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用于确定胶片中的位置的设备及方法

阅读:479发布:2024-02-20

专利汇可以提供用于确定胶片中的位置的设备及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 描述了一种用于确定胶片(110)上的 位置 的设备,其中该设备包括: 存储器 (420),用于按照时间顺序来存储施加于胶片(110)的胶片信息(112,114),其中时标与所存储的胶片信息相关联;用于接收读取自胶片(110)的一部分的装置(440);以及同步装置(460),形成用于将基于第一 采样 率的读取部分的采样序列与所存储的胶片信息的第一搜索窗进行比较,以获得粗略结果,以及用于将基于第二采样率的读取部分的采样序列与所存储的胶片信息的第二搜索窗进行比较,以获得指示胶片(110)的位置的精细结果,其中所存储的胶片中的第二搜索窗的位置取决于粗略结果,其中第一搜索窗在时间上比第二搜索窗长,以及其中第一采样率低于第二采样率。,下面是用于确定胶片中的位置的设备及方法专利的具体信息内容。

1.一种用于确定胶片(110)中的位置的设备,所述设备包括:
存储器(420),用于存储按照时间顺序施加于胶片(110)的胶片信息(112,114),其中时标与所存储的胶片信息相关联;
用于接收读取自胶片(110)的一部分并对其进行采样的装置(440),
同步装置(460),形成用于关于匹配将基于第一采样率的读取部分的采样序列与所存储的胶片信息的第一搜索窗进行比较,以获得粗略结果,以及用于关于匹配将基于第二采样率的读取部分的采样序列与所存储的胶片信息的第二搜索窗进行比较,以获得指示胶片(110)的位置的精细结果,其中所存储的胶片信息中的第二搜索窗的位置取决于所述粗略结果,其中搜索窗由时标上的第一时间(T0)和第二时间(T3)定义,其中第一搜索窗在时间上比第二搜索窗长,以及其中第一采样率低于第二采样率。
2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述同步装置(460)形成用于通过相关将读取部分的采样序列与所存储的胶片信息的搜索窗进行比较。
3.根据权利要求1所述的设备,其中,所述同步装置(460)形成用于将基于第一采样率的读取部分的采样序列与每个都基于不同采样率的第一搜索窗的多个版本进行比较,第二搜索窗的位置取决于第一搜索窗的版本,对于第一搜索窗的该版本,与读取部分的采样序列相关联的播放速度和与第一搜索窗的版本相关联的搜索窗播放速度之间的偏差最小。
4.根据权利要求3所述的设备,其中,所述同步装置(460)形成用于基于第一搜索窗来确定第二搜索窗的位置,与一个或多个其它第一搜索窗的一个或多个相关结果相比,通过相关所确定的所述第一搜索窗的相关结果具有更大的峰值-噪声距离。
5.根据权利要求1所述的设备,还包括用于接收读取自胶片的一部分的另一装置,其中,所述部分不同于由所述接收装置所接收的部分。
6.根据权利要求1所述的设备,其中,所述存储装置(420)形成用于存储下混,以及其中所述接收装置(440)形成用于从多个音轨中接收多个测试信号并产生下混。
7.根据权利要求1所述的设备,其中,所述存储装置(420)形成用于另外存储至少另一类型的胶片信息,
还包括除了接收装置(440)之外的至少一个附加接收装置,其中所述一个附加装置形成用于从所述胶片中读取另一类型的胶片信息的一部分,
其中,比较装置(160)形成用于将来自至少两个不同类型的胶片信息的接收部分与相应类型的所存储的胶片信息进行比较,以及
确定装置(180)形成用于通过平均、多数判决或优先级化,根据基于至少两个不同类型的胶片信息的至少两个比较结果,来确定控制信号(190)。
8.一种用于确定胶片(110)中的位置的方法,包括:
接收读取自胶片的一部分,并对其进行采样;以及
关于匹配将基于第一采样率的读取部分的采样序列与所存储的胶片信息(112,114)的第一搜索窗进行比较,以获得粗略结果,其中,所述胶片信息(112,114)被按照时间顺序施加到胶片(100)上,并且时标与所存储的胶片信息相关联;以及
关于匹配将基于第二采样率的读取部分的采样序列与所存储的胶片信息的第二搜索窗进行比较,以获得指示胶片(110)的位置的精细结果,其中所存储的胶片信息中的第二搜索窗的位置取决于所述粗略结果,其中搜索窗由时标上的第一时间(T0)和第二时间(T3)定义,其中第一搜索窗在时间上比第二搜索窗长,以及其中第一采样率低于第二采样率。

说明书全文

用于确定胶片中的位置的设备及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于确定胶片中的位置的设备及方法,以便例如将胶片事件与图像再现同步。

背景技术

[0002] 将音频视频数据以固定格式存储在数据载体(即胶片或磁带)上、或传输通路(即无线电或电话机)上,该固定格式不允许分别通过新颖的音频格式或其它同步或者诸如字幕之类的图像同步的辅助服务而进行扩展。因此,例如随着新音频格式的引入,必须制造具有新音频格式的新的数据载体或胶片拷贝。
[0003] 图8示出了示例性胶片110。在重放期间,分别按照空间顺序或者时间顺序来施加诸如分别被称为“”或“视频帧”的视频信息或图像112以及在数字情况下具有“音频帧”的音频信息或多个模拟或数据音轨114之类的胶片信息。此外,胶片110具有例如预先片孔(advance perforation)116,利用预先片孔来播放胶片。
[0004] 基本上,已知两种方法用于同步补充。
[0005] 第一方法包括利用针对电影院音响的DTS(数字影院系统)或以连接到音频信号的附加通道,将时间码存储在数据载体上。这里的示例是DAB和mp3的辅助数据。将该时间码用于分别与外部数据载体(例如使用DTS的CD)同步地重放声音或附加信息。然而,该方法的缺点是每种附加格式都分别需要数据载体或传输通路上的另外空间,而这也许是不可用的。关于胶片,例如存在针对模拟声音、Dolby数字、DTS、SDDS(索尼动态数字音响)的音轨。然而,专有格式避免了由其它扩展来使用一个扩展的时间码。并不总是能够避免扩展间的相互干扰,一个示例是将MP3中的辅助数据用于来自不同制造商的附加信息和带宽扩展。
[0006] 第二方法基于对用于存储时间码的模拟音轨的不当使用,例如将其用于具有IOSONO系统的原型电影院。然而,本方法的缺点在于模拟音轨存在于所有系统中,并且通常在其它系统的干扰期间将其用作代用解决方案,这意味着模拟音轨的误用妨碍了代用可能性。自动切换到在大多数电影院中所安装的模拟音轨导致以下事实:当在针对Dolby数字或DTS的“现代”音轨上不存在信号时,时间码被作为模拟信号来重放。因此,在原型电影院中,在下面将讨论的纯波场合成再现期间,必须手动地断开多余的模拟再现,因为否则可以通过多余的其它扬声器而听到该时间码。
[0007] 声学波场合成的短WFS超过了格式Dolby、SDDS或DTS的环绕方法。利用WFS,尝试在整个房间内再现真实情况下的空气振动,该空气振动构成了声音。与通过两个或多个扬声器的传统再现(在其中,原始声源的位置的映射局限于扬声器之间的线)相反,波场合成是将对于原始声源为真实的整个声场传送到空间中。这表示可以在空间上准确地定位虚拟声源,并且该虚拟声源甚至像是存在于空间内,并因此可以环绕该虚拟声源。已经实现了在影院系统中具有多达200个扬声器以及在剧场声音系统中具有多达900个扬声器的系统。
[0008] 波场合成是基于Huygens原理,该原理认为可以将波前上的每个点看作元球面波的开始点。通过所有元波之间的干涉,产生与原始波相同的新的波前。
[0009] 这种声音系统已经由数字媒体技术Fraunhofer协会以IOSONO命名开发,并用于Ilmenau电影院。
[0010] 因此,将Ilmenau电影院作为实践示例提及,在该示例中波场合成操作于两种模式。
[0011] 在第一模式中,电影院操作为“真实的”波场合成系统,其中将时间码存储在35mm胶片的模拟音轨上,诸如上述关于第二“不当”方法所讨论的,其中从诸如硬盘或DVD之类的外部介质来播放WFS声音。
[0012] 在第二模式(“兼容再现”)中,通过Dolby处理器将存储于每个35mm胶片中的声音读出,并进行解码,备选地可以分别使用DTS或SDDS,其中如果必要的话,Dolby处理器自动切换到模拟音轨,并通过WFS将所产生的多通路信号映射到虚拟扬声器上。
[0013] 由于这两种模式需要不同的信号路径,因此需要对来自针对模拟信号的读头的信号进行划分,而这导致附加技术努
[0014] 因此,总之,可以认为在当前的电影院胶片卷轴上没有空间用以附着另外的同步音轨,例如针对外部声音系统或字幕系统的同步音轨。直到现在仍然可用的所有电影院声音系统(模拟及数字的)直接通过胶片卷轴上的一个或多个音轨或通过胶片卷轴上的特定制造商的时间码信号来获得其音轨。针对如上所述的两个已知方法,这表示必须制造胶片的新的拷贝,而这通常需要显著的成本。然而,例如Dolby数字和SDDS的音频格式允许现代音频体验,但是仍然没有用于例如字幕或胶片声音记录的外语版本的同步的时间码。
[0015] 因此,Frank Jordan和Jesper Dannow在他们的出版物“GeneratingTimecode Information from Analog Sources”,118th Convention,AudioEngineering Society,2005年5月28至31日,in Barcelona,Spain,Convention Paper 6473中提出了基于模拟音轨来产生时间码。该出版物描述了一种被附着在放映机的模拟音轨上的名称为“soundtitles”的系统。基于音轨的编辑的数字拷贝以及胶片放映机的模拟信号,通过互相关来确定时间信息或时间码。系统“soundtitles”由三个分量组成。核心模“Sync Tracker”产生时间码信号。第二模块“Sync Player”产生例如利用分束器来放映的字幕,第三模块“Clip Player”播放通过无线机传送至电影院观众的同步音频片段
[0016] 先前所描述的现有技术的实质性缺点在于:所存储的声音信号采样自胶片的声音信号之间的比较局限于具有例如一分钟长度的窗口。如果当前采样自胶片的声音信号的一部分不在所存储的声音信号的窗口的范围内,针对胶片中的位置的搜索仍然不成功和/或导致错误位置的确定,并由此导致错误同步。在这种情况下,电影院观众将听到对于画面的错误声音。

发明内容

[0017] 本发明的目的是提供一种用于确定胶片中的位置的有效概念。
[0018] 这个目的由根据权利要求1所述的用于确定胶片中的位置的设备、根据权利要求20所述的用于确定胶片中的位置的方法、以及根据权利要求21所述的计算机程序来实现。
[0019] 本发明基于以下发现:两阶段的方法允许比先前所描述的现有技术更快速且更有效地确定胶片中的位置,在两步骤的方法中,首先在搜索窗中以较低采样率来确定胶片中的适当位置,然后基于上述粗略确定的位置来执行对胶片中的位置的准确确定,其中第二窗较短,并以较高采样率来对第二窗进行采样。
[0020] 因此,根据本发明,提供了一种用于确定胶片中的位置的方法,该方法包括:用于存储按照时间顺序施加到胶片上的胶片信息的存储器,其中时标与所存储的胶片信息相关联;用于接收读取自胶片的一部分的装置;以及同步装置,形成用于将基于第一采样率的读取部分的采样序列与所存储的胶片信息的第一搜索窗进行比较,以获得粗略结果,以及用于将基于第二采样率的读取部分的采样序列与所存储的胶片信息的第二搜索窗进行比较,以获得指示胶片的位置的精细结果,其中所存储的胶片中的第二搜索窗的位置取决于粗略结果,其中第一搜索窗在时间上比第二搜索窗长,以及其中第一采样率低于第二采样率。
[0021] 在一个实施例中,该同步装置形成用于通过与所存储胶片信息的搜索窗的相关来比较读取部分的采样序列。
[0022] 在另一实施例中,该同步装置形成用于将基于第一采样率的读取部分的采样序列与第一搜索窗的多个版本进行比较以获得粗略结果,例如更显著的峰值,作为相关结果,其中第一搜索窗的每个版本都基于不同采样率,以及用于将基于第二采样率的读取部分的采样序列与第二搜索窗的多个版本进行比较,以获得针对胶片中的位置的确定的准确的精细结果,其中第二搜索窗的每个版本都基于不同的采样率。
[0023] 例如,用于确定胶片中的位置的设备及方法可以用于产生针对胶片事件系统的控制信号的设备中,该控制信号将胶片事件与图像再现同步。针对胶片事件的示例是声音、字幕和特殊效果,其中,特殊效果包括例如气流、振动电影院的椅子、气味、或边墙及背墙上的灯光效果。因此,关于音频效果,不同语言(例如同时播放原始版本并翻译成其它语言的版本)以及不同音频技术都是可能的,例如象波场合成一样的数字环绕声系统的同步。因此,例如,确定位置的设备或方法具体地用于胶片的开始相位的同步,但也实现了更高的容错,例如对于胶片中跳跃的容忍,以保证即使在不利条件下的胶片中的位置的最优同步和/或确定。
[0024] 尽管上述和以下示例谈及电影爱好者或电影,本发明不局限于针对电影爱好者的电影胶片,而是在总体上分别涉及电影或视听信号,而与这些信号是否是存储于胶片或其它数据载体和存储介质(例如磁带或硬盘驱动机)上的胶片信息无关。此外,本发明还可用于不具有视频的单纯的音响系统,或者例如本发明可用于通过视频-ID将单纯的视频材料(即,没有声音的材料)与任意事件进行同步。附图说明
[0025] 下列将参考附图,讨论本发明的优选实施例。附图示出了:
[0026] 图1是用于产生针对胶片事件系统的控制信号的设备的优选实施例的基本方框图
[0027] 图2a是用于执行相关的设备的实施例的基本方框图;
[0028] 图2b是用于执行相关的设备的优选实施例的基本方框图;
[0029] 图2c.1是胶片的示例性片段;
[0030] 图2c.2是图2c.1中所示的胶片的片段中的声音信号的示例性曲线图,其具有可变第一重放速度和固定的测试采样率;
[0031] 图2c.3是图2c.1中所示的胶片的片段中的声音信号的示例性曲线图,其具有可变第二重放速度和固定的测试采样率;
[0032] 图2c.4是图2c.1中所示的胶片的片段中的声音信号的示例性曲线图,其具有可变第三重放速度和固定的测试采样率;
[0033] 图2d.1是胶片的两个示例性片段;
[0034] 图2d.2是胶片的参考声音信号的示例性曲线图;
[0035] 图2d.3是针对胶片的片段的基于第一重放速度和固定测试采样率的测试声音信号的示例性曲线图;
[0036] 图2d.4是由根据图2d.2的参考声音信号与根据图2d.3的测试声音信号的相关所产生的示例性第一相关结果;
[0037] 图2d.5是根据图2d.1的胶片的两个示例性片段;
[0038] 图2d.6是根据图2d.2的胶片的参考声音信号的示例性曲线图;
[0039] 图2d.7是针对胶片的片段的基于第二重放速度和固定测试采样率的测试声音信号的示例性曲线图;
[0040] 图2d.8是由根据图2d.6的参考声音信号与根据图2d.7的测试声音信号的相关所产生的示例性第二相关结果;
[0041] 图3a是用于基于指纹表示来确定胶片中的一部分的设备的优选实施例的基本方框图;
[0042] 图3b.1是胶片的两个片段;
[0043] 图3b.2是针对根据图3b.1的两个片段的参考声音信号的示例性曲线图;
[0044] 图4是用于基于对位置的粗略以及随后精细的确定来确定胶片中的位置的设备的优选实施例的基本方框图;
[0045] 图5a是用于产生针对胶片事件系统的控制信号的设备的优选实施例的基本方框图;
[0046] 图5b.1是胶片的两个片段;
[0047] 图5b.2是针对胶片的第一片段的参考声音信号的示例性曲线图;
[0048] 图5b.3是针对胶片的第二片段的测试声音信号的示例性曲线图;
[0049] 图5b.4是由根据图5b.2的参考声音信号与根据图5b.3的测试声音信号的相关所产生的示例性相关结果;
[0050] 图6a是具有用于产生针对胶片事件系统的控制信号的设备以及胶片事件系统的示例性电影放映系统的基本方框图;
[0051] 图6b是具有用于产生控制信号的设备以及示例性音频胶片事件系统的示例性电影放映系统的基本方框图;
[0052] 图7是时标与胶片信息的示例性联系的示意性表示;
[0053] 图8是具有所施加的胶片信息的示例性胶片的示意性表示。

具体实施方式

[0054] 在本发明或优选实施例的以下描述中,分别将相同的附图标记用于相似或相同的元件。
[0055] 在下文中,将关于使用施加到胶片上的声音信号作为胶片信息的实施例对本发明进行更加详细的描述。然而,这并非限制本发明,而是用作例证目的。
[0056] 图1示出了用于产生针对胶片事件系统的控制信号的设备的基本方框图以及上述关于图8已说明的示例性胶片110,其中用于产生控制信号的设备包括:用于存储胶片信息的装置120;用于接收读取自胶片的片段的装置140;用于将所读取的片段与所存储的胶片信息112、114进行比较的装置160;以及用于基于上述比较和时标来确定控制信号的装置180。
[0057] 例如,所存储的视频信息112、114分别包括声音或音频信号、或者分别包括图像或视频信号,或者还包括当前可以在胶片上找到的标签,并且例如该标签分别确定在哪儿打开光圈或者何时开始播放胶片或者何时停止该胶片。例如,所存储的音频和/或视频信号是数字化的形式,优选为压缩形式以减小存储器需求。
[0058] 数字化存储的优点是胶片信息的存储图像的简单且特别是无误差的再现性。
[0059] 与传统系统相反,如上所述,胶片保持不变,例如仅在制造胶片时,产生一次胶片信息的存储图像。
[0060] 在通过胶片重放设备(例如胶片放映机)来重放该胶片时,包含在音轨114上的声音信号由接收装置140所接收并针对比较装置160来编辑该声音信号,例如使用给定采样率来对该声音信号进行采样,并分别将其作为给定长度的片段或给定数目的采样率来传递。
[0061] 装置160形成用于将读取自胶片的所述片段与所存储的胶片信息进行比较,其中,该比较装置160可以形成用于将该读取片段与全部存储信息进行比较,然而优选地,该比较设备160形成用于将该读取片段与存储胶片信息的片段进行比较,以最小化计算努力。例如,可以通过互相关来进行上述比较,也可以通过计算差值来进行上述比较,例如通过计算压缩的散列和并在数据库中搜索相同的值来进行。上述比较可以只基于声音信号、只基于视频信号、声音信号和视频信号的比较、以及对上述特征的评价的组合。确定装置180基于比较装置160的比较结果和时标来确定控制信号190。通过控制信号190来控制胶片事件系统,例如,这基于控制信号190在时间上与重放胶片110同步地产生了WFS声音信号或字幕。因此,可以形成用于产生控制信号的设备或者具体地用于确定控制信号的装置180,使得该控制信号是任意专有或标准的时间码格式,例如根据SMPTE(电影与电视工程师学会)进行标准化的LTC时间码格式(LTC=纵向时间码)
[0062] 时间同步表示胶片事件系统基于控制信号190产生与刚刚重放的胶片的位置的时标上的时间相对应的同步事件,在所存储的胶片信息中,时标上的时间与该同步事件相关联。
[0063] 因此,不同于所说明的实施例,可以使用任意胶片重放设备来代替胶片放映机,可以使用任意胶片格式,例如无声电影(例如,基于视频信息而同步)、具有模拟或数字音轨的胶片、具有一个音轨或多个并行音轨的胶片,或者作为胶片的备选,可以使用其它任何存储介质,例如磁带或硬盘驱动器,为了与未来的胶片重放设备兼容,胶片的格式不能或者必须不改变,然而为此同时要将其它胶片事件同步。
[0064] 在优选实施例中,使用声音信号作为用于同步的胶片信息。因此,使用给定采样率(这将在下文中称为测试采样率)来对读取自胶片的片段进行采样,以产生测试声音信号,并以数字形式来存储所存储的胶片信息,其中下文中将所存储的胶片信息称为参考信号,并通过互相关在比较装置160中将测试声音信号与参考声音信号进行比较。
[0065] 在一个实施例中,测试信号采样率和参考信号采样率是不可变的,即固定的。例如,比较装置160可形成用于基于第一测试声音信号和第一参考声音信号在第一时间上产生第一相关结果,以确定时标的第一时间,以及用于基于第二测试声音信号和第二参考声音信号在第二时间上产生第二相关结果,以确定时标的第二时间,从而例如分别确定时间差或重放速度,或确定与目标或参考重放速度相比的速度差。基于此,确定装置180确定用于同步例如胶片事件系统的控制信号。
[0066] 然而,固定采样率的缺点在于:相关结果随着测试重放速度的改变而减小,并且胶片中的时间或位置的确定精度由此变得不准确,并且由此同步下降。这个缺点可以通过改变采样率来补偿,采样率表示测试采样率和/或参考采样率。
[0067] 图2示出了用于执行能够以可变重放速度来播放的测试声音信号与作为测试声音信号的数字存储版本的参考声音信号之间的相关的设备的基本方框图,其中用于执行相关的设备包括:用于确定测试重放速度的测量的装置210;用于改变测试采样率或参考采样率的装置230;以及比较装置250。装置230形成用于改变对测试声音信号270进行采样的测试采样率,以产生修改的测试信号272,或用于改变参考采样率,以基于参考声音信号274来产生修改的参考声音信号。此外,改变装置230形成用于改变测试采样率或参考采样率,使得与测试声音信号相关联的测试重放速度或与修改后的参考声音信号276相关联的参考重放速度之间的偏差减小,或者与修改后的测试声音信号272相关联的测试重放速度和与参考声音信号274相关联的参考重放速度之间的偏差减小,或者与修改后的测试声音信号272相关联的测试重放速度和与修改后的参考声音信号276相关联的参考重放速度之间的偏差减小,其中下面将分别更详细地讨论术语重放速度或可变重放速度的问题。
[0068] 用于将修改后的声音信号272与参考声音信号274、或测试声音信号270与修改后的参考声音信号276、或修改后的测试声音信号272与修改后的参考声音信号276进行比较的装置250形成用于确定相关的结果278。
[0069] 例如,可以将如图2a所示的用于执行相关的设备的实施例用作用于产生胶片事件系统的控制信号的设备(例如如图1所示)中的比较装置160。
[0070] 图2b示出了用于执行测试声音信号与参考声音信号之间的相关的设备的优选实施例的基本方框图。
[0071] 图2b示出了用于存储参考声音信号274的装置280,该参考声音信号274是测试声音信号270的数字版本,其中参考声音信号274是之前基于给定存储参考重放速度和存储参考采样率产生的。
[0072] 以可变测试重放速度重放该测试声音信号,并以测试采样率对其进行采样,从而产生测试声音信号270。
[0073] 用于确定对测试声音信号270的测试重放速度的测量的装置210基于针对测试重放速度的测量来控制改变装置230。改变装置230控制采样率转换器232以及可变采样器234的参考或采样率,其中该采样率转换器232形成用于基于不同的存储参考采样速度和/或存储参考采样率,将基于存储参考重放速度和存储参考采样率的参考声音信号转换成对应于参考声音信号的修改的参考声音信号276,以及其中该可变采样器234形成用于以不同于标准或基本采样率的可变采样率来对测试声音信号进行采样,以产生修改的测试声音信号272。
[0074] 不同于图2b,还可以形成用于执行相关的设备,使得总是通过可变采样器234将测试声音信号270提供给比较装置250,其中分别在改变装置230的控制下,形成可变采样器234,使得可变测试采样率之一与标准或基本采样率相对应,并且使得总是通过参考采样率转换器232将参考声音信号274提供给比较装置250,并形成参考采样率转换器232,使得参考采样率转换器232以未修改的形式将参考声音信号274传递到比较设备250。
[0075] 将与修改后的测试声音信号272进行比较的测试声音信号270以及与修改后的声音信号276进行比较的参考声音信号独立提供给图2b中所选的比较装置250的表示用来例证备选实施例或实现的可能性。
[0076] 因此,例如在比较装置250形成用来将修改后的测试声音信号272与未修改的参考声音信号274进行比较的一个实施例中,不需要参考采样率转换器234,或者根据图2b的用于执行相关的设备没有参考采样率转换器232。按照同样的方式,形成用于将未修改的测试声音信号270与修改后的参考声音信号246进行比较的比较设备250不具有可变采样器234。
[0077] 在另一实施例中,存储装置280是用于存储胶片信息的装置,其中时标与所存储的胶片信息相关联,并且例如该测试声音信号270是电影声音信号。然后,例如可以将根据图2b的用于执行相关的设备用作根据图1的比较装置160。
[0078] 图2c.1示出了如图1所示的具有音轨114的示例性胶片110的片段。在图2c.1中,指示了胶片110中的两个位置:第一位置(又称为位置L1),以及第二位置(又称为位置L2)。两个位置L1和L2定义了胶片110上长度为ΔL=L1-L2的片段。
[0079] 图2c.2示出了与图2c.1中所描述的位置L1和L2之间的片段相关联的测试声音信号的示例性曲线图,其中将播放胶片的位置L1的时间表示为时间T1,以及将播放胶片的位置L2的时间表示为时间T2。时间段ΔT=T1-T2取决于各个片段的长度以及胶片的重放速度v。以下公式分别适用:
[0080] ΔT=ΔL/v或
[0081] T2-T1=(L2-L1)/v。
[0082] 当以采样率f=1/Δt对测试声音信号进行采样时(其中Δt是采样周期,并且ΔT=n·ΔT),可以将该测试声音信号示出为n+1个采样的序列,如图2c.2中以n=10示例性指示的。
[0083] 当以重放速度v和采样率f=1/Δt来重放胶片时,分别将L1与L2之间或T1与T2之间的胶片中的片段分为例如n个周期,或者分别由n+1个采样来表示。以下公式分别适用:
[0084] n=ΔL/(Δt·v),或
[0085] n=ΔL·f/v。
[0086] 这分别表示针对给定胶片片段ΔL的采样周期或采样的数量与采样率f成正比,或者与采样周期Δt成反比。换言之,在n或采样数量n+1要固定时,在具有固定长度ΔL的片段中,商“f/v”或乘积“Δt.v”分别必须固定。
[0087] 在这种情况下,如果第一采样相等,则在上述条件下,各个采样也相等。
[0088] 因此,在分别以存储采样率fmemory和存储重放速度Vmemory产生存储的胶片信息或参考声音信号时,例如,分别由nmemory+1个参考采样来表示并存储胶片信息的存储片段或测试声音信号。
[0089] 为了例证事实,图2c.2至2c.4示出了针对固定采样率f或固定采样周期Δt以及可变采样速度的位置L1和L2之间的胶片片段的示例性采样或存储,其中图2.c2示出了第一重放速度v1的示例性采样或存储,图2c.3示出了以第二重放速度v2对胶片中的相同片段的采样或存储,以及图2c.4示出了针对第三采样速度v3的胶片中的相同片段的采样。因此,在这个示例中,v1是v2的一半,并且是v3的两倍:v1=v2/2以及v1=2·v3。
[0090] 图2c.2至图2c.4中所示的所有这三个声音信号在位置L1或相应的时间T1处具有相同的采样。因此,对应地,如图2c.2至2c.4中示例性例证的,由n1+1=11个采样来表示图2c.2中的存储图像信息或参考声音信号,在图2c.3中由n2+1=6个采样表示胶片中的相同片段,以及在图2c.4中,由n3+1=21个采样表示胶片中的相同片段。
[0091] 如在图2c.2至图2c.4中可见的,由于采样率固定,重放速度v的增加对应于声音信号的时间压缩,即如图2c.3中所指示的,图2c.2中的重放速度v1的加倍导致T2-T1和n的减半,以及重放速度v减少对应于声音信号的时间扩展,即如图2c.4中所指示的,图2c.2中的重放速度v1的减半导致T2-T1和n的加倍。
[0092] 图2d.1和2d.2仅与图2c.1和2c.2相对应。与图2c.1相比,图2d.1示出了定义了关于胶片以及施加至其上的胶片信息的搜索片段或搜索窗的两个附加位置,其中,由L0指示搜索窗的第一位置,以及由L3指示搜索窗的第二位置,其中位置L0和L3之间的片段大于由位置L1和L2所定义的片段,或者ΔLwindow>ΔL(其中ΔLwindow=L3-L0以及ΔL=L2-L1)适用。对应地,在图2d.2中,在图2c.2之外添加了表示基于给定重放速度的与位置L0相关联的时间的时间T0以及表示基于给定采样重放速度的与位置L3相关联的时间的时间t3。
[0093] 关于存储胶片信息或参考声音信号以及附加存储的时标的产生,这分别表示;例如,T0定义了与位置L0相关联的时标上的时间,时间T1定义了与位置L1相关联的时标上的时间,时间T2定义了与位置L2相关联的时标上的时间,以及时间t3定义了与胶片上的位置L3相关联的时标上的时间。
[0094] 图2d.3与图2c.2相对应。
[0095] 在下文中,关于图2d.2至2d.4,将分别对通过相关的两个信号的比较的基本曲线图或比较两个信号时的可变重放速度的问题进行示例性表示和讨论。
[0096] 因此,图2d.3示出了施加至胶片上的当前读取的胶片信息或测试声音信号270,图2d.2示出了在由图2d.2和图2d.3所表示的最优情况下的存储胶片信息或参考声音信息,产生参考声音信号的存储重放速度和存储采样率分别与测试声音信号的重放速度和测试声音信号或如上述所提到的采样率相对应,存储采样率fmemory和存储重放速度Vmemory的商与测试声音信号f的采样率和测试声音信号v的重放速度的商相对应。在这种情况下,由T1和T2定义的参考声音信号或者参考声音信号的片段可以准确地与表示T1和T2之间的片段的测试声音信号相对应,更精确地,如图2d.4中示例性例证的,可以通过相关来获得确定的局部最大值或相关峰值。
[0097] 峰值的位置指示测试声音信号相对于参考声音信号或搜索窗的时间偏移。基于此,可以确定关于所存储的时标的当前时间。
[0098] 与图2d.1至2d.4相反地,图2d.5至2d.8示出了示例,在其中,与图2d.2中所指示的测试声音信号的重放速度相比,在图2d.7中所指示的测试声音信号的重放速度减小。
[0099] 图2d.5与图2d.1相对应。图2d.6与图2d.2相对应,这意味着图2d.6表示基于存储采样率fmemory和存储采样速度vmemory的参考声音信号的示例性曲线图。图2d.7示出了基于相对于2d.3或图2d.6为不变的测试采样率f(但是测试声音信号的重放速度v′减小地改变)的测试声音信号的示例性曲线图或示例性采样。
[0100] 关于考虑中的时间段ΔT,这意味着在具有减小的速度v′的相同时间段ΔT中,仅重放胶片中的较小片段或根据ΔL′=v′.ΔT的较小长度ΔL′的片段,因此关于刚好在时间段Δ′之后播放的胶片,如图2d.5所示,在位置L2之前仅达到一个位置L2′。关于参考声音信号以及与其相关联的时标,如图2d.7中所示,时标的时间T2′与位置L2′相关联。
[0101] 关于测试声音信号中的各个采样,这表示由胶片中的音轨所预定的测试声音信号的“空间”曲线图是不变的,因此以较低的重放速度,v′与采样周期Δt或相应的空间采样片段Δ1′(小于Δ1)相对应,因此如图2d.7所示,与图2d.6相比,测试声音信号的采样关于“空间”信号曲线图“迁移”到左边。
[0102] 在相反的情况下,其中改变的重放速度v′大于存储重放速度vmemory,则发生相反的情况,其中在相同周期Δt中,重放较长的空间片段Δ1,因此测试声音信号的采样在测试声音信号的“空间”曲线图中“迁移”到信号曲线的“右边”。
[0103] 因此,利用改变的重放速度,无论该重放速度是高于或低于存储重放速度vmemory,比较的结果都减小,因为即使利用别的最优条件,测试声音信号和参考声音信号也再现胶片中的两个不同的空间片段。存储重放速度越偏离测试重放速度,比较的结果变得越差。在通过相关进行比较时,局部最大值或峰值的量减小,并且最大值本身变得更宽且更平坦,所以关于时标的时间确定变得越来越不准确,直到不再可能出现最大值。
[0104] 在实际条件下,例如测试声音信号的重放速度不仅在不同的胶片放映机之间变化,而且还可以在电影期间变化。因此,精确的重调对于保证整个电影期间的同步是至关重要的。
[0105] 因此,为了表示具有相同采样的胶片中的相同片段,根据测试声音信号和参考声音信号的采样率和重放速度的商必须相等的上述条件,用于执行相关的设备改变测试声音信号的采样率或参考声音信号的参考率,以便如上所述最小化测试声音信号的可变重放速度的不利作用。
[0106] 在之前以存储采样率所产生的数字参考声音信号中,重放速度的改变受采样率转换的影响,其中,例如对所存储的参考声音信号274进行相应的内插,以产生具有与改变的重放速度相对应的采样率的参考声音信号。
[0107] 图2d.1-2d.8表示简化示例,其中,为了简单起见,假设存储重放速度vmemory对应于用于产生测试声音信号的播放器的正常或普通重放速度。然而,如上所述,采样率f和重放速度v的商是对于参考声音信号和测试声音信号必须相等的量,以便如上所述能够表示具有相同采样的胶片的相同片段。例如,当产生参考声音信号时,可以在使采样率加倍的同时使用两倍的重放速度。
[0108] 在根据图2b的实施例中,确定装置210可以基于相关的结果278来确定针对测试重放速度的测量。
[0109] 一种方法是使用单一相关结果来确定重放速度的测量,通过对例如峰值的幅度与给定阈值进行比较,以便确定测试声音信号和参考声音信号的重放速度之间的偏差是否位于给定范围内。
[0110] 在优选实施例中,将基于不同参考采样率或对应于不同参考重放速度的至少两个不同的参考声音信号与测试声音信号进行比较,以便例如通过质量评价来比较相关的结果,将参考图5对此进行更详细的讨论,以便基于已知采样率和已知存储重放速度,从比较结果中确定最相似的参考声音信号,并因此确定针对测试声音信号的重放速度的测量。因此,可以相继形成不同的参考声音信号,并将其与测试声音信号进行比较,或者可以同时形成并进行比较。
[0111] 用于执行相关的设备的特别优选实施例在先前比较中分别基于不同的参考采样率而产生三个参考声音信号,其中三个采样率中的中间采样率的参考声音信号是基于具有最佳质量或与测试声音信号的最大匹配的参考声音信号的参考采样率的,两个其它参考声音信号中的每个分别具有高于或低于中间参考声音信号的参考采样率的参考采样率。这是由改变装置230基于确定测试重放速度的测量的确定装置210的输出信号所控制的。因此,保证了参考声音信号的参考采样率或参考重放速度分别适配于测试声音信号的重放速度或参考采样率。
[0112] 图3a示出了如图8所示的示例性胶片以及用于确定胶片中的位置的设备的基本方框图。
[0113] 例如,可以将如图3a所示的用于确定胶片中的位置的设备的实施例用于在用于产生针对胶片事件系统的控制信号的设备(如图1所示)中,作为用于确定控制信号的装置180。
[0114] 用于确定胶片中的位置的设备包括:用于存储胶片信息的参考指纹表示的存储器320,其中形成指纹表示,使得该指纹表示的时间曲线取决于胶片信息的时间曲线,以及其中,时标与所存储的参考指纹表示相关联;用于接收从胶片读取的片段的装置340;用于从读入片段中提取出测试指纹表示的装置350;以及用于将测试指纹表示与参考指纹表示进行比较,以便基于比较和时标来确定胶片中的位置的装置360。
[0115] 在优选实施例中,指纹表示包括具有频谱平坦度形式的表示,其中指纹表示的时间曲线包括频谱平坦度的时间曲线。
[0116] 例如,图3b.1分别示出了如图8所示的示例性胶片110。因此,在以给定重放速度播放胶片时,例如,时标的时间T100与胶片的位置L100相对应,时标的时间T103与位置L103相对应,时标的时间T113与位置L113相对应,并且时标的时间T116与位置L116相对应。
[0117] 在产生胶片信息的参考指纹标识的步骤中,在一个实施例中,针对胶片的特定空间或时间片段来确定指纹。
[0118] 例如,图3b.2示出了包括从位置L100到L113或T100到T113的片段的第一片段和包括从位置L103到位置L113或从时间T103到时间T113的片段的第二片段。基于这些片段,例如基于频谱分析、傅立叶变换、或特征提取的其它方法,产生与片段相关联的指纹。在特别优2
选的实施例中,指纹包括根据功率密度谱所计算的频谱平坦度γx,因此针对每个片段确定频谱平坦度的值,并且频谱平坦度的序列依赖于胶片信息(例如与时标关联存储于存储器
320中的声音信号)的时间曲线。
[0119] 根据需求(例如,关于对胶片中的位置的确定的唯一性或精确性),确定片段的采样率、长度或持续时间,或者两个连续片段之间的距离。片段越长,对总体特征的说明越清楚,采样率越高和/或两个片段之间的距离越小,则可以越精确地确定胶片中的位置。采样率越高,片段越长,并且片段之间的距离越小,则针对参考信号的存储需求或者计算功率信号处理的需求越高。
[0120] 具有频谱平坦度形式的指纹表示的显著优点在于:例如与相同片段的功率密度谱的完整存储相比,其存储需求较低。优选地,将频谱平坦度的曲线或序列用作片段的指纹。
[0121] 图4a示出了如图8所指示的示例性胶片110,以及用于确定具有按照时间顺序所施加的胶片信息的胶片中的位置的设备。
[0122] 例如,可以将如图4a所示的用于确定胶片中的位置的设备的实施例用于如图1所示的用于产生针对胶片事件系统的控制信号的设备中,作为用于确定控制信号的装置180。
[0123] 用于确定位置的设备具有:用于存储按照时间顺序施加至胶片的胶片信息的存储器420,其中时标与所存储的胶片信息相关联;用于接收读取自胶片的片段的装置440;以及同步装置460,形成用于将基于第一采样率的读取部分的采样序列与所存储的胶片信息的第一搜索窗进行比较以获得粗略的结果,以及将基于第二采样率的读取片段的采样序列与所存储的胶片信息的第二搜索窗进行比较以获得针对胶片位置的精细结果,其中所存储的胶片信息中的第二搜索窗的位置取决于粗略的结果,以及其中第一搜索窗在时间上比第二搜索窗长,以及此外第一采样率低于第二采样率。
[0124] 图5a示出了如图8所指示的示例性胶片10,以及用于产生针对胶片事件系统的控制信号的设备的优选实施例,该设备形成用于基于施加至从胶片中读取的音频信号或测试声音信号的片段的胶片的模拟音轨来确定控制信号,并经由时标将测试声音信号和参考声音信号进行比较,确定与时标相关联的测试声音信号的存储数字版本(下文中称为参考声音信号)。
[0125] 图5a示出了用于产生针对具有与第一A/D转换器544(A/D=模拟/数字)相连的第一胶片声音采样器542的胶片事件系统的控制信号的设备的优选实施例,其中,该第一A/D转换器544与第一特征提取器552、用于基于第一采样率与第一参考声音信号相关的第一装置562用于基于第二采样率与第二参考声音信号相关的第二装置564、以及用于基于第三采样率与第三参考声音信号相关的第三装置566相连。用于相关的第一装置562的输入端、用于相关的第二装置564的输入端、用于相关的第三装置566的输入端与采样率转换器(SRC)232的输出端相连。
[0126] 用于相关的第一装置562的输出端、用于相关的第二装置564的输出端、用于相关的第三装置566的输出端与用于质量评价的第一装置568的输入端相连。用于质量评价的装置568则与采样率转换器232以及用于采样器选择的装置570相连,其中用于采样器选择的装置570的输出端与定时器582的输入端相连。定时器582则与所存储的音轨或用于存储音轨的装置522相连,其中用于存储音轨的装置522的输出端与采样率转换器232的输入端相连。
[0127] 第一特征提取器552的输入端与用于比较具有例如特征分级器和特征数据库的特征的装置554的输入端相连,其中用于比较特征的装置554的输出端与定时器582的输入端相连。
[0128] 定时器582的输出端与产生时间码的装置584的输入端相连,装置584具有时间码数据库或与时间码数据库相连,其中用于产生时间码的装置584的输出端与用于平滑时间码的装置586的输入端相连,其中用于平滑时间码的装置586还形成用于输出时间码592,其中用于平滑时间码的装置586的输出端与字时钟发生器588的输入端相连,该字时钟发生器588形成用于输出字时钟信号594。
[0129] 可选地,用于产生针对胶片事件系统的控制信号的设备还具有第二胶片声音采样器542′,第二胶片声音采样器542′与第二A/D转换器544′相连,第二A/D转换器544′与第二特征提取器522′、用于基于第一采样率与第四参考声音信号相关的第四装置
562′、用于基于第二采样率与第五参考声音信号相关的第五装置564′、以及用于基于第三采样率与第六参考声音信号相关的第六装置566′相连。
[0130] 用于相关的第四装置562′的输出端、用于相关的第五装置564′的输出端、以及用于相关的第六装置566′的输出端与用于质量评价的第二装置568′的输入端相连,其中用于质量评价的第二装置568′的一个输出端连接到偏移量补偿569,而另一个输出端连接到采样率转换器232的输入端,以及其中用于偏移量补偿的装置569还与采样器选择570相连。
[0131] 因此,按照使得用于产生控制信号的设备具有足够的时间来进行同步的方式来定位第一胶片声音采样器542(也称为主采样器)。因此,第一胶片声音采样器542提供了预延迟的信号。在同步时,增加相关窗宽度或测试声音信号的选择的宽度。基于胶片卷轴上的孔眼,可以精确地调整预延迟的时间差。首先推荐三秒。
[0132] 在下文中,将更详细地讨论用于产生针对胶片事件系统的控制信号的设备的实施例的操作模式,其中将基于由第一胶片声音采样器542产生的测试声音信号或其信号处理链来讨论其原理,因为第二可选信号处理链或由第二胶片声音采样器542′所产生的测试声音信号的信号处理对应于第一可选信号处理链,并且因此将只详细讨论用于偏移量补偿的装置569。
[0133] 第一胶片声音采样器542分别从胶片的音轨中读取出声音信号或者从胶片的音频中采样声音信号,并将该信号传递到第一A/D转换器544,其中第一A/D转换器544形成用于基于第一胶片采样器542的采样率以及读取音轨或胶片信息的胶片的重放速度,来产生数据音频信号或测试声音信号。
[0134] 基于测试声音信号270,提取出一个或多个特征,或形成测试指纹表示。对于特征提取或指纹表示,例如使用频谱平坦度作为特征或指纹。然后,通过用于比较特征或指纹表示的装置544,将测试指纹表示与参考指纹表示进行比较,其中如上所述,形成指纹表示,使得指纹表示的时间曲线取决于胶片信息的时间曲线,以及其中,时标与存储在用于比较特征的装置544中的参考指纹表示相关联,以及比较装置544形成用于基于测试指纹表示与参考指纹表示以及时标的比较来确定胶片中的位置或产生时间码信号544Z。
[0135] 基于所存储的参考声音信号274,采样率转换器产生具有微小差别的采样率的相同信号,即,用于要并行计算的相关的修改的声音信号。因此,包括了修改的声音信号具有与原始参考声音信号相同的采样率的情况,因此针对下文中对图5的讨论,通常使用术语参考声音信号。
[0136] 换言之,采样率转换器232分别产生三个参考声音信号276或修改的参考声音信号276,其中第一参考声音信号基于第一采样率,并被提供给第一装置562用于相关,其中第二参考声音信号276基于第二采样率,并被提供给第二装置564用于相关,以及第三参考声音信号276基于第三采样率,并被提供给第三装置566用于相关。采样率转换器232分别将具有不同采样率的稍有分级的信号提供用于进行相关,或者提供给装置562、564、566用于相关,其中始终根据来自相关的先前所测量的最大峰噪比的值来调整采样率。一个相关每次接收到具有此采样率的修改的声音信号时,另一相关接收另一个稍微低的采样率(低一级别),以及另一相关接收稍微高级别的采样率。从而保证了采样率转换器可以分别调谐或者同步到模拟声音信号的速度改变。
[0137] 优选地用于存储音轨的装置522以及采样率转换器232形成用于使用2n的窗口宽度来以较小努力经由快速傅立叶变换(FFT)来计算较大的计算窗口。可以并行计算多于三个相关,以便补偿声音检验中的突然跳跃。选择较大的相关窗口,以获得显著的相关峰值。为了获得采样或采样周期的相关峰值的检测精确度,可以分别使用对输入信号或测试声音信号的过采样
[0138] 用于存储音轨的装置522根据所提供的定时器582的时间码信号582z来输出相关窗口长度的参考声音信号,其中该相关窗口为在其中搜索测试声音信号的搜索窗口。
[0139] 用于质量评价的第一装置568形成用于分别在信号的互相关结果或信号量中执行最大值搜索,以及依靠与其它峰值和互相关相比的相关峰值的高度来为互相关的结果的质量进行加权,或者关于峰值到噪声的距离来确定每次单独相关的质量。
[0140] 基于质量评价,分别确定具有最佳质量因素或质量的参考声音信号,并基于具有最佳质量或质量因素的参考声音信号的峰值的位置,确定峰值相对于搜索窗口的偏移,以及例如,将其作为测量的与实际有效的时间码之间的时间码差或者相对时间码而输出。
[0141] 根据质量评价的结果,用于质量评价的第一装置568将控制信号568A发送到采样率转换器232,该采样率转换器232仅区别三个信号值“0”、“+1”和“-1”,其中例如,对于“0”,保持最后一次采样率转换或相关的采样率,因为由具有中间采样率的修改的声音信号所产生的相关被确定为具有最高质量的一个,其中对于“+1”,关于最后一次采样率转换或相关来将采样率增加一级,因为由具有最高采样率的修改的声音信号所产生的相关被确定为具有最高质量的一个,以及对于“-1”,关于前一次采样率转换或相关来将采样率增加一级,因为由具有最低参考采样率的测试声音信号和修改的声音信号所产生的相关被确定为具有最佳相关结果或最佳峰值到噪声距离。
[0142] 换言之,根据获得最佳相关峰值的采样率(第一、第二或第三),将采样率转换器增加或减小采样率值的变化增量,或者控制使得其不执行采样率转换。
[0143] 因此,相关用于解决两个主要方面的问题。首先,基于来自于相关的时间码差值,确定胶片中的位置或者确定胶片中的时间。第二,确定重放速度的测量,以便确定最优参考采样率或参考采样率的最优采样率转换。因此,对采样率的适配或产生适配的采样重放速度分别再次允许改进相关结果,因此分别改进了胶片中的时间确定或位置确定,并由此改进了同步和预测。
[0144] 执行根据图5的优选实施例,以通过信号分析来检测具有特定特性的信号部分,以便在同步期间抑制这些信号部分,并由此避免了错误检测或同步,或者避免了时间轴的随机变动。
[0145] 例如,这种特性可以是信号分量的响度或信号的“问题”,并且对有疑问的组件的信号分析或检测可以基于SNR(信噪比)、PNR(峰噪比)、频谱功率或功率密度谱、频谱平坦度或对时间序列的平均。
[0146] 例如,在峰值噪声值或峰值噪声距离的阈值以下,可以将时间码之差检测为无效。或者如果确定了具有相似峰值噪声距离的多个峰值,则也可以将时间码之差检测为无效。
[0147] 此外,由于数字采样过程的较高均衡噪声,与静态信号分量(即具有低幅度的信号分量)相关的质量低于与吵闹的信号的相关的质量,因此基于阈值或自适应地抑制静态信号分量,以避免时间轴的随机变动。此外,信号能量可以是另外的质量特征。
[0148] 另一示例是对问题的抑制,由于重复的信号分量,避免了含混不清以及据此避免了例如错误同步。
[0149] 此外,还可以将有问题的信号分量或部分作为元数据来用信号表示,以便例如抑制这些信号分量,而与当前相关的质量无关。
[0150] 用于产生时间码的装置584形成用于基于定时器582(例如,其可以基于内部或专用时间码)的时间码信号582z,来将其转换成标准时间码或基于标准时间码的时间码信号。
[0151] 由内部时钟(相关的间隔或频率)、粗略的音频ID指纹或指纹表示(例如,来自特征确定或指纹表示的时间码信号554z)、以及所确定的相关差(例如根据用于采样器选择的装置570的相关所确定的时间码差信号570z)来控制定时器582。该定时器必须执行对相关信号(最高优先级)、来自特征确定的时间码以及内部时钟(最低优先级)的优先级化。
[0152] 例如,用于平滑时间码的装置586形成用于平滑时间码信号584z,以避免严重跳跃的时间码或者在不存在来自相关的时间码的情况下找到有用中间值,以补偿模拟声音的中断。由用于平滑时间码的装置586所产生的时间码信号592优选地为标准时间码,通过该时间码来同步或控制胶片事件系统。然而,如果所包括的声音重放信号是数字的,则还可以通过慢调节的相环(PLL)将时间码信号592用来产生相应的采样时钟。这种锁相环可用作完整设备,因此并非本专利的主旨。
[0153] 可选地,可以使用对于放映透镜具有时间差偏移量的一个以上的胶片采样器,来改进胶片抵御损坏的鲁棒性,或者用于不适当部分的同步。
[0154] 例如,由于第二胶片声音采样器542′已经存在于传统的电影院系统中,所以可以使用第二胶片声音采样器542′。这里,可以由附在电影院胶片上的不同位置处的胶片声音采样器542、542′来桥接模拟声音中的中断,由于胶片声音中的短暂中断,至少一个采样器(第一胶片声音采样器542或第二胶片声音采样器542′)为相关及关联同步提供足够信号的可能性增大。
[0155] 此外,可选地,例如,可以使用针对模拟声音、Dolby数字声音(包括解码器)、DTS数字声音(包括DTS解码器)、或不同的声音以及上述的组合的不同采样器,作为参考音轨和/或测试音轨。
[0156] 这里,可以通过使用平均、多数判决或优先级化,自动或通过所产生的时间信息的元数据以及单声道上的下混,将各个音轨用于比较。
[0157] 通常,可以将不同的采样器用于不同声音格式和/或在时间上具有不同的偏移差的不同胶片采样器。
[0158] 使用单声道的下混具有如下优点:在使用单声道音轨作为存储音轨时,与存储相比,需要例如五个声道。
[0159] 对多个(即多于一个)音轨(即无下混)的存储意味着:将所有声道彼此独立地存储,然后例如上述所讨论的,必须执行相应的比较或多数判决,以便通过使用特定声道、实际音轨以及所存储的音轨的相应声道来执行同步。
[0160] 在胶片放映或胶片事件系统的同步期间,初始化阶段或第一同步和声音之后的同步分别分成两个重要阶段。
[0161] 因此,由于尚未执行同步,优选实施例在开始处计算三个以上并行相关,这表示分别将具有不同采样率的三个以上参考声音信号与测试声音信号进行比较或相关,以便尽快确定测试声音信号的适当采样率或采样速度。因此,在相关之一具有最佳信号噪声距离之前,可以相继测试不同的采样率。
[0162] 备选地或另外地,第一特征提取器552和用于特征分级的装置554连同数据库一起提供了用于定义胶片中的粗略位置的粗略的绝对时间码值,以便在第二步骤中,例如通过相关来执行对胶片的位置的确定或精细的时间码确定。只要进行了同步,则可以使用三个相关来同步胶片放映期间的测试声音信号的重放速度的改变。
[0163] 胶片中的位置或与该位置相关联的时间与时标(时间码)相关联的精度取决于参考声音信号的采样率和测试声音信号的采样率,采样率越高,则可以更加准确地确定胶片中的位置。然而,较低采样率具有如下优点:使用相同数量的采样,可以表示参考声音信号或测试声音信号的较长分段。因此,优选实施例形成用于在第一步骤中通过具有较低采样率的参考声音信号来表示胶片中的较长分段,以粗略确定胶片中的位置,此外还通过以较低采样率进行采样而获得测试声音信号。然后,在第二步骤中,基于胶片中的粗略位置,将较高采样率的参考声音信号和较高采样率的测试声音信号用于精细确定胶片中的位置。
[0164] 换言之,在相关期间适配窗口长度。在搜索开始时,使用具有长定时但信号的采样率减小的窗口,但是在要近似发现一个时刻并且只能从这个时刻开始时,使用短窗口,甚至对信号进行过采样以获得较高时间精度。
[0165] 例如,在初始化阶段,可以在确定准确位置之前,执行对“旧的”音频格式的“兼容重放”。
[0166] 同样地,在再次确定准确位置之前已经明显失步的情况下,可以执行“旧的”音频格式的“兼容重放”。
[0167] 在具有多于一个的胶片声音采样器的实施例中,仅需要用于采样器选择的装置570和用于偏移量补偿的装置569。因此,例如用于采样器选择的装置570判定是否将用于质量评价的第一装置568的结果或时间码差值568Z、或者用于质量评价的第二装置568’的结果或时间码差值568Z’分别传递到用于确定胶片中的位置或时间码582Z的定时器582。
由于第二胶片声音采样器542’在胶片中的不同位置处对测试声音信号进行采样,由用于偏移量补偿的装置569对第一胶片声音采样器542对胶片进行采样的位置与第二胶片声音采样器542对胶片中进行采样的位置的差值(偏移量)进行补偿,因此定时器582获得正确的定时码差值570Z,而不管时间码差值568Z或定时码差值568Z’是否是相对于存储在定时器中的最后存储时间或胶片的最后存储位置而选择的。
[0168] 不同于图5中所示的实施例,还可以连续产生不同参考采样率的不同参考声音信号,并分别将不同参考声音信号与测试声音信号进行比较或相关,以便分别确定对测试声音信号的重放速度或最优参考采样率的测量。备选地,可以将三个以上修改的参考声音信号与测试声音信号进行比较(并行或串行地),以便不仅允许初始相位的快速同步,而且允许在例如由胶片中的剪切或部分缺失所引起的胶片中的较大跳跃之后,在胶片放映期间更为快速地将胶片事件与胶片中的当前位置进行同步。
[0169] 不同于图5中所示的实施例,针对特征或指纹的评价以及针对测试图像信号与一个或多个参考图像信号的相关,还可以基于施加于胶片的画面来执行胶片事件系统的同步。
[0170] 因此,如上述所示,可以将音频和/或视频信号的相关用于确定音频和/或视频流的时间空间,并且由于该时间确定,可以控制同步重放。
[0171] 备选地,可以将对来自以音频ID/视频ID(ID=标识符)形式的原始材料的音频和/或视频签名的确定用于粗略地确定长AV流中的时间,以便能够在任意位置处同步。
[0172] 本发明的基本方法是以数字形式存储早已存在的模拟声音,以便通过相关及其它特征确定来使得模拟声音与电影胶片上的模拟音轨同步。用于产生控制信号的设备或同步设装置的输出信号或控制信号可以是任意时间码格式。优选地,使用SMPTE标准化的LTC时间码格式。对于每个电影胶片,在制作期间,必须为用于产生控制信号的设备或同步装置产生数据集。
[0173] 在制作期间,针对用于产生控制信号的上述设备或同步装置的每个电影胶片,产生单独的数据载体。该数据载体包含可以在胶片卷轴上发现的数字化模拟音轨(例如具有Dolby立体声格式)、该音轨的特征数据、以及匹配的时间码。
[0174] 在下文中,参考图5b.1至5b.4描述对时间码差值的示例性确定。
[0175] 图5b.1示出了如图8中所述的具有音轨114的示例性胶片110。
[0176] 基于定时器582的时间码信号582z,从用于存储音轨的装置522中读出参考声音信号274,并通过采样率转换装置232,根据图5b.2产生修改的参考声音信号,该信号表示从位置L0至位置L3或者与位置L0相关联的时间T0或相应的时间码与时间T3或与位置L3相关联的时间码的胶片片段。
[0177] 图5b.3示出了分别由开始时间T1和结束时间T2所定义的、并基于采样率f=1/Δt所产生的示例性测试声音信号或测试声音信号的片段。
[0178] 图5b.4示出了根据图5b.2的修改的参考声音信号与图5b.3中的测试声音信号的片段的相关的结果。图5b.2中的搜索窗口或修改的参考声音信号的开始时间T0与搜索窗口或参考声音信号的时间T1之间的时间差ΔT″=T1-T0是形成时间码差值或相对时间码所基于的时间偏移。因此,时间T1是测试声音信号的时间或时间偏移,其中参考声音信号中的n=11个采样长的片段最大限度匹配测试声音信号,或者N=11个采样长的参考声音信号与测试声音信号的相关具有相关结果的最大值。
[0179] 因此,由于定时器582知道最后绝对时间或绝对时间码,所以质量评价568不需要知道绝对时间T0或时间T1,并且只需要时间码差值570z来确定所更新的绝对时间或时间码。例如,可以根据峰值相对应搜索窗口的开始时间的位置来示出该差值。在图5b.4中,例如峰值是第一采样,即相对应图5b.2中的参考声音信号,图5b.3中的测试声音信号移动“3.Δt”,其中Δt是对应于修改的采样率的采样周期。
[0180] 因此,例如时间码差值570z可以包括值n=3。这里,适配于测试声音信号的可变重放速度的参考声音信号的采样率或重放速度是有利的,因为Δt也适配于重放速度,与参考声音信号的固定采样率相比,对胶片的位置或相对于搜索窗口的偏移的准确确定是可能的,因为仅针对胶片中的位置的确定产生多个这种采样率。
[0181] 因此,例如,因为胶片仅向前播放,所以搜索窗口或参考声音信号的时间T0可以分别等于前一次相关的T1。
[0182] 图6a示出了胶片系统的实施例,其中用于产生控制信号190的设备100与胶片事件系统600相连,因此用于基于如图8所示的胶片110而产生控制信号的设备100产生控制信号190,例如时间码,利用该控制信号190来同步胶片事件系统600。
[0183] 图6b示出了具有用于产生控制信号100的设备100以及波场合成系统610的胶片系统,作为示例性胶片事件系统,其中波场合成系统610的实施例包括:用于控制波场合成系统的装置620;针对波场合成音频信号的数字存储器622;以及用于该波场合成系统的多个扬声器624。分别基于胶片110或模拟胶片音轨114,用于产生控制信号的设备100产生控制信号190,以便以与语言同步的方式使用原始模拟音轨胶片来进行波场合成音频体验。
[0184] 自然地,可以通过用于产生控制信号的设备100,以与语言同步的方式来同步作为波场合成系统610的备选的其它音频系统,例如数字音频系统或数字环绕音频系统。
[0185] 图7示出了图8所示的示例性胶片、示例性数字存储的参考声音信号720及时标的关联。
[0186] 在产生存储胶片信息或参考声音信号时,以给定重放速度和给定采样率(例如44.1kHz)来对该模拟声音信号进行采样,将例如10ms的声音部分存储为所谓的音频帧,即数字参考声音信号作为音频帧序列出现在存储器上。然后,例如,时标中的关联时间以升序方式从0或1开始分别将音频帧作为时间码或时标进行编号,时间码TC1对应于图1中的音频帧AF1,或者例如,找到音频帧的开始时间或结束时间作为时间码,例如当音频帧具有
10ms长度时,对于第一音频帧是0ms或10ms。
[0187] 通常,时间码具有如小时:分钟:秒:帧这样的格式,其中帧通常与具有例如每秒24个帧(电影胶片)的视频帧相关。
[0188] 因此,时标或时间码可以将多个音频帧与一个视频帧相关联,或者将音频帧定义为最小时标单元。
[0189] 因此,例如,时间码或时标可以使四个音频帧与一个时间码相关联(见图7中的TC1′),该时间码包括四个音频帧AF1至AF4,或者可以使单个视频帧与时间码相关联(见图7中的TC1),TC1与一个音频帧AF1相关联。因此,根据音频格式,音频帧还可以表示在时间上重叠的音频信号的一部分。
[0190] 例如,可以将控制信号190形成为时间码,但是也可以形成为脉冲序列,其中,例如每个脉冲对应于一个时标单元,并且胶片事件系统与相对时间码类似地累加脉冲,以便与胶片同步。
[0191] 另一个实施例提供了将印嵌入音频和/或视频信号的方法,以便例如进一步以模拟声音信号作为代用,但同时实现时间码以用于同步附加服务。本方法的优点在于:即使以“困难的”音频信号,例如非常安静的序列或甚至类似的“单调的”声音,也可以实现干净的时钟恢复。针对这种变体,基本上整套相关水印声明是有用的,尤其是在寻找正确时钟频率或采样率的重新调整的领域内。然而,这种方法的明显缺点在于:实际胶片改变了,或者必须制造胶片的新版本或胶片的拷贝,以便能够将水印嵌入音频和/或视频信号中。
[0192] 根据情况,本发明的方法可以以硬件软件来实现。可以在数字存储介质上(具体在具有电可读控制信号的盘或CD上)实现,该数字存储介质可以与可编程计算机系统相互作用,以执行本方法。通常,本发明还包括具有程序代码的存储在机器可读载体上的计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,该程序代码执行本发明方法。因此,换言之,本发明可以实现为具有程序代码的计算机程序,当该计算机程序在计算机上运行时,该计算机代码执行本发明方法。
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