CS257851B1

CS257851B1 - The method of writing and reading movie sensor image memory at speeds greater than 50 fps.

Info

Publication number: CS257851B1
Application number: CS852427A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Danek; Ivo Hancl; Antonin Loukota
Original assignee: Jaromir Danek; Ivo Hancl; Antonin Loukota
Priority date: 1985-04-02
Filing date: 1985-04-02
Publication date: 1988-06-15
Also published as: CS242785A1

Abstract

Řešení se týká televizního filmového snímače s plynulým pohybem filmu s postupným řádkovým snímáním. Řeší problém zápisu a čtení digitálního televizního signálu v obrazové paměti při rychlostech pohybu filmového pásu větších než 50 obr./s. Podstata způsobu spočívá v určení pravidel postupného ukládání obrazových informací do obrazové paměti, která je rozdělena na dvě části, kde každá část má kapacitu postačující k uložení jednoho úplného televizního půlsnímku. čtení probíhá tak, že se pro každý půlsnímek pravidelně střídá čtení horní nebo dolní poloviny paměti. Zápis do paměti je podřízen schématu čtení a je svázán podmínkou, že zapisovat lze do té části paměti, ze které v okamžiku zahájení snímání filmového políčka neprobíhá čtení. Způsob lze využít v televizních filmových snímačích a obdobných zařízeních televizní studiové techniky.The solution concerns a television film sensor with continuous film movement with progressive line scanning. It solves the problem of writing and reading a digital television signal in the image memory at film strip movement speeds greater than 50 frames/s. The essence of the method lies in determining the rules for successively storing image information in the image memory, which is divided into two parts, where each part has a capacity sufficient to store one complete television field. Reading takes place in such a way that for each field, the reading of the upper or lower half of the memory is regularly alternated. Writing to the memory is subject to the reading scheme and is bound by the condition that writing can be done to that part of the memory from which reading is not taking place at the moment the film frame is started. The method can be used in television film sensors and similar devices of television studio technology.

Description

Vynález se týká způsobu zápisu a čtení informace z obrazové paměti filmového snímače při rychlostech vyšších než 50 obr./s. Tento snímač využívá pro vytvoření obrazu s prokládaným řádkováním následujících půlsnímků digitalizace televizního signálu a jeho uložení do obrazové paměti, která má kapacitu nejméně jednoho televizního snímku.The invention relates to a method of writing and reading information from an image sensor of a film sensor at speeds greater than 50 fps. This transducer utilizes the digitization of a television signal and its storage in an image memory having a capacity of at least one television image for interleaving the following fields.

Při rychlostech pohybu filmového pásu různých od nominální rychlosti 25 obr./s je nutné zajistit optimální kvalitu výsledného tv obrazu. Pro rychlosti menší než 50 obr./s je zajištována taková kvalita, která umožňuje použití výsledného signálu pro vysílání, při rychlostech vyšších potom optimální a co nejúplnější orientaci ve výsledném obraze.At film moving speeds different from the nominal 25 fps, it is necessary to ensure optimum quality of the resulting tv image. For speeds of less than 50 fps, a quality is ensured that allows the resulting signal to be transmitted, at higher speeds then optimal and complete orientation in the resulting image.

Dosud známá provedení řeší problém tzv. převíjecích rychlostí filmového pásu, tedy rychlostí vyšších než 50 obr./s např. takovým způsobem, že se provádí zápis do paměti určitého počtu řádků z jednotlivého políčka. Počet řádků souvisí s rychlostí převíjení, se vzrůstem rychlosti počet snímaných řádků klesá. Postupně se provádí zápis z po sobě následujících políček, přičemž snímané řádky se ukládají na předem vyhrazená místa obrazové paměti. Při čtení paměti se potom kompletuje televizní půlsnímek z řádek v pořadí jak jsou v paměti uloženy, tzn. bez ohledu, kterému políčku filmu řádek přísluší, výsledkem tohoto způsobu je výstupní obraz snímače, který je složen z částí několika políček. Při pohybu zobrazeném na filmu dochází ke vzájemnému posuvu částí obrazu pohybujících se objektů, přičemž tento posuv se zvětšuje s rostoucí rychlostí převíjení a vede ke zhoršené orientaci v obsahu filmu.Previously known embodiments solve the problem of so-called rewinding speeds of the film strip, i.e. at speeds of more than 50 fps, for example, in such a way that a number of rows from a single frame are written to the memory. The number of lines is related to the speed of rewinding, as the speed increases, the number of scan lines decreases. The consecutive fields are written in succession, the scan lines being stored in the pre-reserved positions of the image memory. When reading the memory, the TV field is then assembled from the rows in the order in which they are stored in the memory. Regardless of which frame of film a line belongs to, this method results in a sensor output image that is composed of parts of several frames. As the motion is displayed on the film, parts of the image of the moving objects are shifted relative to each other, which increases with increasing rewinding speed and leads to impaired orientation in the content of the film.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že určuje pravidla pro zápis a čtení obrazové paměti, která zaručují splnění předchozích podmínek pro rychlosti vyšší než 50 obr./s. Obor těchto rychlostí se vyznačuje sníženými nároky na rozsah obrazové paměti, pro zápis obsahu jednoho filmového políčka postačuje ve všech případech maximálně čtvrtina celkové kapacity paměti.SUMMARY OF THE INVENTION The subject matter of the invention is to determine the rules for writing and reading the image memory, which guarantee the fulfillment of the previous conditions for speeds higher than 50 fps. The field of these speeds is characterized by reduced demands on the size of the image memory, in all cases a maximum of a quarter of the total memory capacity is sufficient to write the contents of one film frame.

Pro vysvětlení způsobu ukládání informací do obrazové paměti zavádíme pojem normálního, respektive inverzního sledu zápisu a čtení informace. Při normálním sledu vydávají generátory adres zápisu a čtení počáteční adresy řádků vzrůstající od čísla 1 do maximálního Čísla, při inverzním sledu posloupnost adres začíná u maximálního čísla a klesá k číslu 1.To explain how information is stored in the image memory, we introduce the concept of a normal or inverse sequence of writing and reading information. In a normal sequence, the write and read address generators produce the starting address of the lines increasing from 1 to the maximum Number; in the inverse sequence, the sequence of addresses begins at the maximum number and decreases to 1.

Obrazová pamět je při pohybu filmového pásu směrem vpřed rozdělena do dvou částí. Informace z každého filmového políčka jsou ukládány vždy do jedné z obou částí paměti. Čtení probíhá vždy tak, že se pro každý půlsnímek pravidelně střídá čtení jedné nebo druhé části paměti Zápis do paměti, který je podřízen schématu čtení, je při pohybu filmu vpřed svázán podmínkou, že zápis je umožněn do té části paměti, ze které v okamžiku zahájení snímání filmového políčka neprobíhá čtení. Pokud je podmínka splněna i pro následující políčka filmu, je obsah příslušného dílu paměti přepisován tak dlouho, pokud je možné zapsat ještě další úplné políčko, které je potom užito v následném čtení.The image memory is divided into two parts as the film strip moves forward. Information from each movie field is always stored in one of the two parts of the memory. Reading always proceeds by reading one or other part of the memory for each field. Writing to the memory, which is subordinate to the reading scheme, is bound by the motion of the film that the writing is allowed to the part of the memory from which the movie frame is not being read. If the condition is also met for the following film fields, the contents of the respective memory section are overwritten as long as it is possible to write another complete field, which is then used in the subsequent reading.

Aby bylo zabráněno možnému čtení signálu v jednom půlsnímků ze dvou filmových políček při pohybu filmového pásu směrem vzad, je každá část paměti dělena ještě na dvě poloviny a čtení probíhá z jednotlivých dílů paměti podle neměnného sledu: 1 - první polovina první části paměti, 2 - první polovina druhé části paměti, 3 - druhá polovina první části paměti, 4 - druhá polovina druhé části paměti. Tento cyklus se stále opakuje. Při zpětném pohybu filmového pásu je využito inverzního sledu zápisu a zápis probíhá do jednotlivých dílů paměti v následujícím opakujícím se cyklu ve vztahu ke sledu čtení: 1- druhá polovina první části paměti, 2 - druhá polovina druhé části paměti, 3 - první polovina první části paměti, 4 - první polovina druhé části paměti.To prevent possible reading of the signal in one field from two film frames when moving the film strip backwards, each part of the memory is divided into two halves and the reading proceeds from individual parts of the memory according to a fixed sequence: 1 - first half of the first part of memory; the first half of the second memory part, 3 - the second half of the first memory part, 4 - the second half of the second memory part. This cycle is repeated all the time. The reverse motion of the film strip utilizes an inverse write sequence and writes to the individual parts of the memory in the following repeating cycle in relation to the read sequence: 1- second half of the first memory, 2 - second half of the second memory, 3 - first half of the first memory 4, the first half of the second memory.

Zápis do paměti je podřízen schématu čtení a naznačený sled zápisu odpovídá časově tecjy sledu čtení. Znamená to, že během časového období jednoho čteného půlsnímků proběhne určitý počet políček závislý na rychlosti filmového pásu a v paměti dochází k jejich průběžnému přepisování. V cyklu čtení je potom čteno poslední zapsané políčko.Writing to memory is subordinate to the read scheme and the indicated write sequence corresponds tecjy to the read sequence. This means that a certain number of frames, depending on the speed of the film strip, will run over the time period of one field read and will be continuously rewritten in memory. The last written field is then read in the read cycle.

Se vzrůstající rychlostí filmového pásu klesá počet řádků, které je možno snímat a ukládat do paměti. Celý rozsah provozních rychlostí je proto rozdělen do několika rychlostních pásem a pro každé pásmo je stanoven počet snímaných řádků, odpovídající nejvyšší rychlosti daného pásma. Počet snímaných řádků určuje maximální číslo adresy v daném pásmu. Tyto řádky jsou potom ukládány do paměti postupně přímo ve sledu, ve kterém byly nasnímány.As the film speed increases, the number of rows that can be scanned and stored decreases. The entire range of operating speeds is therefore divided into several speed bands and for each band the number of scan lines corresponding to the highest speed of the given band is determined. The number of scan lines determines the maximum address number in a given band. These lines are then stored in memory sequentially directly in the sequence in which they were scanned.

Pro každý výše zmíněný obor rychlostí je určeno číslo, které udává, kolikrát má být signál řádku opakovaně čten z obrazové paměti, aby mohl být doplněn úplný rastr televizního obrazu. Opakované čtení signálu řádků z obrazové paměti bude uspořádáno tak, že adresa určité buňky obrazové paměti bude tvořena součtem dvou čísel, kde první číslo je počáteční adresou pro řádek nebo skupinu řádků a druhé číslo představuje adresy jednotlivých obrazových bodů uvnitř řádku. Při opakovaném čtení signálu řádku se první číslo adresy po potřebnou dobu opakování nemění a dresy snímaných bodů dané druhým číslem probíhají plynule tolikrát, kolik opakovaných řádků je pro to které pásmo rychlostí stanoveno.For each of the aforementioned velocity ranges, a number is determined which indicates how many times the line signal is to be repeatedly read from the video memory to complete the full television picture raster. The re-reading of the line signal from the picture memory will be arranged such that the address of a particular picture memory cell is the sum of two numbers, the first number being the starting address for the row or group of lines and the second number representing the individual pixel addresses within the line. When reading the line signal repeatedly, the first address number does not change for the required repetition time, and the jersey of the scanned points given by the second number runs continuously as many times as the number of repeated lines is determined for each speed band.

Hlavní výhodou vynálezu je zvýšení kvality výstupního obrazu proti jiným známým provedením. Tohoto zvýšení kvality a zlepšené schopnosti orientace v obraze při rychle se pohybujícím filmu se dosahuje popsaným způsobem zápisu a čtení z obrazové paměti založeným na zásadě kompletace výsledného půlsnímku z řádků sejmutých vždy pouze z jednoho filmového políčka. Tím nedochází v obraze při pohybující se'scéně k rušivým posuvům, které se projevují zvláště při vyšších rychlostech.The main advantage of the invention is to improve the quality of the output image over other known embodiments. This enhancement of the quality and orientation of the image in a fast-moving film is achieved by the described method of writing and reading from the image memory based on the principle of completing the resulting field from lines taken from only one film frame at a time. This avoids disturbing shifts in the image when moving in the field, especially at higher speeds.

Konkrétní příklad způsobu zápisu a čtení informací z obrazové paměti filmového snímače při rychlostech posuvu filmového pásu vyšších než 50 obr./s je uveden na přiloženém oblázku.A specific example of a method of writing and reading information from the image sensor of a film sensor at film advance speeds greater than 50 fps is shown on the attached pebble.

Je zobrazen vzájemný vztah zápisu a čtení z obrazové paměti při zpětném pohybu filmu rychlostí 75 obr./s. Směr plynoucího času t je vyznačen šipkou, čtení z obrazové paměti G probíhá v rytmu snímkové synchronizace studia 50 půlsnímků/s SY a u každého půlsnímku je označeno, z které části paměti čtení probíhá.The correlation between writing and reading from the image memory is shown when the film moves back at 75 frames per second. The direction of the elapsed time t is indicated by an arrow, the reading from the image memory G is in the rhythm of the frame synchronization of the studio 50 fields / s SY and for each field it is indicated from which part of the reading memory takes place.

Zápis Z obsahu jednotlivých políček filmu F se uskutečňuje v předepsaném sledu do čtyř částí paměti: 1/1 - první polovina první části, 1/2 - druhá polovina první části, 2/1 - první polovina druhé části, 2/2 - druhá polovina druhé části. Zapsané obsahy filmových políček, které jsou využívány ke konstrukci jednotlivých televizních půlsnímků, jsou zdůrazněny kroužky a jejich časové přiřazení je vyznačeno šipkami.Writing From the contents of each frame of film F, it takes place in a prescribed sequence into four parts of memory: 1/1 - first half of the first part, 1/2 - second half of the first part, 2/1 - first half of the second part, 2/2 - second half the second part. The recorded contents of the film frames that are used to construct the individual TV fields are highlighted by circles and their time allocation is indicated by arrows.

Claims

A method of writing and reading information from the image sensor of a film sensor at speeds greater than 50 fps in a continuous line motion scan for forward and backward motion, characterized in that the image memory is divided into two parts when moving forward and information from each The film frame is always stored in one of the two parts of the memory and for each TV field there is a regular reading of one or the other part of the memory and the recording is allowed to the part of the memory. lines are determined for each speed band, and at the same time a coefficient is determined for each band determining how many times the line signal will be repeatedly read from the image memory and the address of a particular memory cell is the sum of two numbers; and the second number represents the addresses of each pixel within the row, and when the line signal is repeatedly read, the first address number does not change for the specified repetition time and the scan point addresses given by the second number run smoothly. determining the number of scan lines and the number of repeatedly read lines is valid even when moving the film strip backwards, where each of the two parts of the image memory is divided into two halves and read from individual parts of the memory according to fixed sequence half of the second part of memory, second half of the first part of memory, second half of the second part of memory and this cycle is repeated and the inverse sequence of writing is used while writing to the individual parts of the memory 851 reading cycle - second half of the first part of memory, second half of the second part of memory, first half of the first part of memory, first half of the second part of memory, and during one read field then the last field entered is read.