentanspruch 16 gelöst.This object is achieved by a device according to claim 1, a method according to claim 15 or a computer program according to claim 16.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Qualität eines Zeitcodes dadurch bestimmt werden kann, dass der Zeitcode hinsichtlich seiner Schwankungen im Vergleich zu einem geglätteten Zeitcode untersucht wird. Der geglättete Zeitcode ist dabei erfindungsgemäß ein Synchronisationszeitcode, der von einem Zeitcodeglätter erzeugt wird und zur Synchronisation von verschiedenen Audio- und Videosignalen synchronisiert verwendet werden kann.The present invention is based on the recognition that the quality of a time code can be determined by examining the time code with regard to its fluctuations in comparison with a smoothed time code. The smoothed time code is according to the invention a synchronization time code, which is generated by a time code sheets and can be used synchronized for the synchronization of different audio and video signals.
Da Zeitcodeschwankungen innerhalb einer Toleranzbreite Δ weder zu visuell noch hörbaren Effekten führt, ist es ausreichend als Synchronisationszeitcode einen Synthese- Zeitcode zu verwenden, welcher beispielsweise von einer hochgenauen Zeitbasis erzeugt werden kann. Bei größeren Schwankungen ist es jedoch wichtig, diesen Synthese- Zeitcode entsprechend zu verlängern oder zu verkürzen, um hörbare bzw. sichtbare Artefakte zu vermeiden. Sofern nur relativ wenige Korrekturen bzw. Modifikationen des Synthese-Zeitcodes erforderlich sind, kann ein derart geglätteter Zeitcode sehr schnell in hoher Qualität erzeugt werden. Ein Zeitcode relativ hoher Qualität zeichnet sich somit dadurch aus, dass er zwar innerhalb der Toleranzbreite Δ Schwankungen aufweisen kann, aber nur relativ selten die Toleranz- breite Δ verletzt. Ein über einen längeren Zeitraum konstanter Zeitcode ist zwar wünschenswert, ist aber nicht notwendigerweise ein Qualitätsmerkmal, sondern die Qualität eines Zeitcodes ist vielmehr dadurch bestimmt, wie häufig eine Schwankung zu hörbaren bzw. sichtbaren Effekten bzw. Artefakten bei der Wiedergabe führt. Demzufolge ist eine einfache arithmetische Mittelung des Zeitcodes als Basis für den Vergleich weniger geeignet, um die Qualität eines Zeitcodes zu bestimmen. Erfindungsgemäß wird deshalb viel- mehr der geglättete Zeitcode verwendet, und die Qualität eines Zeitcodes wird durch den Vergleich zu dem geglätteten Zeitcode bestimmt.Since time code fluctuations within a tolerance width Δ result in neither visual nor audible effects, it is sufficient to use a synthesis time code as the synchronization time code, which can be generated, for example, from a highly accurate time base. However, for larger variations, it is important to lengthen or shorten this synthetic timecode accordingly to avoid audible artifacts. If only relatively few corrections or modifications of the synthesis time code are required, such a smoothed time code can be generated very quickly in high quality. A time code of relatively high quality is thus characterized by the fact that it can vary within the tolerance width Δ, but only relatively rarely does the tolerance wide Δ injured. While consistent time code over a longer period of time is desirable, it is not necessarily a quality feature, but rather the quality of a time code is determined by how frequently a variation results in audible or visible effects or artifacts in playback. As a result, simple arithmetic averaging of the time code as a basis for the comparison is less suitable for determining the quality of a time code. Therefore, according to the invention, the smoothed time code is more often used, and the quality of a time code is determined by comparison to the smoothed time code.
Ein weiterer Aspekt bei der Qualitätsbestimmung von Tonstu- dioumgebungen oder von Studiogeräten ist eine Untersuchung der Kompatibilität von Wordclocksignalen bzw. Wordclock- Impulsen und Zeitcodesignalen. Hierbei wird festgestellt in wie weit beide Takte synchron laufen, so dass ein Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitcodesignalen immer die gleiche Anzahl von Wordclock-Impulsen enthält. Bei weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird jeweils zu Beginn eines eintreffenden Zeitcodes ein Synchronimpuls ausgegeben, mit deren Hilfe ein Frequenzzähler die Wordclock-Impulse pro Zeitcodeframe fest- stellen kann. Ebenso wie bei der Untersuchung der Zeitcodesignale können die Wordclock-Impulse zwischen zwei Zeitcodesignalen innerhalb einer bestimmten Schwankungsbreite fluktuieren ohne hörbare Beeinträchtigungen zu erzeugen. Eine hochwertige Tonstudioumgebung bzw. hochwertige Studio- gerate zeichnen sich jedoch durch eine relativ kleine Schwankungsbreite aus, oder hochwertige Studiogeräte verletzen eine tolerabel Schwankungsbreite nur relativ selten.Another aspect in the quality assessment of sound recording environments or studio equipment is an examination of the compatibility of word clock signals or word clock pulses and time code signals. It is determined how far both clocks are synchronized, so that a gap between two consecutive time code signals always contains the same number of word clock pulses. In further embodiments of the present invention, a sync pulse is output at the beginning of an incoming time code, with the aid of which a frequency counter can determine the word clock pulses per time code frame. As with the examination of the time code signals, the word clock pulses can fluctuate between two time code signals within a certain range of variation without generating audible interference. However, a high-quality recording studio environment or high-quality studio equipment is characterized by a relatively small fluctuation range, or high-quality studio equipment only rarely violates a tolerable fluctuation range.
Somit wird erfindungsgemäß ein Messgerät (LTC-Analysegerät ) und eine Messmethode geschaffen, um die Qualität und Syn- chronität von Zeitcodes bzw. Zeitcodegebern in Verbindung mit Wordclocks bestimmen zu können. Zur Messung der Qualität von Schwankungen wie beispielsweise eines LTC-Zeitcodes kann auch ein zeitlicher Mittelwert eines LTC-Signals gebildet werden, mit dem der eingehende Zeitcode verglichen wird. Die zeitlichen Abweichungen der eintreffenden LTC-Pakete können dann ausgewertet werden.Thus, according to the invention, a measuring device (LTC analysis device) and a measuring method are provided in order to be able to determine the quality and synchronicity of time codes or time code encoders in connection with word clocks. To measure the quality of fluctuations such as an LTC time code, a time average of an LTC signal can be formed, with which the incoming time code is compared. The time differences of the incoming LTC packets can then be evaluated.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Qualitätsbestimmung bzw. die Ausmessung von Studiogeräten dahin gehend erfolgt, dass vor allem Schwankungen er- fasst werden, die zu hörbaren bzw. sichtbaren Artefakten führen würden. Damit kann festgestellt werden, welcher Aufwand notwendig ist, um für eine Synchronisation ein geeignetes Signal zu erzeugen. Die Qualität ist dabei umso höher, je weniger Korrekturen zur Erzeugung eines geglätteten Zeitcodesignals bzw. Wordclockgeber erforderlich sind. Ein ideales Zeitcodesignal kann dabei zwar Schwankungen aufweisen, aber alle Schwankungen befinden sich innerhalb der Toleranzbreite Δ und können somit hinsichtlich des audiovisuellen Eindruckes vernachlässigt werden.An advantage of the present invention is that the quality determination or the measurement of studio equipment takes place in such a way that above all fluctuations are detected which would lead to audible or visible artifacts. This can be used to determine what effort is necessary to generate a suitable signal for synchronization. The quality is the higher, the fewer corrections are required to produce a smoothed time code signal or word clock encoder. Although an ideal time code signal may have variations, all variations are within the tolerance width Δ and thus can be neglected in terms of audiovisual impression.
Ein weiterer Vorteil erfindungsgemäßer Messgeräte besteht darin, dass sie günstig herstellbar und flexibel einsetzbar sind. Außerdem kann die erfindungsgemäße Messmethode in Messgeräten integriert werden und die Messgeräte können in allen digitalen Studios eingesetzt werden. Die entsprechenden LTC-Analysiergeräte können ebenfalls zur Einmessung von Studios benutzt werden. Es sei auch darauf hingewiesen, dass Messungen von Zeitcodeschwankungen auch in nichtsynchronen Netzwerken wie beispielsweise das Ethernet, im- mer wichtiger werden. Auch bei diesen Anwendungen können Zeitcodeschwankungen hinsichtlich ihrer audiovisuellen Relevanz untersucht werden. Hersteller von Zeitcodeanalysier- geräten können darüber hinaus die erfindungsgemäße Methode leicht und schnell in ihre Produkte integrieren.Another advantage of measuring devices according to the invention is that they can be produced inexpensively and used flexibly. In addition, the measuring method according to the invention can be integrated in measuring devices and the measuring devices can be used in all digital studios. The appropriate LTC analyzers can also be used to measure studios. It should also be noted that measurements of time code fluctuations become more and more important even in nonsynchronous networks such as Ethernet. Also in these applications, time code variations can be examined for their audiovisual relevance. In addition, manufacturers of time code analyzers can easily and quickly integrate the method according to the invention into their products.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ermitteln eines Zeitcodeversatzes;Preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it: 1 is a schematic representation of a device according to the invention for determining a time code offset;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines typischen linearen Zeitcodes;Fig. 2 is a schematic representation of a typical linear time code;
Fig. 3 eine Zeitstrahldarstellung, bei der Video- und Audiodaten entsprechend der Zeitcodes synchronisiert sind;Fig. 3 is a timing chart in which video and audio data corresponding to the time codes are synchronized;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Synchronisation von Audio- und Videodaten;4 shows a schematic representation of a synchronization of audio and video data;
Fig. 5 eine Frequenzdarstellung eines zeitlich schwankenden Zeitcodesignals;5 shows a frequency representation of a time-varying time code signal;
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Syn- chronisieren an einem geglätteten Zeitcodesignal;6 is a block diagram of an apparatus for synchronizing to a smoothed time code signal;
Fig. 7 eine detaillierte Darstellung der Funktionalität eines Vergleichers und eines Zeitcodemanipulators von Fig. 6;Fig. 7 is a detailed illustration of the functionality of a comparator and a time code manipulator of Fig. 6;
Fig. 8 eine schematische Darstellung für die Erzeugung eines manipulierten Zeitcodesignals;Fig. 8 is a schematic diagram for the generation of a manipulated time code signal;
Fig. 9 eine detaillierte Darstellung einer ersten erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zum Analysieren des9 shows a detailed representation of a first device according to the invention for analyzing the
Zeitcodes;Time codes;
Fig. 10 eine detaillierte Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Analysieren des Zeitcodes mittels einer PLL-Schaltung.10 shows a detailed representation of a second device according to the invention for analyzing the time code by means of a PLL circuit.
Bevor im Folgenden die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert wird, wird darauf hingewiesen, dass gleiche Elemente in den Figuren mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sind, und dass eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird.Before the present invention is explained in more detail below with reference to the drawings, it is pointed out that that the same elements in the figures are given the same or similar reference numerals and that a repeated description of these elements is omitted.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ermitteln eines Zeitcodeversatzes 160 eines Zeitcodesignals 105 gegenüber einem geglätteten Zeitcodesignal 150. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ermitteln weist einen Zeitcodegeber 110 auf, der an einem Ausgang das Zeitcodesignal 105 ausgibt. Das Zeitcodesignal 105 wird zum einen in einen Zeitcodeglätter 120 eingegeben und zum anderen in einem ersten Eingang eines Zeitcodevergleichers 130. Der Zeitcodeglätter 120 weist einen weiteren Eingang für eine Zeitbasis 140 auf und außerdem einen Zeitcodeausgang zum Ausgeben des mittels der Zeitbasis 140 geglätteten Zeitcodes 150. Der geglättete Zeitcode 150 wird vom Zeitcodeglätter 120 an einen zweiten Eingang des Zeitcodevergleichers 130 ausgegeben. Der Zeitcodevergleicher 130 vergleicht das Zeitcodesignal 105 mit dem geglätteten Zeitcodesignal 150 und er- mittelt aus einer Abweichung des Zeitcodesignals 105 von dem geglätteten Zeitcode 150 den Zeitcodeversatz 160. Der Zeitcodeversatz 160 wird vom Zeitcodevergleicher 130 beispielsweise zu einer Anzeige, zu einer Weiterverarbeitung oder zu einer Speicherung ausgegeben.1 shows a device according to the invention for determining a time code offset 160 of a time code signal 105 with respect to a smoothed time code signal 150. The device according to the invention has a time code generator 110 which outputs the time code signal 105 at an output. The time code signal 105 is input to a time code 120 and to a first input of a time code comparator 130. The time code 120 has a further input for a time base 140 and also a time code output for outputting the time base 150 smoothed by the time base 140 smoothed time code 150 is output from the time code 120 to a second input of the time code comparator 130. The time code comparator 130 compares the time code signal 105 with the smoothed time code signal 150 and determines the time code offset 160 from a deviation of the time code signal 105 from the smoothed time code 150. The time code offset 160 is provided by the time code comparator 130 for display, further processing, or storage, for example output.
Das Zeitcodesignal 105, welches von dem Zeitcodegeber 110 ausgegeben wird, kann von verschiedenen Quellen erhalten werden. Beispielsweise ist dem Filmmaterial bzw. dem Audiomaterial, welches beispielsweise auf einer CD bzw. DVD ge- speichert ist, ein Zeitcode für jeden unterschiedlichen Kanal aufgeprägt. Um einen audiovisuellen Eindruck von hoher Qualität zu erhalten, sollte der aufgeprägte Zeitcode bzw. die Differenzen aufeinanderfolgender Zeitcodes beispielsweise mit den entsprechenden Längen von codierten Audiosig- nalen übereinstimmen.The time code signal 105 output from the time code generator 110 may be obtained from various sources. For example, the film material or the audio material, which is stored for example on a CD or DVD, has a time code stamped on it for each different channel. For example, in order to obtain an audiovisual impression of high quality, the impressed time code or the differences of successive time codes should correspond to the corresponding lengths of coded audio signals.
Andererseits kann der Zeitcodegeber 110 einen oder mehrere Zeitcodetakte auch direkt von Aufzeichnungsgeräten, bei- spielsweise Ton- oder Videoaufzeichnungsgeräten, erhalten. In diesem Fall kann die erfindungsgemäße Vorrichtung direkt die Qualität von Zeitcodegeneratoren der Aufzeichnungsgeräte messen, analysieren oder auch vergleichen.On the other hand, the time code generator 110 can also receive one or more time code clocks directly from recording devices. For example, sound or video recording devices obtained. In this case, the device according to the invention can directly measure, analyze or even compare the quality of time code generators of the recording devices.
Wie bereits beschrieben, zeigt Fig. 2 eine mögliche Gestaltung des Zeitcodesignals 105 für ein Ausführungsbeispiel, das auf das Abspielen von 24 Bildern (oder Frames) pro Sekunde basiert.As previously described, FIG. 2 shows one possible design of the time code signal 105 for an embodiment based on the playback of 24 frames (or frames) per second.
Wie ebenfalls bereits beschrieben, zeigt Fig. 3 einen Zeitstrahl entlang dessen Audio- und Videodaten gemäß ihrem Zeitcode zeitlich geordnet sind. Zu einer Videoseite i (i = 1, 2 , 3,...), die zu einem Zeitcode ZCi gehört, kön- nen verschiede Audioframes i gehören, die wiederum verschiede Audiosignale Audio j (j = 1, 2, ...) codieren oder für ein gegebenes Audiosignal j einen zeitlichen Unterabschnitt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitcodes codiert. Die zeitliche Abfolge von Audio- und Videosignal setzt sich entsprechend fort bis sämtliche Audio- und Videodaten entsprechend angeordnet sind. Der zu einem Zeitcode ZCi gehörende Abschnitt wird auch als LTC-Frame bezeichnet .As also already described, Fig. 3 shows a timeline along which audio and video data are time ordered according to their time code. A video page i (i = 1, 2, 3,...), Which belongs to a time code ZCi, may include various audio frames i, which in turn may contain different audio signals audio j (j = 1, 2,. encode or encode for a given audio signal j a temporal subsection between two consecutive time codes. The chronological sequence of audio and video signal continues accordingly until all audio and video data are arranged accordingly. The section belonging to a time code ZCi is also called an LTC frame.
Um einen Audioeindruck von hoher Qualität zu erhalten, ist es dabei wichtig, dass die Signale der einzelnen Audiokanäle oder Audiosignale, beispielsweise Audio 1, Audio 2, möglichst nahtlos ineinander übergehen, ohne dass es zu Aussetzern bzw. Überlappungen von Audiodaten kommt. Kleinere Aussetzer bzw. Überlappungen können dabei durchaus tolera- bel sein, so lange sie zu keinem hörbaren Effekt führen. Demzufolge braucht die Synchronisation der verschiedenen Audiokanäle bzw. des Videokanales nur im Rahmen einer gewissen Toleranzgrenze durchgeführt werden.In order to obtain a high-quality audio impression, it is important that the signals of the individual audio channels or audio signals, for example Audio 1, Audio 2, merge as seamlessly as possible without causing any dropouts or overlaps of audio data. Smaller dropouts or overlaps can be quite tolerable, as long as they do not produce an audible effect. Consequently, the synchronization of the various audio channels or the video channel needs to be performed only within a certain tolerance limit.
Die schematische Darstellung aus Fig. 4 wurde ebenfalls bereits oben beschrieben. Sie zeigt wie eine Einrichtung zum Synchronisieren 210 Daten von verschiedenen Quellen 220 synchron anordnet, so dass Ausgangssignale 230 parallel zu verschiedenen Lautsprechern oder einem Bildprojektionsgerät weitergeleitet werden können.The schematic representation of FIG. 4 has also already been described above. It shows 210 data from various sources 220 as a means for synchronizing arranges synchronously so that output signals 230 can be forwarded in parallel to different speakers or an image projection device.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel für Schwankungen eines Zeitcodesignals. Wie oben bereits beschrieben, wird anhand der Zeitcodes eine Reihenfolge vorgegeben bzw. ein Takt oder eine Frequenz, in der aufeinanderfolgende Bilder eines Videos erscheinen. Diese Frequenz kann beispielsweise 24 Hz betragen, d.h. in einer Sekunde werden 24 Bilder nacheinander aufgerufen. Andere Frequenzen sind aber auch möglich wie beispielsweise 25 Bilder pro Sekunde. Diese Grundfrequenz ist in Fig. 5 mit fo bezeichnet. In Abhängigkeit von der Qualität beispielsweise der Aufzeichnungsgeräte kann das erhaltene Zeitcodesignal mit der Zeit schwanken, d.h. die entsprechende Frequenz weist zeitliche Schwankungen um den Wert fo auf und ist somit im Allgemeinen nicht konstant. Diese Schwankungen sind in dem Graph von Fig. 5 gezeigt. Wie bereits erläutert, sind dabei Schwankungen in einem gewissen Toleranzbereich 2Δ akzeptable, sofern der Toleranzbereich 2Δ Schwankungen umfasst, die zu keinen hörbaren oder sichtbaren Effekten führen. In Fig. 5 ist der Toleranzbereich 2Δ durch eine obere Toleranzgrenze 510 und eine untere Toleranzgrenze 520, die jeweils durch eine ge- strichelte Linie gekennzeichnet ist, begrenzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weicht die obere Toleranzgrenze 510 und die untere Toleranzgrenze 520 jeweils um einen gleichen Wert von der Grundfrequenz fo ab, d.h. die obere Toleranzgrenze 510 entspricht einer Frequenz von fo+Δ und die unte- re Toleranzgrenze 520 entspricht einer Frequenz von fo~Δ. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die obere Toleranzgrenze 510 oder die untere Toleranzgrenze 520 jeweils um verschiedene Werte von der Grundfrequenz f0 abweichen.Fig. 5 shows an example of variations of a time code signal. As described above, an order is given based on the time codes, or a clock or a frequency in which successive pictures of a video appear. This frequency can be for example 24 Hz, ie 24 pictures are called in one second. Other frequencies are also possible, such as 25 frames per second. This fundamental frequency is denoted by fo in FIG. Depending on the quality of, for example, the recording devices, the time code signal obtained may vary with time, ie the corresponding frequency has temporal variations around the value fo and is therefore generally not constant. These variations are shown in the graph of FIG. 5. As already explained, fluctuations within a certain tolerance range 2Δ are acceptable, provided that the tolerance range 2Δ includes fluctuations which do not lead to any audible or visible effects. In FIG. 5, the tolerance range 2Δ is limited by an upper tolerance limit 510 and a lower tolerance limit 520, which is in each case identified by a dashed line. In this embodiment, the upper tolerance limit 510 and the lower tolerance limit 520 deviate by the same value from the fundamental frequency fo, ie the upper tolerance limit 510 corresponds to a frequency of fo + Δ and the lower tolerance limit 520 corresponds to a frequency of fo ~ Δ , In other embodiments, the upper tolerance limit 510 or the lower tolerance limit 520 may each deviate from the fundamental frequency f 0 by different values.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, schwankt die Frequenz f des Zeitcodesignals für die Zeitpunkte t<Ti und für die Zeitpunkte T2<t<T3 als auch für die Zeitpunkte t>T4 innerhalb des Toleranzbereiches 2Δ zwischen der oberen Toleranzgrenze 510 und der unteren Toleranzgrenze 520. Jedoch in dem Zeitbereich Tχ<t<T2 und dem Zeitbereich T3<t<T4 liegen Schwankungen der Frequenz f des zugrunde liegenden Zeitcodesignals außerhalb des Toleranzbereiches 2Δ und sollte folg- lieh, um hörbare oder sichtbare Effekte zu vermeiden, verändert oder angepasst werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass ein modifiziertes Zeitcodesignal erzeugt wird, welches sich von der Grundfrequenz fo dadurch unterscheidet, dass es dann, wenn die obere Toleranzgrenze 510 verletzt wird, entsprechend verlängert wird oder aber, wenn die untere Toleranzgrenze 520 verletzt wird, entsprechend verkürzt wird. Damit wird ein entsprechendes modifiziertes Zeitcodesignal erhalten. Derartige Modifikationen, auf die bei Beschreibung zu Fig. 8 noch detaillierter ein- gegangen wird, werden auch als Glättung bezeichnet und werden beispielsweise durch den Zeitcodeglätter 120 vorgenommen.As can be seen from FIG. 5, the frequency f of the time code signal varies for the times t <Ti and for the times T 2 <t <T 3 and for the times t> T 4 within the tolerance range 2Δ between the upper tolerance limit However, in the time domain Tχ <t <T 2 and the time domain T 3 <t <T 4 , fluctuations in the frequency f of the underlying time code signal are outside the tolerance range 2Δ and should be audible or audible Avoiding, changing or adjusting effects. This can be done, for example, by generating a modified time code signal which differs from the fundamental frequency fo by correspondingly increasing, if the upper tolerance limit 510 is violated, or correspondingly shortening, if the lower tolerance limit 520 is violated becomes. Thus, a corresponding modified time code signal is obtained. Such modifications, which will be discussed in more detail in the description of FIG. 8, are also referred to as smoothing and are carried out, for example, by the time code blades 120.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Zeitcodeglät- ter 120. Eine Einrichtung 610 zum Erfassen der aufbelichteten Zeitcodes für die Folge von Einzelbildern liefert aus- gangsseitig eine Folge von erfassten Zeitcodes. Der erfass- te Zeitcode ist beispielsweise der Zeitcode 105 von dem Zeitcodegeber 110, der beispielsweise die Einrichtung 610 aufweisen kann. Die in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung umfasst ferner einen Zeitcode-Generator 612, der ausgebildet ist, um eine Folge von Synthese-Zeitcodes ausgehend von einem Startwert zu erzeugen. Der Startwert wird aus der Folge von erfassten Zeitcodes am Ausgang der Einrichtung 610 durch einen Decodierer 614 zum Decodieren eines Zeitcodes der erfassten Folge von Zeitcodes geliefert. Der Zeitcode- Generator 612 erzeugt ausgangsseitig eine Folge von Synthese-Zeitcodes. Die Synthese-Zeitcodes können beispielsweise mittels einer hochgenauen Zeitbasis, die entweder Teil des Zeitcode-Generators 612 ist oder über einen Eingang 140 angeschlossen wird, erzeugt werden und ebenso wie die Folge von erfassten Zeitcodes am Ausgang der Einrichtung 610 einem Vergleicher 616 zugeführt wird. Der Vergleicher 616 ist ausgebildet, um vorzugsweise für jedes Paar aus erfasstem Zeitcode und korrespondierendem Synthese-Zeitcode, also für einen erfassten Zeitcode für das Einzelbild i beispielsweise und den Synthese-Zeitcode für das Einzelbild i bei- spielsweise einen Phasenvergleich durchzuführen, um festzustellen, ob die beiden Zeitcodes zeitlich versetzt, also phasenverschoben sind, oder zeitlich mehr oder weniger zusammenfallen .FIG. 6 shows an exemplary embodiment of the time code slicer 120. A device 610 for detecting the time code exposed for the sequence of individual images supplies on the output side a sequence of acquired time codes. The detected time code is, for example, the time code 105 from the time code generator 110, which may have the device 610, for example. The apparatus shown in FIG. 6 further comprises a time code generator 612 configured to generate a sequence of synthesis time codes from a seed value. The seed is provided from the sequence of detected time codes at the output of the device 610 by a decoder 614 for decoding a time code of the detected sequence of time codes. The time code generator 612 produces on the output side a sequence of synthesis time codes. The synthesis time codes can be generated, for example, by means of a high-precision time base which is either part of the time code generator 612 or connected via an input 140 and, like the sequence of detected time codes, is fed to a comparator 616 at the output of the device 610. The comparator 616 is designed to perform preferably for each pair of detected time code and corresponding synthesis time code, that is for a detected time code for the frame i, for example, and the synthesis time code for the frame i, for example, a phase comparison to determine whether the two time codes in time offset, that is out of phase, or temporally coincide more or less.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der erfasste Zeitcode aufgrund der Tatsache, dass er vom Film typischerweise durch optische Einrichtungen erfasst worden ist, keine besonders genau definierte Signalform haben wird, auf die sich Audioverarbeitungseinrichtungen sicher synchroni- sieren können. Dennoch wird ein Minimum an ansteigenden und abfallenden Flanken feststellbar sein. Sollte der erfasste Zeitcode sehr stark korrumpiert sein, so ist dies aufgrund der Tatsache, dass seine Form bekannt ist und genau der Form des parallelen Synthese-Zeitcodes entspricht, dennoch möglich, eine Rekonstruktion zu Zwecken des Phasenvergleichs durchzuführen. Darüber hinaus sei darauf hingewiesen, dass der Zeitcode sich typischerweise über das gesamte Einzelbild auf dem Film erstreckt und daher eine Mehrzahl von ansteigenden und abfallenden Flanken in einem durch den Zeitcode selbst definierten Muster hat. Nachdem für den Phasenvergleich lediglich prinzipiell eine einzige Flanke bzw. ein einziger Nulldurchgang erforderlich ist, (wenn die Lage der Flanke in dem Zeitcode selbst bekannt ist) , wird ein Phasenvergleich auch bei stark korrumpierten erfassten Zeitcodes durchführbar sein. Sollte ein Zeitcode so stark korrumpiert sein, dass kein Phasenvergleich durchführbar ist, so ist dies ebenfalls unproblematisch, da dann mit dem parallelen Synthese-Zeitcode keine Manipulation durchgeführt wird und der Vergleich für den nächsten erfassten Zeitcode in der Folge mit dem nächsten Synthese-Zeitcode in der Folge erneut durchgeführt wird, und zwar so lange, bis wieder ein erfasster Zeitcode ermittelt worden ist, auf dessen Basis ein erfolgreicher Phasenvergleich möglich ist. Stellt der Vergleicher 616 fest, dass zwischen einem Paar aus erfasstem Zeitcode und Synthese-Zeitcode eine Phasenabweichung vorhanden ist, die betragsmäßig einen vorbestimm- ten Abweichungs-Schwellenwert überschreitet, wird also auf einer Ausgangsleitung 618 ein Bestätigungs-Signal (ja) an einen Zeitcodemanipulator 620 ausgegeben, so wird der Zeitcodemanipulator den aktuellen Synthese-Zeitcode, bei dem diese Abweichung festgestellt worden ist, und der über eine Leitung 622 dem Zeitcodemanipulator 620 bereitgestellt wird, manipulieren. Wird über die Leitung 618 ein Nein- Signal vom Vergleicher 616 zum Manipulator 620 übermittelt, so wird der aktuell betrachtete Synthese-Zeitcode nicht manipuliert und einfach als Synthese-Zeitcode zu einer Audio- Verarbeitungseinrichtung 624 zu Synchronisationszwecken weitergegeben .It should be noted that due to the fact that the film is typically detected by optical devices, the detected time code will not have a particularly well-defined signal shape to which audio processing devices can safely synchronize. Nevertheless, a minimum of rising and falling flanks will be detectable. Should the detected time code be severely corrupted, this being due to the fact that its shape is known and corresponds exactly to the shape of the parallel synthesis time code, it is still possible to perform reconstruction for phase comparison purposes. In addition, it should be noted that the time code typically extends over the entire frame on the film and therefore has a plurality of rising and falling edges in a pattern defined by the time code itself. Since only a single edge or a single zero crossing is required in principle for the phase comparison (if the position of the edge is known in the time code itself), a phase comparison will also be feasible in the case of strongly corrupted time codes. Should a time code be so strongly corrupted that no phase comparison is feasible, then this is also unproblematic, since then with the parallel synthesis time code no manipulation is performed and the comparison for the next detected time code in the sequence with the next synthesis time code in the sequence is carried out again, and until such time as a detected time code has been determined again, based on which a successful phase comparison is possible. If the comparator 616 determines that there is a phase deviation between a pair of detected time code and synthesis time code which exceeds a predetermined deviation threshold in absolute value, an acknowledgment signal (yes) is sent to a time code manipulator 620 on an output line 618 output, the time code manipulator will manipulate the current synthesis time code at which this deviation has been detected and provided via a line 622 to the time code manipulator 620. If a No signal is transmitted via the line 618 from the comparator 616 to the manipulator 620, the currently considered synthesis time code is not manipulated and simply forwarded as synthesis time code to an audio processing device 624 for synchronization purposes.
Der Zeitcodemanipulator 620 ist somit ausgebildet, um eine zeitliche Länge eines Synthese-Zeitcodes der vorgefundenen Synthese-Zeitcodes zu verändern, um einen manipulierten Synthese-Zeitcode zu erhalten, wenn der Vergleicher 616 eine Phasenabweichung zwischen einem Zeitcode der erfassten Folge von Zeitcodes und einem Synthese-Zeitcode feststellt, die betragsmäßig einen vorbestimmten Abweichungs- Schwellwert überschreitet. Die Veränderung der zeitlichen Länge der Synthese-Zeitcodes findet so statt, dass eine Phasenabweichung zwischen einem Synthese-Zeitcode, der auf den manipulierten Synthese-Zeitcode folgt, und einem entsprechenden erfassten Zeitcode reduziert ist. Der manipu- lierte Synthese-Zeitcode ist beispielsweise der geglättet Zeitcode 150.The time code manipulator 620 is thus configured to change a time length of a synthesis time code of the found synthesis time codes to obtain a manipulated synthesis time code if the comparator 616 detects a phase deviation between a time code of the detected sequence of time codes and a synthesis time code. Determines time code, the amount exceeds a predetermined deviation threshold. The change in the time length of the synthesis time codes occurs such that a phase deviation between a synthesis time code following the manipulated synthesis time code and a corresponding detected time code is reduced. The manipulated synthesis time code is, for example, the smoothed time code 150.
Je nach Phasenvergleichsergebnis wird der Synthese-Zeitcode dahingehend manipuliert, dass er verlängert wird, wenn der Synthese-Zeitcode-Generator 612 im Vergleich zu der Folge von erfassten Zeitcodes zu schnell gelaufen ist. Ist der Synthese-Zeitcode-Generator 612 im Vergleich zu der erfassten Folge von Zeitcodes zu langsam gelaufen, so wird die Manipulation eines Synthese-Zeitcodes in einer Verkürzung des normalerweise von dem Zeitcode-Generator ausgegebenen Standard-Zeitcodes bestehen.Depending on the phase comparison result, the synthesis time code is manipulated to be extended if the synthesis time code generator 612 has run too fast compared to the sequence of detected time codes. If the synthesis time code generator 612 has run too slowly compared to the detected sequence of time codes, the Manipulation of a synthesis time code consist in a shortening of the standard time code normally output by the time code generator.
Am Ausgang des Zeitcodemanipulators 620 ergibt sich somit eine Folge von Synthese-Zeitcodes und manipulierten Synthese-Zeitcodes, die der Audioverarbeitungseinrichtung 624 zugeführt wird. Die Audioverarbeitungseinrichtung 624 ist ausgebildet, um eine zeitgesteuerte Bereitstellung der vor- bestimmten Anzahl von diskreten Abtastwerten des Audiosignals, die einem Einzelbild zugeordnet sind, dann auszuführen, wenn die Audioverarbeitungseinrichtung einen Synthese- Zeitcode bzw. einen manipulierten Synthese-Zeitcode er- fasst, der dem Einzelbild zugeordnet ist. Vorzugsweise wird eine Synchronisation für jedes Einzelbild vorgenommen. Für weniger qualitätsintensive Anwendungen kann jedoch auch eine Synchronisation nur zum Beispiel für jedes zweite, dritte, vierte, etc. Einzelbild vorgenommen werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass immer nur bestimmte Zeitcodes aus der Folge aus Synthese-Zeitcodes und manipulierten Synthese-Zeitcodes von der Audioverarbeitungseinrichtung 624 berücksichtigt werden. Alternativ könnte jedoch auch eine entsprechende Funktionalität dadurch erreicht werden, dass lediglich für jeden z. B. vierten erfassten Zeitcode ein Synthese-Zeitcode bzw. manipulierter Synthese-Zeitcode erzeugt wird.Thus, at the output of the time code manipulator 620, there results a sequence of synthesis time codes and manipulated synthesis time codes, which is supplied to the audio processing means 624. The audio processing device 624 is designed to execute a time-controlled provision of the predetermined number of discrete samples of the audio signal associated with a single image when the audio processing device detects a synthesis time code or a manipulated synthesis time code, respectively Single image is assigned. Preferably, synchronization is performed for each frame. For less quality-intensive applications, however, synchronization can also be performed only for every second, third, fourth, etc. single image, for example. This can be achieved by always taking into account only certain time codes from the sequence of synthesis time codes and manipulated synthesis time codes from the audio processing device 624. Alternatively, however, a corresponding functionality could be achieved that only for each z. B. fourth detected time code, a synthesis time code or manipulated synthesis time code is generated.
Nachfolgend wird Bezug nehmend auf Fig. 7 detaillierter auf die Funktionalität des Vergleichers 616 und des Zeitcodema- nipulators 620 von Fig. 6 eingegangen. In einem ersten Schritt 730 liest der Vergleicher einen erfassten Zeitcode i und einen entsprechenden Synthese-Zeitcode i bezogen auf einen Referenzzeitpunkt ein, wie beispielsweise ein Ereignis in einem Taktzyklus eines Wordclocks bzw. Worttakts, auf den später eingegangen wird. Als Taktereignis kann beispielsweise eine ansteigende Flanke, eine abfallende Flanke oder je nach Ausführungsform ein Nulldurchgang des Worttakts eingesetzt werden. Anschließend wird ein Phasenvergleich der Zeitcodes vorgenommen, um festzustellen, ob ein Phasenversatz zwischen dem Synthese-Zeitcode und dem erfassten Zeitcode vorhanden ist. Wie es ausgeführt worden ist, umfasst ein Zeitcode, der sich z. B. über ein gesamtes Einzelbild erstreckt bzw. in einem (z. B. vorderen) Bereich eines Einzelbildes je nach Implementierung des Filmprojektors angeordnet ist, eine definierte Folge von ansteigenden und abfallenden Flanken, die sowohl die Frameinformation als auch die Zeitinformation codiert, wie sie anhand von Fig. 2 dargestellt worden sind. Der erfasste Zeitcode hat typischerweise keine besonders schöne Form, da er beispielsweise optisch ausgelesen worden ist. Insbesondere ist er mit Jitter und Rauschen be- haftet. Dagegen hat der Synthese-Zeitcode, da er von einem eigenen digitalen Synthese-Zeitcode-Generator (beispielsweise mittels der hochgenauen Zeitbasis 140) erzeugt worden ist, eine definierte klar spezifizierte Form hinsichtlich der Flankensteilheiten, die weder rausch- noch jitterbehaf- tet sind.Referring now in greater detail to FIG. 7, the functionality of comparator 616 and time code manipulator 620 of FIG. 6 will be discussed. In a first step 730, the comparator reads in a detected time code i and a corresponding synthesis time code i relative to a reference time, such as an event in a clock cycle of a word clock, which will be discussed later. As a clock event, for example, a rising edge, a falling edge or, depending on the embodiment, a zero crossing of the word clock can be used. Thereafter, a phase comparison of the time codes is made to determine if there is a phase offset between the synthesis time code and the detected time code. As has been stated, includes a time code, which z. B. extends over an entire frame or is arranged in a (eg front) area of a frame depending on the implementation of the film projector, a defined sequence of rising and falling edges, which encodes both the frame information and the time information as they have been shown with reference to FIG. 2. The detected time code typically does not have a particularly beautiful shape, since it has been optically read, for example. In particular, it is subject to jitter and noise. In contrast, the synthesis time code, since it has been generated by its own digital synthesis time code generator (for example, by the high-precision time base 140), has a defined, clearly specified shape in terms of edge steepnesses that are neither noise nor jittery.
Ferner ist die Folge von ansteigenden und abfallenden Flanken im erfassten Zeitcode und im Synthese-Zeitcode identisch, da beide zu vergleichenden Codes dieselbe Framein- formation und Zeitinformation codieren. Ein Phasenvergleich kann daher dahingehend stattfinden, dass festgestellt wird, ob der Synthese-Zeitcode bezüglich des erfassten Zeitcodes entweder in positiver oder in negativer Richtung zeitlich verschoben ist, also einen positiven bzw. negativen Phasen- versatz hat. Liefert dieser Phasenvergleich, der in einem Schritt 732 von Fig. 7 durchgeführt wird, eine Phasenabweichung, die über einer Schwelle ist, was in einem Entscheidungskasten 734 entschieden wird, so wird zu einem Schritt 736 übergegangen, auf den nachfolgend eingegangen wird. Stellt der Entscheidungsblock 734 jedoch fest, dass die Abweichung unter der Schwelle ist, so wird der Schritt 730 für das Paar aus nächstem erfasstem Zeitcode und nächstem Synthese-Zeitcode durchgeführt, was durch den Inkrementie- rungskasten 738 symbolisch dargestellt ist.Furthermore, the sequence of rising and falling edges in the detected time code and in the synthesis time code is identical, since both codes to be compared encode the same frame information and time information. A phase comparison can therefore take place in such a way that it is determined whether the synthesis time code is shifted in time with respect to the detected time code either in the positive or in the negative direction, ie has a positive or negative phase offset. If this phase comparison, which is performed in a step 732 of FIG. 7, yields a phase deviation that is above a threshold, which is decided in a decision box 734, then a step 736 is entered, which will be discussed below. However, if decision block 734 determines that the deviation is below the threshold, then step 730 for the pair of next detected time code and next Synthesis time code performed, which is represented symbolically by the incrementation box 738.
Ist die Abweichung über der Schwelle, so wird weiter fest- gestellt, ob der Synthese-Zeitcode zu früh kommt, also ob der Zeitcodegenerator 612 bezüglich der vorgefundenen er- fassten Zeitcodes zu schnell läuft. Ist dies der Fall, so wird der Synthese-Zeitcode verlängert, und zwar vorzugsweise durch Einfügen lediglich einer einzigen Worttaktperiode bevorzugterweise am Ende des Synthese-Zeitcodes. Wird dagegen festgestellt, dass der Synthese-Zeitcode zu spät kommt, so dass der Zeitcode-Generator 612 von Fig. 6 bezüglich der Folge von erfassten Zeitcodes zu langsam ist, so wird der Synthese-Zeitcode, der die Phasenabweichung ergeben hatte, verkürzt. Dies findet vorzugsweise dadurch statt, dass der Zeitcode-Generator 612, wie es durch eine gestrichelte Leitung 626 in Fig. 6 schematisch dargestellt ist, neu gestartet wird, und zwar mit dem für den nächsten Zeitcode gültigen Startwert.If the deviation is above the threshold, it is further determined whether the synthesis time code comes too early, that is, whether the time code generator 612 is running too fast with regard to the detected time codes detected. If so, the synthesis time code is extended, preferably by inserting only a single word clock period, preferably at the end of the synthesis time code. On the other hand, if it is determined that the synthesis time code comes too late, so that the time code generator 612 of Fig. 6 is too slow in the sequence of detected time codes, the synthesis time code that gave the phase deviation is shortened. This preferably occurs by restarting the time code generator 612, as schematically shown by a dashed line 626 in FIG. 6, with the start value valid for the next time code.
Die Verlängerung bzw. Verkürzung eines Synthese-Zeitcodes äußert sich daher typischerweise dadurch, dass der letzte Impuls des Zeitcodes etwas kürzer bzw. etwas länger wird. Dies ist für einen Zeitcode-Decodierer jedoch nicht proble- matisch, wenn reale Verhältnisse betrachtet werden. Wenn davon ausgegangen wird, dass Einzelbilder mit einer Frequenz von 24 Hz abgespielt werden, und dass sich ein Zeitcode über ein gesamtes Einzelbild erstreckt, und dass ein Zeitcode eine Länge von 8 Bit hat, wobei für jedes Bit zwei Zeitcodetaktperioden fällig sind, so beträgt die Frequenz des Signals, das dem Zeitcode zugrunde liegt, etwa 384 Hz. Dagegen ist der Worttakt, von dem der Synthese-Zeitcode- Generator betrieben wird, typischerweise bei 48 kHz. Dies bedeutet, dass auf eine Zeitcodetaktperiode 125 Worttaktpe- rioden fallen. Eine Abweichung dahingehend, dass die letzte Zeitcodeperiode nunmehr beispielsweise statt 125 Perioden 124 oder 126 Perioden lang ist, ist für nachfolgende Deco- diererschaltungen unproblematisch . Fig. 8 zeigt eine schematische Zeitstrahl-Darstellung für eine Erzeugung eines geglätteten Zeitcodesignals 150, der vorzugsweise den zuvor beschriebenen manipulierten Synthe- se-Zeitcode entspricht. In dem Zeitcodegenerator 612 wird die Folge der Synthese-Zeitcodes unter Benutzung der Zeitbasis 140 generiert. Die Folge von Synthese-Zeitcodes entsprechen den Zeitpunkten ti, t2, t3, t4, usw. Die erfasste Folge von Zeitcodes entspricht dem eingelesenen Zeitcode- signal 105 mit einem ersten Taktimpuls zur Zeit ti, einen zweiten Taktimpuls zur Zeit t2, einen dritten Taktimpuls zur Zeit t3 und einen vierten Taktimpuls zur Zeit t4. Die Taktimpulse des Zeitcodesignals 105 stimmen im Allgemeinen nicht mit dem Synthese-Zeitcodesignal überein. Zur Zeit ti, ist dies zufällig der Fall, allerdings findet sich das zweite Taktsignal t2 zu einem späteren Zeitpunkt als das Taktsignal von dem Synthese-Zeitcode t2. In ähnlicher Weise ist der Zeitpunkt £3 des dritten Taktimpulses des Zeitcodesignals 105 vor dem Zeitpunkt t3 des Synthese-Zeitcodes. Sowohl das zweite Taktsignal des Zeitcodesignals 105 zur Zeit t2 als auch das dritte Taktsignal des Zeitcodesignals 105 zur Zeit £3 befinden sich jedoch innerhalb eines Toleranzbereiches, welcher durch gestrichelte Linien 810 dargestellt ist und sich auf Zeitbereiche ti±δ um die Zeitpunkte ti des Synthese-Zeitcodes erstreckt. Der Toleranzbereich umfasst dabei wiederum vorzugsweise eine Schwankungsbreite innerhalb derer audio-visuelle Beeinträchtigungen nicht feststellbar sind. Die Schwankungsbreite (2δ) in dieser Zeitdarstellung entspricht dabei in der Frequenzdarstellung der Schwankungsbreite 2Δ aus Fig. 5.The extension or shortening of a synthesis time code is therefore typically expressed by the fact that the last pulse of the time code becomes slightly shorter or slightly longer. However, this is not a problem for a time code decoder when considering real conditions. Assuming that frames are played at a frequency of 24 Hz, and that a time code extends over an entire frame, and that a time code has a length of 8 bits, wherein two time code clock periods are due for each bit, this is The frequency of the signal underlying the time code is about 384 Hz. In contrast, the word clock that drives the synthesis time code generator is typically 48 kHz. This means that a word clock period falls on a time code clock period. A deviation in that the last time code period is now for example 124 or 126 periods instead of 125 periods is not a problem for subsequent decoder circuits. FIG. 8 shows a schematic time beam representation for a generation of a smoothed time code signal 150, which preferably corresponds to the previously described manipulated synthesis time code. In the time code generator 612, the sequence of synthesis time codes is generated using the time base 140. The sequence of synthesis time codes corresponds to the times ti, t 2 , t 3 , t 4 , etc. The detected sequence of time codes corresponds to the read-in time code signal 105 with a first clock pulse at time ti, a second clock pulse at time t 2 , a third clock pulse at time t3 and a fourth clock pulse at time t. 4 The clock pulses of the time code signal 105 generally do not match the synthesis time code signal. At time ti, this happens to be the case, but the second clock signal t 2 is at a later time than the clock signal from the synthesis time code t 2 . Similarly, the time £ 3 of the third clock pulse of the time code signal 105 is before the time t 3 of the synthesis time code. However, both the second clock signal of time code signal 105 at time t 2 and the third clock signal of time code signal 105 at time ε 3 are within a tolerance range represented by dashed lines 810 and time ranges ti ± δ at times ti of synthesis Time codes extends. The tolerance range, in turn, preferably includes a range of variation within which audio-visual impairments can not be determined. The fluctuation width (2δ) in this time representation corresponds to the fluctuation width 2Δ of FIG. 5 in the frequency representation.
Allerdings ist der vierte Taktimpuls des Zeitcodesignals 105 zur Zeit t4 außerhalb des Toleranzbereiches, d.h. t4 > t4+δ. Da eine solche Verschiebung nicht tolerabel ist, ist für diesen Taktimpuls eine Modifikation erforderlich. Die Modifikation ist in Fig. 8 in dem unten dargestellten Diagramm gezeigt. Zu den Zeitpunkten ti, t2, t3, war das Zeitcodesignal 105 innerhalb des Toleranzbereiches, welcher durch die gestrichelten Linien 810 dargestellt ist. Da derartige Abweichungen tolerabel sind, braucht das Zeitcodesignal nicht modifiziert werden und folglich stimmt das modifizierte Zeitcodesignal mit dem Synthese-Zeitcodesignal zu den Zeiten ti, t2, t3, überein. Um jedoch hörbare und/oder sichtbare Effekte durch das Zeitcodesignal zum Zeitpunkt t4 zu vermeiden, wird der Synthese-Zeitcode derart verschoben, dass das modifizierte Zeitcodesignal zur Zeit t4 erfolgt. Der Zeitpunkt t4 ist dabei derart gewählt, dass das Zeitcodesignal 105 wiederum innerhalb des Toleranzbereiches von ±δ liegt, d.h. I t4 — t4 | < δ.However, the fourth clock pulse of the time code signal 105 at time t 4 outside the tolerance range, ie t 4 > t 4 + δ. Since such a shift is not tolerable, a modification is required for this clock pulse. The modification is shown in Fig. 8 in the diagram shown below. At the times ti, t 2 , t 3 , the time code signal 105 was within the tolerance range, which is shown by the dashed lines 810. Since such deviations are tolerable, the time code signal need not be modified, and thus the modified time code signal coincides with the synthesis time code signal at times ti, t 2 , t 3 . However, to avoid audible and / or visible effects by the time code signal at time t 4 , the synthesis time code is shifted such that the modified time code signal occurs at time t 4 . The time t 4 is chosen such that the time code signal 105 is again within the tolerance range of ± δ, ie I t 4 - t 4 | <δ.
Diese Prozedur, die vorzugsweise durch das in Fig. 7 gezeigte Verfahren durchgeführt wird, setzt sich für alle weiteren Taktimpulse fort, d.h. alle weiteren Impulse des Zeitcodesignals 105 werden mit dem Synthese-Zeitcode verglichen. Letzterer wird ggf. entweder zu größeren Werten verschoben, wie dies der Fall war, zum Zeitpunkt tu oder aber im umgekehrten Fall wird der modifizierte Zeitcode zu kleinere Werten verschoben. In dem Fall erfolgt die Verschiebung wieder derart, dass das Zeitcodesignal 105 mit dem modifizierten Zeitcodesignal innerhalb des Toleranzbereiches von ±δ übereinstimmt. Der so bestimmte modifizierte Zeitcode wird zur Synchronisation des Video- und der ein- zelnen Audiokanäle verwandt.This procedure, which is preferably performed by the method shown in Figure 7, continues for all other clock pulses, i. all further pulses of the time code signal 105 are compared with the synthesis time code. The latter is possibly shifted either to larger values, as was the case, at time tu or else, in the opposite case, the modified time code is shifted to smaller values. In that case, the shift again occurs such that the time code signal 105 coincides with the modified time code signal within the tolerance range of ± δ. The modified time code thus determined is used to synchronize the video and the individual audio channels.
Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem der Zeitcodeglätter 120 eine Folge von Zeitcodes LTCl von dem Zeitcodegeber 110 empfängt und gleichzeitig von einer hochgenauen Zeitbasis 910 ein Zeitsignal 140 erhält. Der Zeitcodeglätter 120 erzeugt wie beispielsweise in den Fig. 6-8 beschrieben, einen geglätteten Zeitcode LTC2 und gibt diesen an den Zeitcodevergleicher 130 weiter. Der Zeitcodevergleicher 130 erhält den modifi- zierten Zeitcode LTC2 durch den ersten Eingang und gleichzeitig erhält der Zeitcodevergleicher 130 den ursprünglichen Zeitcode LTCl durch den zweiten Eingang. Aus dem ursprünglichen Zeitcode LTCl und dem geglätteten Zeitcode LTC2 bestimmt der Zeitcodevergleicher 130 einen Zeitcodeversatz 160 und gibt diesen an eine Anzeige- und Speichereinrichtung 920 aus. Das Ausführungsbeispiel aus Fig. 9 weist ferner einen hochgenauen Frequenzzähler 930 auf, der über einen Wordclockeingang verfügt, an dem durch einen Wordclockgeber 940 ein Wordclock-Impuls anliegt. Ferner weist der Frequenzzähler 930 einen Triggereingang auf, an dem der Zeitcodevergleicher 130 Triggerimpulse sendet. Ferner weist der Frequenzzähler 930 einen Ausgang auf, an dem die Wordclock-Impulse pro Zeitcode Intervall ausgegeben werden und an eine Einrichtung zur Anzeige 950 weitergeleitet werden. Als hochgenaue Zeitbasis 910 und Frequenzzähler 930 sind dabei Vorrichtungen zu verstehen, welche eine möglichst hohe Qualität aufweisen.9 shows an embodiment of the present invention in which the time code blade 120 receives a sequence of time codes LTC1 from the time code generator 110 and simultaneously receives a time signal 140 from a high-precision time base 910. The time code 120 generates, as described for example in Figs. 6-8, a smoothed time code LTC2 and passes this to the time code comparator 130 on. The time code comparator 130 receives the modified time code LTC2 through the first input and at the same time the time code comparator 130 receives the original time code LTC1 through the second input. From the original time code LTCl and the smoothed timecode LTC2, the time code comparator 130 determines a time code offset 160 and outputs it to a display and storage device 920. The embodiment of FIG. 9 further includes a high accuracy frequency counter 930 having a wordclock input to which a wordclock pulse 940 is applied through a wordclock encoder 940. Furthermore, the frequency counter 930 has a trigger input at which the time code comparator 130 sends trigger pulses. Further, the frequency counter 930 has an output at which the word clock pulses per time code interval are output and forwarded to a device for display 950. As high-precision time base 910 and frequency counter 930 are to be understood devices which have the highest possible quality.
Fig. 9 zeigt somit einen prinzipiellen Messaufbau zur Messung von LTC-Schwankungen. Das zu messende LTC-Signal (Folge von Zeitcodes) LTCl wird durch einen Glättungsalgorith- mus mit sich selbst verglichen. Dadurch entsteht ein neues Signal LTC2. Durch die Einstellung einer Zeitkonstante (beispielsweise δ aus Fig. 8) am Glättungsalgorithmus kann die Reaktionsgeschwindigkeit auf GleichlaufSchwankungen eingestellt werden. Die zeitliche Differenz der beiden LTC- Signale (LTCl und LTC2) kann von einer Anzeige aufgenommen oder in eine Datei geschrieben werden, um einen zeitlichen Verlauf aufzuzeichnen bzw. um einen Mittelwert zu bilden.9 thus shows a basic measurement setup for measuring LTC fluctuations. The LTC signal (sequence of time codes) LTCl to be measured is compared to itself by a smoothing algorithm. This creates a new signal LTC2. By setting a time constant (for example δ from FIG. 8) on the smoothing algorithm, the reaction speed can be set to synchronism fluctuations. The time difference between the two LTC signals (LTC1 and LTC2) can be recorded by a display or written to a file to record a time course or to form an average value.
Die zeitliche Differenz bzw. der Zeitcodeversatz 160 der Zeitcodesignale 105 kann hinsichtlich verschiedener Metho- den erfasst und ausgewertet werden. Dazu kann eine optionale Auswerteeinheit übliche statistische Methoden nutzen und beispielsweise die Standardabweichung oder die mittlere Schwankungsbreite bestimmen, um damit Qualitätsaussagen hinsichtlich des Zeitcodegebers 110 zu erhalten. Wie oben aber bereits geschildert, sind Schwankungen des Zeitcodegebers 110 an sich für die audiovisuelle Wahrnehmung nur dann nachteilig, wenn sie oberhalb einer gewissen Schwelle liegen, d.h. außerhalb des oben beschriebenen Toleranzberei- ches sind. Deshalb kann es vorteilhaft sein, bei der Anzeige bzw. Auswertung des Zeitcodeversatzes 160 bzw. der zeitlichen Differenz nur solche Schwankungen bzw. Abweichungen zu erfassen, die diesen Toleranzbereich verletzen. Bei wei- teren Ausführungsbeispielen werden sowohl die maximal auftretende zeitliche Differenz als auch eine Anzahl erfasst, wie oft Verletzungen des Toleranzbereiches innerhalb einer Sekunde oder bzw. eines fest vorgegebenen Zeitintervalls vorkommen.The time difference or the time code offset 160 of the time code signals 105 can be detected and evaluated with regard to various methods. For this purpose, an optional evaluation unit can use conventional statistical methods and determine, for example, the standard deviation or the mean fluctuation range in order to obtain quality statements with regard to the time code generator 110. However, as already described above, fluctuations in the time code generator 110 per se are disadvantageous for audiovisual perception only if they are above a certain threshold, ie outside the tolerance range described above. They are. Therefore, it may be advantageous to detect only those fluctuations or deviations that violate this tolerance range when displaying or evaluating the time code offset 160 or the time difference. In further embodiments, both the maximum occurring time difference and a number are recorded, how often violations of the tolerance range within one second or or a fixed predetermined time interval occur.
Zusätzlich zur Bestimmung bzw. zur Anzeige des Zeitcodeversatzes 160 können entweder das Zeitcodesignal LTCl oder a- ber das geglättete Zeitcodesignal LTC2 einen Impulsgeber antreiben, welcher zu jedem Startbit eines LTC-Frames (zu der Zeit ti in Fig. 3) einen kurzen Triggerimpuls sendet. Dieser Triggerimpuls wird als Trigger für einen Frequenzzähler 930 verwendet, welcher die Wordclock-Impulse WC pro LTC-Frame zählt. Hiermit kann überprüft werden, wie viele Wordclock-Impulse pro Zeitcodeframe entstehen. Durch den Vergleich mit dem geglätteten Zeitcodesignal LTC2 kann die Abweichung der Samplerate von dem LTC-Signal bestimmt werden. Ein Teil des Ausführungsbeispieles von Fig. 9 wie beispielsweise der Zeitcodeglätter 120, der Zeitcodeverglei- cher 130, die Einrichtung zur Anzeige und Speicherung 920 können auch in einem Computer mit entsprechender PC- Software realisiert sein.In addition to determining time code offset 160, either the time code signal LTC1 or the smoothed time code signal LTC2 may drive a pulse generator which sends a short trigger pulse for each start bit of an LTC frame (at time ti in FIG. 3). This trigger pulse is used as a trigger for a frequency counter 930 which counts the word clock pulses WC per LTC frame. This can be used to check how many word clock pulses occur per time code frame. By comparing with the smoothed time code signal LTC2, the deviation of the sample rate from the LTC signal can be determined. A part of the embodiment of FIG. 9, such as the time code sheets 120, the time code comparator 130, the means for displaying and storing 920 may also be implemented in a computer with corresponding PC software.
Wie oben bereits beschrieben, ist es für die Wiedergabe in hoher Qualität wichtig, dass die Wordclock-Impulse pro LTC- Frame möglichst genau den gewünschten Wert aufweisen. Innerhalb einer tolerierbaren Schwankungsbreite können aber auch hier kleinere Abweichungen toleriert werden. Es zeichnet jedoch ein Aufzeichnungsgerät von hoher Qualität aus, dass die Wordclock-Impulse pro LTC-Frame nahezu konstant mit dem gewünschten Wert übereinstimmen.As described above, it is important for high quality rendering that the wordclock pulses per LTC frame be as close to the desired value as possible. Within a tolerable fluctuation range, however, smaller deviations can also be tolerated here. However, it does record a high quality recording device that the word clock pulses per LTC frame almost always coincide with the desired value.
Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem der Zeitcodeglätter 120 durch eine PLL- Schaltung 960 (PLL = Phase Locked Loop) realisiert ist. Der Zeitcodegeber 110 gibt eine Folge von Zeitcodes an einen Impulswandler 970, der einen Impuls 1 aus dem Zeitcodesignal LTC von dem Zeitcodegeber 110 erzeugt. Die PLL- Schaltung 960 weist beispielsweise einen phasengekoppelten Regelkreis auf und kann zu einer Taktsynchronisation verwendet werden. Die PLL-Schaltung 960 erhält den Impuls 1 von dem Impulswandler 970 und ferner Glättungsparameter 990, auf deren Grundlage der Impuls 1 von dem Impulswandler 970 geglättet wird und ein Impuls 2 ausgegeben wird. Der Impuls 2 der PLL-Schaltung 960 wird an einen Impulsvergleicher 980 weitergegeben, der den Impuls 2 an einem ersten Eingang einliest und außerdem an einem zweiten Eingang den Impuls 1 von dem Impulswandler 970 erhält. In dem Impuls- vergleicher 980 werden beide Impulse, d.h. Impuls 1 und der geglättete Impuls 2, verglichen und der Zeitcodeversatz 160 bestimmt, der anschließend an eine Einrichtung 920 zur Speicherung und Anzeige ausgegeben wird.FIG. 10 shows an embodiment of the present invention in which the time code blade 120 is replaced by a PLL Circuit 960 (PLL = Phase Locked Loop) is realized. The time code generator 110 outputs a sequence of time codes to a pulse converter 970, which generates a pulse 1 from the time code signal LTC from the time code generator 110. The PLL circuit 960 has, for example, a phase-locked loop and can be used for clock synchronization. The PLL circuit 960 receives the pulse 1 from the pulse converter 970 and also smoothing parameter 990, based on which the pulse 1 is smoothed by the pulse converter 970 and a pulse 2 is output. The pulse 2 of the PLL circuit 960 is passed to a pulse comparator 980, which reads the pulse 2 at a first input and also receives the pulse 1 from the pulse converter 970 at a second input. In the pulse comparator 980, both pulses, ie pulse 1 and the smoothed pulse 2, are compared and the time code offset 160 determined, which is subsequently output to a device 920 for storage and display.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dient der Impuls 1 des Impulswandlers 970 ebenfalls als Triggerimpuls für den Frequenzzähler 930, der wie bei dem Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 9 beschrieben wurde, das Wordclocksignal von einem Wordclockgeber 940 erhält und daraus die Wordclock- Impulse pro Zeitcodeintervall (LTC-Frame) bestimmt und an einer Anzeige 950 ausgibt. Der Triggerimpuls, der an dem Frequenzzähler 930 verwandt wird, ist bei diesem Ausführungsbeispiel identisch mit dem Impuls 1, der in dem Impulswandler 970 aus dem Zeitcodesignal LTC erzeugt wird. Die Einrichtungen 920 und 950 zur Anzeige, können wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 9 eine Qualitätseinschätzung vornehmen, die beispielsweise auf die Anzahl und Stärke der Fluktuationen basiert und konventionelle statistische Methoden nutzt. Das Ausführungsbeispiel von Fig. 10 ist insbesondere dahingehend vorteilhaft, da PLL- Schaltungen in hoher Qualität zur Verfügung stehen und somit die erfindungsgemäße Vorrichtung kostengünstig her- stellbar ist. Ferner weist dieses Ausführungsbeispiel eine hohe Robustheit auf.In this embodiment, the pulse 1 of the pulse converter 970 also serves as a trigger pulse for the frequency counter 930 which, as in the embodiment described in Fig. 9, receives the word clock signal from a word clock 940 and from this the word clock pulses per time code interval (LTC). Frame) and outputs 950 on a display. The trigger pulse used at the frequency counter 930 in this embodiment is identical to the pulse 1 generated in the pulse converter 970 from the time code signal LTC. The means 920 and 950 for display, as in the embodiment of Figure 9, may perform a quality assessment based, for example, on the number and magnitude of the fluctuations and using conventional statistical methods. The exemplary embodiment of FIG. 10 is particularly advantageous in that PLL circuits are available in high quality and thus cost-effectively produce the device according to the invention. is adjustable. Furthermore, this embodiment has a high robustness.
In anderen Worten ausgedrückt, zeigt Fig. 10 den prinzi- piellen Messaufbau zur Messung von LTC-Schwankungen als eine hardwarebasierte Lösung. Das zu messende Zeitcodesignal LTC treibt einen Impulsgeber 970, welcher zu jedem Startbit eines LTC-Frames einen kurzen Impuls sendet, wodurch sich eine Impulsfolge ergibt. Die Impulsfolge wird durch die PLL-Schaltung 960 mit entsprechenden Glättungsparametern 990 zeitlich geglättet. Im Impulsvergleicher 980 wird der zeitliche Versatz der am zeitlich nächsten liegenden Impulse verglichen, gemessen und angezeigt. Dadurch kann der zeitliche Jitter eines Zeitcodes gemessen werden. Die Mes- sung der Abweichung der Samplerate von dem LTC-Signal, d.h. die Messung der Wordclock-Impulse pro LTC-Frame, kann analog zu dem Ausführungsbeispiel von Fig. 9 berechnet werden. Somit zeigt das Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 10 beschrieben wurde, eine Realisierung eines Zeitcodeanalisier- gerätes, welches auf bekannten Hardwarekomponenten basiert.In other words, Fig. 10 shows the basic measurement setup for measuring LTC fluctuations as a hardware-based solution. The time code signal LTC to be measured drives a pulser 970, which sends a short pulse to each start bit of an LTC frame, resulting in a pulse train. The pulse train is time-smoothed by the PLL circuit 960 with corresponding smoothing parameters 990. The pulse comparator 980 compares, measures and displays the time offset of the pulses closest to the time. This allows the time jitter of a time code to be measured. The measurement of the deviation of the sample rate from the LTC signal, i. the measurement of the word clock pulses per LTC frame can be calculated analogously to the embodiment of FIG. 9. Thus, the embodiment described in FIG. 10 shows an implementation of a time code analyzer based on known hardware components.
Zusammenfassend, beschreibt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren um Zeitcodeschwankungen von Zeitcodes, die beispielsweise Audio- und Videomaterial zum Zweck der Synchronisation aufgeprägt sind, zu analysieren und somit beispielsweise Studiogeräte oder eine ganze Studioumgebung auszumessen. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere dahingehend vorteilhaft, dass die Qualitätsbestimmung oder die Ausmessung von Studiogeräten derart er- folgt, dass vor allem Schwankungen erfasst werden, die zu hörbaren bzw. sichtbaren Artefakten führen würden. Durch Auswertung beispielsweise der Schwankungsbreite des Zeitcodes um den geglätteten Zeitcode herum oder der Schwankungen des Wordclockgebers, kann festgestellt werden, welcher Auf- wand notwendig ist, um für eine Synchronisation ein geeignetes Signal zu erzeugen. Die Qualität ist dabei umso höher, je weniger Korrekturen zur Erzeugung eines geglätteten Zeitcodesignals oder Wordclockgeber erforderlich sind. Ein weiterer Vorteil erfindungsgemäßer Messgeräte besteht darin, dass sie günstig herstellbar und flexibel einsetzbar sind. Außerdem kann die erfindungsgemäße Messmethode in Messgeräten integriert werden und die Messgeräte können in allen digitalen Studios eingesetzt werden. Die entsprechenden LTC-Analysiergeräte können ebenfalls zur Einmessung von Studios benutzt werden. Es sei auch darauf hingewiesen, dass Messungen von Zeitcodeschwankungen auch in nichtsynchronen Netzwerken wie beispielsweise das Ethernet, im- mer wichtiger werden. Auch bei diesen Anwendungen können Zeitcodeschwankungen hinsichtlich ihrer audiovisuellen Relevanz untersucht werden. Hersteller von Zeitcodeanalysier- geräten können darüber hinaus die erfindungsgemäße Methode leicht und schnell in ihre Produkte integrieren.In summary, the present invention describes an apparatus and method for analyzing time code variations of time codes imprinted, for example, on audio and video material for the purpose of synchronization, thus measuring, for example, studio equipment or an entire studio environment. The present invention is particularly advantageous in that the quality determination or the measurement of studio equipment is such that, in particular, fluctuations are detected which would lead to audible or visible artifacts. By evaluating, for example, the fluctuation range of the time code around the smoothed time code or the fluctuations of the word clock transmitter, it can be ascertained which expenditure is necessary in order to generate a suitable signal for a synchronization. The quality is the higher, the fewer corrections are required to produce a smoothed time code signal or word clock. One Another advantage of measuring devices according to the invention is that they are inexpensive to manufacture and flexible. In addition, the measuring method according to the invention can be integrated in measuring devices and the measuring devices can be used in all digital studios. The appropriate LTC analyzers can also be used to measure studios. It should also be noted that measurements of time code fluctuations become more and more important even in nonsynchronous networks such as Ethernet. Also in these applications, time code variations can be examined for their audiovisual relevance. In addition, manufacturers of time code analyzers can easily and quickly integrate the method according to the invention into their products.
Insbesondere wird darauf hingewiesen, dass abhängig von den Gegebenheiten das erfindungsgemäße Schema auch in Software implementiert sein kann. Die Implementierung kann auf einem digitalen Speichermedium, insbesondere einer Diskette oder einer CD mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen, die so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass das entsprechende Verfahren ausgeführt wird. Allgemein besteht die Erfindung somit auch in einem Computerprogrammprodukt mit auf einem maschinenlesba- ren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Rechner abläuft. In anderen Worten ausgedrückt kann die Erfindung somit als ein Computerprogramm mit einem Prograπuncode zur Durchführung des Verfahrens rea- lisiert werden, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft. In particular, it should be noted that, depending on the circumstances, the inventive scheme can also be implemented in software. The implementation may be on a digital storage medium, in particular a floppy disk or a CD with electronically readable control signals, which may interact with a programmable computer system such that the corresponding method is executed. In general, the invention thus also consists in a computer program product with program code stored on a machine-readable carrier for carrying out the method according to the invention when the computer program product runs on a computer. In other words, the invention can thus be realized as a computer program with a program code for carrying out the method when the computer program runs on a computer.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Ermitteln eines Zeitcodeversatzes (160) eines Zeitcodesignals (105) gegenüber einem geglätteten Zeitcodesignal (150), mit folgenden Merkmalen:An apparatus for determining a time code offset (160) of a time code signal (105) against a smoothed time code signal (150), comprising:
einen Zeitcodegeber (110) mit einem Zeitcodeausgang zum Ausgeben des Zeitcodesignals (105);a time code generator (110) having a time code output for outputting the time code signal (105);
einen Zeitcodeglätter (120) mit einem Zeitcodeeingang, einem Eingang für eine Zeitbasis (140) und einem Zeitcodeausgang zum Ausgeben des in Bezug auf die Zeitba- sis (140) geglätteten Zeitcodes (150); unda time code gate (120) having a time code input, a time base input (140) and a time code output for outputting the time code (150) smoothed with respect to the time base (140); and
einen Zeitcodevergleicher mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang und einem Ausgang für den Zeitcodeversatz (160),a time code comparator having a first input, a second input and an output for the time code offset (160),
wobei der Zeitcodeausgang des Zeitcodegebers (110) mit dem Zeitcodeeingang des Zeitcodeglätters (120) und mit dem ersten Eingang des Zeitcodevergleichers (130) verbunden ist, und wobei der Zeitcodeausgang des Zeitco- deglätters (120) mit dem zweiten Eingang des Zeitcode- vergleichers (130) verbunden ist, und wobei der Zeitcodevergleicher (130) den Zeitcodeversatz (160) aus einer Abweichung des Zeitcodesignals (105) von dem geglätteten Zeitcodesignal (150) ermittelt.wherein the time code output of the time code generator (110) is connected to the time code input of the time code slicer (120) and to the first input of the time code comparator (130), and wherein the time code output of the time slicer (120) is connected to the second input of the time code comparator (130 ), and wherein the time code comparator (130) determines the time code offset (160) from a deviation of the time code signal (105) from the smoothed time code signal (150).
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Zeitcode- glätter (120) ferner folgende Merkmale aufweist:2. Apparatus according to claim 1, wherein the time code smoother (120) further comprises:
einen Zeitcodegenerator (612), der ausgebildet ist, um eine Folge von Synthese-Zeitcodes ausgehend von einem Startwert zu erzeugen; einen Vergleicher (616) zum Vergleichen der Folge von Synthese-Zeitcodes mit den Zeitcodesignalen (105);a time code generator (612) configured to generate a sequence of synthesis time codes from a seed value; a comparator (616) for comparing the sequence of synthesis time codes with the time code signals (105);
einen Zeitcodemanipulator (620) zum Verändern einer zeitlichen Länge eines Synthese-Zeitcodes, um einen geglätteten Zeitcode (150) zu erhalten, wenn der Vergleicher (616) eine Phasenabweichung zwischen dem Zeitcodesignal (105) und einem Synthese-Zeitcode feststellt, die betragsmäßig einem vorbestimmten Abwei- chungsschwellenwert überschreitet; unda time code manipulator (620) for changing a time length of a synthesis time code to obtain a smoothed time code (150) when the comparator (616) detects a phase deviation between the time code signal (105) and a synthesis time code which is a predetermined amount Deviation threshold exceeds; and
einen Ausgang für den geglätteten Zeitcode (150) .an output for the smoothed time code (150).
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, die fer- ner einen Impulswandler (970) aufweist, um das Zeitcodesignal (105) in eine erste Impulsfolge Impuls 1 umzuwandeln,3. Device according to claim 1 or claim 2, further comprising a pulse converter (970) for converting the time code signal (105) into a first pulse train pulse 1,
und bei der der Zeitcodeglätter (120) eine PLL- Schaltung (960) mit einem Eingang für die erste Impulsfolge Impuls 1, einen Eingang für Glättungsparame- ter (990) und einen Ausgang für eine zweite Impulsfolge Impuls 2 aufweist,and in which the time code blades (120) have a PLL circuit (960) with an input for the first pulse train pulse 1, an input for smoothing parameter (990) and an output for a second pulse train pulse 2,
und bei der der Zeitcodevergleicher (130) einen Impulsvergleicher (980) mit einem ersten Eingang für die erste Impulsfolge Impuls 1 und einen zweiten Eingang für die zweite Impulsfolge Impuls 2 und einen Ausgang für den Zeitcodeversatz (160) aufweist,and wherein the time code comparator (130) comprises a pulse comparator (980) having a first input for the first pulse train pulse 1 and a second input for the second pulse train pulse 2 and an output for the time code offset (160),
wobei der Impulsvergleicher (980) den Zeitcodeversatz (160) aus einer Abweichung der ersten Impulsfolge Impuls 1 von der zweiten Impulsfolge Impuls 2 bestimmt.wherein the pulse comparator (980) determines the time code offset (160) from a deviation of the first pulse train pulse 1 from the second pulse train pulse 2.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Zeitcodegeber (110) ausgebildet ist, um eine optische Erfassung des Zeitcodes (105) durchzuführen. 4. Device according to one of claims 1 to 3, wherein the time code generator (110) is adapted to perform an optical detection of the time code (105).
5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Zeitcode (105) in eine Lichttonspur auf einem Film eingebettet ist, und bei der der Zeitcodegeber (110) ausgebildet ist, um die Lichttonspur optisch zu erfas- sen, um ein Tonsignal zu erhalten und um einen Zeitcode (105) aus dem Tonsignal zu extrahieren.5. The apparatus according to claim 1, wherein the time code is embedded in a light sound track on a film, and wherein the time code generator is configured to optically detect the light soundtrack to be a sound signal and to extract a time code (105) from the audio signal.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der auf dem Film zumindest zwei gleiche Zeitcodes für ein Einzelbild vor- handen sind, und bei der der Zeitcodegeber (110) ausgebildet ist, um beide Zeitcodes für ein Einzelbild zu erfassen und um auf der Basis der beiden erfassten Zeitcodes einen fehlerkorrigierten Zeitcode für das Einzelbild zu liefern, der dem Zeitcodeglätter (120) und dem Zeitcodevergleicher (130) zuführbar ist.6. Apparatus according to claim 5, wherein there are at least two same time codes for a frame on the film, and wherein the time code generator (110) is adapted to detect both time codes for one frame and on the basis of the two detected time codes to provide an error-corrected time code for the frame, which can be fed to the time code (120) and the time code comparator (130).
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der der Zeitcodegeber (110) ausgebildet ist, um beide Zeitcodes für ein Einzelbild getrennt abzutasten, damit ein Zeitcode der beiden getrennt abgetasteten Zeitcodes, der weniger Fehler als der andere Zeitcode hat, verwendtbar ist oder bei der der Zeitcodegeber (110) ausgebildet ist, um die beiden erfassten Zeitcodes analog zu summieren.The apparatus of claim 6, wherein the time code generator (110) is adapted to separately sample both time codes for one frame to allow a time code of the two separately sampled time codes having fewer errors than the other time code to be used Time code generator (110) is designed to sum the two detected time codes analog.
8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, die ferner eine Auswerteeinheit aufweist und die Auswerteeinheit ausgelegt ist, um einen zeitlichen Verlauf des Zeitcodeversatzes (160) zu ermitteln und an einer Anzeige und/oder Speicher (920) auszugeben.8. Device according to one of claims 1 to 7, further comprising an evaluation unit and the evaluation unit is designed to determine a time profile of the time code offset (160) and output to a display and / or memory (920).
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der die Auswerteeinheit ausgelegt ist, um aus dem zeitlichen Verlauf des Zeitcodeversatzes (160) einen Mittelwert zu bilden.9. Apparatus according to claim 8, wherein the evaluation unit is designed to form an average value from the time profile of the time code offset (160).
10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die ferner einen Wordclockgeber (940) und einen Frequenzzähler (930) aufweist, wobei der Wordclockgeber (940) Wordclock-Impulse erzeugt und der Frequenzzähler (930) die Wordclock-Impulse von dem Wordclockgeber (940) erhält und einen Eingang für Triggerimpulse aufweist, und wobei der Frequenzzähler (930) ausgelegt ist, zwischen zwei der Triggerimpulse die Wordclock-Impulse zu ermitteln und über einen Ausgang auszugeben.The apparatus of any one of claims 1 to 9, further comprising a word clock transmitter (940) and a frequency counter (930), wherein the word clock generator (940) generates word clock pulses and the frequency counter (930). receives the word clock pulses from the word clock transmitter (940) and has an input for trigger pulses, and wherein the frequency counter (930) is adapted to determine the word clock pulses between two of the trigger pulses and output via an output.
11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei dem der Eingang für den Triggerimpuls mit dem Zeitcodevergleicher (130) verbunden ist und der Triggerimpuls durch das Zeitco- designal (105) oder die erste Impulsfolge Impuls 1 gegeben ist.11. Apparatus according to claim 10, wherein the input for the trigger pulse is connected to the time code comparator (130) and the trigger pulse is given by the time co-design (105) or the first pulse train pulse 1.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei dem der Eingang für den Triggerimpuls mit dem Zeitcodevergleicher (130) verbunden ist und der Triggerimpuls durch das geglättete Zeitcodesignal oder der zweiten Impulsfolge Impuls 2 gegeben ist.12. The apparatus of claim 10, wherein the input for the trigger pulse with the time code comparator (130) is connected and the trigger pulse is given by the smoothed time code signal or the second pulse train pulse 2.
13. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, die ferner eine zusätzliche Auswerteeinheit (950) aufweist, die mit dem Ausgang des Frequenzzählers (930) verbunden ist, um einen zeitlichen Verlauf der Anzahl der Wordclock-Impulseri zu ermitteln und auszugeben.The apparatus according to one of claims 10 to 12, further comprising an additional evaluation unit (950) connected to the output of the frequency counter (930) for detecting and outputting a time history of the number of word clock pulse trains.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der die Auswerteeinheit (950) ausgelegt ist, um aus dem zeitlichen Verlauf einen Mittelwert zu bilden.14. The device according to claim 13, wherein the evaluation unit (950) is designed to form an average over the course of time.
15. Verfahren zum Ermitteln eines Zeitcodeversatzes (160) eines Zeitcodesignals (105) gegenüber einem geglätteten Zeitcodesignal (150), mit folgenden Schritten:15. A method for determining a time code offset (160) of a time code signal (105) from a smoothed time code signal (150), comprising the following steps:
Erfassen einer Folge von Zeitcodesignalen (105) für eine Folge von Einzelbildern;Detecting a sequence of time code signals (105) for a sequence of frames;
Glätten der Folge von Zeitcodesignalen (105) mit Hilfe einer Zeitbasis (140) und Ausgeben eines in Bezug auf die Zeitbasis (140) geglätteten Zeitcodes (150); Vergleichen des geglätteten Zeitcodes (150) mit der Folge von Zeitcodesignalen (105) und Bestimmen eines Zeitcodeversatzes (160) .Smoothing the train of time code signals (105) using a time base (140) and outputting a time code (150) smoothed with respect to the time base (140); Comparing the smoothed time code (150) with the sequence of time code signals (105) and determining a time code offset (160).
16. Computer-Programm mit einem Programmcode zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 15, wenn das Programm auf einem Computer abläuft. 16. A computer program with a program code for carrying out the method according to claim 15, when the program runs on a computer.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004105034A1 (en) * 2003-05-20 2004-12-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Device and method for synchronizing an audio signal with a film
US20050175197A1 (en) * 2002-11-21 2005-08-11 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Audio reproduction system and method for reproducing an audio signal

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5693159A (en) * 1979-12-25 1981-07-28 Sony Corp Error correcting system for advance data
JPS57123578A (en) * 1981-01-22 1982-08-02 Sony Corp Error correcting circuit for drive data
DE176324T1 (en) * 1984-09-19 1986-06-12 Victor Company Of Japan, Ltd., Yokohama, Kanagawa DEVICE FOR SYNCHRONIZING VARIOUS TELEVISION SYSTEMS.
EP0694243B1 (en) * 1993-04-16 2001-08-22 Avid Technology, Inc. Method and apparatus for synchronizing a stream of picture data with a corresponding stream of audio data
DE19513988A1 (en) * 1995-04-13 1996-10-17 Delta System Studioanlagen Gmb Band limited analogue bit pattern reproduction on digital plane
US7551647B2 (en) * 2004-07-19 2009-06-23 Qvidium Technologies, Inc. System and method for clock synchronization over packet-switched networks
US7778173B2 (en) * 2005-01-04 2010-08-17 Cisco Technology, Inc. Clock recovery algorithm for remultiplexing MPEG-2 SPTSs and/or MPTSs in the presence of network jitter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050175197A1 (en) * 2002-11-21 2005-08-11 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Audio reproduction system and method for reproducing an audio signal
WO2004105034A1 (en) * 2003-05-20 2004-12-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Device and method for synchronizing an audio signal with a film

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