DE60107438T2

DE60107438T2 - Vorrichtung und verfahren um sprachgeschwindigkeitskonvertierung zu ermöglichen

Info

Publication number: DE60107438T2
Application number: DE60107438T
Authority: DE
Inventors: Magdy Megeid
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2021-07-20
Also published as: US20040090555A1; KR20030018071A; WO2002013540A2; CN1185628C; EP1308050A2; EP1308050B1; AU2002229158A1; CN1446350A; DE60107438D1; KR100768457B1; MXPA03001200A; JP2004506241A; JP4785328B2; WO2002013540A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Audio-Geschwindigkeitsumwandlung und insbesondere auf ein System und ein Verfahren, das eine Audio-Geschwindigkeitsumwandlung wie zum Beispiel eine Sprach-Geschwindigkeitsumwandlung ermöglicht.
Hintergrund-Informationen
Geschwindigkeitsumwandlungs-Systeme können verwendet werden, um Mehrfach-Geschwindigkeitsoperationen (z.B. schnell, langsam usw.) in Video- und/oder Audio-Wiedergabesystemen, z.B. Farbfernsehsystemen (CTV), Video-Bandaufzeichnungsgeräten (VTR), digitalen Video-Plattensystemen (DVD), Kompaktplatten-(CD)-Spielern, Hörgeräten, Telefon-Anrufbeantwortern und dergleichen zu ermöglichen. Konventionelle Audio-Geschwindigkeitsumwandler differenzieren allgemein zwischen einem stillen Inhalt und einem Tonintervall in einem Audiosignal. Löschen des stillen Intervalls und Komprimieren des Tonintervalls führt zu einer erhöhten Audio-Geschwindigkeit. Umgekehrt führt ein Expandieren der stillen und der Tonintervalle zu einer verminderten Audio-Geschwindigkeit.
In eindigen Fällen muss ein Audio-Ausgangssignal mit einem Video-Ausgangssignal synchronisiert werden, das mit einer konstanten Geschwindigkeitsrate erzeugt wird. In solchen Fällen ist es erforderlich, die Geschwindigkeit des Audio-Ausgangssignals zu steuern, was oft wegen des unbekannten Maßes an Redundanz in dem Audio-Eingangssignal schwierig ist. Konventionelle Audio-Geschwindigkeitsumwandler sprechen dieses Problem durch Aufteilen des Audio-Eingangssignals in Rahmen fester Länge und durch Komprimieren jedes Rahmens auf eine gegebene Dauer an. Wenn zum Beispiel die Audio-Ausgangsgeschwindigkeit auf das Doppelte (d.h. 2x) der normalen Geschwindigkeit festgelegt wird, komprimiert der Wandler jeden Rahmen auf die Hälfte seiner ursprüngli chen Dauer. Da jeder Rahmen einen unterschiedlichen Audio-Inhalb darstellt, könnten einige der Rahmen nicht genug stille und Redundanz-Intervalle für die richtige Signalkompression haben. In solchen Fällen löscht der Wandler einen Teil eines oder mehrerer Rahmen, um die gewünschte Audio-Geschwindigkeit zu erreichen. Demzufolge wird die Audio-Ausgangsgeschwindigkeit nahezu konstant gehalten und kann am Ende jedes Rahmens eingestellt werden. Diese Art der konventionellen Geschwindigkeits-Steuerung ist in 1 dargestellt.
In 1 zeigt eine graphische Darstellung 60 eine beispielsweise Beziehung zwischen Video-Geschwindigkeit (die als gestrichelte Linie dargestellt ist) und einer Audio-Geschwindigkeit (die als voll ausgezogene Linie dargestellt ist), über der Zeit. Wie in 1 dargestellt ist, wird eine Synchronisation zwischen der Video-Geschwindigkeit und der Audio-Geschwindigkeit dadurch erreicht, dass ein Teil von einem oder mehreren Audio-Rahmen gelöscht wird. Demzufolge tritt eine tatsächliche Synchronisation nur am Ende jedes Rahmens auf, aber nicht notwendigerweise während des Restes der Rahmenperiode. Diese konventionelle Art von Geschwindigkeits-Steuerung liefert oft unbefriedigende Ergebnisse, da Teile des Audio-Ausgangssignals für einen Hörer nicht verständlich sein können. Daher sollte diese Art von konventionellen Audio-Geschwindigkeitswandlern nur bei einer begrenzten Zahl von Anwendungen benutzt werden, wie zum Beispiel bei einem schnellen Vorlaufbetrieb in einem Video-Bandaufzeichnungsgerät (VTR).
Ein Beispiel eines bekannten VTR mit Geschwindigkeits-Steuerung ist in EP-A-0 681 398 offenbart.
Im Hinblick auf die vorangehenden Probleme ist erkannt worden, dass ein verbesserter Audio-Geschwindigkeitswandler benötigt wird. Insbesondere ist es erwünscht, einen Audio-Geschwindigkeitswandler aufzuzeigen, der sich an Audio-Geschwindigkeitsänderungen anpasst, ohne relevante Informationen zu verlieren. Ferner ist es außerdem erwünscht, dass ein solcher Audio-Geschwindigkeitswandler für die Verwendung bei Videosystemen geeignet ist, um eine bessere Synchronisation zwischen Audio- und Video-Ausgangssignalen vorzusehen. Die Erfindung sieht vor, dieses und andere Probleme anzusprechen.
Zusammenfassung
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst – wie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht ist – ein System zur Verarbeitung eines Audiosignals erste Verarbeitungsmittel zum Empfang des Audiosignals mit einer ersten Geschwindigkeitsrate und zur Verarbeitung des empfangenen Audiosignals in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Steuersignalen. Jedes Steuersignal stellt einen Pegel eines unterschiedlichen Bezugs-Parameters dar. Die ersten Verarbeitungsmittel liefern einen Ausgang des empfangenen Audiosignals mit einer zweiten Geschwindigkeitsrate in Abhängigkeit von der Verarbeitung. Vergleichsmittel vergleichen die zweite Geschwindigkeitsrate mit einer erforderlichen Geschwindigkeitsrate und erzeugen ein Vergleichssignal in Abhängigkeit von dem Vergleich. Zweite Verarbeitungsmittel erzeugen die Steuersignale in Abhängigkeit von dem Vergleichssignal.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Verarbeitung eines Audiosignals den Empfang des Audiosignals mit einer ersten Geschwindigkeitsrate. Das empfangene Audiosignal wird in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Steuersignalen verarbeitet, von denen jedes einen Pegel eines unterschiedlichen Bezugs-Parameters darstellt. Das empfangene Audiosignal wird mit einer zweiten Geschwindigkeitsrate in Abhängigkeit von der Verarbeitung ausgegeben. Die zweite Geschwindigkeitsrate wird mit einer erforderlichen Geschwindigkeitsrate verglichen, und es wird ein Vergleichssignal in Abhängigkeit von dem Vergleich erzeugt. Die Steuersignale werden in Abhängigkeit von dem Vergleichssignal erzeugt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen stellen dar:
1 eine graphische Darstellung einer beispielsweisen Beziehung zwischen Video- und Audio-Geschwindigkeit gemäß konventionellen Geschwindigkeits-Steuerverfahren;
2 einen Audio-Geschwindigkeitswandler gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
3 ein beispielsweises System, das einen Audio-Geschwindigkeitswandler enthält, der nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
4 eine graphische Darstellung, die Bezugs-Parameterpegel eines beispielsweisen Audio-Eingangssignals veranschaulicht;
5 eine graphische Darstellung, die eine beispielsweise Beziehung zwischen der Ausgangs-Audioqualität und dem Pegel eines Bezugs-Parameters P_REF veranschaulicht; und
6 eine graphische Darstellung, die einen beispielsweisen Vergleich zwischen Systemen mit offenem und geschlossenem Kreis veranschaulichen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die Anmeldung offenbart ein System und ein Verfahren zur Verarbeitung eines Audiosignals, das Änderungen der Audio-Geschwindigkeit vorsieht, ohne relevante Informationen zu verlieren, und das für die Verwendung bei Videosystemen geeignet ist, um so eine bessere Synchronisation zwischen Audio- und Video-Ausgangssignalen vorzusehen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält das System erste Verarbeitungsmittel zum Empfang des Audiosignals mit einer ersten Geschwindigkeitsrate und zur Verarbeitung des empfangenen Audiosignals in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Steuersignalen. Jedes der Steuersignale stellt einen Pegel eines unterschiedlichen Bezugs-Parameters dar. Die ersten Verarbeitungsmittel liefern einen Ausgang des empfangenen Audiosignals mit einer zweiten Geschwindigkeitsrate in Abhängigkeit von der Verarbeitung. Gemäß einer Ausführungsform verarbeiten die ersten Verarbeitungsmittel das empfangene Audiosignal durch Komprimieren oder Expandieren des empfangenen Audiosignals. Vergleichsmittel vergleichen die zweite Geschwindigkeitsrate mit einer erforderlichen Geschwindigkeitsrate und erzeugen ein Vergleichssignal in Abhängigkeit von dem Vergleich. Zweite Verarbeitungsmittel erzeugen die Steuersignale in Abhängigkeit von dem Vergleichssignal. Gemäß einer Ausführungsform ist einer der Bezugs-Parameter, die durch die Steuersignale dargestellt werden, eine Durchschnittsleistung. Das System kann auch Eingangsmittel enthalten, um eine Benutzer-Eingabe der erforderlichen Geschwindigkeitsrate zu ermöglichen, und/oder Mittel zur Verarbeitung eines Videosignals durch Synchronisieren des Videosignals mit der zweiten Geschwindigkeitsrate. Es ist hier auch ein Verfahren, das durch das vorangehende System ausgeführt wird, vorgesehen.
In den Zeichnungen ist insbesondere in 2 ein Audio-Geschwindigkeitswandler 10 dargestellt, der gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. In 2 enthält der Audio-Geschwindigkeitswandler erste Verarbeitungsmittel, z.B. einen Parameter-abhängigen Prozessor 11. Der Parameter-abhängige Prozessor 11 empfängt ein Audio-Eingangssignal, z.B. ein Sprachsignal, mit einer ersten Geschwindigkeitsrate (S_IN). Der Parameter-abhängige Prozessor 11 verarbeitet das empfangene Audiosignal durch Komprimieren oder Expandieren des empfangenen Audiosignals in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Steuersignalen, um dadurch ein Ausgangs-Audiosignal mit einer zweiten Geschwindigkeitsrate (S_OUT) zu erzeugen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform stellt jedes der Steuersignale einen Pegel eines unterschiedlichen Bezugs-Parameters (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) dar.
Vergleichsmittel wie zum Beispiel ein Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 empfangen von dem Parameter-abhängigen Prozessor 11 das Ausgangs-Audiosignal und stellen dessen Geschwindigkeit fest. Eingangsmittel wie zum Beispiel eine Benutzer-Schnittstelle 13, ermöglichen verschiedene Funktionen wie zum Beispiel Geschsindigkeits-Steuerung, indem einem Benutzer erlaubt wird, eine bestimmte oder erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) einzugeben. Der Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 vergleicht die festgestellte Geschwindigkeit (S_OUT) des Audio-Ausgangssignals mit der erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) und erzeugt ein Vergleichssignal auf der Basis des Ergebnisses.
Zweite Verarbeitungsmittel wie zum Beispiel ein Parameter-Prozessor 14 empfangen das Vergleichssignal von dem Geschwindigkeitsraten-Komparator 12. Der Parameter-Prozessor 14 erzeugt die Steuersignale in Abhängigkeit von dem empfangenen Vergleichssignal. Jedes der Steuersignale stellt einen Pegel eines unterschiedlichen Bezugs-Parameters (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) dar. Die Steuersignale werden gleichzeitig in den Parameterabhängigen Prozessor 11 eingegeben, um die Signalkompressions und Expansions-Operationen des Parameter-abhängigen Prozessors 11 zu steuern. Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, ist die Ausführung des Audio-Geschwindigkeitswandlers 10 als geschlossener Kreis für eine adaptive Steuerung der Audio-Geschwindigkeit auf der Basis der Inhalte des Eigangs-Audiosignals nützlich. Der Audio-Geschwindigkeitswandler 10 kann auch in ein System einbezogen werden, das sowohl Audio- als auch Video-Wiedergabefähigkeiten aufweist, wie in 3 dargestellt ist.
In 3 ist ein beispielsweises System 100 gezeigt, das einen Audio-Geschwindigkeitswandler 10 enthält, der gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. In 3 ist das System 100 ein Audio/Video-System mit einem Audio-Geschwindigkeitswandler 10, wie in 2 dargestellt, und einem Video-Geschwindigkeitswandler 20. In dem System 100 von 3 ist es erwünscht, dass das Video-Ausgangssignal dieselbe Geschwindigkeit aufweist wie das Audio-Ausgangssignal. Daher steuert für eine optimale Video-Synchronisation der Video-Geschwindigkeitswandler 20 die Geschwindigkeit des Video-Ausgangssignals unter Verwendung von Informationen, die die Augenblicks-Geschwindigkeit des Audio-Ausgangssignals betreffen. Gemäß einer Ausführungsform wird diese Information dem Video-Geschwindigkeitswandler 20 in Form von digitalen Daten über den Ausgang des Parameter-abhängigen Prozessors 11 vorgesehen, wie in 3 dargestellt ist. Auf diese Weise arbeitet der Audio-Geschwindigkeitswandler 10 als „Mutter" und der Video-Geschwindigkeitswandler 20 als „Tochter".
Weitere Einzelheiten hinsichtlich der Operation des gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Audio-Geschwindigkeitswandlers 10 werden nun in Verbindung mit 2 bis 6 beschrieben.
Wie zuvor erwähnt wurde, empfängt der Parameter-abhängige Prozessor 11 des Audio-Geschwindigkeitswandlers 10 ein Audio- Eingangssignal mit einer ersten Geschwindigkeitsrate (S_IN). Der Parameter-abhängige Prozessor 11 verarbeitet das empfangene Audiosignal durch Komprimieren oder Expandieren des empfangenen Audiosignals in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Steuersignalen. Jedes der Steuersignale stellt einen Pegel mit einem unterschiedlichen Bezugs-Parameter (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) dar. Die von dem Parameter-abhängigen Prozessor 11 ausgeführte Verarbeitung erzeugt ein Audio-Ausgangssignal mit einer zweiten Geschwindigkeitsrate (S_OUT). Insbesondere bewirkt die Kompression des empfangenen Audiosignals eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Audio-Ausgangssignals. Umgekehrt bewirkt ein Expandieren des empfangenen Audiosignals eine Verminderung der Geschwindigkeit des Audio-Ausgangssignals.
Der Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 empfängt das Audio-Ausgangssignal und stellt dessen Geschwindigkeit fest. Das heißt, dass der Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 die zweite Geschwindigkeitsrate (S_OUT) feststellt. Der Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 empfängt auch ein Eingangssignal, das eine erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) darstellt, von der Benutzer-Schnittstelle 13. Die Benutzer-Schnittstelle 13 kann als jede Art von Eingangsmitteln ausgeführt werden, z.B. als Tastenfeld, Fernbedienung oder dergleichen, die einem Benutzer die Eingabe einer vorgesehenen oder erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) erlauben. Der Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 vergleicht die festgestellte Geschwindigkeit (S_OUT) des Audio-Ausgangssignals mit der erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) und erzeugt ein Vergleichssignal auf der Basis des Ergebnisses. Gemäß einer Ausführungsform erzeugt der Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 das Vergleichssignal als ein binäres niedriges Signal, um anzuzeigen, dass die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) noch nicht erreicht worden ist. Umgekehrt erzeugt der Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 das Vergleichssignal als ein binäres hohes Signal, um anzuzeigen, dass die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) überschritten worden ist.
Der Parameter-Prozessor 14 empfängt das Vergleichssignal von dem Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 und erzeugt die Steuersignale in Abhängigkeit von dem empfangenen Vergleichssignal. Jedes der Steuersignale stellt einen Pegel eines unterschiedlichen Bezugs-Parameters (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) dar. Die Steuersignale werden gleichzeitig in den Parameter-abhängigen Prozessor 11 eingegeben und zur Steuerung der Signalkompressionsund Expansions-Operationen des Parameter-abhängigen Prozessors 11 verwendet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel stellt jeder der Bezugs-Parameter (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) einen unterschiedlichen unabhängigen Parameter eines Audiosignals dar. Zum Beispiel kann der erste Bezugs-Parameter P_REF1 eine Durchschnittsleistung eines empfangenen Audiosignals darstellen. Der zweite Bezugs-Parameter P_REF2 kann beispielsweise die Ähnlichkeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abstandsperioden (pitch periods) eines empfangenen Audiosignals sein. Der dritte Bezugs-Parameter P_REF3 kann zum Beispiel die Differenz zwischen der Zahl von Zyklen darstellen, die in zwei aufeinanderfolgenden Abstandsperioden eines empfangenen Audiosignals enthalten sind. Natürlich können auch andere Parameter gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die Durchschnittsleistung ist ein besonders brauchbarer Parameter zur Unterscheidung zwischen brauchbaren Audio-Eingangssignalen und Rauschsignalen. Der Schwellwert zur Unterscheidung zwischen brauchbaren Audio-Eingangssignalen und Rauschsignalen kann allgemein durch den Pegel eines Bezugs-Parameters P_REF definiert werden. Weitere Einzelheiten hinsichtlich eines beispielsweisen Bezugs-Parameters P_REF werden nachfolgend in Verbindung mit 4 erläutert.
4 zeigt eine graphische Darstellung 30, die Parameter-Pegel eines beispielsweisen Audio-Eingangssignals veranschau licht. Als Beispiel können die in 4 gezeigten Parameter-Pegel Durchschnitts-Leisungspegeln eines beispielsweisen Audio-Eingangssignals entsprechen. In 4 schwingt ein Durchschnitts-Parameter-Pegel P_AVERAGE oberhalb und unterhalb des Pegels eines Bezugs-Parameters P_REF über der Zeit. Der Durchschnitts-Parameter-Pegel P_AVERAGE und der Pegel des Bezugs-Parameters P_REF können durch digitale Werte dargestellt werden. Wenn der Durchschnitts-Parameter-Pegel P_AVERAGE größer als der Pegel des Bezugs-Parameters P_REF ist, dann wird das entsprechende Signal für ein brauchbares Audiosignal gehalten. Andernfalls wird das Signal für ein Rauschsignal gehalten und kann dementsprechend gelöscht werden.
Wenn – wie in 4 gezeigt ist – der Pegel eines bestimmten Bezugs-Parameters P_REF zu hoch gesetzt wird (d.h. gestrichelte Linie), bewirkt dies, dass ein erhöhter Teil eines Audio-Eingangssignals für ein Rauschsignal gehalten wird und schließlich gelöscht wird. Wenn andernfalls der Pegel des Bezugs-Parameters P_REF zu niedrig gesetzt wird (d.h. gestrichelte Linie) wird eine wirksame Rauschfeststellung schwieriger. In der Praxis ist der Pegel eines gegebenen Bezugs-Parameters P_REF willkürlich, aber er sollte sorgfältig gemäß einer Bemessungswahl gewählt werden, da er sich letztendlich auf die Qualität des Audio-Ausgangssignals auswirkt. Es wurde erkannt, dass geeignete Pegel für einen gegebenen Bezugs-Parameter P_REF innerhalb eines kleinen zulässigen Bereiches ohne Verschlechterung der Qualität des Audio-Ausgangssignals existieren können. Ein Beispiel dieses zulässigen Bereichs für einen gegebenen Bezugs-Parameter P_REF wird durch den schraffierten Bereich in 4 dargestellt.
In 5 ist eine graphische Darstellung 40 gezeigt, die eine beispielsweise Beziehung zwischen der Audio-Ausgangsqualität (d.h. Verständlichkeit für einen Zuhörer) und dem Pegel eines Bezugs-Parameters P_REF veranschaulicht. Wie in 5 gezeigt ist, kann das Überschreiten des zulässigen Berei ches für einen Bezugs-Parameter P_REF bewirken, dass die Qualität des Audio-Ausgangssignals dramatisch verschlechtert wird, da nützliche Audiosignale verloren gehen. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass der Pegel jedes Bezugs-Parameters P_REF auch die Kompressionsrate und letztendlich die Audio-Ausgangsgeschwindigkeit beeinflusst. Zum Beispiel löscht während eines gegebenen Zeitintervalls ein Audio-Geschwindigkeitswandler unter Verwendung eines hohen Schwellwert-Bezugs-Parameters P_REF mehr Rauschen als ein Audio-Geschwindigkeitswandler, der einen Bezugs-Parameter P_REF mit einer niedrigeren Schwelle verwendet. Wie zuvor angegeben wurde, verwendet die vorliegende Erfindung eine Mehrzahl von verschiedenen unabhängigen Bezugs-Parametern (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) zur Feststellung von Audio- (d. h. Ton)- Redundanzen.
Bei erneuter Bezugnahme auf 2 und 3 erzeugt der Parameter-Prozessor 14 die Steuersignale in Abhängigkeit von dem Vergleichssignal, das von dem Geschwindigkeitsraten-Wandler 12 erzeugt wird, wobei jedes Steuersignal einen Pegel eines oder mehrerer unterschiedlicher Bezugs-Parameter (P_REF1,P_REF2, P_REF3, P_REFN) darstellt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet der Parameter-Prozessor 14 „N" verschiedene Bezugs-Parameter (P_REF1, P_REF2, P_REF3,...P_REFN), von denen jeder durch einen getrennten digitalen Wert dargestellt wird. Die Zahl von Bezugs-Parametern „N" ist als eine Sache der Bemessungswahl auswählbar. In der Praxis ist die Lösung für jeden der verschiedenen Bezugs-Parameter (P_REF1, P_REF2, P_REF3,...P_REFN) nicht notwendigerweise dieselbe. Zum Beispiel kann der Pegel eines ersten Bezugs-Parameters P_REF1 durch einen digitalen 8-Bit-Wert dargestellt werden, während der Pegel eines zweiten Bezugs-Parameters P_REF2 durch einen digitalen 14-Bit-Wert dargestellt werden kann.
Der Parameter-Prozessor 14 erzeugt die Steuersignale so, dass der Pegel jedes der einzelnen Bezugs-Parameter (P_REF1, P_REF2, P_REF3,...P_REFN) gemäß dem von dem Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 erzeugten Vergleichssignal geändert wird. Dies bedeutet, dass der Parameter-Prozessor 14 den Pegel jedes der Bezugs-Parameter (P_REF1, P_REF2, P_REF3,...P_REFN) gemäß dem Vergleichssignal ändert, um die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) zu erreichen. Um beispielsweise eine erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) zu erreichen, kann der Parameter-Prozessor 14 die Steuersignale so erzeugen, dass der erste Bezugs-Parameter P_REF1 (P_REF1 +/– Δ P_REF1) wird, der zweite Bezugs-Parameter P_REF2 (P_REF2 +/– Δ P_REF2) wird, der dritte Bezugs-Parameter P_REF3 (P_REF3 +/– Δ P_REF3) wird und der N-te Bezugs-Parameter P_REFN (P_REFN +/– Δ P_REFN) wird. In den vorangehenden Ausdrücken ist das „+/–„ erforderlich, da eine Erhöhung der Audio-Geschwindigkeit nicht notwendigerweise eine Erhöhung in dem Pegel eines Beuugs-Parameters erfordert und umgekehrt. Es sei ferner bemerkt, dass 2 und 3 zwar den Parameter-Prozessor 14 so zeigen, dass er eine getrennte Ausgangsleitung für jeden der Bezugs-Parameter (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) hat, jedoch ist es in der Praxis möglich, die Zahl solcher Ausgangsleitungen durch serielle Übertragung der Steuersignale zu vermindern.
Als Beispiel ist in 2 und 3 angenommen, dass der Audio-Geschwindigkeitswandler 10 normalerweise ohne Geschwindigkeits-Einstellungen arbeitet (d.h. m = 1). Wenn in diesem Zustand ein Benutzer über die Benutzer-Schnittstelle 13 eine erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) eingibt, die gleich 2 ist (d.h. zweifache Normal-Geschwindigkeit), arbeitet der Audio-Geschwindigkeitswandler 10 so, dass die Geschwindigkeit (S_OUT) des Audio-Ausgangssignals auf die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) zunimmt.
Um die gewünschte Geschwindigkeitsänderung zu verwirklichen, empfängt der Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 die Benutzer-Eingabe über die Benutzer-Schnittstelle 13 und stellt zunächst fest, dass die Geschwindigkeit (S_OUT) des Audio-Ausgangssignals noch nicht die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) gleich 2 erreicht hat. Demzufolge erzeugt der Geschwindigkeitsraten-Komparator das Vergleichssignal als binär niedriges Signal, um anzuzeigen, dass die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) noch nicht erreicht worden ist. Der Parameter-Prozessor 14 empfängt das Vergleichssignal in einem binär niedrigen Zustand, und spricht durch Erzeugung der Steuersignale an, um anzuzeigen, dass die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) noch nicht erreicht worden ist. Dies bedeutet, dass der Parameter-Prozessor 14 die Steuersignale erzeugt, um die Pegel der Bezugs-Parameter (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) in Einklang mit der erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) zu ändern. Die Steuersignale bewirken ihrerseits, dass der Parameter-abhängige Prozessor 11 die Geschwindigkeit (S_OUT) des Audio-Ausgangssignals durch Erhöhung der Signal-Kompressionsrate erhöht.
Der Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 stellt die erhöhte Geschwindigkeit (S_OUT) des Audio-Ausgangssignals fest und fährt fort, das Vergleichssignal als binär niedriges Signal so lange zu erzeugen, bis die festgestellte Geschwindigkeit (S_OUT) des Audio-Ausgangssignals kleiner als die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) ist. In gleicher Weise fährt der Parameter-Prozessor 14 fort, die Steuersignale zu erzeugen, um die Pegel der Bezugs-Parameter (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) in Einklang mit der erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) zu ändern. Dies bewirkt wiederum, dass der Parameter-abhängige Prozessor 11 die Geschwindigkeit (S_OUT) des Ausdio-Ausgangssignals durch Erhöhen der Signal-Kompressionsrate weiter erhöht. Dieser Prozess setzt sich fort, bis der Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 feststellt, dass die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) überschritten worden ist, und es wird das Vergleichssignal in einem binär hohen Zustand erzeugt.
Nachdem die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) überschritten worden ist, erzeugt der Parameter-Prozessor 14 die Steuersignale, um erneut den Pegel der Bezugs-Parameter (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) in Einklang mit der erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) zu ändern. Dies bewirkt wiederum, dass der Parameter-abhängige Prozessor 11 die Geschwindigkeit (S_OUT) des Audio-Ausgangssignals durch Verminderung der Signal-Kompressionsrate vermindert. Dieser auf einer Schleife beruhende Prozess einer itterativen Änderung der Pegel der Bezugs-Parameter (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) setzt sich fort, um die Geschwindigkeit (S_OUT) des Audio-Ausgangssignals auf der erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) zu verriegeln. Der Audio-Geschwindigkeitswandler 10 arbeitet in einer ähnlichen, aber inversen Weise, wenn die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) kleiner als 1 ist.
In der zuvor erwähnten Weise arbeiten der Parameterabhängige Prozessor 11, der Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 und der Parameter-Prozessor 14 als System mit geschlossener Schleife, um die Audio-Geschwindigkeit auf der Basis der Inhalte des Audio-Eingangssignals adaptiv zu steuern. Ferner kann dieses Geschwindigkeits-Steuerverfahren in ein System einbezogen werden, das sowohl Audio- als auch Video-Wiedergabefähigkeiten hat, wie in 3 dargestellt. Die Vorteile eines Geschwindigkeits-Steuersystems mit geschlossener Schleife, das gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, ist in 6 gezeigt.
6 zeigt eine graphische Darstellung 50, die einen beispielsweisen Vergleich zwischen Systemen mit offener Schleife und geschlossener Schleife veranschaulicht. Wie in 6 dargestellt ist, erzeugt ein System mit offener Schleife (d.h. durchgezogene Linie) ein Audio-Ausgangssignal mit einer Geschwindigkeit, die sich mit der Zeit ändert. Diese Art der Geschwindigkeitsänderung neigt dazu, einen Hörer zu irritieren. Umgekehrt erzeugt ein System mit geschlossener Schleife (d.h. gestrichelte Linie), das nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, vorteilhafterweise ein Audio-Ausgangssignal mit ei ner relativ konstanten Geschwindigkeitsrate. Ein gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebautes System liefert eine verbesserte Funktionalität für Audio- und Video-Produkte. Zum Beispiel ermöglicht die vorliegende Erfindung einem Benutzer, durch Erhöhen der Audio- und Video-Geschwindigkeit Zeit zu sparen, um einen Film mit nur 70% seiner ursprünglichen Dauer zu betrachten, wobei eine gute Synchronisation zwischen Audio- und Video-Segmenten gewährleistet ist. Ferner kann ein Benutzer durch Wiedergabe von Nachrichten eines Telefon-Anrufbeantworters mit nur 60% ihrer ursprünglichen Dauer Zeit sparen. Außerdem vermindert die Kompression von Audiosignalen vor ihrer Aufzeichnung Herstellungskosten, da eine wirksame Speicherung praktikabler wird.
Die Erfindung wurde anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, jedoch kann die Erfindung im Rahmen des Umfangs dieser Offenbarung weiter modifiziert werden. Die Anwendung soll daher alle Variationen, Verwendungen von Anpassungen der Erfindung bei Verwendung ihrer allgemeinen Prinzipien abdecken. Ferner soll die Erfindung solche Abweichungen von der gegenwärtigen Offenbarung abdecken, die in bekannter Praxis der Fachwelt liegen, zu der diese Erfindung gehört, und die in die Grenzen der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

System zur Verarbeitung eines Audiosignals umfassend: – erste Verarbeitungsmittel (11) zum Empfang des Audiosignals mit einer ersten Geschwindigkeitsrate (S_IN), die das empfangene Audiosignal in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Steuersignalen verarbeiten, von denen jedes einen Pegel eines unterschiedlichen Bezugs-Parameters (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) des Audiosignals darstellt, wobei ein Schwellwert zur Unterscheidung zwischen brauchbaren Audiosignalen und Rauschsignalen verwendet wird, der durch den Pegel eines der Bezugs-Parameter definiert wird, und die einen Ausgang des empfangenen Audiosignals mit einer zweiten Geschwindigkeitsrate (S_OUT) in Abhängigkeit von der Verarbeitung liefern; – Vergleichsmittel (12) zum Vergleich der zweiten Geschwindigkeitsrate (S_OUT) mit einer erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m), und zum Erzeugen eines Vergleichssignals in Abhängigkeit von dem Vergleich; – zweite Verarbeitungsmittel (14) zur Erzeugung der Steuersignale in Abhängigkeit von dem Vergleichssignal.
System nach Anspruch 1, das Eingangsmittel (13) enthält, um eine Benutzer-Eingabe der erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) zu ermöglichen.
System nach Anspruch 1 oder 2, das Mittel (20) zur Verarbeitung eines Videosignals durch Synchronisieren des Videosignals mit der zweiten Geschwindigkeitsrate (S_OUT) umfasst.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die ersten Verarbeitungsmittel (11) das empfangene Audiosignal durch Komprimieren oder Expandieren des empfangenen Audiosignals verarbeiten.
System zur Verarbeitung eines Audiosignals umfassend: – einen ersten Prozessor (11) zum Empfang des Audiosignals mit einer ersten Geschwindigkeitsrate (S_IN), der das empfangene Audiosignal in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Steuersignalen verarbeitet, die jeweils einen Pegel eines unterschiedlichen Bezugs-Parameters (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN) des Audiosignals darstellen, wobei ein Schwellwert zur Unterscheidung zwischen brauchbaren Audiosignalen und Rauschsignalen verwendet wird, der durch die Pegel eines der Bezugs-Parameter definiert wird, und der einen Ausgang des empfangenen Audiosignals mit einer zweiten Geschwindigkeitsrate (S_OUT) in Abhängigkeit von der Verarbeitung liefert; – einen Geschwindigkeitsraten-Komparator (12) zum vergleich der zweiten Geschwindigkeitsrate (S_OUT) mit einer erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) und zum Erzeugen eines Vergleichssignals in Abhängigkeit von dem Vergleich; – einen zweiten Prozessor (14) zur Erzeugung der Steuersignale in Abhängigkeit von dem Vergleichssignal.
System nach Anspruch 5, das eine Benutzer-Schnittstelle (13) umfasst, um eine Benutzer-Eingabe der erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) zu ermöglichen.
System nach Anspruch 5 oder 6, das einen Videosignal-Prozessor (20) umfasst, um ein Videosignal durch Synchronisieren mit der zweiten Geschwindigkeitsrate (S_OUT) zu verarbeiten.
System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem der erste Prozessor (11) das empfangene Audiosignal durch Komprimieren oder Expandieren des empfangenen Audiosignals verarbeitet.
Verfahren zur Verarbeitung eines Audiosignals umfassend die Schritte: – Empfangen des Audiosignals mit einer ersten Geschwindigkeitsrate (S_IN): – Verarbeiten des empfangenen Audiosignals in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von Steuersignalen, von denen jedes einen Pegel eines unterschiedlichen Bezugs-Parameters (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ...P_REFN) des Audiosignals darstellt, wobei ein Schwellwert zur Unterscheidung zwischen brauchbaren Audiosignalen und Rauschsignalen verwendet wird, der durch den Pegel eines der Bezugs-Parameter definiert wird; – Erzeugen eines Ausgangs des empfangenen Audiosignals mit einer zweiten Geschwindigkeitsrate (S_OUT) in Abhängigkeit von der Verarbeitung; – Vergleich der zweiten Geschwindigkeitsrate (S_OUT) mit einer erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) und Erzeugen eines Vergleichssignals in Abhängigkeit von dem Vergleich; – Erzeugen des Steuersignals in Abhängigkeit von dem Vergleichssignal.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner den Schritt umfasst, eine Benutzer-Eingabe der erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, das ferner den Schritt umfasst, ein Videosignal durch Synchronisieren mit der zweiten Geschwindigkeitsrate (S_OUT) zu verarbeiten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem der Schritt zur Verarbeitung des empfangenen Audiosignals durch Komprimieren oder Expandieren des empfangenen Audiosignals ausgeführt wird.
System oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem einer der Bezugs-Parameter (P_REF1, P_REF2, P_REF3 ... P_REFN), der durch die Steuersignale dargestellt wird, eine Durchschnittsleistung ist.