Kino-Digitalton - Cinema Digital Sound

Digitaler Kinoton
Abkürzung CDS
Formation 1990
Art Surround Sound
Ort
Inhaber Eastman Kodak
Webseite Web-konvertierte Version der Original-CDS-Broschüre

Cinema Digital Sound ( CDS ) war ein Mehrkanal- Surround-Sound- Format, das Anfang der 1990er Jahre für Kinofilme verwendet wurde. Das System wurde von Eastman Kodak und Optical Radiation Corporation entwickelt. CDS wurde schnell von Digital Theater Systems (DTS) und Dolby Digital- Formaten abgelöst.

CDS ersetzte die analogen Audiospuren auf 35-mm- und 70-mm -Filmkopien durch 5.1-Diskrete-Audio. Die 5.1-Tracks wurden mit 16-Bit-PCM-Audio in einer Delta-Modulationskompression codiert, was zu einem Kompressionspegel von 4:1 führte. Die Audiokanäle in CDS wurden wie die meisten aktuellen 5.1-Systeme mit Left, Center, Right, Left Surround, Right Surround und LFE angeordnet . Dick Tracy (1990) war der erste mit CDS kodierte Film. Nicht alle Filme mit CDS-Soundtracks verwendeten alle 5.1-Kanäle; einige, wie Edward Scissorhands (1990), verwendeten nur die 4 Kanäle, die von Dolby Stereo unterstützt wurden . Universal Soldier (1992) war der letzte mit CDS kodierte Film.

Die digitalen Informationen wurden auf den Film gedruckt, ähnlich wie bei Dolby Digital und SDDS . Im Gegensatz zu diesen Formaten gab es jedoch kein analoges optisches Backup in 35 mm und kein magnetisches Backup in 70 mm, was bedeutet, dass bei einer Beschädigung der digitalen Informationen überhaupt kein Ton zu hören wäre. Dies war einer der Faktoren, die zu seinem unvermeidlichen Untergang beitrugen; das damals neue Dolby Digital- Format verlagerte seine Informationen in einen anderen Bereich (zwischen den Film-Sprocket-Löchern) und bewahrte die optischen Spuren.

Entwicklung und technische Aspekte

Frames von 70 mm „Terminator 2: Judgement Day“, die den CDS-Soundtrack am linken Rand zeigen.

Vor der Entwicklung von Cinema Digital Sound hielten die meisten in der Branche ein optisch gelesenes Ton-auf-Film-System mit sechs Spuren, das digitale PCM-Codierung verwendet, für unpraktisch. In einer gemeinsamen Anstrengung über einen Zeitraum von drei Jahren und mit einer Gesamtinvestition von 5 Millionen US-Dollar entwickelte Kodak jedoch einen speziellen feinkörnigen, hochauflösenden Negativfilm, der mehr Informationen aufnehmen kann als frühere Filme, und die Optical Radiation Corporation entwickelte ein spezielles Audio Codierungs- und Fehlerkorrektursystem, das zum Cinema Digital Sound System führt.

Erste Tests zeigten, dass mit dem neuen hochauflösenden Negativfilm von Kodak die erforderliche Packungsdichte für einen digitalen High-Fidelity-Sound und Fehlerraten, die mit dem Compact Disc-Format vergleichbar sind, möglich waren und dass der Film während der normalen Wiedergabe nicht stark abgenutzt war. In einem umstrittenen Schritt (ORCs Ingenieure kämpften dagegen, aber das Management lehnte sie ab) wurde beschlossen, den normalerweise für Ton in den Standards für 35 mm optischen und 70 mm magnetischen Film reservierten Bereich für die neuen digitalen Audio- und Datenspuren von CDS zu nutzen. Sechs Audiokanäle wurden implementiert; Fünf Audiokanäle mit voller Bandbreite (drei hinter dem Bildschirm und zwei Surround-Kanäle) wurden als lineare 16-Bit-Abtastungen mit einer Abtastrate von 44,1 kHz an den Eingang des Systems angelegt. Samples waren Daten, die mittels Delta-Modulation in 12-Bit-Wörter komprimiert wurden, wobei eines von 32 Samples seine ursprüngliche lineare 16-Bit-Form beibehielt, um alle 726 μm eine genaue Referenz bereitzustellen. Der Subwoofer-Kanal (.1 Low Frequency Effects) verwendet keine Delta-Modulation. Stattdessen wurde die Abtastrate von 44,1 kHz auf 1378 Hz gesenkt, was eine obere Audiobandbreite von 114 Hz mit Anti-Aliasing- und Anti-Imaging-Strategien im restlichen Frequenzbereich ergab.

Zusätzlich zu den sechs digitalen Audiokanälen wurden drei Daten-/Steuerkanäle bereitgestellt. Ein SMPTE-Timecode-Kanal und ein weiterer Kanal für MIDI-Steuersignale boten Flexibilität für die Theaterautomation oder die externe Synchronisation von Geräten. Über den dritten Datenkanal, eine Identifikationsspur, könnten verschiedene filmspezifische, benutzerdefinierte Parameter (wie Vorhang öffnen/schließen, Sitzbewegung oder Lichteffekte) aufgezeichnet werden nur zwei Jahre verfügbar, bevor er vollständig vom Markt genommen wurde, wurde nie eine Verwendung des SMPTE-Timecodes oder der MIDI-Kanäle implementiert.

Da die Datenrate 5,8 Millionen Bits pro Sekunde (5,8 Mbit/s) betrug, war eine erhebliche Fehlererkennung und -korrektur erforderlich. Ein speziell entwickelter Reed-Solomon-Blockcode wurde mit zusätzlichen CRC-Zeichen zur Fehlerkorrektur verwendet. Zum Schutz vor Burst-Fehlern wurde eine Verschachtelung von ungeraden und geraden Audio-Samples durchgeführt. Genau wie bei Tonbandmaschinen konnten Transportprobleme mit Spannung, Führungen und Zuführ- und Aufwickelspulen zu einer vertikalen oder horizontalen Webung führen, und da die Bitgrößen nur 14 μm betrugen, waren genaues Timing und Tracking unerlässlich, daher musste das CDS-System installiert werden spezieller Projektormodifikationen, um den Filmweg zu glätten und die Aufnahmegeschwindigkeit zu stabilisieren. Später stellte sich jedoch heraus, dass keine Modifikationen an den Projektoren erforderlich waren und dass die Empfindlichkeit des CDS-Systems gegenüber falscher Filmempfindlichkeit auf eine falsch installierte Diode im CDS-Decodermodul zurückzuführen war. Die horizontale Verfolgung wurde von einem 76-MHz-Digitalservo bereitgestellt, während das vertikale Timing mit einem Algorithmus erreicht wurde, der in das Datenformat selbst geschrieben wurde. Datenzeilen wurden horizontal abgetastet, daher wurde für diese Fehlerkorrektur ein selbsttaktender lauflängenbegrenzter Code verwendet. Bei der Codierung wurde eine 6-auf-8-Bit-Abbildung durchgeführt, um sicherzustellen, dass jedes 8-Bit-Wort genau vier Einsen enthielt. Diese Form der Parität funktionierte gut beim Korrigieren von Fehlern beim Decodieren.

Mit CDS vertriebene Filme Film

Verweise

Externe Links