Способ синхронизации носителей изображений и звука и устройство для его осуществления

(51)5 а 03 В 21/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ НОСИТЕЛЕЙИЗОБРАЖЕНИЯ И ЗВУКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСЛ 1 ЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к кинотех"нике и позволяет осуществить автоматическую синхронизацию раздельйых"носителей изображения и звука привозникновении систематических ошибоксинхронизации при склейках носителей. Способ включает использованиекинопленок с нанесенными по краю чередующимися темными и прозрачными полосами равной длины и магнитной лентыс синхроимпульсами с двумя частотамизаполнения, причем серии импульсовс 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. ДУ 1550465 А 1 2времени 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 слу с 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 элемен- файф тов равнозначности, ключей и реэис- СЛ торов, и вырабатывается сигнал ошиб- . (,Д ки2 с. и 1 з.п,ф-лы, 3 ил. На фиг.1 представлена блок-схема устройства для синхронизации носителей изображения и звука на фиг,2 - взаимное расположение синхронизирую" щих сигналов, записанных на кино- и магнитной лентах и сигналов, выраба- ю Ь тываемых синхроконтактами кинопроектора, в установившемся режиме работы схемы на фиг,3 - дискриминаторнаяхарактеристика следящей системы в способе синхронизации.ЗО 1 1 при х,у ) 09.9 9" 10 при х,у =0 звука;изображения; О, 1, 2,; Устройство (Фиг,1) содержит кинопроектор 1, зубчатый барабан 2 объ 9ектив 3, фотодатчик 4, киноленту 5,фильмовый канал 6, конденсатор 79 5проекционную лампу 8, кулачковый механизм с синхроконтактами 9, электродвигатель 10 кинопроектора канализображения, состоящий из КБ-триггера 11, триггера 12 Шмитта, сдвигового 10регистра 14 задержки, сдвигового регистра 22 памяти, магнитофон 13, каал звука, состоящий из активныхполосовых фильтров 15 и 16 звуковыхчастот 9 третьего, первого и второго 15детекторов 179 18 и 19 Фильтра 201 яижних частот, триггера 21, сдвигово.о регистра 23 памяти, схемы 24-27логической равнозначности ключи 281, .резисторы К 1 "К 4. 20Устройство работает следующим образом,На одной дорожке магнитной лентызаписаны сигналы синхронизации, а наДругой дорожке - звук Фильма. Сигна,цы синхронизации считываемые с магНитной ленты, представляют собой радиоимпульсы (Фиг,2 а) с прямоугольнойгйбающей и частотой заполнения либолибо К .Частоты Е, и й лежат в областизвукового диапазона и различаются повеличине. На киноленте (Фиг,2 б) синх"ронизирующий сигнал записан в виде периодически чередующихся черных и проз-Зрачных полос по краю ленты за перфорационными отверстиямСинхроимпульсы (фиг,2 а) от магииафона поступают на активные Фильтры 15 и 16 н детектор 17. Импульсы, 40Йродетектированные детектором 17являются тактовыми для сдвигового реГистра 23 памяти, Синхроимпульсы, прощедшне через фильтры 15 и 16, детектируются детекторами 18 и 19 и управляют триггером 21, Серия импульсов счастотой Й, соответствует единичномусостоянию триггера 21, при этом в регистр 23 записываются единицы. Серия:импульсов с частотой 2. соответствует,соответственно нулевому состояниютриггера 21, при котором в регистр 23записываются нули,Фильтр 20 нижних частот служит длятого 9 чтобы исключить проникновениена вход триггера 21 ложных импульсов55Во время пусков и остановок магнитофона, Допустим 9 что Е 1 с -: (Фильтр15 настроен на частоту Е , а фильтр 16 - ча Е) и в случае нахождениянапротив рабочего зазора магнитнойголовки в момент остановки 1 или пуска) магнитофона импульса с частотойзаполнения Г 9 при замедлении(илиускорении) движения магнитной ленты частота будет изменяться и неизбежно пройдет через значение Г1Но это значение частоты (Г,) будетсуществовать очень короткое время иФильтр 20 его отсечет.Синхроимпульсы, поступающие отконтактов 9 кинопроектора через КБтриггер 11 на синхронизатор (Фиг,2 г),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 непопадает на Фотодиод, то иа выходе Фотодатчика сигнала нет и триггер Шмитта 12 находится в одном состоянии(Фиг.2 в), Когда же свет попадает наФотодиод Фотодатчика 4 (на участкекиноленты черной полосы нет), фотодатчик выдает сигнал, который переводит триггер 12 Шмитта в противоположное состояние, В первом случае врегистр 22 записываются нули, задержанные регистром 14, во втором - единицы. Таким образом, через сдвиговыерегистры 22 и 23 проходят периодические серии нулей и единиц. Огибающаяэтих "волн" меандр, Сдвиговый регистр14 осуществляет задержку сигнала вканале проектора на 1/4 периода меандра (на 1/4 Т),Синхронизатор представляет собойзнаковый коррелятор, вычисляющий произвольную знаковой взаимной корреляционной функции. (или величину, пропорциональную ей) сигналов, поступающих на его входы, Выражение для знаковой взаимной корреляционной функциивыглядит такмК(1 Т )=1 зл - ", зддпх (1 Т,)1К-ь о 10465 К(ЕТо) 2 К о Кн К(1 сТ) = ЗК, ъ К,5 155 М - величина выборки (количество ячеек всдвиговом регистре памяти); Тр - период следования тактовыхимпульсов,Чтобы получить производную корреляционной функции нужно продифференцировать сигнал в каком-либо одномиз 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 Ти.К(1 сТ)=1 ж - Е з 1 ЗПСх(Т,)ов нхз 1 яп 1 у (1 Т +ОТ, Ц ь здпх(дТ )к1 а 1з 1 дпу(дТ +1 Т +-) =1(ЫТ ) (2) Из принятого условия (1 ) следует,что 1 с (1 сТб) ЭСхемы 24-27 логической равнозначности выполняют операцию логическогоумножения, а ключи 28-31 - операциюсуммированияПоскольку ключи при подаче "О" закорачивают соединение параллельно с ними резисторы (К =К=К =К =К ) то включенное последовательно в цепь питания двигателя 10проектора суммарное сопротивление(К) резисторов изменяется пропорционально производной корреляционнойфУнкции сигналов,вращения двигателя и номинальная частота проекции, При И=4 5Рассмотрим работу устройства припоявлении систематической ошибки.Если тактовый импульс в канале изображения запоздает по отношению ктактовому импульсу в канале звука точисло знакосовпадений в соответствующих разрядах регистров 22 и 23уменьшится, сопротивление в цепи питания двигателя 10 уменьшитсяК(1 сТр) 1 Кр ( К частота вращения двигателя 10 и частота проекции увеличатся и синхронность движения носителей восстановится, 20 Если же тактовый импульс в каналеизображения опередит тактовый импульс в канале звука то число знакосовпадений увеличится, сопротивление в цепи питания двигателя 1 О возрастет, 25 частота проекции уменьшится и синхронность восстановится.Таким образом, осуществляется сле .".".30 жение как по числу синхронизирующихимпульсов, поступивших в каналы звука и изображения, так и по време" ни их прихода (по фазе),Формула и э о б р е т е н и яВычислять величину, пропорциональную пРОизВОднОЙ корреляционнОЙ функции 40сигналов, потребовалось для того,чтобы характеристика следящей системы имела вид дискриминаторной кривой(фиг.3),Чтобы дискриминаторная характерис 45тика была симметричной, число И и количество импульсов в сериях Е и Едопжно быть четным.В данном случае число Б равно числу импульсов в серии и число импульсов в серии Е, равно числу импульсовв серии Е, Однако число Иможет бытьи больше числа импульсов в сериив целое число раз,Сопротивление Кр выбрано такой 55величины, что суммарное сопротивление в цепи питания двигателя,проек=тора равно номинальному (Кя), которому соответствует номинальная частота 1, Способ синхронизации носителей изображения и звука, включающий запись 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 й 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", 15504 б 5Сы, записанное на киноленте, преобразуются в электрический сигнал, сефия импульсов отмеченного Фона преобразуется в электрический сигнал5 затем данные сигналы подвергаются корреляционной обработке, поддерживающей постянную разность Фаэ между 1 казанными сигналами, причем синхро" импульсы от магнитофона без учета йх частотного заполнения и импульсы т датчика синхронизации кинопроектора служат в качестве тактирующих.2, Способ по л. 1, о т л и ч а юп и й с я тем, что, с целью осущест цления синхронной съемки, периодичесая заеветка края ленты производится в процессе съемки светоизлучателем,строенным в камеру с одновременной записью синхроимпульсов на магнитную 20 ленту,3, Устройство синхронизации носителей изображения и звука, содержащбе И-разрядные элементы памяти каналов изображения и звука с Я выходами и Н элементов логической .рави значности, причем х-е выходы эле-, м нтов памяти каналов иэображения и э ука соединены соответственно с первым и вторым входами ь "го элемен- ЗО т логической равнозначности, синхрокнтакты кинопроектора и И регистрфв, отличающееся тем, что, с целью автоматизации коррекции систематических ошибок в каналах эву- З 5 кй и изображения, в устройство введены Фотодатчик, КЗ-,риггер, триггер Бритта, Б/2-разрядный сдвиговый регистр задержки, первый и второй полосовые Фильтры, первый, второй, третийдетекторы, фильтр нижних частот, триг"гер И ключей, а в качестве элементовпамяти применены сдвиговые регистры,причем тактовые входы регистра задерж- .ки и вход регистра. памяти канапа изображения соединены между собой и под".ключены к выходу КЗ-триггера, первыйи второй входы которого подключены ксинхроконтактам кинопроектора, фотодатчик через триггер Шмитта подключен к информационному входу регистразадержки канала изображения, выход которого подключен к информационномувходу регистра памяти канала изображения, синхровыход магнитофона подключен к входам первого и второго полосовых Фильтров и третьего детектора, выходы полосовых фильтров подключены соответственно к входам первогои второго детекторов, выход первогодетектора подключен к первому входутриггера через Фильтр нижних частот,второй детектор подключен к второмувходу триггера непосредственно, выходтриггера подключен к информационномувходу сдвигового регистра памяти канала звука, причем его тактовые входы соединены между собой и подключенык выходу третьего детектора, Б резисторов соединены последовательно, причем каждый резистор зашунтирован ключом, а управляющий вход -го ключа соединен с выходом -го элемента логической равнозначности,рственного комитета 113035, Москва, Ж о изобретениям и открытиям при ГКНТ СС35, Раушская наб., д. 4/5