CN115561960A - 一种用于将数字文件存储至胶片的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于将数字文件存储至胶片的装置，涉及离线异质备份技术领域。包括：数字文件处理模块，用于对目标数字文件进行处理，得到数字图像序列文件；数字图像投射器，与数字文件处理模块连接，用于采用设定周期对各数字图像依次进行显示投射；胶片间歇运行机构，用于采用设定周期带动目标胶片行进和停顿；目标胶片在停顿时与数字图像投射器的镜头投射面平行相对，以使数字图像投射器将数字图像序列文件曝光至目标胶片；遮光转盘，位于数字图像投射器的镜头投射面与目标胶片之间，且与数字图像投射器的镜头投射面平行相对，用于在目标胶片行进时遮挡数字图像投射器的镜头投射面。本发明能够实现大批量数字文件的快速高效备份。

Description

一种用于将数字文件存储至胶片的装置

技术领域

本发明涉及离线异质备份技术领域，特别是涉及一种用于将数字文件存储至胶片的装置。

背景技术

信息时代，科技进步推动了社会的变革。人们的社会生活和行为习惯都离不开数字文件，大数据的应用，使得具有长期保存价值的计算机信息越来越多。如何在数字环境下，解决计算机信息资源的长期保存问题，以实现“保存社会记忆，传承人类文明”的最终目标，是目前亟待解决的问题。

目前数字文件保存的主要技术，依赖应用系统的数据，不管是动态保存、静态离线保存，都无法做到千年来像传统纸媒介记录那样，达到安全和寿命的长久。

由于所有硬件和软件最终都会被淘汰，文件、演示文稿、图像甚至电影都将丢失，数字记忆正面临着在加速的数字革命中丢失的风险。到目前为止，避免这个问题的唯一方法是不断地进行数据迁移。这意味着存储的数据需要更新文件格式，并且每3-5年转移到新的存储介质。这将会带来一些重大的问题，例如：1)数据丢失(错位、数据损坏和安全问题)；2)运营成本高(每年需要花费大量的运营和迁移费用)。大型企业IT项目60％的工作为数据迁移。如果不进行迁移，由于存储介质、读取设备或文件格式的损坏或淘汰，数据将丢失或不可能被恢复。

而对于重要的信息资源，图书馆、档案馆等保存机构经常通过网络采集，但是大规模和高质量的网页信息采集和归档也不是一件易事。同时对于以电子邮件形式发送的信息资源，由于其数据格式复杂多样、内容数量庞大，特别是涉及一些敏感信息，很难获得和处理，给长期保存带来很大挑战。对于音视频、聊天记录、短视频等新兴媒体而言，如何归档保存，如何制定合理的保存策略也是一个巨大的挑战。

目前将计算机信息备份到胶片上的方法如图1所示，其中，数字图像曝光是最关键的环节，目前COM机设备主要采用由计算机系统控制的数字图像以每一个图像为单元对胶片进行曝光的工作模式，由于采用的是单幅图像文件显示、曝光的过程，导致整体设备工作速度受到约制，无法满足大批量、大数据信息对胶片快速曝光的要求，影响整体备份工作的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于将数字文件存储至胶片的装置，以实现大批量数字文件的快速高效备份。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于将数字文件存储至胶片的装置，所述装置包括：

数字文件处理模块，用于对目标数字文件进行处理，得到数字图像序列文件；所述数字图像序列文件中包括采用设定顺序排列的多幅数字图像；

数字图像投射器，与所述数字文件处理模块连接，用于采用设定周期对各所述数字图像依次进行显示投射；

胶片间歇运行机构，用于采用设定周期带动目标胶片行进和停顿；所述目标胶片在停顿时与所述数字图像投射器的镜头投射面平行相对，以使所述数字图像投射器将所述数字图像序列文件曝光至所述目标胶片；

遮光转盘，位于所述数字图像投射器的镜头投射面与所述目标胶片之间，且与所述数字图像投射器的镜头投射面平行相对，用于在所述目标胶片行进时遮挡所述数字图像投射器的镜头投射面。

可选地，所述装置还包括：

控制模块，分别与所述数字图像投射器和所述胶片间歇运行机构连接，用于控制所述数字图像投射器采用设定周期对各所述数字图像依次进行显示投射，还用于控制所述胶片间歇运行机构带动所述目标胶片在第一时间段行进，在第二时间段停顿；所述第一时间段与所述第二时间段连续，且所述设定周期等于所述第一时间段与所述第二时间段的和。

可选地，所述胶片间歇运行机构包括：胶片带动组件和由电机驱动的十字凹轮组件；所述胶片带动组件位于所述十字凹轮组件的中心轴上；当所述十字凹轮组件在所述电机的驱动下旋转时，所述胶片带动组件在所述中心轴的带动下同步旋转。

可选地，所述胶片带动组件为双排齿轮；所述目标胶片通过齿孔贴合在所述双排齿轮上；所述双排齿轮的轮齿间距与所述目标胶片的齿孔间距相同，所述双排齿轮中两个齿轮的间距与所述目标胶片的宽度相同。

可选地，所述遮光转盘与所述十字凹轮组件通过联动轴联动；当所述十字凹轮组件在所述电机的驱动下旋转时，所述遮光转盘在所述联动轴的带动下同步旋转设定角度。

可选地，所述遮光转盘包括：多个扇形遮光板；各所述扇形遮光板等间隔环绕于所述联动轴的输出端；所述联动轴的输入端与所述十字凹轮组件对应设置；所述设定角度等于所述扇形遮光板的圆心角角度。

可选地，所述扇形遮光板的个数为四个，且各所述扇形遮光板的圆心角角度均为45°。

可选地，所述设定周期为一幅所述数字图像显示投射的时间；所述第一时间段等于所述第二时间段；所述目标胶片在所述第一时间段行进的长度等于所述目标胶片的一个影像画幅的长度与一个画幅间隔的长度的和。

可选地，一幅所述数字图像显示投射的时间为40ms，所述目标胶片每次停顿的时间为20ms。

可选地，所述数字文件处理模块包括：

数字文件编译单元，用于采用设定编译规则对目标数字文件进行转换，得到多幅数字图像；

数字图像排序单元，用于采用设定顺序排列各所述数字图像，得到数字图像序列文件。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供一种用于将数字文件存储至胶片的装置，通过将数字文件处理为数字图像序列文件，并利用数字图像投射器对每幅数字图像依次进行快速且连续的显示投影，能够实现对目标胶片的快速曝光；同时，由于在目标胶片与数字图像投射器的镜头投射面之间设置有遮光转盘，使目标胶片在行进过程中(即切换目标胶片的影像画幅时)数字图像投射器的镜头投射面被完全遮挡，而仅在目标胶片停顿时进行曝光，避免了重复曝光或曝光出错的问题。因此，本发明能够克服现有技术中以一个图像文件为单元对胶片进行曝光的工作模式存在的工作速度慢、效率低的问题，能够实现大批量数字文件的快速高效备份。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中将计算机信息备份到胶片上的方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的用于将数字文件存储至胶片的装置的模块图；

图3为本发明实施例提供的用于将数字文件存储至胶片的装置的工作流程图；

图4为本发明实施例提供的将多幅数字图像按修改时间升序排序的操作界面示意图；

图5为本发明实施例提供的将多幅数字图像按文件名称排序的操作界面示意图；

图6为本发明实施例提供的对多幅数字图像设定曝光时间的操作界面示意图；

图7为本发明实施例提供的胶片间歇运行机构、数字图像投射器与目标胶片的位置关系的结构图；

图8为本发明实施例提供的胶片间歇运行机构、数字图像投射器与目标胶片的位置关系的主视图；

图9为本发明实施例提供的胶片间歇运行机构、数字图像投射器与目标胶片的位置关系的左视图。

符号说明：

数字文件处理模块—1，数字图像投射器—2，胶片间歇运行机构—3，遮光转盘—4，目标胶片—5，控制模块—6，十字凹轮组件—7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种用于将数字文件存储至胶片的装置，以实现大批量数字文件的快速高效备份。

计算机信息以数字图像方式记录在胶片上，作为离线异质备份的方式长期保存，具有保存时间长、占用空间小、还原数据便捷的优势，胶片载体记录信息，已经得到百年的安全性验证，是当今永久保存计算机信息最好的离线异质备份技术。

目前将计算机信息备份到胶片上的方法如图1所示。其中，COM机设备所采用的一般为由计算机系统控制的数字图像以每一个图像为单元对胶片进行曝光的工作模式，由于采用的单幅图像文件显示、曝光的过程，导致整体设备工作速度受到约制，无法满足大批量、大数据信息对胶片快速曝光的要求，影响整体备份工作的效率。

本发明提供一种连续快速在超高清数字投射器上显示数字图像的系统与同步配套的卷式胶片高速间歇运行停顿机构组成的装置，能够实现数字图像快速曝光至胶片的目的，相较于目前的COM设备，本发明的曝光速度可提升十倍。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图2为本发明实施例提供的用于将数字文件存储至胶片的装置的模块图。如图2所示，本发明提供的用于将数字文件存储至胶片的装置包括：数字文件处理模块1、数字图像投射器2、胶片间歇运行机构3和遮光转盘4。

其中，所述数字文件处理模块1用于对目标数字文件进行处理，得到数字图像序列文件；所述数字图像序列文件中包括采用设定顺序排列的多幅数字图像。所述数字图像投射器2与所述数字文件处理模块连接；所述数字图像投射器2用于采用设定周期对各所述数字图像依次进行显示投射。所述胶片间歇运行机构3用于采用设定周期带动目标胶片5行进和停顿；所述目标胶片5在停顿时与所述数字图像投射器2的镜头投射面平行相对，以使所述数字图像投射器2将所述数字图像序列文件曝光至所述目标胶片5；所述遮光转盘4位于所述数字图像投射器2的镜头投射面与所述目标胶片5之间，且与所述数字图像投射器2的镜头投射面平行相对；所述遮光转盘4用于在所述目标胶片5行进时遮挡所述数字图像投射器2的镜头投射面。其中，所述设定周期为一幅所述数字图像显示投射的时间；所述目标胶片5优选为微缩胶片。

进一步地，所述装置还包括：控制模块6；所述控制模块6，分别与所述数字图像投射器和所述胶片间歇运行机构连接，用于控制所述数字图像投射器采用设定周期对各所述数字图像依次进行显示投射，还用于控制所述胶片间歇运行机构带动所述目标胶片在第一时间段行进，在第二时间段停顿。所述第一时间段与所述第二时间段连续，且所述设定周期等于所述第一时间段与所述第二时间段的和。优选地，所述第一时间段等于所述第二时间段，即所述目标胶片5行进设定长度的时间及所述目标胶片5每次停顿的时间均等于一幅所述数字图像显示投射的时间的一半；所述设定长度为所述目标胶片5的一个影像画幅的长度与一个画幅间隔的长度的和。

作为一种具体的实施方式，所述数字文件处理模块1利用其内部存储的图像编辑排序程序实现对目标数字文件的处理。所述控制模块6利用其内部存储的控制程序实现对数字图像投射器2和胶片间歇运行机构3的控制。所述数字文件处理模块1及所述控制模块6均可以为计算机。

具体地，所述数字图像投射器2及所述胶片间歇运行机构3均与所述控制模块6电连接，所述数字图像投射器2的微距镜头投射面与目标胶片5平行相对，中间设定遮光转盘4。由所述图像编辑排序程序编辑完成的数据存储在U盘载体上，通过所述数字图像投射器2的USB口与之电连接，所述控制模块6发布指令，启动数字图像投射器2及所述胶片间歇运行机构3，使二者同步开始工作。

本发明实施例提供的用于将数字文件存储至胶片的装置的具体工作流程参见图3，首先，执行前处理程序，对目标数字文件进行预处理，得到多幅数字图像；之后，对多幅数字图像进行编辑排版，得到数字图像序列文件；然后，对数字图像序列文件进行快速顺序显示投影；最后，控制目标胶片间歇运行，从而在每幅数字图像显示时刻内，使目标胶片停顿，以完成每幅图像的曝光。

作为一种具体的实施方式，所述数字文件处理模块1包括：数字文件编译单元和数字图像排序单元。所述数字文件编译单元用于采用设定编译规则对目标数字文件进行转换，得到多幅数字图像；所述数字图像排序单元则用于采用设定顺序排列各所述数字图像，得到数字图像序列文件。

在实际应用中，将要记录至感光胶片的计算机信息(如视频、文本、字符、图形、矩阵码等)转换为顺序排列的单个数字图像(如JPG格式文件)，每个数字图像文件的大小(即分辨率)依据数字图像投射显示芯片的分辨率设定(如3840X2160)，按照顺序存放在一个文件夹中。例如，一个500页DOC格式文字的文件，需要把文件的每页先转换为单页的JPG格式文件，依据原页码顺序存放到文件夹中；又如，一个数字影音文件，先将源代码按照编译规则顺序转换成多个二维码图像，每个二维码图像为一个分辨率为3840X2160的JPG格式文件，按照顺序放在一个文件夹中。此外，参见图4及图5，数字图像还可以按照修改时间升序排序，或者按照文件名称排序等。

顺序排列的每个数字图像文件需要设定相同的显示时刻参数(即曝光时间)，显示时刻参数在数字图像排序显示处理软件程序中设定，如40ms，对应的操作界面参见图6。

具体地，所述控制模块6可以由计算机和系统控制软件实现，以控制胶片间歇运行机构3与数字图像投射器2的同步运行。此外，本发明还设置有触摸显示屏，用于进行数据输入，运行状态显示，以及设定、编辑、修改控制数字图像显示时刻参数等人机交互操作。

在实际应用中，控制模块6发布指令，指挥数字图像投射器2将数字图像连续瞬间投射到目标胶片5上曝光；为了配合连续快速数字图像曝光至目标胶片5的工作，目标胶片5每一次行进、间歇停顿周期的时间，与每个数字图像文件显示投射的时间相同。例如将一幅所述数字图像显示投射的时间设定为40ms，则所述目标胶片5每次停顿的时间及其行走一个影像画幅的长度加一个画幅间隔的长度的时间总和也为40ms。其中，将每个数字图像文件显示投射的时间的1/2用于目标胶片5行走，剩余的时间用于目标胶片5停顿，即分别为20ms，在目标胶片5行走时长内，投射出的数字图像被全遮挡住。

在本实施例中，所述数字图像投射器2优选为微型数字图像投射器，所述胶片间歇运行机构3优选为卷式胶片间歇停顿行走机构。

具体地，经数字文件处理模块1中的图像编辑排序程序处理完成的顺序数字图像，记录在文件夹中，存储在U盘上，插入数字图像投射器2中，在控制模块6上启动操作指令后，数字图像投射器2开始按照控制模块6上的系统控制程序发送的指令，将文件夹内的数字图像以设定的显示时间，经数字图像投射器2内的微距镜头连续投射到目标胶片5上，当文件夹内的最后一个文件完成显示投射，系统控制程序发送指令到胶片间歇运行机构3，由电机驱动其运行两个间隙周期后停止。

图7至图9提供了胶片间歇运行机构3、数字图像投射器2与目标胶片5的位置关系的示意图，如图7至图9所示，所述胶片间歇运行机构3包括：胶片带动组件和由电机驱动的十字凹轮组件7；所述胶片带动组件位于所述十字凹轮组件7的中心轴上；当所述十字凹轮组件7在所述电机的驱动下旋转时，所述胶片带动组件在所述中心轴的带动下同步旋转。

具体地，所述胶片带动组件为双排齿轮；所述目标胶片5通过齿孔贴合在所述双排齿轮上；所述双排齿轮的轮齿间距与所述目标胶片5的齿孔间距相同，所述双排齿轮中两个齿轮的间距与所述目标胶片5的宽度相同。

在本实施例中，所述遮光转盘4与所述十字凹轮组件7通过联动轴联动；当所述十字凹轮组件7在所述电机的驱动下旋转时，所述遮光转盘4在所述联动轴的带动下同步旋转设定角度。

具体地，所述遮光转盘4包括：多个扇形遮光板；各所述扇形遮光板等间隔环绕于所述联动轴的输出端；所述联动轴的输入端与所述十字凹轮组件7对应设置；所述设定角度等于所述扇形遮光板的圆心角角度。作为一种具体的实施方式，所述扇形遮光板的个数为四个，且各所述扇形遮光板的圆心角角度均为45°。所述遮光转盘4具体为旋转圆盘遮光板。

在实际应用中，胶片间歇运行机构3中的十字凹轮组件7由电机驱动，当十字凹轮旋转运动的机械结构(即十字凹轮组件7)旋转一圈时，完成曝光影像胶片四个画幅的长度。联动的旋转圆盘遮光板等分八份，其中，四份遮挡，四份透光，每次遮挡的圆盘面积为1/8，圆盘每旋转一周遮挡四次，与十字凹轮旋转运动的机械结构同步，达到胶片在运行过程中，阻止光源泄露的作用。

当控制模块6上启动操作指令后，延时20ms启动电机驱动胶片间歇运行机构3，与胶片间歇运行机构3联动的旋转圆盘遮光板阻挡住胶片，使其不被数字图像投射器2投射出的图像曝光，同时胶片完成一个影像画幅+一个画幅间隔的长度的收片运行，时间为20ms。

在这一过程中，控制模块6通过控制胶片间歇运行机构3使胶片快速运行，胶片间歇运行机构3是同步于数字图像投射器2投射的图像做间歇停顿的输片、收片运动机构，其启动受控于控制模块6的指令，当数字图像投射器2投射一幅数字图像时，胶片间歇运行机构3处于停顿时刻，停顿时间为每幅数字图像文件显示投射的时间的1/2，之后，胶片间歇运行机构3开始启动胶片运行，运行时间为每幅数字图像文件显示投射的时间的1/2，胶片行走长度为一个胶片影像画幅+画幅间隔的长度。

本发明提供一种可以高速将数字图像曝光至胶片的装置，面对当前社会每天产生的巨大的珍贵计算机信息资源，能够满足大数据数字文件快速存储至胶片的需求，为保存社会记忆，传承人类文明提供了一个保证数据永久安全的解决方案，为大数据永久记录保存，提供了专用高效的技术装置。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

1、采用软件编辑排序数字图像文件，设定显示参数，实现在微型数字图像投射器上快速连续显示图像，达到胶片快速曝光的效果。

2、采用机电结合方式，通过设置与胶片间歇运行机构同步运动的遮光转盘，有效实现了在一幅图像曝光完成后，胶片运行到下一幅位置过程中阻止投射出的图像感光胶片，达到了数字图像快速曝光至胶片的目的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于将数字文件存储至胶片的装置，其特征在于，所述装置包括：

数字文件处理模块，用于对目标数字文件进行处理，得到数字图像序列文件；所述数字图像序列文件中包括采用设定顺序排列的多幅数字图像；

数字图像投射器，与所述数字文件处理模块连接，用于采用设定周期对各所述数字图像依次进行显示投射；

胶片间歇运行机构，用于采用设定周期带动目标胶片行进和停顿；所述目标胶片在停顿时与所述数字图像投射器的镜头投射面平行相对，以使所述数字图像投射器将所述数字图像序列文件曝光至所述目标胶片；

遮光转盘，位于所述数字图像投射器的镜头投射面与所述目标胶片之间，且与所述数字图像投射器的镜头投射面平行相对，用于在所述目标胶片行进时遮挡所述数字图像投射器的镜头投射面。

2.根据权利要求1所述的用于将数字文件存储至胶片的装置，其特征在于，所述装置还包括：

控制模块，分别与所述数字图像投射器和所述胶片间歇运行机构连接，用于控制所述数字图像投射器采用设定周期对各所述数字图像依次进行显示投射，还用于控制所述胶片间歇运行机构带动所述目标胶片在第一时间段行进，在第二时间段停顿；所述第一时间段与所述第二时间段连续，且所述设定周期等于所述第一时间段与所述第二时间段的和。

3.根据权利要求1所述的用于将数字文件存储至胶片的装置，其特征在于，所述胶片间歇运行机构包括：胶片带动组件和由电机驱动的十字凹轮组件；所述胶片带动组件位于所述十字凹轮组件的中心轴上；当所述十字凹轮组件在所述电机的驱动下旋转时，所述胶片带动组件在所述中心轴的带动下同步旋转。

4.根据权利要求3所述的用于将数字文件存储至胶片的装置，其特征在于，所述胶片带动组件为双排齿轮；所述目标胶片通过齿孔贴合在所述双排齿轮上；所述双排齿轮的轮齿间距与所述目标胶片的齿孔间距相同，所述双排齿轮中两个齿轮的间距与所述目标胶片的宽度相同。

5.根据权利要求3所述的用于将数字文件存储至胶片的装置，其特征在于，所述遮光转盘与所述十字凹轮组件通过联动轴联动；当所述十字凹轮组件在所述电机的驱动下旋转时，所述遮光转盘在所述联动轴的带动下同步旋转设定角度。

6.根据权利要求5所述的用于将数字文件存储至胶片的装置，其特征在于，所述遮光转盘包括：多个扇形遮光板；各所述扇形遮光板等间隔环绕于所述联动轴的输出端；所述联动轴的输入端与所述十字凹轮组件对应设置；所述设定角度等于所述扇形遮光板的圆心角角度。

7.根据权利要求6所述的用于将数字文件存储至胶片的装置，其特征在于，所述扇形遮光板的个数为四个，且各所述扇形遮光板的圆心角角度均为45°。

8.根据权利要求2所述的用于将数字文件存储至胶片的装置，其特征在于，所述设定周期为一幅所述数字图像显示投射的时间；所述第一时间段等于所述第二时间段；所述目标胶片在所述第一时间段行进的长度等于所述目标胶片的一个影像画幅的长度与一个画幅间隔的长度的和。

9.根据权利要求8所述的用于将数字文件存储至胶片的装置，其特征在于，一幅所述数字图像显示投射的时间为40ms，所述目标胶片每次停顿的时间为20ms。

10.根据权利要求1所述的用于将数字文件存储至胶片的装置，其特征在于，所述数字文件处理模块包括：

数字文件编译单元，用于采用设定编译规则对目标数字文件进行转换，得到多幅数字图像；

数字图像排序单元，用于采用设定顺序排列各所述数字图像，得到数字图像序列文件。

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