CS258154B1

CS258154B1 - A method for timing of line sensors for television scanning of a moving film strip at a rate greater than nominal

Info

Publication number: CS258154B1
Application number: CS852425A
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: 1988-07-15
Also published as: CS242585A1

Abstract

Způsob se týká časování řádkových sensorů s nábojovou vazbou pro televizní snímání filmů při rychlostech pohybu filmového pásu vyšěích než rychlosti nominální. Eeší problém vytváření, výsledného televizního obrazu tak, aby každý televizní půlsnimek obsahoval vždy. sighál- pouze z jediného filmového políčka.. Podstata způsobu spočívá v časováni snímacích řádkových sensorů pro určité skupiny provozních rychlostí pohybu filmového pásu, přičemž u každé této skupiny je stanoven počet snímaných řádků. Pro každou skupinu jsou výsledné obrazy vytvořeny bud vícenásobným opakováním každého sejmutého řádku nebo meziřádkovou interpolací. Způsob lze využít v televizních filmových snímačích a obdobných zařízeních televizní studiové technikyThe method relates to the timing of charge-coupled line sensors for television film scanning at film strip speeds higher than the nominal speed. The problem of creating the resulting television image so that each television field always contains. signal- from only one film frame. The essence of the method consists in timing the scanning line sensors for certain groups of operating film strip speeds, with the number of scanned lines being determined for each group. For each group, the resulting images are created either by multiple repetition of each scanned line or by interline interpolation. The method can be used in television film sensors and similar devices of television studio technology

Description

Vynález se týká způsobu časování řádkových sensorů pro televizní snímání pohybujícího se filmového pásu rychlostí vyšší než nominální, který bývá častým požadavkem v televizním provozu. Při televizním snímání kinematografických filmů řádkovými sensory s nábojovou vazbou je při plynulém posuvu filmového pásu jeho obrazový záznam nepřetržitě promítán na řádek světlocitlivých bodů sensoru, ustavený kolmo ke směru pohybu filmu. Jeho jednotlivé body provádějí transformaci dopadajícího světla na elektrický náboj. Velikost elektrického náboje jednotlivých bodů řádkového sensoru je dána množstvím prošlého světla odpovídajícími úseky filmového pásu, to jest lokálními transparencemi filmového pásu a dobou integrace náboje. Doba integrace je určena převodními impulsy, které převedou náboje ze světlocitlivých bodů do posuvných registrů řádkového sensoru. Po tomto převodu nastává další integrace nábojů ve světlocitlivých bodech, odpovídající transparencím dalšího úseku filmového pásu a náboje převedené do posuvných registrů z předešlé integrace jsou postupně v rytmu základních hodinových impulsů vysouvány. Dalši převod nábojů do posuvných registrů ze světlocitlivých bodů je proveden po úplném vysunutí všech převedených nábojů. Tímto procesem jsou snímané obrazy postupně vertikálně rozkládány v celých řádcích v rytmu převodu nábojů do posuvných registrů a horizontálně je rozklad obrazu dán vysouváním nábojů z posuvných registrů. Výsledkem je elektronický signál jednoho snímku, který obsahuje informace o obrazu v postupně jdoucích řádcích, což neodpovídá televiznímu zobrazováni s prokládanými půlsnímky.The invention relates to a method of timing line sensors for television scanning of a moving film strip at a speed higher than nominal, which is a frequent demand in television operation. In the case of television shooting of cinematographic films by charge-coupled line sensors, the film recording is continuously projected onto a line of light-sensitive points of the sensor, perpendicular to the direction of motion of the film, as the film is continuously moved. Its individual points transform the incident light into an electric charge. The magnitude of the electrical charge of the individual points of the line sensor is determined by the amount of light transmitted through the corresponding sections of the film strip, i.e. the local transparency of the film strip and the time of charge integration. Integration time is determined by conversion pulses that transfer charges from the light-sensitive points to the shift registers of the row sensor. After this conversion, further integration of the charges at the photosensitive points occurs, corresponding to the transparencies of the next section of the film strip and the charges transferred to the shift registers from the previous integration are gradually extended in the rhythm of the basic clock pulses. The further transfer of the cartridges to the shift registers from the photosensitive points is performed after all the transferred cartridges have been fully ejected. By this process, the scanned images are gradually vertically decomposed in whole rows in the rhythm of the transfer of charges into the shift registers and horizontally the decomposition of the image is given by sliding the charges from the shift registers. The result is an electronic single-frame signal that contains picture information in successive lines, which does not correspond to interlaced-field television display.

Je proto nutné tyto postupně snímané řádky zapsat do pamětí a čtení z pamětí provádět v prokládaném půlsnímkovém sledu. Počet řádků sejmutých z jednoho filmového políčka přes řádkový senzor a aktivní doba trvání řádku je dána frekvencí vysouvacích hodinových impulsů a počtem světlocitlivých bodů řádkového senzoru. Pro splnění časových údajů televizních norem je frekvence hodinových impulsů pro vysouváni nábojů stálá a je určena počtem užitých světlocitlivých bodů. Pro snímání filmů při nominální rychlosti posuvu filmového pásu je i frekvence převodních impulsů stálá a při posuvu vyššími rychlostmi není možno zkracovat integrační dobu v závislosti na rychlosti posuvu a tím získávat z jednoho políčka potřebný stálý počet řádků.It is therefore necessary to write these sequentially scanned lines into memories and read from the memories in an interlaced field sequence. The number of lines scanned from one film frame through the line sensor and the active line duration is determined by the frequency of the pull-out clock pulses and the number of light-sensitive points of the line sensor. To meet the time specifications of the television standards, the frequency of the clock pulses for the ejection of charges is constant and is determined by the number of light-sensitive points used. For film shooting at the nominal film speed, the pulse frequency is also constant, and at higher speeds it is not possible to shorten the integration time depending on the feed speed, thereby obtaining the necessary constant number of lines from one frame.

V dosud známých provedeních se při všech vyšších rychlostech snímá stálý, velmi nízký počet řádků z každého filmového políčka, čímž je značně omezena vertikální rozlišovací schopnost nebo je počet sejmutých řádků z jednoho filmového políčka úměrně s rostoucí rychlostí zmenšován. Při tomto způsobu snímání při vyšších rychlostech pohybu filmového pásu jsou takto získané signály jednotlivých řádků opatřeny adresami, pro zápis do paměti převodníku postupného na prokládané řádkování, odvozenými z rychlosti posuvu pásu tak, aby vyjadřovaly geometrické umístěni řádku na ploše filmového políčka. Za předpokladu, že snímková pamět převodníku postupného na prokládané řádkování je z předchozího provozu snímače v celém rozsahu naplněna, je při zápisu těchto řádků, sejmutých z jednoho filmového políčka, přepsána jenom část jejího obsahu. Při sejmutí dalšího filmového políčka pak může být v mnoha alternativách, v závislosti na rychlosti pohybu pásu, přepsána jak část prvotního záznamu, tak i část záznamu z předchozího filmového políčka. Při určitých ustálených vyšších rychlostech může být stále přepisován pouze záznam předchozích políček a ostatní obsah paměti si zachovává svůj prvotní záznam. Při výběru záznamu z paměti pro vytváření prokládaného televizního obrazu, pak každý televizní půlsnímek obsahuje signály z vícefUmových políček a v krajních případech určitých ustálených rychlostí pohybu filmového pásu dokonce jsou stále měněny signály jen některých řádků a ostatní řádky v půlsnímku jsou dodávány se stálým obsahem signálu z filmových políček sejmutých před velkým časovým odstupem. Je zřejmé, že takto vytvořené obrazy jsou zvláště při pohybu ve scéně, nebo při změnách scén značně znehodnoceny. Požadavek, aby výsledný televizní obraz byl tvořen půlsnímky, které obsahují vždy signál z jediného filmového políčka, by při snímáni s konstantní integrační dobou při vyšších rychlostech posuvu filmového pásu vyžadoval vytvořeni zvláštních programů pro každou rychlost snímání a rekonstrukce výsledného obrazu by musela být provedena složitou interpolací snímaných signálů.In previously known embodiments, at all higher speeds, a constant, very low number of lines from each film frame is scanned, thereby greatly reducing the vertical resolution or decreasing the number of lines removed from one film frame as the speed increases. In this method of scanning at higher film strip speeds, the thus obtained single line signals are provided with addresses for writing to the interleaved line-to-line converter, derived from the strip advance speed, so as to express the geometric position of the line on the film field. Assuming that the interlace scan interlaced scan memory is full from previous sensor operation, only a portion of its contents is overwritten when these scan lines are removed from one film frame. When the next film frame is removed, then, in many alternatives, depending on the speed of the web movement, both part of the initial recording and part of the recording from the previous film frame can be overwritten. At certain steady speeds, only the previous field record can still be overwritten and the other memory contents retain their initial record. When selecting a recording from the memory to produce an interlaced television image, each television field contains signals from multi-frame fields, and in extreme cases at certain steady-state film speeds, only some rows still change, and the other rows in the field are supplied with constant signal content. film frames captured before a long time lag. Obviously, the images created in this way are highly depreciated, especially when moving through a scene or changing scenes. The requirement that the resulting television image consist of field frames that always contain a signal from a single film frame would require special programs for each frame rate when shooting at a constant integration time at higher film speed and reconstruction of the resulting image would have to be performed by complex interpolation of sensed signals.

Podstata vynálezu spočívá ve způsobu časování snímacích řádkových sensorů s nábojovou vazbou zajištující kompletaci jednotlivých televizních půlsnímků bez složité rekonstrukce z řádků sejmutých pouze z jednoho filmového políčka. Za tím účelem je celý obor využívaných provozních rychlostí pohybu filmového pásu rozdělen do několika oblastí vymezených horní a dolní hraniční rychlostí. U každé této oblasti je stanoven počet snímaných řádků, jehož poměr k nominálnímu počtu řádků je roven poměru nominální rychlosti k horní hraniční rychlosti a dolní hranice každé oblasti je totožná s horní hranicí oblasti předchozí. Pro každou oblast rychlosti jsou výsledné obrazy vytvořeny bud násobným opakováním každého sejmutého řádku, přičemž počet opakování je dán poměrem rychlosti horní hranice oblasti k rychlosti nominální nebo meziřádkovou interpolací.SUMMARY OF THE INVENTION The subject matter of the invention is a method of timing of charge-coupled scanning line sensors ensuring the assembly of individual television fields without complicated reconstruction from lines taken from only one film frame. To this end, the entire operating range of the film web operating speeds used is divided into several areas defined by upper and lower boundary speeds. For each region, the number of scan lines is determined whose ratio to the nominal number of lines equals the ratio of the nominal speed to the upper limit speed and the lower limit of each region is identical to the upper limit of the previous region. For each velocity area, the resulting images are generated either by repeating each scan line repeatedly, the number of repetitions being given by the ratio of the velocity of the upper boundary of the area to the velocity by nominal or interline interpolation.

Hlavní výhodou vynálezu je, že výsledný televizní obraz je tvořen televizními půlsnímky, které obsahují vždy signál z jednoho filmového políčka s maximální možnou vertikální rozlišovací schopností bez vytvoření speciálního programu pro každou rychlost snímání a bez složité rekonstrukce výsledného obrazu interpolací snímaných řádků.The main advantage of the invention is that the resulting television image consists of television field frames, each containing a single frame signal with maximum vertical resolution without creating a special program for each frame rate and without complicated reconstruction of the resulting image by interpolating the scan lines.

Konkrétní provedení způsobu časování řádkových sensorů s nábojovou vazbou při rychlostech pohybu filmového pásu vyšších než rychlosti nominální je patrné z přiloženého obrázku, kde jsou zobrazeny časové průběhy generovaných převodních impulsů pro některé vybrané rychlosti pohybu filmového pásu. Celý obor využívaných rychlostí je rozdělen na čtyři oblasti:A specific embodiment of the method of timing charge-coupled line sensors at film strip speeds higher than nominal speeds is shown in the accompanying drawing, where the waveforms of the generated conversion pulses for some selected film strip speeds are shown. The entire speed range is divided into four areas:

p/s až 50 p/s, 50 p/s až 100 p/s, 100 p/s až 200 p/s a 200 p/s až 400 p/s, hraniční rychlosti jsou 2, 4, 8, 16-násobkem nominální rychlosti 25 p/s. Perioda převodních impulsů pro určitou zvolenou rychlost v je dána m násobkem periody převodních impulsů při nominálníp / s up to 50 p / s, 50 p / s up to 100 p / s, 100 p / s up to 200 p / s and 200 p / s up to 400 p / s, limit speeds are 2, 4, 8, 16 times nominal speed 25 p / s. The period of conversion pulses for a certain selected speed v is given by m multiple of the period of conversion pulses at nominal

n.v rychlosti, kde n = —-—, y_n je nominální rychlost a n je násobek nominální rychlosti pro danou oblast.n at a speed where n = —-—, y _n is a nominal speed and _n is a multiple of the nominal speed for a given region.

Claims

Method timing of line sensors for television shooting a moving filmstrip speed higher than the nominal, providing a composite signal of individual television frames without complicated reconstruction of the signals scanned from a single film frame, characterized in that the field used speed above the nominal velocity v _n in advance divided into several individual regions each separated by the upper limit speed given by n times the nominal velocity, where n is a series of arbitrary natural numbers and each of the series belongs to one region each, after which pulses for transferring charges from light points to shift registers are generated with period m pulses at nominal speed.

n.v.

where m = the resulting image is created by n repeating each scanned line.