Digitale (Film)Tonsysteme

[Guest_Rudolf 51]

Hallo Filmfreunde,

 

Ich habe schon einiges darüber gehört, dass es Tonsysteme geben soll, die den Ton als digitale Information zwischen die Perforation in Form von Helligkeitsunterscheiden aufzeichnen. Leider habe ich aber zu diesen Verfahren kaum was gefunden, lediglich oberflächliche Infos, die meine Neugier nicht ganz befriedigen. Kennt sich jemand mit diesen Sachen aus oder kann mir jemand einen informativen Link nennen, wo ich mich ein bisschen schlauer machen kann...?

 

Über normalen Licht- und Magnetton braucht man mir nichts zu berichten, da kenne ich mich soweit aus, dass meine Neugier gestillt ist. Mich interessiert eben im Moment nur gerade das spezielle Verfahren mit der Aufzeichnung zwischen der Perforation.

 

Rudolf

[Thomas]

Das nennt sich Dolby Digital. Unter diesem Namen solltest du genügend Infos finden.

[Joachim]

Hallo Filmfreunde,

 

Ich habe schon einiges darüber gehört, dass es Tonsysteme geben soll, die den Ton als digitale Information zwischen die Perforation in Form von Helligkeitsunterscheiden aufzeichnen. Rudolf

 

Hallo Rudolf,

 

Ruedi aus Selzach oder Simon könnten Dir bestimmt zu dem Thema auch Infos zukommen lassen.

 

Für Dein Projekt: "Analogisieren" also zurück von DVD auf Super-8 das ich seit Beginn mit Interesse u. großer Anerkennung verfolge, wünsche ich Dir auf den letzten Metern bestes Gelingen.

 

Ein schönes Wochenende und weiterhin alles Gute.

 

Gruß

 

:grin: Joachim

[THX]

Hallo Rudolf

 

Wenn Du mehr über Dolby Digital wissen willst: Ich arbeite mich gerade etwaa tiefer in die Materie ein und könnte Dir sicher ein paar Infos und Dokumente dazu weitergeben.

 

Gruss,

Patrick

[Guest_Rudolf 51]

Hallo Thomas,

 

Ich habe mich unter dem Stichwort Dolby schon so oft durchs Internet gewühlt, aber dabei immer bloss etwas über die Auflösung, die Anzahl der Kanäle, DVD und Bluray gelesen, aber noch nirgends explixit etwas über die besondere Art der Aufzeichnung zwischen der Perforation gefunden. Mich interessiert aber nicht sonderlich, wieviele Kanäle es da hat, bzw. welche Klänge da aus welchem Lautsprecher kommen. Mir reicht ganz normaler Stereoklang vollauf. Ich möchte mehr darüber erfahren, wie man Töne "als Bild" auf ein Stück Film bringt, in einen Bereich des Films, der sonst ja nicht genutzt werden kann. Mir reicht schon mal eine Erklärung des Prinzips, wie man es macht, kontinuierlich ablaufende Töne in diese gespeicherten "Einzelbilder" heineinzubekommen und später wieder rauszunehmen.

 

Mein Interesse ist eigentlich rein theoretisch, ich denke nicht, dass es so einfach ist, dass man Super-8 auf diese Weise wieder zu richtigem Tonfilm machen könnte, da ja leider keine Tonfilmkassetten mehr angeboten werden.

 

Rudolf

 

P.S. Da sind einige Beiträge verfasst worden, währenddem ich gerade erst am Schreiben war...

 

@Patrick: Würde mich sehr freuen, mehr von dir zu diesem Thema zu erfahren...

@Joachim: Danke für die Blumen... ich bleib am Ball, werde mein Projekt schon schaffen... als alter Sturkopf... *lach

[THX]

Sali Rudolf

 

Dolby Digital, genau so wie SDDS, wird als digitales Muster auf den Film ausbelichtet. Das ganze sieht dann vergrössert so aus:

 

(v. l. n. r.: SDDS, Dolby Digital, Lichtton SR, DTS)

 

Ich weiss jetzt nicht, wie bekannt dir das Prinzip von digitalem Ton z.B. auf CD bekannt ist - vielleicht muss ich hier noch etwas bei den grundlegenderen Sachen anfangen (ich mach's einfach mal).

 

Ein analoges Audiosignal kann durch Analog/Digital-Wandlung als eine Abfolge von quantisierten Digital-Werten dargestellt werden, sogenannte Samples. Diese Samples sind aus einer bestimmten Anzahl einzelner Bits (Einsen und Nullen) aufgebaut. Die Anzahl, bekannt als bit-depth oder Auflösung, bestimmt den Wertebereich, der pro Sample überspannt werden kann. Jedes Sample kann 2^(bit-depth) unterschiedliche Werte darstellen. Bei 16 bit sind dies 65'536 voneinander unabhängige Werte, folglich auch so viele unterschiedliche Spannungen bei der analogen Repräsentation der Abfolge von Samples.

Ich mache jetzt einen recht grossen Sprung und überspringe ziemlich viele Themen (Nyquist-Shannon Theorem, Datenkompression, Interleaving, Fehlerkorrektur, Synchronisationsmuster, ...), die bei Digitalton wichtig und zentral wären ...

 

Du kannst dir jetzt diese Abfolge von Samples, die dein analoges Audiosignal darstellen, als eine lange Schlange von Einsen und Nullen vorstellen. Dieses Schnürchen schneidest du in Stücke à z.B. 76 bits und legst 76 dieser geschnittenen Teile übereinander auf den Tisch vor dir. Jetzt hast du einen 76x76 Block aus digitalen Daten. So gross ist ein Block auf einem Perfo-Steg der Dolby Digital Spur.

Aber wie gesagt, das ist jetzt seeeeeehr frei hergeleitet. In Wirklichkeit ist das um einige Niveaus komplizierter und aufwändiger - ich will hier nur die grundsätzliche Methode erläutern.

 

Wenn Du die Daten wieder lesen willst, schaust du dir jede Zeile mit einer Art Videokamera einzeln an, speicherst die Videodaten zwischen und nachdem du alle Zeilen eines Blockes eingelesen hast, beginnst du die Daten auszuwerten. Zuerst muss festgestellt werden, wie hell die dunklen Sektoren sind und wie hell die hellen Sektoren sind. Dies ist wichtig, denn man braucht einen Helligkeitswert, an dem man zwischen hell und dunkel, resp. zwischen einer Eins und einer Null im DAtenstrom unterscheiden kann. Hat man dies gefunden, setzt man den Datenstrom wieder zusammen und man hat nach der Digital/Analog-Wandlung wieder das selbe Signal wie vorher.

 

Falls du noch mehr wissen willst, melde dich nur ;)

[Guest_Rudolf 51]

Hallo THX,

 

Nun sehe ich zum ersten Male so eine digitale Aufzeichnung auf einem Stück Film... Danke, nun wird mir so einiges doch viel klarer..

 

Da braucht es schon ganz feine Geräte, um solche Daten in dermassen feiner Art auf den Film zu schreiben und später wieder auszulesen. nun wird mir auch klar, warum sowas auf Super-8 Film wohl ein Wunschtraum bleiben wird...

 

Wenn ich mir vorstelle, dass bei einer "üblichen" CD eine Taktrate von 44100 Samples pro Sekunde sind, die dann ja noch jeweils einen Wert von rund 65000 darstellen können, dann wird klar, dass das alles auf einem so hohen Level stattindet, der für mich als Amateur nicht ganz nachvollziehbar ist. Nachvollziehbar schon, aber nicht nachbaubar... so muss es richtig heissen...

 

Danke dir für die einfache und logische Erklärung...

 

Rudolf

[travenon]

Hallo,

 

zu dieser schönen Beschreibung hab ich ein paar Fragen:

 

 

Wird bei DD wirklich Zeilenweise aufgenommen (also wie bei einem Scanner von einer CCD-Zeile o.ä.) oder wird ein Block von der Kamera als ganzes erfasst und dann per Software wieder in die Zeilen zerlegt?

 

Und was hat es mit dem Doppel-D-Symbol von Dolby da in der Mitte auf sich? Ist das nur als Firmenlogo dort platziert oder hat das auch praktische Zwecke (wie z.B. zur Orientierung der Software, wo die MItte ist)?

 

 

 

Zu Rudolfs Frage mit dem kontinuierlichen Signal, dass in einzelnen Stücken gespeichert wird:

 

Wie oben schon erklärt, werden die Daten ja in einzelne Pakete gepackt. Dass dabei nur "stoßweise" Daten gelesen werden können, stört nicht, weil eine gewisse Menge sowieso erst zwischengespeichert wird, bis das dann wieder zu einem kontinuierlich fließenden Datenstrom zusammengefasst wird. Auch auf einer normalen CD werden ja die Daten des linken und rechten Kanals abwechseln gespeichert und gelesen, weil es ja nur eine Datenspur gibt, auf der später gleichzeitig wiederzugebende Informationen gespeichert werden.

Gleichzeitiges Auslesen bekommt (mit Ausnahme von Bandlaufwerken) nur der Plattenspieler hin ;-).

[THX]

Da braucht es schon ganz feine Geräte, um solche Daten in dermassen feiner Art auf den Film zu schreiben und später wieder auszulesen. nun wird mir auch klar, warum sowas auf Super-8 Film wohl ein Wunschtraum bleiben wird...

Aufnahme und Wiedergabe sind nicht komplizierter als Lichtton. Wenn man das alles genügend stark verkleinern oder genügend vergrössern kann, geht das ganz gut. Es ist die Signalverarbeitung, die etwas aufwändiger wird. Es wäre aber grundsätzlich möglich - wenn auch sinnlos, da ein synchronisierter CD Player einfacher ist.

 

 

Wenn ich mir vorstelle, dass bei einer "üblichen" CD eine Taktrate von 44100 Samples pro Sekunde sind, die dann ja noch jeweils einen Wert von rund 65000 darstellen können, dann wird klar, dass das alles auf einem so hohen Level stattindet, der für mich als Amateur nicht ganz nachvollziehbar ist. Nachvollziehbar schon, aber nicht nachbaubar... so muss es richtig heissen...

Die Datenrate auf einer CD (44.1 kHz * 2 Kanäle * 16 Bit/Kanal = 1'411'200 Bits/Sekunde ≈ 1.41 Megabit/Sekunde) ist nur deswegen so hoch, weil damals noch unkomprimiert aufgezeichnet wurde. Technologien wie FLAC, AAC oder das bekannte MP3 schaffen es, ein Signal fast genau so wiederzugeben, wie es aufgenommen wurde, jedoch z.B. mit einer um den Faktor ≈7 geringeren Datenrate (MP3 192 Kilobit/Sekunde als Beispiel).

[THX]

zu dieser schönen Beschreibung hab ich ein paar Fragen:

Fragen sind wichtig und nur her damit :)

 

Wird bei DD wirklich Zeilenweise aufgenommen (also wie bei einem Scanner von einer CCD-Zeile o.ä.) oder wird ein Block von der Kamera als ganzes erfasst und dann per Software wieder in die Zeilen zerlegt?

Die Kamera im Dolby Digital Reader ist ein CCD-Line -Array, also nur eine Zeile wie im Scanner. Diese Zeile generiert ein Videosignal, welches zum Decoder übermittelt wird und dort als Rohdatensatz erst mal zwischengespeichert wird. Da festgestellt werden kann, wann ein Datenblock beginnt (helles Perfoloch gefolgt von schwarzer Schulter) und zu Ende ist (schwarze Schulter gefolgt von hellem Perfoloch), wird erst danach im Prozessor aus dem rohen Datensatz die Information ausgelesen. Es wird die Breite der Spur ermittelt, die Länge des Blockes (von schwarzer Schulter am Anfang bis zu jener am Ende), dann wird ein 76x76 Raster über die Daten gelegt und das Thresholding durchgeführt (Helligkeitsgrenzwert zur Unterscheidung zwischen 1 und 0). Ist das erledigt, bekommt man die optisch auf dem Film gespeicherten Daten als digitalen Datensatz, der weiter verarbeitet werden kann.

 

Und was hat es mit dem Doppel-D-Symbol von Dolby da in der Mitte auf sich? Ist das nur als Firmenlogo dort platziert oder hat das auch praktische Zwecke (wie z.B. zur Orientierung der Software, wo die MItte ist)?

Fehlt dieses Logo, wird, soweit ich weiss, nicht decodiert - warum auch immer. Die Orientierung, sprich das Finden der Ecken, wird mit Sync-Patterns erledigt. Diese siehst du auch im obigen Bild in den Ecken ganz deutlich als schwarzes Kreuz mit ein paar Linien drumrum. Im Decoder, DA20 als Beispiel, sieht man auf den beiden DSP Karten auch an den LEDs, ob diese Ecken gefunden wurden (Upper Left found first pass, Upper Right found first pass, ...., ...found at all). Diese Ecken sind zentral, denn nur wenn diese Muster gefunden wurden, kann man sicher gehen, dass die Datenblöcke z.B. nicht angeschnitten wurden durch eine falsch eingestellte Klebepresse. Man wird dann zwar auch Daten extrahieren können, aber das gibt nur Müll.

 

Zu Rudolfs Frage mit dem kontinuierlichen Signal, dass in einzelnen Stücken gespeichert wird:

Wie oben schon erklärt, werden die Daten ja in einzelne Pakete gepackt. Dass dabei nur "stoßweise" Daten gelesen werden können, stört nicht, weil eine gewisse Menge sowieso erst zwischengespeichert wird, bis das dann wieder zu einem kontinuierlich fließenden Datenstrom zusammengefasst wird. Auch auf einer normalen CD werden ja die Daten des linken und rechten Kanals abwechseln gespeichert und gelesen, weil es ja nur eine Datenspur gibt, auf der später gleichzeitig wiederzugebende Informationen gespeichert werden.

Gleichzeitiges Auslesen bekommt (mit Ausnahme von Bandlaufwerken) nur der Plattenspieler hin ;-).

Korrekt - und Lichtton ;-)

[Salvatore Di Vita]

Technologien wie FLAC, AAC oder das bekannte MP3 schaffen es, ein Signal fast genau so wiederzugeben, wie es aufgenommen wurde, jedoch z.B. mit einer um den Faktor ≈7 geringeren Datenrate (MP3 192 Kilobit/Sekunde als Beispiel).

FLAC ist eine verlustfreie Kompression, AAC und MP3 (MPEG1 Layer 3) Datenreduktion und Kompression. Die Wiedergabe von FLAC ist also nicht nur fast das Original, es ist das Original.

 

@Rudolf: Für Super8 wäre ein System wie DTS optimal. Timecode auf dem Film, Tonzuspielung vom PC.

 

 

Gruß

 

Salvatore

[Salvatore Di Vita]

Fehlt dieses Logo, wird, soweit ich weiss, nicht decodiert - warum auch immer.

Vermutlich als Schutz vor Konkurrenz, da der Patentschutz zeitlich befristet ist.

 

 

Gruß

 

Salvatore

[THX]

FLAC ist eine verlustfreie Kompression, AAC und MP3 (MPEG1 Layer 3) Datenreduktion und Kompression. Die Wiedergabe von FLAC ist also nicht nur fast das Original, es ist das Original.

Korrekt. Habe ich nicht genügend scharf abgegrenzt. Wollte jedoch das Format FLAC irgendwo erwähnt haben.

 

Vermutlich als Schutz vor Konkurrenz, da der Patentschutz zeitlich befristet ist.

Kann man den Datenstrom auf die Interperf Region bringen, schafft man es auch, dieses Doppel-D Logo irgendwo rein zu malen. Schutz vor Konkurrenz hätte ich nicht so offensichtlich gelöst.

 

 

 

[THX]

By the way:

Wenn sich jemand für die Funktionsweise von AC-3, dem Dolby Digital Daten-Standard, interessiert - hier gibt es ein Dokument dazu: Digital Audio Compression Standard (AC-3, E-AC-3)

 

Weiter gibt es im Manual des DA20 (pp 102-104, chp 5.1), eine Übersicht, was im Prozessor selber alles passiert: DA20 Installation Manual

[Salvatore Di Vita]

Kann man den Datenstrom auf die Interperf Region bringen, schafft man es auch, dieses Doppel-D Logo irgendwo rein zu malen. Schutz vor Konkurrenz hätte ich nicht so offensichtlich gelöst.

Verwenden Dritte das Markenzeichen ohne Genehmigung kann Dolby juristisch dagegen vorgehen.

 

 

Gruß

 

Salvatore

 

 

PS. Danke für die Links