Способ синхронизации носителей изображений и звука и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к кинотехнике и позволяет осуществить автоматическую синхронизацию раздельных носителей изображения и звука при возникновении систематических ошибок синхронизации при склейках носителей. Способ включает использование кинопленок с нанесенными по краю чередующимися темными и прозрачными полосами равной длины и магнитной ленты с синхроимпульсами с двумя частотами заполнения, причем серии импульсов с одинаковой частотой равны и по времени равны периоду следования темной или светлой полосы в кинопроекторе. Далее вычисляется корреляционная функция между данными каналами, причем сами синхроимпульсы с магнитофона и датчика синхронизации кинопроектора служат в качестве тактирующих. Устройство содержит в канале звука фильтры двух частот, детекторы, триггер и сдвигающий регистр, в котором импульсы одной частоты кодированы нулем, а другой - единицей, а импульсы подаются на тактовый вход регистра. Канал изображения содержит датчик засветки, триггер Шмитта, два сдвиговых регистра, причем один из них служит для сдвига фаз, а другой кодирует темные и свежие полосы нулями и единицами, а импульсы от датчика синхронизации кинопроектора служат в качестве тактирующих. Далее происходит сравнение фаз каналов изображения и звука на матрице, состоящей из элементов разнозначности, ключей и резисторов, и вырабатывается сигнал ошибки. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 03 В 21/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ” 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21} 4339879/24-10 (22) 09.12.87 (46) 15.03;90. Бюл, Н 10 (75) В,И,Бартенев (53) 681.323(088,8) (56) Неронский Л,Б. Как озвучить фильм, М.: Искусство, 1971, с. 50-55.

Авторское свидетельство СССР

И- 1128214, кл. G 03 В 31/04, 1984. (54} СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ НОСИТЕЛЕЙ

ИЗОБРАЖЕНИЯ И ЗВУКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к кинотехнике и позволяет осуществить автоматическую синхронизацию раздельйыхносителей изображения и звука при возникновении систематических ошибок синхронизации при склейках носителей. Способ включает использование кинопленок с нанесенными по краю чередующимися темными и прозрачными полосами равной длины и магнитной ленты с синхроимпульсами с двумя частотами заполнения, причем серии импульсов с одинаковой . частотой равны и по

Изобретение относится к. кинематографии, в частности к способам и.устройствам автоматической синхронизации изображения и звукового сопровождения в системах кинопоказа с раздельными носителями изображения и звука.

Целью изобретения является автоматизация коррекции систематических ошибок синхронизации, возникающих в каналах звука и иэображения.

„„Я1.1„„1550465 А 1

2 времени равны периоду следования темной или светлой полосы в кинопроекторе. Далее вычисляется корреляционная функция между данными каналами, причем сами синхроимпульсы с магнитофона и датчика синхронизации кинопроектора служат в качестве тактирующих.

Устройство содержит в канале звука фильтры двух частот, детекторы, триггер и сдвигающий регистр, в котором импульсы одной частоты кодированы нулем, а другой — единицей, а импульсы подаются на тактовый вход регистра.

Канал изображения содержит датчик засветки„ тригrep, Шмитта, два сдвиговых регистра, причем. один из них слу-. a жит для сдвига фаз, а другой кодирует темные и свежие полосы нулями и единицами, а импульсы от датчика синхронизации.кинопроектора служат в качестве тактирующих. Далее происходит сравнение фаз каналов изображения и звука на матрице, состоящей из элементов равнозначности, ключей и реэис- Ql торов, и вырабатывается сигнал ошиб- . (,Д ки. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

На фиг.l представлена блок-схема устройства для синхронизации носителей изображения и звука на фиг,2— взаимное расположение синхронизирующих сигналов, записанных на кино- и магнитной лентах и сигналов, выраба- Ь тываемых синхроконтактами кинопроек тора, в установившемся режиме работы схемы на фиг,3 — дискриминаторная характеристика следящей системы в способе синхронизации.

1550465

ЗО

Устройство (фиг. 1) содержит кино| .проектор 1, зубчатый барабан 2, объ .ектив 3, фотодатчик 4, киноленту 5, фильмовый канал 6 конденсатор 7

9 проекционную лампу 8, кулачковый механизм с синхроконтактами 9, электродвигатель 10 кинопроектора канал изображения, состоящий из RS-триггера 11, триггера 12 Шмитта, сдвигового 10 регистра 14 задержки, сдвигового регистра 22 памяти, магнитофон 13, ка ал звука, состоящий из активных полосовых фильтров 15 и 16 звуковых частот,. третьего, первого и второго 15 детекторов 17, 18 и I.g„ фильтра 20 нижних частот, триггера 21, сдвигово о регистра 23 памяти, схемы 24-27 логической равнозначности ключи 28 1, .резисторы К1-М, 20

Устройство работает следующим об 1 азом, На одной дорожке магнитной ленты записаны сигналы синхронизации, а на

Другой дорожке — звук фильма. Сигналы синхронизации„ считываемые с магНитной ленты, представляют собой радиОимпульсы (фиг,2а) с прямоугольной ргйбающей и частотой заполнения либо либо f .

Частоты f, и и лежат в области звукового диапазон" и различаются по величине. На киноленте (фиг.2б) синх" ронизирующий сигнал записан в виде периодически чередующихся черных и проз-З рачных полос по краю ленты за перфорационными отверстиям

Синхроимпульсы (фиг.2а) от магнитофона поступают на активные фильтры 15 и 16 н детектор 17. Импульсы, 40 продетектированные детектором 17„ являются тактовыми для сдвигового реГистра 23 памяти, Синхроимпульсы, прощедшне ерез фильтры 15 и 16, детектируются детекторами 18 и 19 и управля- д5 ют триггером 21, Серия импульсов с частотой f соответствует единичному состоянию триггера 21, при этом в регистр 23 записываются единицы. Серия

:импульсов с частотой f>. соответствует, соответственно нулевому состоянию триггера 21, при котором в регистр 23 записываются нули, Фильтр 20 нижних частот служит для того, чтобы исключить проникновение на вход триггера 21 ложных импульсов

Во время пусков и остановок магнитофона. Допустим что f <. -, (фильтр

15 настроен на частоту f., а фильтр

1Ф

«sign (у (iTy+kTp)), где sign(x{iT))=signty(iT )7

11 при х,у> 0;

В Ф (1) (О при х,у =0 звука; изображения;

Оу 1у 2у ° о ° 9 где х — сигнал в канале у — сигнал в канале е ° ° ау 21 1у

+ OD

16 — ча f <) и в случае нахождения напротив рабочего зазора магнитной головки в момент остановки (или пуска) магнитофона импульса с частотой заполнения f> при замедлении:(или ускорении) движения магнитной ленты частота будет изменяться и неизбежно пройдет через значение f.

Но это значение частоты (f ) будет 1 существовать очень короткое время и фильтр 20 его отсечет.

Синхроимпульсы, поступающие от контактов 9 кинопроектора через RSтриггер 11 на синхронизатор (фиг,2г)р являются тактовыми для сдвиговых регистров 14 и 22, Фотодатчик 4 представляет собой фотодиод с осветителем.

Когда луч света от осветителя прерывается темной полосой на киноленте и не попадает на фотодиод, то иа выходе фотодатчика сигнала нет и триггер Шмитта 12 находится в одном состоянии (фиг.2в). Когда же свет попадает на фотодиод фотодатчика 4 (на участке киноленты черной полосы нет), фотодатчик выдает сигнал, который переводит триггер 12 Шмитта в противополож ное состояние, В первом случае в регистр 22 записываются нули, задержанные регистром 14, во втором — единицы. Таким образом, через сдвиговые регистры 22 и 23 проходят периодические серии нулей и единиц. Огибающая этих "волн" меандр, Сдвиговый регистр

14 осуществляет задержку сигнала в канале проектора на 1/4 периода меандра (на 1/4 Т), Синхронизатор представляет собой знаковый коррелятор, вычисляющий произвольную знаковой взаимной корреляционной функции. (или величину, пропорциональную ей) сигналов, поступающих на его входы, Выражение для знаковой взаимной корреляционной функции выглядит так м (1 Т ) =iis1 - ",« зддп(х (Т, )1

J4w ю в1

0465

R(kTo) 2R 0 R „

Рассмотрим работу устройства при появлении систематической ошибки.

Если тактовый импульс в канале изображения запоздает по отношению к тактовому импульсу в канале звука, то число знакосовпадений в соответствующих разрядах регистров 22 и 23 уменьшится, сопротивление в цепи питания двигателя 10 уменьшится

К(1ст ) 1 Ro (R < частота вращения двигателя 10 и частота проекции увеличатся и синхронность движения носителей восстановится.

20 Если же тактовый импульс в канале изображения опередит тактовый импульс в канале звука1 то число знакосовпадений увеличится, сопротивление в цепи питания двигателя 10 возрастет, 25 частота проекции уменьшится и синхронность восстановится.

Таким образом, осуществляется сле»".".

3р жение как по числу синхронизирующих импульсов, поступивших в каналы звука и изображения, так и по време" ни их прихода (по фазе), к(1т,) - Ro" k „„(kò,).

Вычисля ть величину, пропорциональ. ную производной корреляционной функции 4р сигналов, потребовалось для того, чтобы характеристика следящей системы имела вид дискриминаторной кривой (фиг.3), Чтобы дискриминаторная характерис 45 тика была симметричной, число N и ко личество импульсов в сериях f„ и Е допжно быть четным.

В данном случае число N равно числу импульсов в серии и число импуль- 5Q сов в серии К, равно числу импульсов в серии f< ° Однако число N может быть и больше числа импульсов в серии в целое число раз-, Сопротивление R выбрано такой 55 величины, что суммарное сопротивление в цепи питания двигателя,проек= тора равно номинальному (R„), которому соответствует номинальная частота

5 155

N — - величина выборки (количество ячеек в„сдвиговом регистре памяти);

Т вЂ” период следования тактовых . импульсов, Чтобы получить производную корреляционной функции нужно продифференцировать сигнал в каком-либо одном из каналов (изббражения или звука), а поскольку в нашем случае эти сигна-, лы меандры с одинаковым периодом (Т) то их достаточно сдвинуть (задержать) один относительно другого на 1/4 Т и

R „„(k T ô ) ) — 1 in 2 s i g n (x (1 Т о ) ) х к 1 1 н

»sign fу (1Т +kT,)) -gsigntz(iT ))»

i-1

signify(iT,+kTo+-)3 =1 „„(Ю,) (2) Из принятого условия (1) следует, что k „„(kTб) Э О °

Схемы 24-27 логической равнозначности выполняют операцию логического умножения, а ключи 28-31 — операцию суммирования ° Поскольку ключи при подаче "0" закорачивают соединение параллельíî с ними резисторы (R „=R =

К =К =К )» то включенное последовательно в цепь питания двигателя 10 проектора суммарное сопротивление (R) резисторов изменяется пропорционально производной корреляционной функции сигналов, вращения двигателя и номинальная частота проекции, При 0=4

Формула и э о б р е т е н и я

1, Способ синхронизации носителей изображения и звука, включающий saпись на магнитную ленту периодических радиоимпульсов с прямоугольной огибающей, заполненной синусоидальными колебаниями двух различных частот, причем частота импульсов равна частоте импульсов датчика синхронизации кинопроектора, и последующим воспроизведением кинопроектора, о т л и ч а ю " щ.и и с я .тем, что, с целью автоматизации коррекции систематических ошибок синхронизации, возникающих в каналах звука и изображения, импульсы на магнитной ленте записываются в виде серий с одинаковой частотой, при" чем длительности серий равны, на киноленте со стороны перфорации записываются чередующиеся темные и прозрачные полосы равной длины, причем длина полосы при синхронной проекции по времени равна длйне серии импульсов канала звука, при воспроизведении поло-,. 1550465

Сы, записанное на киноленте, преобразуются в электрический сигнал, сефия импульсов отмеченного фона преобразуется в электрический сигнал

5 затем данные сигналы подвергаются корреляционной обработке, поддерживающей постянную разность фаэ между указанными сигналами, причем синхро" импульсы от магнитофона без учета йх частотного заполнения и импульсы от датчика синхронизации кинопроектора служат в качестве тактирующих.

2, Способ по л. 1, о т л и ч а юп и и с я тем, что, с целью осущест- f5 вления синхронной съемки, периодичесая заеветка края ленты производится в процессе съемки светоизлучателем, строенным в камеру с одновременной

1 записью синхроимпульсов на магнитную 2О л енту, 3, Устройство синхронизации носителей изображения и звука, содержаМе N-разрядные элементы памяти каналов изображения и звука с N вы) ходами u N элементов логической.рави значности, причем i-e выходы эле-, м нтов памяти каналов иэображения и э ука соединены соответственно с первым и вторым входами i-ro элемен- ЗО т логической равнозначности, синхрок нтакты кинопроектора и N регистрфв, отличающееся тем, ч о, с целью автоматизации коррекции систематических ошибок в каналах эвук4 и изображения, в устройство введены фотодатчик, RS-.риггер, триггер

ПМитта, N/2-разрядный сдвиговый реI гистр задержки, первый и второй полосовые фильтры, первый, второй, третий детекторы, фильтр нижних частот, триггер N ключей, а в качестве элементов памяти применены сдвиговые регистры, причем тактовые входы регистра задерж- . ки и вход регистра,,памяти канапа изображения соединены между собой и под"... ключены к выходу RS-триггера, первый и второй входы которого подключены к синхроконтактам кинопроектора, фотодатчик через триггер Шмитта подключен к информационному входу регистра задержки канала изображения, выход которого подключен к информационному входу регистра памяти канала изображения, синхровыход магнитофона подключен к входам первого и второго полосовых фильтров и третьего детектора, выходы полосовых фильтров подключены соответственно к входам первого и второго детекторов, выход первого детектора подключен к первому входу триггера через фильтр нижних частот, второй детектор подключен к второму входу триггера непосредственно, выход триггера подключен к информационному входу сдвигового регистра памяти канала звука, причем его тактовые входы соединены между собой и подключены к выходу третьего детектора, N резисторов соединены последовательно, причем каждый резистор зашунтирован ключом, а управляющий вход i-ro ключа соединен с выходом i-го элемента логической равнозначности, 1550465

1550465 ,в а а а ° и ° а ° а t ° иаюа ° èààèèlà ° âþèââè ° â ° Iàààà ° Åþâ ° ° °

Сос тавитель Г,Мельников

Редактор .Ю.Середа Техред J1.0ëèéíûê Корректор Э.Лончакова

Заказ 271 Тираж 369 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101