专利名称：电影胶片及其录音和重放设备的制作方法
技术领域：
本发明所涉及的是在电影胶片上以音轨方式记录和重放数字图形的技术。
常见的供电影胶片用的音轨是用来以光学方式记录模拟信号。本专利申请人已经对一种记录数字图形，用于满足高质量音响要求的技术申请了专利(日本专利申请3-222342和3-265001)，建议采用电影胶片的送片孔之间空余的区域作为数字图形的记录区域(国际公开号WO92/14239)。
同时，在对这样的电影胶片进行投影时，要求能够获得具有丰富环境效果的音响重放。所存在的一个问题是由于送片所造成的颠簸和振动，因而不能获得稳定的音响数据。一般说来，采用电影胶片重放设备不可能获得采用磁带的音响重放设备那样高的重放精度，因此有必要对重放的数字信号进行稳定化处理。本发明就是基于这样的背景而产生出来的。
本发明的一个目的是提供一种电影胶片，它能够通过数字处理重放高质量的音频信号。
本发明的另一个目的是提供一种电影胶片，它能够通过重放系统可靠地重放音频数据。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片，它能够在一个重放系统中进行稳定的跟踪。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片，它能够在一个重放系统中获得具有丰富环晌效果的声场。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片，它能够在重放系统中简化重放时钟。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片，它能够尽可能地减小由被擦伤的电影胶片所产生的音响数据误差，降低重放系统中音频数据出现错误的几率。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片，它能够在重放系统中纠正音频数据的错误，从而能够可靠地重放音响数据。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片，它能够允许在录音或重放系统中在块的基础上对音频数据进行处理。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片的录音设备，它所形成的电影胶片能够在重放系统中播放具有丰富环响效果的音域。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片的录音设备，它所形成的电影胶片能够同时记录模拟音频信号和音频数据。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片的录音设备，通过它所形成的电影胶片能够方便地在重放系统中形成重放时钟。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片的录音设备，它所形成的电影胶片能够降低在音频数据中出现的错误几率。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片的录音设备，通过它所形成的电影胶片能够在重放系统中对音频数据进行错误纠正。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片的录音设备，在它所形成的电影胶片上能够对多声道的音响数据在时基上进行数字化处理和录音。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片的重放设备，它能够读出电影胶片上的数字图形记录区域，以便可靠地重放音频数据。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片的重放设备，它能够获得稳定的跟踪，以便可靠地重放音频数据。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片的重放设备，它能够播放出具有丰富环响效果的声场。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片的重放设备，它能够可靠地重放多个声道的音频数据。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片的重放设备，它能够对音频数据进行错误纠正，以便可靠地重放多个声道的音频数据。
本发明的再一个目的是提供一种电影胶片的重放设备，它能够在字符块基上对多个声道的音频数据进行数字处理，以便可靠地重放音数据。
本发明提供了一种电影胶片，其上具有多个被连续记录的图形。该电影胶片具有记录图象的图象记录区域;位于上述图象记录区域两侧的孔洞部分用于在投射图象的过程中送片;以及两个位于孔洞区域附近的数字图形记录区域，其上以数字图形方式了记录音频数据。
本发明也提供了一种电影胶片的录音设备，它包括一个转换电路，用于通过数据压缩将多声道的音响数据转移成为点图形数据;以及一个立体调制部分，用于根据由上述转移电路送来的点图形数据以光学方式调制记录光，其中所述的多声道音响数据由立体调制部分产生的被调制的记录光以数字图形的方式记录在电影胶片的孔洞部分附近的数字图形记录区域上。
本发明也提供了一种重放设备，用于和连续记录在电影胶片上的多图象一道重放数字图形记录区域上的音频信息。该设备包括一个音响数据重放电路，用于重放数字图形记录区域上的音响数据;以及一个跟踪图形重放电路，用于重放数字图形记录区域上的跟踪图形。
本发明也提供了一种重放设备，用于和连续记录在电影胶片上的多个图象一道重放数字图形记录区域上的音频信息。它包括一个数字图形读出部分，用于以光学的方式读出数字图形记录区域上的数字图形;以及一个重放部分，用于通过数字图形读出部分读出数字图形所获，得的点图形数据，重放被压缩的音频数据和附加的数据，并扩展被压缩的音频数据，以重放出相应声道的音频数据。
以下将结合附图对本发明作详细的说明，所有附图中的相同部件将采用相同的附图标记，其中附
图1显示了整个的如本发明所述的电影胶片;
附图2是记录在电影胶片的数字数据区域的数字图形的放大视图;
附图3显示了一个光学系统，用于重放记录在电影胶片的数字数据区域的数字图形;
附图4是一个电路方框图，显示了对附图3中所示的光学系统所获得的数字数据进行电子处理的结构;
附图5是波形图，显示了如附图4所示的方框图中的每一个采样保持电路所处理数据;
附图6是一个电路方框图，显示了对本发明的电影胶片进行录音的录音设备;
附图7是显示采用本发明的录音装置录在电影胶片上的音响数据的分区结构的示意图;
附图8显示了采用如附图6所示的录音设备对录在电影胶片上的音响数据
通过8-9变换产生记录点图形数据的方法;
附图9是一个电路方框图，显示了采用如附图6所示的录音设备记录在电影胶片的音响数据的块形结构;
附图10是一个电路方框图，显示了录音设备中所采用的记录时钟发生器的具有结构;
附图11是一个平面示意图，显示了如附图6所示的录音设备的第一和第二光学录音单元的部分调制器的具体结构;
附图12是一个立体示意图，显示了部分调制器的结构;
附图13显示了电影胶片上的记录格式，在该电影胶片上记录了如附图6所示录音设备记录的引导数据;
附图14是一个平面示意图，显示了如附图6所示录音设备的第一和第二光学录音单元的另一种结构;
附图15是一方框图，显示了用于本发明的电影胶片的重放设备的结构;
附图16显示了接有用于本发明的电影胶片的重放设备的投影设备的示意结构;
附图17是一个示意图，显示了接受由重放设备所产生的音响数据的8声道数字音响系统;
附图18是一个放大视图，显示了在本发明的一种改进方案的电影胶片的数字数据区域上记录的数字图形;
附图19是一个方框图，显示了重放设备的一个同步控制系统，用于读出和重放记录在如附图18所示的电影胶片的数字记录区域上的数字图形;
附图20是显示同步控制系统的运行状况的时序图。
附图1显示了本发明的电影胶片的一种实例。
在附图1中，电影胶片具有记录了需要被投影的电影图象的图象记录区域2，用于送片的穿孔区域3，模拟数据记录区域4，它通常以电影胶片所用的光学方式记录了模拟数据，以及数字图形记录区域5和6，它们分别位于电影胶片1的穿孔区域3、3的左侧和右侧。
附图2显示了如附图1中所示的数字图形记录区域区域5(6)。如附图2所示的图形是记录在电影胶片1的两侧，该图形包括音轨图形记录区域10、11和位于它们之间的音响数据记录区域12。
在音响数据记录区域12中，数字化的音响信号是以黑白区域组成的图形来予以记录的。这样的图形由两维的区域构成。每一个字节包括三个音轨，每一个音轨上具有三个图形点。在横向方向上的三个图形点总共能够提供8种图形，即000至111。然而，为了防止在录音的过程中由录音脉冲的边缘录制所造成的运行长度限制在一个延长的时间上产生信号的状态缺乏，因而在录音的过程中不采用由三个白色区域形成的图形000。这样，已设定的图形数量为7个。三个这样的图形在垂直的方向上排列成三个音轨，以构成一个字节。
通过这样的图形，每一个字节可以总共构成73＝343个图形。其中，可以采用例如256个图形与8比特的信号相联系。在音响数据记录区域中，除了记录音响信息之外，还可以记录ECC信息，时标信息、声道信息等等。
音轨图形记录区域10、11位于音响数据记录区域12的左侧和右侧。音轨图形是以每一个音轨相互位移一个音轨的方式来记录的。在数字图形记录区域5和6中的一个中有4个被记录的声道，而在另一个区域中类似地也有4个被记录的声道，这样总的声道数目为8个。此外，音频数据以诸如16个音轨的间隔被分割成块。附图2标出了区域5和6分别具有的图形点数。尽管音轨图形记录区域10的图形点数与图形11的点数不同，但这一点与本发明的实质内容无关，因而在此也不作解释。附图2显示了24道音轨数据。
附图3显示了一种光学重放系统。其中光源20由卤素灯21制成，热反射镜22和23用于隔断热或红外射线，高通滤波器24用于改善信噪比。
由光源20发出的光被光导纤维25、25分为两路，用于分别照射位于电影胶片1两侧的数字图形记录区域5和6。由光导纤维25、25的端头射出的光线射在位于送片鼓轮26、26的附近的电影胶片1上。在附图3中，电影胶片1是在垂直的方向上运动的，标号27为辅助送片轮。
通过照射电影胶片1所获得的数字图形图象通过物镜28、28射在行扫描CCD29、29上，使数字音频音轨的信息被输入到一个电路中。在附图3中，光导纤维25、鼓轮26、物镜28和CCD29与数字图形记录区域5和6中的每一个相配合。这样，尽管在附图3中没有显示，所示的上侧和下侧的光学系统分别位于图面的前面和后面，以便分别读出数字图形区域5和6上所记录的数据。
附图4是一个电路的方框图，该电路用于对如附图3所示的系统所获得的的数字音频图形的信息进行处理。尽管对数字图形区域5和6都提供了如附图4所示的电路，为了简便，仅显示了其中一个电路。
数字图形是通过一个CCD行传感器31以图象的方式来获得的(该CCD对附图3中所示的CCD29进行扫描)。CCD行传感器31在电影胶片1的长度方向上的宽度等于或小于在CCD行传感器31上所形成一根数字数据轨的图象的一半。在获得数字数据时，CCD行传感器31对一根音轨进行两次扫描，即以相互间的定时关系对在轨部分进行一次扫描，对脱轨部分进行一次扫描，以便产生稳定的音响。扫描的定时是由下面所要说明的电路来控制的。
由CCD行传感器所产生的重放信号被送到一个PLL电路32。如上所述，音频数据记录区域12上的数据为能够自同步的3×3模式，而PLL电路32的输出被声道时基所同步。PLL电路32的输出被解调器33解调，并在ECC电路34中进行错误纠正。所获得的信号由一个音频解码器35解码，以便输出作为输出音频数据。
来自CCD行传感器31的重放信号也被送到采样-保持(S-H)电路36和37。音轨图形记录区域10和11的数据分别由S-H电路36和37进行采样和保持。
S-H电路36和37的输出信号被送到一个减法节点38，以便产生一个差值信号，它被送到一个采样-保持(S-H)电路39。该S-H电路39对脱轨点(零交叉点)的采样值进行采样和保持。所谓脱轨指读出数字数据的CCD行传感器对相邻数据图形音轨之间部分进行扫描的状态。跟踪伺服用于以下面将要说明的方式将脱轨点的采样值减小到零。一般说来，跟踪伺服最好是在在轨信息的基础上进行，亦即在读出数字数据的CCD行传感器正在扫描数据音轨时所获得的数据的基础上进行。然而，仅就伺服电路而言，检测脱轨状态是较为容易的。
在出现跟踪偏差的情况下，极性倒相器40通常就总是输出正的或负的数据，因而该倒相器40也就输出对应于由送片所造成的偏差方向的极性信号。
上述输出被送到一个环形滤波器41，并对直到预定值的误差信号进行积分。一个VCO电路42对环形滤波器的输出进行频率控制，以便为CCD行传感器31产生扫描定时信号，使传感器31跟踪电影胶片的摆动。
下面对附图4中所示电路的产生各种时标的部分进行说明。减法节点38的输出数据被送到采样-保持(S/H)电路43、44和45。这些S/H电路从功能上与移位寄存器相同，因此S-H电路43、44和45分别输出CCD行传感器31的当前扫描采样数据、CCD行传感器31的前一次扫描数据、以及CCD行传感器31的再前一次扫描数据。
由比较器46和47检测上述扫描采样数据之间的差值信号，相应的输出信号被送到一个极性鉴别和时标发生电路48，它依次检测S-H电路43、44和45的数据增加模式。这样的模式指示了当前采样数据的前一次采样数据是脱轨数据。对相应扫描采样数据的极性可以同时进行鉴别。
在鉴别的基础上，极性鉴别和时标发生电路48产生出采样时钟SC、正值或负值信号以及在轨信息，并将它们分别送到S-H电路、极性倒相器40和PLL电路32。
附图5显示了S-H电路的工作情况和所产生的数据，其中实践所示的脉冲表示在轨状态，点划线所示的脉冲表示脱轨状态。波形A表示了由CCD行传感器31所获得的数字数据。该数字数据被大致分为有效区域和空白区域B。上述有效区域又被进一步分为一个数字音响数据次区域和一个跟踪数据次区域T。S-H电路36对数字图形记录区域上的一个跟踪数据进行采样，而S-H电路37则对数字图形记录区域的另一个跟踪数据进行采样。在附图5中，箭头指示了S-H电路中采样时标的位置。
波形B和波形C分别指示了S-H电路36和37的输出数据。上述采样-保持输出数据之间的差值由减法节点38取出。波形D表示了所获得的输出数据。
控制S-H电路43、44和45，以便对在轨部分进行采样。所获得数据送到多个鉴别和时标发生电路48，按照上面所述的S-H电路43、44、45的顺序，检测数据量增加的状态，从而找到如附图5星号＊所示的脱轨中心数据。
当检测到脱轨位置时，一个控制信号被送到S-H电路39，以便在这一位置进行数据样，由S-H电路39的输出便可以获知音轨的偏离量，它指示了采样数据与零电平的差距值。因此，如果在脱轨位置上获得了正确的跟踪状态，亦即所获得的是零电平，S-H电路39的输出就是零。如果跟踪偏离了预定的量，则输出对应于偏差值的输出数据，如附图5中E′所示。
这一数据被送到极性倒相器40，它将脱轨部分的正值和负值偏差分别转换成为负值和正值，用于产生恒定的偏差值。
尽管在本实施方案中是通过取出跟踪数据11和12之间的差值来纠正跟踪的偏差量，该实施方案对于克服光源20照明的波动、当将数字数据记录在电影胶片上时所产生的波动、或者重放信号中由于单个的差值所产生的幅度波动来说也是有效的。
下面对本发明的一种特定的实施方案进行说明，该设备用于将音频数据记录在电影胶片的数字图形记录区域上。
附图6显示了本发明的对电影胶片进行录音的录音设备的一种实例。
该电影胶片录音设备包括第一和第二转换电路51A和51B，它们用于通过数据压缩将来自多声道磁带解码器50的8声道音频数据转换成为点图形数据;第一和第二光学录音单元52A和52B，用于根据第一和第二转换电路51A和51B产生的点图形数据进行光学录音。上述8声道音响数据以数字图形的方式记录在电影胶片1的送片孔的附近。
上述第一和第二转换电路51A和51B用于处理来自多声道解码器50的8声道音频数据中的4个声道，每一个这样的电路都包括数据压缩电路54A和54B、区域形成电路55A和55B、ECC编码器56A和56B以及调制电路57A和57B，所有这些电路工作都是由同步信号发生器53所送出的控制信号来协调的。
数据压缩电路54A通过高效率编码对4个声道的音频数据进行数据压缩处理，该处理是边带编码、正交变换编码和比特配制的组合，能够将数据量压缩到五分之一。类似地，数据压缩电路54B通过高效率编码对其余的4个声道的音频数据进行数据压缩处理，该处理也是边带编码、正交变换编码和比特配制的组合，用于将数据量压缩到五分之一。
区域形成电路55A接受来自数据压缩电路54A的被压缩的4个声道的音频数据，形成如附图7所示的40×43＝1720字节的区域数据，其中包括1696字节的数据，20字节的区域数据ID，以及附加的4字节CRC数据。类似地，区域形成电路55B接受来自数据压缩电路54B的被压缩的4个声道的音频数据，形成40×43＝1720字节的区域数据，其中包括1696字节的数据，20字节的区域数据ID，以及附加的4个字节CRC数据。
ECC编码器56A对区域形成电路55A所形成的4个声道的音频数据区域以40字节的间隔产生36字节的C2奇偶数据，如附图7中虚线方向所示，同时对相同的4个声道的数据以76字节的间隔在水平方向上产生19字节的C1奇偶数据。类似地，ECC编码器56B对区域形成电路55B所形成的4个声道的音频数据区域40字节的间隔产生36字节的C2奇偶数据，如附图7中虚线方向所示，同时对相同的4个声道的数据以76字节的间隔在水平方向上产生19字节的C1奇偶数据。
调制电路57A通过8-9变换将具有ECC编码器56A附加的C2奇偶数据和C1奇偶数据的音频数据转换为点图形数据，其中由9个点表示1个字节，并输出经过变换的数据。类似地，调制电路57B通过8-9变换将具有ECC编码器56B所附加的C2奇偶数据和C1奇偶数据的音频数据转换成为点图形数据，其中由9个点表示1个字节，并输出经过变换的数据。
在这一实施方案中，转换电路57A和57B根据表1至表4所示的变换表进行8-9变换，将1字节的数据转换成为由3×3声道比特所表示的两维点图形。每一音轨都附加了跟踪图形记录区域数据，通过不返还到零变换(NRZI)的调制系统对记录在音频数据记录区域上的音频数据进行调制，将所获得的数据输出作为点图形数据。
作为一个特例，附图8中显示对
产生点图形数据方法。
其中RF的地方是有1-18个碳原子的直链或支链氟烷基，有6-12个碳原子的氟芳基，有7-18个碳原子的混合的氟烷基芳基或有2-18个碳原子的氟化单或聚醚，R是有1-24个碳原子的直链或支链烷基，有6-12个碳原子的芳基或有7-24个碳原子的混合的烷芳基，其中的碳链部分也可插入氧，氮或硫原子，或进一步为如上定义的残基RF，其中在两个RF基处可以相同或不同，Y1和Y2彼此独立地代表下列基因之一
m代表0(包括0)至6的整数，n代表0(包括0)至6的整数，以及PE代表一条聚醚链，含5-50个环氧乙烷单位或5-50个1，2-环氧丙烷单位组成或5-50个环氧乙烷和1，2-环氧丙烷单位混合而成，以及RH是氢原子或有1-10个碳原子的直链或支链烷基。
在含氟烷基和/或氟芳基的酰亚胺化合物中优选其中RF为含有3-10个碳原子的直链或支链氟烷基或有6-12个碳原子的氟芳基的化合物。
应注意的是在一个数据块总共包含95个字节，其中40字节为音频数据，36字节为C2奇偶数据，19字节为C1奇偶数据。如附图9所示，该95字节的一个数据块由调制电路57A和57B置于57点×15音轨，每一声轨由80点组成，每一块由16道音轨组成，每一块包括一道音轨的块同步数据。
第一和第二光学记录单元52A和52B分别由缓冲存储器58A和58B、激光光源59A和59B、立体调制器60A和60B以及图象形成镜69A和69B组成。
缓冲存储器58A和58B由记录时钟发生器70所产生的记录时钟操作，用于有顺序地将来自第一和第二转换电路51A和51B的点图形数据输入到立体调制器60A和60B。立体调制器60A和60B根据点图形数据对激光光源59A和59B所产生的激光进行调制。由立体调制60A和60B通过点图形数据调制的激光照射在电影胶片1的数字图形区域上，用于将数据记录在电影胶片上。
光通检测型光遮断器80检测电影胶片的送片孔，产生频率为96HZ的信号，记录时标发生器70通过PLL电路由上述96HZ的信号，记录时标发生器70通过PLL电路由上述96HZ的信号产生44.1KHZ的记录时钟信号。如附图10所示，记录时钟发生器70包括一个相位比较器71、一个环形滤波器72、一个电压控制型振荡器73、一个除以N的分频器74、以及一个除以M的分频器75。相位比较器71对光遮断器80所产生的96HZ的信号和电压控制振荡器73所产生的，并由除N分频器74的除N分频的振荡信号进行比较，将相位误差通过环形滤波器72送到电压控制振荡器73作为控制电压。该电压控制振荡器73的振荡相位由该控制电压控制。由电压控制振荡器73所产生的基频率为M×44.1KHZ的输出信号由除M分频器75进行除M分频，以便产生44.1KHZ的记录时钟。
如附图11所示第一和第二光学记录单元52A和52B的立体调制器60A和60B彼此相对设置，它们分别由瞄准镜头61A和61B、半波板62A和62B、衍射格板63A和63B、极化板64A和64B、柱形镜65A和65B、以及光调制器66A和66B构成，其中由半导体激光器制成的激光光源59A和59B所发出的激光光束射在瞄准镜头61A61B上。
在附图11中，电影胶片1由胶片盒的供片卷筒76拉出，经过用于送片的辅助滚筒77和滚筒78A和78B，然后卷在卷片卷筒79上。
如附图12所示，光调制器66A由第一孔线67A和第二空孔线68A组成，它们都具有排列成为一条直线的预定数目的点或孔67a和68a。
上述孔线67A和68A和孔67a和68a之间的间距等于一个孔的长度。此外，第二孔线68A的孔68a位于第一孔线67A的孔67a之间间距的下方。换句话说，第一孔线67A的孔67a与第二孔线68A的孔68a是彼此相互错开的。
采用具有上述结构的立体调制器60A，在开始记录音频数据时，电影胶片1在如附图11中箭头所示的方向上运动，这样激光光束由半导体激光器射出，同时音频数据由缓冲存储器58A送到光调制器66A。由激光光源59A射出的激光光束被瞄准镜头61A校正成为一束平行的光束，射在衍射格(光栅)板63A上。
需要注意的是对激光光源59A的半导体激光器的发射端面的图象位置由瞄准镜头61A进行调节，使之在焦距的范围内更靠近电影胶片1。这使得激光光束通过光调制器66A以聚焦光束的方式传送，使之能够会聚在焦点上。由于激光光束是低干涉性的光束，因此如果图象随后在焦距之内形成，就有可能防止产生斑点噪声。这意味着从成象镜头4来看，激光光束的光域角度变窄了。由此，可以防止激光光束在成象镜头69A内的偏转(反射)，防止由于在光轴之外形成图象而影响光的亮度，同时防止象差的增加，从而改善成象的性质。
对衍射格板63A进行调整，以便发射出最大量的第一级衍射光，这样就由瞄准镜头61A经过半波板62A形成了作为±第一级衍射光的第一和第二激光光束，从而通过极化64A入射到柱形镜头65A上。
柱形镜头65A在改变光束的路径之后再次射出第一和第二激光光束，从而使激光光束在一个小的入射角度上射在第一和第二孔线67A和68A上。
光调制器66A使射在孔线67A和68A的孔67a和68a上的激光光束能够透过。此时，根据由缓冲存储器58A所提供的音频数据来改变透过孔67a和68a的激光束相位，以便借助将电子音频数据转换成为立体光强信号的所谓光电效应来调制激光光束的强度。光调制器66A也根据如上所述的具有预定时间差的的音频数据来驱动第一和第二孔线67A和68A。这样，第一和第二激光光束以上述时间差为间隔交替地射出。具有该光强度的第一和第二激光光束射在成象镜头69A上。
施加到光调制器66A的音频数据对于各孔67a和68a按照电流或电压幅度进行调节，使通过67a和68a射出的激光光束的光亮度相一致。以这种方式，从光调制器66A的孔67a和68a可以射出具有相同亮度的第一和第二激光光束。
成象镜头69A将对应于由光调制器66A和孔67a和68a射出的第一和第二激光光束的图象射在电影胶片1的数字图形记录区域5上。
由于第一和第二激光光束是交替地射出的，而电影胶片1是以预定的速度运动，因此第二激光光束射在与第一激光光束所记录的同一音频数据行上。然而，光调制器66A的孔67a和68a是以错开的方式来安排的，因此音频数据是以这样的方式来记录的，即通过孔线68A上的孔68a射出的第二激光光束所形成的音频数据位于通过孔线67A的孔67a射出的第一激光光束所形成的音频数据之间。这样，即使由第一激光光束和第二激光光束所形成的音频数据射在同一条线上，也不会出现数据重叠，从而能够以高密度记录的方式将音响数据记录在电影胶片1的数字图形记录区域5的一行上，不需要胶片运动的方向相垂直的方向上留出间距。
类似地，光学记录单元52B也能够以高密度记录的方式将音响数据记录在电影胶片1的数字图形记录区域5的一行上，不需要在与胶片运动的方向相垂直的方向上留出间距。
如附图14所示，通过提供一个光学记录单元81将模拟音频信号记录在电影胶片1的模拟音频音轨4上，就能够将模拟音频信号以光学方式记录在电影胶片1的模拟音频区域4上，同时将音频数据记录在数字图形记录区域5和6上。在该附图中，采用反射镜82A和82B将光调制器66A和66B经过成象镜头69A和69B射出的记录光束的光轴旋转90度，模拟光学记录单元81的光轴和数字记录单元52A、52B的光轴可以是彼此平行的，因此模拟音频信号和数字音频信号可以同时记录在由单个鼓轮84所引导的电影胶片1上。
附图15显示了本发明的电影胶片重放设备的一种实例。
电影胶片的重放设备包括传送式光遮断器90，用于检测电影胶片1上的孔洞3的出现一个重放时钟发生器91，它所产生的音频数据重放时钟信号与光遮断器90所产生的其频率与孔洞3的运动速度成比例的检测信号相同步。电影胶片1的数字图形记录区域5和6上的数字图形由CCD行传感器92A和92B读出，用于通过采用重放时钟信号进行处理由音频数据重放出音频信号。
与如上所述的记录时钟发生器70相类似，重放时钟发生器91通过一个PLL电路(图中未示)产生44.1kHz的重放时钟信号，它与光遮断器90检测电影胶片1的孔洞3的运动所产生的96HZ的信号相同步。
电影胶片的重放设备采用解调电路93A和93B对CCD线传感器92A和92B从电影胶片1的数字图形记录区域5、6所读出的相应点图形数据进行9-8变换，该变换与上述记录设备的调制电路51A和51B所进行的8-9变换相对应，该解调电路93A、93B根据重放时钟发生器91所产生的重放时钟信号将9点图形数据解调成为1个字节的数据。
此外，采用解调电路93A和93B所产生的C1奇偶数据和C2奇偶数据，纠错电路94A和94B对音频数据进行纠错，以便重放存储器95中经压缩的音频数据和C2、C1奇偶数据。
此外，数据扩展电路96根据重放时钟发生器91所产生的重放时钟信号进行数据扩展，以便在相应的声道中重放音频数据。该扩展电路所进行的操作与记录设备的数据压缩电路34A和34B的操作相反。
上述本发明的重放设备如附图16所示位于一个放映机100的音频重放部分210上。
如附图16所示，在放映机100中，电影胶片1由送片轮101送出，由引导滚筒111、121、131，扣链轮112、122、132，和引导轮113、133引导，通过一个数字音响重放单元110、一个投影部件120和一个模拟音频重放单元130，卷在卷片轮102上。
数字音响重放单元110读出记录在电影胶片1的数字音轨5、6上的数字图形，以便重放音频信号。该单元用于将光源50所发出的读出光射在位于引导轮113的卷片部分的电影胶片1的数字音轨5和6上，而电影胶片1是由引导轮111、扣链轮112或引导轮113来带动的。数字音频重放单元110也用于通过CCD行传感器92A和92B来接受读出光，以便为重放音频信号而读出数字图形。
借助本发明的数字音频重放单元110，通过用光遮断器90来检测与电影胶片1的孔洞2相扣合的扣链轮112的齿的运动，产生出对应于电影胶片1的运动速度的96HZ的检测信号。该信号被送到如附图15所示的重放系统的重放时钟发生器91。
重放时钟发生器50通过一个PLL电路(图中未示)产生44.1kHz的重放时钟信号，它与光遮断器90检测与电影胶片1的孔洞3相扣合的扣链轮112的齿的运动所产生的96HZ的信号相同步。
在本发明的数字音响重放单元110中，由CCD线传感器92A和92B读出电影胶片1的数字音轨5和6上的数字图形，由解调电路93A和93B根据重放时钟发生器91所提供的重放时钟信号对相应声道的被压缩的音频数据进行解调。解调之后的数据由纠错电路94A和94B进行纠错，以便重放存储器95中的相应声道的被压缩音频数据。数据扩展电路96根据重放时钟发生器91所产生的时钟信号进行数据扩展，以便重放相应声道的音频数据。
同时，放映机的投影部分120将电影胶片1的图象投放在图中未示的银幕上。投影部分120用投射光源123所发出的投射光经过投射镜头124照射电影胶片1的图象记录区域3，而该电影胶片1是由引导轮121或扣链轮122来引导。
模拟音频重放单元130用于由电影胶片1的模拟音轨4重放模拟音响信号。该单元用于将光源134所发出的读出光射在位于引导轮133卷片部分的电影胶片1的模拟音轨4上，而电影胶片1是由引导轮131、扣链轮132和引导轮133来带动的。模拟音频重放单元130也用于通过传感器135来接受读出光，以便重放来自模拟音轨4的模拟音频信号。
如附图17所示，本发明重放的8个声道的音频数据有6个声道的音频数据分别来自一个中心扬声器152、一个次低音扬声器153、一个中心偏左扬声器154、一个中心偏右扬声器155、一个右侧扬声器156和一个左侧扬声器157，这些扬声器沿着银幕151排列，用放映机100将电影胶片1的图象区域上的图象重放在该银幕上。上述8个声道的音频数据有2个声道的音频数据分别来自左环响扬声器158和右环响扬声器159，这两个扬声器放在放映机100的两侧。由扬声器152至159所构成的8个声道的数字音响系统能够产生具有丰富环响效果的声扬。
在如上所述的实施方案中，电影胶片1的数字图形记录区域5和6的每一音轨由80点组成，每一块由16道音轨和一个块同步音轨组成。然而，在附图18所示的实施方案中，电影胶片1的数字图形记录区域5和6的每一音轨也可以由88点组成，每一块由48道音轨和3个块同步音轨组成。
如附图18所示，电影胶片的数字图形记录区域具有66点的音频数据记录区域201、12点的跟踪图形记录区域202、和10点的跟踪图形记录区域203，后两个区域分别位于音响数据记录区域201的两侧。
音频数据记录区域201以3点×3音轨的两维区域作为一个字节。其音频数据和附加的数据根据如表5-8所示的变换表通过8-9变换进行转换，并以两维的点图形进行记录，其中每一字节由9点来表示。
化合物(Ⅰx)的在氨基位置上的适用的反应活性衍生物可以是化合物(Ⅸ)与甲硅烷基化合物(如双(三甲基甲硅烷基)乙酰胺或单(三甲基甲硅烷基)乙酰胺等)反应生成的甲硅烷基衍生物。
化合物(Ⅸ)和其反应活性衍生物的适用的盐可以参照上文介绍化合物(Ⅰ)时列举的有机或无机酸加成盐。
该反应可以按与方法3基本相同的方法进行。因此，该反应的反应方式和反应条件可以参照方法3部分介绍的内容。
起始化合物(Ⅱ)或(Ⅲ)或其盐可按下述反应路线来制备。
方法A
12点的跟踪图形记录区域202由6个点的垂直同步图形区域202A和3个点的水平同步图形区域202B、202C组成，后两者分别位于垂直同步图形区域202A的两侧。在垂直同步图形区域202A中，与音频数据记录区域201的数据轨相平行的一个3点点链对于每一个其他的数据轨来说具有相对于相关数据轨半个音轨的相移，而与音响数据记录区域201的数据轨相平行的另外3点点链对于每一个其他数据来说具有与上述点链相反的相位。一定数目的这样两种点链构成了垂直的同步图形。在水平同步图形区域202B和202C中，点链的排列方向与音频数据记录区域201中的数据轨成直角关系，以形成水平同步图形。
在10点的跟踪图形记录区域203中，与音频数据记录区域201的数据轨相平行的一个5点点链对于每一个其他数据轨来说具有相对于相关数据轨半个音轨的相移，而与音频数据记录区域201的数据轨相平行的另外5点点链对于每一个其他数据轨来说具有与上述点链相反的相位。这两种点链构成了垂直的同步图形。
对于每一块的3道同步音轨来说，在两道连续的音轨上记录了相同的块同步图形，而在所剩的一个音轨上记录了不同的块同步图形。
如附图19所示，记录在电影胶片的数字图形记录区域上的数字图形由CCD行传感器211在与VCO210所产生的扫描开始定时脉冲S0相同步的情况下进行读出操作，以便将该数字图形送到一个同步控制系统和一个音频重放系统(图中未示)。
该同步控制系统具有第一至第四采样-保持电路213-216，用于根据定时脉冲发生器212所产生的定时脉冲S1-S4对CCD行传感器211的输出进行采样-保持，而定时脉冲发生器212则产生多个与扫描开始定时脉冲S0同步的定时脉冲。上述采样-保持电路213电路和214的输出被送到第一减法节点217，而采样-保持电路215和216的输出则被送到减法节点218。
第一和第二采样-保持电路213和214由定时脉冲S1和S2操作，对CCD行传感器211的输出中与12点跟踪图形记录区域202的垂直同步图形区域202A中作为垂直同步图形予以记录的3点点链相对应的那一部分进行采样-保持而第三和第四采样-保持电路215和216由定时脉冲S3和S4操作，对CCD行传感器211的输出中与10点跟踪图形记录区域202作为垂直同步图形予以记录的5点点链相对应的那一部分进行采样-保持。
第一和第二减法节点217和218的减法输出通过极性改变电路219和220送到第五和第六采样-保持电路221和222，而极性改变电路219和220则由定时脉冲发生器212所产生的定时脉冲P来操作。第五和第六采样-保持电路221和222由定时脉冲发生器212所产生的定时脉冲S5予以操作，将采样-保持输出送到一个加法节点223，一个错误检测控制器224以及一个选择电路226。上述加法节点223的输出通过一个1/2电路225被送到选择电路226。
选择电路226由错误检测控制电路224控制，将其选择输出通过一个低通滤波器227送到VCO210。该VCO210将扫描开始定时脉冲S0作为它的振荡输出送到CCD线传感器211和定时脉冲发生器212。
采用上述的同步控制系统以与VCO210所产生的扫描开始定时脉冲S0相同步的方式产生如附图20所示的具有不同时标T0-T5的定时脉冲S1-S5以及P。第一和第二减法节单元217和218根据所读出的相对于数据轨具有相位偏移的垂直同步图形的输出之间的差值来检测垂直同步的偏差。错误检测控制单元224检测第五和第六采样-保持电路221、222的采样保持输出中的错误，该采样保持输出指示了由第一和第二减法单元217和218所检测的偏差量。如果采样-保持电路221和222中的任何一个都没有发现错误，错误检测控制单元224就让选择电路226选择1/2电路225的一个输出作为指示垂直同步的偏差量的信息，而如果其余的采样-保持电路存在错误，则让选择电路选择没有错误的采样-保持电路的一个输出作为指示垂直同步的偏移量的信息。VCO210根据选择电路226的选择输出，亦即垂直同步的偏差量，来控制自已的振荡相位，以便输出被垂直同步的扫描开始定时脉冲S0。
如果被记录的垂直同步图形的相位与数据轨的相位相同，则除非是对某一给定的音轨进行数次扫描，否则就不可能检测到正确的垂直同步状态。然而，如果被记录的垂直同步图形的相位与数据轨的相位之间存在相位差，而且重放扫描的相位是根据其电平值予以控制的，则不需要进行多次扫描就可以获得正确的垂直同步状态。事实上，由于可变的记录密度、可变的音轨宽度、或者重放过程中偏移，偏差一般说来产生在由白和黑电平之间的中间值所获得的音轨中心。借助在若干位置上以不同相位记录类似的垂直同步图形，通过重放电平的倒数运算就可以高精度地检测音轨中心。
此外，通过将几组垂直同步图形或多个垂直同步图形设置在音响记录区域201的两侧，并一般通过根据该两组垂直同步偏差的平均值来获得同步，由于CCD行传感器211和数据轨之间的旋转位置的偏差而产生的不良影响可以被减小到最低的程度。如果在其中一个垂直同步图形上产生了由裂纹或杂质所导致的错误，从其余的垂直同步图形所获得的信息就能够实现稳定的垂直同步。此外，通过取出该两组数值的差值，就有可能产生出与CCD行传感器211和数据轨之间旋转方向上的位置偏差有关的信息。
此外，通过记录由在与数据轨3相垂直的方向上排列的点所组成的水平同步图形，并通过检测重放的水平同步图形信号的峰值或边缘，就有可能实现水平数据同步的标准定时。另外，通过在多个位置上安置水平同步图形，就能够从其余的水平同步图形的信息中获得稳定的水平同步。此外，通过在两个位置上安置水平同步图形，并在重放的过程中观察它们之间距离，就可能在记录和/或重放的过程中检测放大率的偏差。
另外，通过在多个连续的音轨上重复记录相同的块同步图形，即使在出现垂直同步偏差的情况下也可以检测块同步图形，并进行以块为基础的可靠数据处理，例如解调或纠错。
权利要求
1.一种电影胶片，其上连续地记录了多个图象，包括用于记录图象的图象记录区域，在该区域的两侧具有孔洞部分，用于在图象投影过程中有序地送片；两个位于所述孔洞部分附近的数字图形记录区域；其特征在于在所述数字图形记录区域以数字图形方式记录了音频数据。
2.一种如权利要求1所述的电影胶片，其特征在于所述的数字记录区域包括一个音频数据记录区域和一个跟踪图形记录区域。
3.一种如权利要求1所述的电影胶片，其特征在于所述的跟踪图形记录区域位于所述音频数据记录区域的两侧，记录在一个跟踪图形记录区域上的跟踪图形相对于记录在另一个跟踪图形记录区域中的跟踪图形具有预定量的偏移。
4.一种如权利要求2所述的电影胶片，其特征在于所述的与音频数据记录区域中的数据轨相平行的点链以一种隔开的方式予以记录，用于作为垂直同步图形，它相对于所述音频数据记录区域的数据轨具有相位差。
5.一种如权利要求1所述的电影胶片，其特征在于所述的垂直同步图形以可变的相位记录在跟踪图形区域的多个位置上。
6.一种如权利要求4或5所述的电影胶片，其特征在于所述的跟踪图形记录区域位于所述音响数据记录区域的两侧。
7.一种如权利要求2所述的电影胶片，其特征在于所述的跟踪图形记录区域上记录了作为水平同步图形的点链，该点链位于与所述音频数据记录区域中的数据轨垂直的方向上。
8.一种如权利要求1所述的电影胶片，其特征在于所述的水平同步图形记录在跟踪图形记录区域的多个位置上。
9.一种如权利要求8所述的电影胶片，其特征在于所述的跟踪图形记录区域位于所述音频数据记录区域的两侧。
10.一种如权利要求1-9中的任何一个权利要求所述的电影胶片，其特征在于所述数字图形记录区域中以数据压缩后的数字图形方式记录了多声道的音频数据。
11.一种如权利要求10所述的电影胶片，其特征在于经过数据压缩后的音频数据和附加数据通过8-9变换以数字图形的方式记录在所述数字图形记录区域中，该数字图形的一个字节由9个点来表示。
12.一种如权利要求11所述的电影胶片，其特征在于音频数据和附加数据被记录在数字图形记录区域中，一个字节的数据由两维的3×3点数字图形来表示。
13.一种如权利要求12所述的电影胶片，其特征在于所述的附加数据为一个纠错码。
14.一种如权利要求13所述的电影胶片，其特征在于所述的数字图形记录区域的排列方式是由80点组成一个音轨，16个音轨组成一块，并在每一块上提供了一个块同步数据轨。
15.一种如权利要求13所述的电影胶片，其特征在于一定数目的音轨组成了一个块，在每一个块的前端记录了相同的块同步图形。
16.一种如权利要求15所述的电影胶片，其特征在于所述数字图形记录区域的排列方式是由88个点组成一个音轨，由48个音轨组成一个块，在每一个块中提供了3道块同步轨。
17.一种用于电影胶片的录音设备，包括一个转换电路部分，用于通过数据压缩将多声道的音频数据转换成为点图形数据;一个立体调制部分，用于根据由所述转换电路部分送来的点图形数据以光学方式对记录光束进行立体调制;所述多声道音频数据由所述立体调制部分产生的被调制的记录光束以数字图形的方式记录在位于电影胶片的孔洞部分附近的数字图形记录区域上。
18.一种如权利要求17所述的电影胶片录音设备，包括一个光学记录区域，用于将模拟音频信号记录在电影胶片的模拟音频轨上，其中所述的模拟音频信号和音频数据是同时记录的。
19.一种如权利要求17或18所述的电影胶片录音设备，其特征在于所述的转换电路部分通过8-9变换将经过数据压缩的音频数据和附加数据转换成为点图形数据，其中一个字节的数据由9点来表示。
20.一种如权利要求19所述的电影胶片录音设备，其特征在于所述的转换电路部分将经过数据压缩后的音频数据和附加数据转换成为点图形数据并输出被转换的数据，其中一个字节由两维的3×3点来表示。
21.一种如权利要求20所述的电影胶片录音设备，其特征在于所述的附加数据是纠错码数据。
22.一种如权利要求21所述的电影胶片录音设备，其特征在于多声道的音频数据以数字图形的方式记录在电影胶片的数字图形记录区域中，其中80点组成一道音轨，16道音轨组成一个块，对每一块提供了1道块同步轨。
23.一种如权利要求21所述的电影胶片录音设备，其特征在于多声道的音频数据以数字图形的方式记录在电影胶片的数字图形记录区域中，其中88个点组成了一道音轨，48道音轨组成一块，对每一块提供了3道块同步轨。
24.一种重放设备，用于重放与电影胶片上的多个连续图象同时予以记录的数字图形记录区域中的音频信息，该设备包括一个音频数据重放电路部分，用于重放所述数字图形记录区域中的一个数字图形的音频数据区域;一个跟踪图形重放电路部分，用于重放所述数字图形记录区域中的跟踪图形区域。
25.一种如权利要求24所述的电影胶片的重放设备，其特征在于以预定的间距提供了至少两个跟踪图形，其中所述的跟踪图形重放电路部分通过利用记录在一个跟踪图形记录区域中的跟踪图形和记录在另一个跟踪图形记录区域中的跟踪图形之间的差值来进行跟踪。
26.一种如权利要求24所述的电影胶片的重放设备，其特征在电影胶片的跟踪图形记录区域包括一个垂直同步图形，它相对于音频数据记录区域中的数据轨之间具有相位差，所述垂直同步图形包括与数据轨平行的点链，所述跟踪图形重放电路部分根据所述跟踪图形记录区域中的垂直同步图形进行跟踪。
27.一种重放设备，用于重放与电影胶片上的多个连续图象同时予以记录的数字图形记录区域中的音频信息，该设备包括一个数字图形读出部分，用于光学方式读出所述数字图形记录区域中的数字图形;一个重放部分，用于通过所述数字图形读出部分读出的数字图形所产生的点图形数据来重放被压缩的音频数据和附加数据，并对该被压缩的音响数据进行扩展，以产生相应声道的音频数据。
28.一种如权利要求27所述的重放设备，其特征在于所述的重放部分通过9-8变换由点图形数据重放出被压缩的音响数据和附加数据，在所述的点图形中，一个字节是由9个点来表示的。
29.一种如权利要求28所述的重放设备，其特征在于所述的重放部分通过9-8变换由两维的点图形数据重放出被压缩的音频数据和附加数据，在所述的两维点图形中，一个字节是由3×3点来表示的。
30.一种如权利要求28所述的重放设备，其特征在于所述的附加数据是纠错码数据，所述的重放部分对重放的音频数据进行纠错处理。
31.一种如权利要求30所述的重放设备，其特征在于多声道音频数据是由电影胶片的数字图形记录区域来重放的，在该区域中，其中80点组成一个音轨，16个音轨组成一个块，对每一块提供了1道块同步轨。
32.一种如权利要求30所述的重放设备，其特征在于多声道音频数据是由电影胶片的数字图形记录区域来重放的，在该区域中，其中88点组成一个音轨，48道音轨组成一个块，对每一块提供了3道块同步轨。
全文摘要
本发明提供了一种记录和重放电影胶片的数字图形音轨的设备，它包括电影胶片1，该胶片具有记录图象的图象记录区域2，用于送片的孔洞部分3，以及位于该孔洞部分3附近的数字图形记录区域5和6。在该数字图形记录区域中以数字图形的方式记录了多声道的音频数据。
文档编号G03B31/02GK1090065SQ9312160
公开日1994年7月27日 申请日期1993年11月30日 优先权日1992年11月30日
发明者吉村俊司, 秋山义行, 大里洁, 市村功, 渡边俊夫, 桂本伸治 申请人:索尼公司