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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.
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Hintergrund-Informationen
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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.
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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.
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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).
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Ein
Beispiel eines bekannten VTR mit Geschwindigkeits-Steuerung ist in
EP-A-0 681 398 offenbart.
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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.
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Zusammenfassung
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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.
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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.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen stellen dar:
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1 eine
graphische Darstellung einer beispielsweisen Beziehung zwischen
Video- und Audio-Geschwindigkeit gemäß konventionellen Geschwindigkeits-Steuerverfahren;
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2 einen
Audio-Geschwindigkeitswandler gemäß den Prinzipien der vorliegenden
Erfindung;
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3 ein
beispielsweises System, das einen Audio-Geschwindigkeitswandler
enthält,
der nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
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4 eine
graphische Darstellung, die Bezugs-Parameterpegel eines beispielsweisen
Audio-Eingangssignals
veranschaulicht;
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5 eine
graphische Darstellung, die eine beispielsweise Beziehung zwischen
der Ausgangs-Audioqualität
und dem Pegel eines Bezugs-Parameters PREF veranschaulicht;
und
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6 eine
graphische Darstellung, die einen beispielsweisen Vergleich zwischen
Systemen mit offenem und geschlossenem Kreis veranschaulichen.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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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.
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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 (SIN). 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 (SOUT)
zu erzeugen. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
stellt jedes der Steuersignale einen Pegel eines unterschiedlichen Bezugs-Parameters
(PREF1, PREF2, PREF3 ... PREFN) dar.
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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 (SOUT) des
Audio-Ausgangssignals
mit der erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) und erzeugt ein
Vergleichssignal auf der Basis des Ergebnisses.
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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 (PREF1,
PREF2, PREF3 ...
PREFN) 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.
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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".
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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.
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Wie
zuvor erwähnt
wurde, empfängt
der Parameter-abhängige
Prozessor 11 des Audio-Geschwindigkeitswandlers 10 ein
Audio- Eingangssignal mit
einer ersten Geschwindigkeitsrate (SIN).
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 (PREF1, PREF2, PREF3 ... PREFN) dar.
Die von dem Parameter-abhängigen
Prozessor 11 ausgeführte
Verarbeitung erzeugt ein Audio-Ausgangssignal mit einer zweiten
Geschwindigkeitsrate (SOUT). 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.
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Der
Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 empfängt das
Audio-Ausgangssignal
und stellt dessen Geschwindigkeit fest. Das heißt, dass der Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 die
zweite Geschwindigkeitsrate (SOUT) 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 (SOUT) 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.
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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 (PREF1, PREF2, PREF3 ... PREFN) 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 (PREF1,
PREF2, PREF3 ...
PREFN) einen unterschiedlichen unabhängigen Parameter
eines Audiosignals dar. Zum Beispiel kann der erste Bezugs-Parameter PREF1 eine Durchschnittsleistung eines empfangenen Audiosignals
darstellen. Der zweite Bezugs-Parameter
PREF2 kann beispielsweise die Ähnlichkeit
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abstandsperioden (pitch periods)
eines empfangenen Audiosignals sein. Der dritte Bezugs-Parameter
PREF3 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.
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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 PREF definiert werden. Weitere Einzelheiten
hinsichtlich eines beispielsweisen Bezugs-Parameters PREF werden
nachfolgend in Verbindung mit 4 erläutert.
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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
PAVERAGE oberhalb und unterhalb des Pegels
eines Bezugs-Parameters PREF über der
Zeit. Der Durchschnitts-Parameter-Pegel
PAVERAGE und der Pegel des Bezugs-Parameters
PREF können
durch digitale Werte dargestellt werden. Wenn der Durchschnitts-Parameter-Pegel
PAVERAGE größer als der Pegel des Bezugs-Parameters PREF ist, dann wird das entsprechende Signal
für ein
brauchbares Audiosignal gehalten. Andernfalls wird das Signal für ein Rauschsignal
gehalten und kann dementsprechend gelöscht werden.
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Wenn – wie in 4 gezeigt
ist – der
Pegel eines bestimmten Bezugs-Parameters PREF 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 PREF zu
niedrig gesetzt wird (d.h. gestrichelte Linie) wird eine wirksame
Rauschfeststellung schwieriger. In der Praxis ist der Pegel eines gegebenen
Bezugs-Parameters PREF 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 PREF innerhalb
eines kleinen zulässigen
Bereiches ohne Verschlechterung der Qualität des Audio-Ausgangssignals
existieren können. Ein
Beispiel dieses zulässigen
Bereichs für
einen gegebenen Bezugs-Parameter PREF wird
durch den schraffierten Bereich in 4 dargestellt.
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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 PREF veranschaulicht.
Wie in 5 gezeigt ist, kann das Überschreiten des zulässigen Berei ches
für einen
Bezugs-Parameter PREF 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
PREF 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 PREF mehr
Rauschen als ein Audio-Geschwindigkeitswandler, der einen Bezugs-Parameter
PREF mit einer niedrigeren Schwelle verwendet.
Wie zuvor angegeben wurde, verwendet die vorliegende Erfindung eine Mehrzahl
von verschiedenen unabhängigen
Bezugs-Parametern (PREF1, PREF2,
PREF3 ... PREFN)
zur Feststellung von Audio- (d. h. Ton)- Redundanzen.
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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 (PREF1,PREF2,
PREF3, PREFN) darstellt.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
verwendet der Parameter-Prozessor 14 „N" verschiedene Bezugs-Parameter (PREF1, PREF2, PREF3,...PREFN), 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 (PREF1,
PREF2, PREF3,...PREFN) nicht notwendigerweise dieselbe. Zum
Beispiel kann der Pegel eines ersten Bezugs-Parameters PREF1 durch einen digitalen 8-Bit-Wert dargestellt
werden, während
der Pegel eines zweiten Bezugs-Parameters PREF2 durch einen
digitalen 14-Bit-Wert
dargestellt werden kann.
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Der
Parameter-Prozessor 14 erzeugt die Steuersignale so, dass
der Pegel jedes der einzelnen Bezugs-Parameter (PREF1,
PREF2, PREF3,...PREFN) gemäß dem von
dem Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 erzeugten Vergleichssignal
geändert
wird. Dies bedeutet, dass der Parameter-Prozessor 14 den
Pegel jedes der Bezugs-Parameter (PREF1,
PREF2, PREF3,...PREFN) 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 PREF1 (PREF1 +/– Δ PREF1) wird, der zweite Bezugs-Parameter PREF2 (PREF2 +/– Δ PREF2) wird, der dritte Bezugs-Parameter PREF3 (PREF3 +/– Δ PREF3) wird und der N-te Bezugs-Parameter
PREFN (PREFN +/– Δ PREFN) 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 (PREF1, PREF2, PREF3 ... PREFN) hat,
jedoch ist es in der Praxis möglich,
die Zahl solcher Ausgangsleitungen durch serielle Übertragung
der Steuersignale zu vermindern.
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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 (SOUT) des Audio-Ausgangssignals
auf die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) zunimmt.
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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 (SOUT) 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 (PREF1, PREF2, PREF3 ... PREFN) in
Einklang mit der erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) zu ändern. Die
Steuersignale bewirken ihrerseits, dass der Parameter-abhängige Prozessor
11 die Geschwindigkeit (SOUT) des Audio-Ausgangssignals
durch Erhöhung
der Signal-Kompressionsrate erhöht.
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Der
Geschwindigkeitsraten-Komparator 12 stellt die erhöhte Geschwindigkeit
(SOUT) des Audio-Ausgangssignals fest und
fährt fort,
das Vergleichssignal als binär
niedriges Signal so lange zu erzeugen, bis die festgestellte Geschwindigkeit (SOUT) 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
(PREF1, PREF2, PREF3 ... PREFN) in
Einklang mit der erforderlichen Geschwindigkeitsrate (m) zu ändern. Dies
bewirkt wiederum, dass der Parameter-abhängige Prozessor 11 die
Geschwindigkeit (SOUT) 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.
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Nachdem
die erforderliche Geschwindigkeitsrate (m) überschritten worden ist, erzeugt
der Parameter-Prozessor 14 die Steuersignale, um erneut
den Pegel der Bezugs-Parameter (PREF1, PREF2, PREF3 ... PREFN) in Einklang mit der erforderlichen
Geschwindigkeitsrate (m) zu ändern.
Dies bewirkt wiederum, dass der Parameter-abhängige Prozessor 11 die
Geschwindigkeit (SOUT) des Audio-Ausgangssignals
durch Verminderung der Signal-Kompressionsrate
vermindert. Dieser auf einer Schleife beruhende Prozess einer itterativen Änderung
der Pegel der Bezugs-Parameter
(PREF1, PREF2, PREF3 ... PREFN) setzt sich
fort, um die Geschwindigkeit (SOUT) 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.
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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.
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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.
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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.