Способ синхронизации носителей изображений и звука и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G03B21/04 

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

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

На фиг01 представлена блок-схема устройства для синхронизации носителей изображения и звука; на фиг.2 - взаимное расроложение синхронизирующих сигналов, записанных на кино- и магнитной лентах и сигналов, вырабатываемых синхроконтактами кинопроектора, в установившемся режиме работы схемы; на фиг„3 - дискриминаторная характеристика следящей системы в способе синхронизации,,

Устройство (фиг„1) содержит кинопроектор 1, зубчатый барабан 2, объектив 3, фотодатчик 4, киноленту 5, фильмовый канал 6„ конденсатор 7, проекционную лампу 8е кулачковый механизм с синхроконтактами 9, электродвигатель 10 кинопроектора канал изображения, состоящий из RS-тригге- ра 11в триггера (2 Шмитта, сдвигового регистра 14 задержки сдвигового регистра 22 памяти, магнитофон 13, каптал звука9 состоящий из активных |полосовых фильтров 15 к 16 звуковых частот, третьего, первого и второго детекторов 17а 18 и 19 фильтра 20 (нижних частот,, триггера 21, сдвигово- STO регистра 23 памяти, схемы 24-27 логической равнозначности ключи 28- J31, -резисторы RI-R4,

Устройство работает следующим об- JjasoMo

На одной дорожке магнчтной ленты Ьапксаны сигналы синхронизации, а на Другой дорожке - звук фильма. Сигна- .fibi синхронизации„ считываемые с маг- йитной ленты представляют собой ради- римпульсы (фиг.2а) с прямоугольной ||эгйб ающей и частотой заполнения либо „ либо f

Частоты f 1 и fj лежат в области Звукового диапазона и различаются по величине о На киноленте (фиг.26) синхронизирующий сигнал записан в виде периодически чередующихся черных и проз рачных полос по краю пенгы за перфорационными отверстиямт-г

Синхроимпульсы (фиг02а) от магии- |гофона поступают на активные фильтры 15 и 16 и детектор 17. Импульсы, продетектированные детектором 17„ йвляются тактовыми для сдвигового регистра 23 памяти, Синхроимпульсы, проведшие иерез фильтры 15 и 16S детектируются детекторами 18 и 19 и управля- 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 218 при котором в регистр 23 записываются нули

Фильтр 20 нижних частот служит для гого9 чтобы исключить проникновение На вход триггера 21 ложных импульсов So время пусков и остановок магнитофона. Допустим, что Ј1 ч (фильтр 15 настроен на частоту f 7, а фильтр

16 - на f 2) ив случае нахождения напротив рабочего зазора магнитной головки в момент остановки (или пуска) магнитофона импульса с частотой заполнения f2, при замедлении (или ускорении) движения магнитной ленты частота будет изменяться и неизбежно пройдет через значение f1 , Но это значение частоты (f/.,) будет существовать очень короткое время и фильтр 20 его отсечет.

Синхроимпульсы, поступающие от контактов 9 кинопроектора через RS- триггер II на синхронизатор (фиг.2г), 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 на выходе фотодатчика сигнала нет и триггер Шмит- та 12 находится в одном состоянии (фиг.2в). Когда же свет попадает на фотодиод фотодатчика 4 (на участке киноленты черной полосы нет), фото- датчик 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

Rxv(kT0)lira i Ј (iTe)r

- OO ™ |С1

sign С у (iT0+kT0)J,

(iT0)(iT0) a 1 при х,у 0;.

1

О при х,у О

(O

где х - сигнал в канале звука;

у - сигнал в канале изображенияj ..,; -2; -1; О, 1, 2,.,.;

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

Тв - период следования тактовых импульсов.

Чтобы получить производную корреляционной функции нужно продифференцировать сигнал в каком-либо одном из каналов (изображения или звука), а поскольку в нашем случае эти сигна7 лы меандры с одинаковым периодом (Т), то их достаточно сдвинуть (задержать) один относительно другого на 1/4 Т

R(kT0)lin

И

Z signCx(iT0)x

xsign y (iT0+kT0)J HZsign x(iTe)«

(iT0+kT0+|)J k x,() (2)

Из принятого условия (1) следует, что k xy(kT6) О

Схемы 24-27 логической равнозначности выполняют операцию логического умножения, а ключи 28-31 - операцию суммирования. Поскольку ключи при подаче О закорачивают соединение параллельно с ними резисторы (R )j то включенное последовательно в цепь питания двигателя 10 проектора суммарное сопротивление (R) резисторов изменяется пропорционально производной корреляционной функции сигналов.

R(kT0) - R0.kxs(kTe). Вычислять величину, пропорциональвращения двигателя и номинальная частота проекции. При

R(kT0)

2R0 RH

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

15

R(kT)

,

частота вращения двигателя 10 и частота проекции увеличатся и синхронность движения носителей восстановится.

Если же тактовый импульс з канале изображения опередит тактовый импульс в канале звука, то число знакосовпадений увеличится, сопротивление в цепи питания двигателя 10 возрастет,

R(kT0)

,

частота проекции уменьшится и синхронность восстановится,,

Таким образом, осуществляется жение как по числу синхронизирующих импульсов, поступивших в каналы звука и изображения, так и по времени их прихода (по фазе).

Формула изо е т е н и я

1. Способ синхронизации носителей изображения и звука, включающий запись на магнитную ленту периодических

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.

ную производной корреляционной функции дд радиоимпульсов с прямоугольной огибаю- сигналов, потребовалось для того, чтобы характеристика следящей системы имела вид дискриминаторной кривой (фиг.З),

щей, заполненной синусоидальными колебаниями двух различных частот, причем частота импульсов равна частоте импульсов датчика синхронизации киноЧтобы дискриминаторная характерис- д5 проектора, и последующим воспроизветика была симметричной, число N и количество импульсов в сериях f, и f должно быть четным.

В данном случае число N рарно числу импульсов в серии и число импульсов в серии f1 равно числу импульсов в серии f. Однако число N может быть и больше числа импульсов в серии в целое число раз-

Сопротивление R0 выбрано такой величины, что суммарное сопротивление в цепи питания двигателя, проек- тора равно номинальному (RH), которому соответствует номинальная частота

радиоимпульсов с прямоугольной огибаю-

щей, заполненной синусоидальными колебаниями двух различных частот, причем частота импульсов равна частоте импульсов датчика синхронизации кинодением кинопроектора, отличающийся тем, что, с целью автоматизации коррекция систематических ошибок синхронизации, возникающих в

каналах звука и изображения, импульсы на магнитной ленте записываются в виде серий с одинаковой частотой, при-г 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 длине серии импульсов канала звука, при воспроизведении пологсы, записанное на киноленте, преобразуются в электрический сигнал, серия импульсов отмеченного фона пре- (|)бразуется в электрический сигнал, фатем данные сигналы подвергаются Корреляционной обработке, поддержи- ающей постянную разность фаз между указанными сигналами, причем си-нхро- й мпульсы от магнитофона без учета их частотного заполнения и импульсы датчика синхронизации кинопроекто с|лужат в качестве тактирующих.

; 3„ Устройство синхронизации носителей изображения и звука, содержа- щЈе N-разрядные элементы памяти ка- изображения и звука с N вы- хЬдами и N элементов логической .равнозначности, причем 1-е выходы эле- ментов памяти каналов изображения и э:зука соединены соответственно с первым и вторым входами i-го элемен- та логической равнозначности, синхро К|)5нтакты кинопроектора и N регист- рфв, отличающееся тем, 4fo, с целью автоматизации коррекции систематических ошибок в каналах зву кф и изображения, в устройство в.ве- дйны фотодатчик, RS триггер, триггер ШЙитта, N/2-разрядный сдвиговый ре

5

0 5

0

5

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 задержки и вход регистра., памяти канала 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 ко торого 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 ключа соединён с выходом 1-го элемента логической равнозначности о

91

-J U

fo

Zlr

tt

t

9 I 95

59 70551