DE19729201A1

DE19729201A1 - Film scanner for recording tracks on strip carrier

Info

Publication number: DE19729201A1
Application number: DE1997129201
Authority: DE
Inventors: Dieter Prof Poetsch
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: BTS Holding International BV
Priority date: 1997-07-08
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 1999-01-14

Abstract

The scanner scans tone information orthogonally to the motion direction of the carrier using an opto-electronic transducer line by line. The scanning values are subjected to a two-dimensional filtering integrated into electronic system of the film scanner. The line by line scanning typically takes place transversely to the motion direction of the sound film by line-shaped system of photodiodes with incorporated analogue shift register, e.g. a CCD line sensor. At the shift register output is available a sequential signal A-D conversion for a digital, two-dimensional filter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Filmabtaster mit einer Einrichtung zur Abtastung von Lichttonspuren auf einem bandförmigen Träger, wobei die Toninformation senkrecht zur Bewegungsrichtung des Trägers mittels einer opto/elektronischen Wandlerein richtung abgetastet wird. Die Erfindung betrifft ferner auch ein hierzu korrespondie rendes Verfahren zur Lichttonabtastung.The invention relates to a film scanner with a device for scanning Light sound tracks on a band-shaped carrier, the sound information vertical to the direction of movement of the carrier by means of an opto / electronic converter direction is scanned. The invention also relates to a corresponding to this method for light tone scanning.

Lichtton-Aufzeichnung auf Kinofilmen ist praktisch in ihrer gegenwärtigen Form seit den frühesten Tagen des Tonfilms verwendet worden. In der ältesten Form wurde eine einzelne monophone Lichttonspur verwendet, wobei bei der sog. Sprossen schrift die Transparenz der Tonspur und bei der sog. Einzackenschrift die Breite der klaren Fläche proportional zur aufgezeichneten Modulationsamplitude war. Spätere Modifikationen zur Reduzierung von Verzerrungen führten einfache Doppelzacken- und zweifache Doppelzacken-Spuren ein, die einander benachbart waren und die gleiche Modulationsinformationen trugen, somit identische Muster hatten. Eine mo derne Modifikation ist die getrennte Modulation der doppelten zweiseitigen Spuren zur Erzielung eine stereophonen Wiedergabe.Light sound recording on motion pictures has been practically in its current form the earliest days of sound film. In the oldest form a single monophonic light sound track is used, with the so-called rungs the transparency of the soundtrack and, in the case of so-called single-point writing, the width of the clear area was proportional to the recorded modulation amplitude. Later Modifications to reduce distortion resulted in simple double point and two double-point tracks that were adjacent to each other and that carried the same modulation information and therefore had identical patterns. A mo The other modification is the separate modulation of the double bilateral tracks to achieve stereophonic reproduction.

Zur Wiedergabe von auf vorstehende Weise beschriebenen Lichtton-Aufzeichnungen, welche als Lichtton-Abtastung bezeichnet wird, wird gebräuchlicher Weise die gesamte Spurbreite der Lichttonspur beleuchtet indem ein mit konstanter Helligkeit ausgeleuchteter Spaltes auf die Lichttonspur abgebildet wird. Auf der anderen Seite des Films wird das durch die Toninformation in seiner Helligkeit modulierte durch scheinende Licht des Spaltes von ein oder zwei Fotosensoren, beispielsweise Foto dioden aufgefangen und in elektrische Signale gewandelt. For the reproduction of light tone recordings described above, which is called light tone sampling, is commonly used as the The entire track width of the light sound track is illuminated by one with constant brightness Illuminated gap is mapped onto the light sound track. On the other hand of the film is modulated in its brightness by the sound information shining light of the gap from one or two photo sensors, for example photo diodes collected and converted into electrical signals.

Lichttonspuren sind besonders empfindlich gegen Störungen durch Schmutz und Kratzer, deren Anzahl mit der Anzahl von Malen steigt, die die Kopie projiziert wird. Verzerrungen von Zischlauten der Sprache, ein sog. "Donnereffekt", können durch Streulichteffekte der Zackenschrift entstehen. Nichtlineare Verzerrungen kön nen bei der Sprossenschrift durch eine nichtlineare Schwärzungskurve entstehen, die z. B. bei der Abtastung von Tonnegativen vorliegt. Durch die relativ große Apertur der Spaltblende ist der Frequenzgang auf ca. 8 kHz begrenzt.Light traces are particularly sensitive to interference from dirt and Scratches, the number of which increases with the number of times the copy projects becomes. Distortion of hissing sounds in the language, a so-called "thunder effect" can caused by scattered light effects of the serrated writing. Nonlinear distortions can in sprout writing arise from a nonlinear density curve that e.g. B. is present when scanning tone negatives. Due to the relatively large aperture the slit diaphragm, the frequency response is limited to approx. 8 kHz.

Zur Erhaltung von alten Kinofilmen wird heute der Bildteil umkopiert und die Licht tonspur einspurig auf Magnetfilm übertragen. Da bei diesen Materialien die Tonspur oft verschrammt und durch teilweise durchkopierten Schmutz gestört ist, werden alle Störungen auf den neuen Tonträger übertragen. Durch zeitaufwendige Tonnachbear beitung wird mit elektronischen Filtern und manueller Bearbeitung von Knackern und Prasseln der Lichtton verbessert. Dieser "restaurierte" Ton wird anschließend wieder auf die neue Kopie belichtet und der Original-Kinofilm in vielen Fällen ver nichtet.To preserve old cinema films, the image part and the light are copied today Transfer the audio track to magnetic film in one track. Because with these materials the soundtrack is often scarred and disturbed by partially copied dirt, everyone Transfer interference to the new sound carrier. Thanks to time-consuming tonearm Processing is done with electronic filters and manual processing of crackers and pattering the light tone improved. This "restored" tone is then exposed again on the new copy and in many cases the original film ver not.

In der DE 28 23 853 ist ein Verfahren beschrieben, in dem zur Störunterdrückung das Bild des Spaltes auf eine Reihe von nebeneinander liegenden Fotosensoren abgebildet wird, wobei für jeden Sensor ein eigener Verstärker und Begrenzer vorgesehen ist. Der vorgeschlagene Aufbau ist jedoch außerordentlich aufwendig, da für eine hinreichend gute Signalauflösung bei einer Breite der Tonspur von 2 mm bis 2,5 mm etwa 500 bis 1000 Fotosensoren benötigt werden. Das vorgeschlagene Verfahren würde daher mindestens 500 Verstärker und Begrenzer erfordern. Außerdem sind die genannten Begrenzerschaltungen nur bei der Zackenschrift zur teilweisen Störbeseitigung geeignet. Maßnahmen zur Verringerung des sog. Donnereffektes und der nichtlinearen Verzerrungen sind nicht angegeben.DE 28 23 853 describes a method in which interference suppression the image of the gap on a row of photo sensors lying side by side is shown, with a separate amplifier and limiter for each sensor is provided. The proposed structure is extremely complex, however for a sufficiently good signal resolution with a width of the audio track from 2 mm to 2.5 mm approximately 500 to 1000 photo sensors are required. The proposed The method would therefore require at least 500 amplifiers and limiters. In addition, the limiting circuits mentioned are only for the serrated partial elimination of malfunctions. Measures to reduce the so-called The thunder effect and the non-linear distortions are not specified.

Aufgabe der Erfindung ist daher, die oben genannten Nachteile zu beseitigen und mit verringertem Aufwand eine verbesserte Störbefreiung sowohl für Sprossenschrift als auch für Zackenschrift zu erreichen. The object of the invention is therefore to eliminate the disadvantages mentioned above and with reduced effort an improved interference exemption both for sprout writing as well as for scribble.

Diese Lösung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die opto/elektronische Wandlereinrichtung dazu vorgesehen ist, die Toninformation zeilenweise abzutasten und daß die Abtastwerte für eine zweidimensionalen Filterung vorgesehen sind.This solution is achieved according to the invention in that the opto / electronic Transducer device is provided to sample the sound information line by line and that the samples are provided for two-dimensional filtering.

Kinofilme besitzen eine Auflösung von 50 LP/mm-100 LP/mm, d. h. 100 bis 200 Bildpunkte pro mm. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, daß auch die Lichttonspur diese Auflösung besitzt, d. h. bei einer Tonspurbreite von 2,5 mm sind 250 bis 500 Bildpunkte vorhanden, die bei derzeitiger Lichttonabtastung mit einem Fotoelement integral zusammengefaßt werden. Durch zeilenweise Abtastung dieser Bildpunkte kann entsprechend der optischen Auflösung der Lichttonspur eine Vielzahl von Abtastwerten gewonnen werden. Durch eine zweidimensionale Fil terung dieser Bildpunkte können mit Techniken der an sich aus der Bildabtastung bekannten Fehlerkorrekturmaßnahmen die durch Kratzer und Schmutz gestörten Bildpunkte weitgehend eliminiert werden. Durch dieses Fehlerconcealment kann man eine wesentlich verbesserte Tonwiedergabe erreichen und die Nachteile der heutigen Tonnachbearbeitung verringern.Movies have a resolution of 50 LP / mm-100 LP / mm, i.e. H. 100 to 200 Pixels per mm. The invention is based on the knowledge that the Light soundtrack has this resolution, d. H. with a sound track width of 2.5 mm 250 to 500 pixels are available, which with current light tone scanning with a Photo element can be integrated integrally. By scanning this line by line Pixels can be a corresponding to the optical resolution of the light sound track Variety of samples can be obtained. Through a two-dimensional fil These pixels can be manipulated using techniques inherent in image scanning known error correction measures that are disturbed by scratches and dirt Pixels are largely eliminated. With this error concealment one can achieve a significantly improved sound reproduction and the disadvantages of today Reduce audio post-processing.

Vorzugsweise ist die zweidimensionale Filterung bereits in die sonstige Elektronik eines Filmabtasters integriert. Denkbar ist jedoch auch den Filmabtaster mit einer Schnittstelle auszustatten, an welcher die zeilenweise abgetasteten Lichttonabtast werte an einer Schnittstelle zur weiteren Verarbeitung in einem externen Gerät zur zweidimensionalen Filterung zur Verfügung gestellt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht nur auf Filmabtaster als solche beschränkt, sondern umfaßt auch solche Abtaster, die nur die Lichttoninformation abtasten.The two-dimensional filtering is preferably already in the other electronics integrated into a film scanner. However, the film scanner with a is also conceivable To equip the interface at which the light tone scanned line by line evaluate at an interface for further processing in an external device two-dimensional filtering can be provided. The invention is however, not only limited to film scanners as such, but also includes such Scanners that only scan the light tone information.

Die zeilenweise Abtastung erfolgt vorzugsweise mittels quer zur Laufrichtung des Tonfilmes ausgerichtete zeilenförmige Anordnungen von vielen Fotodioden mit eingebautem analogen Schieberegister (vorzugsweise CCD Zeilensensor), da diese mit relativ geringen Abmessungen erhältlich sind. Am Ausgang des Schieberegisters steht ein sequentielles Signal zur Verfügung steht, welches bei Verwendung von üblicherweise digitalen zweidimensionalen Filtern einer Analog-/Digital-Umsetzung unterzogen wird. An Stelle einer zeilenförmigen Abtastung mit Fotodioden könnte auch eine punktförmige Abtastung der Tonspur durchgeführt werden, indem ein kleiner intensiver Lichtfleck quer über die Tonspur abgelenkt wird und mit einem Fotosensor ein sequentielles Signal erzeugt wird.The line-by-line scanning is preferably carried out by means of transverse to the running direction of the Aligned line-shaped arrangements of many photodiodes with sound film built-in analog shift register (preferably CCD line sensor), as this are available with relatively small dimensions. At the output of the shift register a sequential signal is available, which is available when using usually digital two-dimensional filters of an analog / digital conversion is subjected. Instead of a line scan using photodiodes also a punctiform sampling of the sound track can be performed by a small intense light spot is deflected across the soundtrack and with one Photosensor generates a sequential signal.

Nach dem Fehlerconcealment kann eine weitere manuelle Bearbeitung, z. B. Frequenzganganhebung und Ausbesserung großer Fehlstellen mit kommerziell verfügbaren Geräten erfolgen.After the error concealment, further manual processing, e.g. B. Frequency response increase and repair of large defects with commercial available devices.

Durch zweidimensionale Signalverarbeitung z. B. Median-Filterung der horizontal und vertikal benachbarten Bildpunkte der Tonspur sowie pegelabhängige Signalver arbeitung kann eine wesentlich verbesserte Störbefreiung erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist, daß durch Umschaltung der Verarbeitungs-Prozeduren (Algorithmen) in Abhängigkeit, ob eine Sprossenschrift oder Zackenschrift vorliegt, für alle verwendeten Tonspuren eine wesentlich verbesserte Störbefreiung durchgeführt wird.By two-dimensional signal processing z. B. Median filtering of the horizontal and vertically adjacent picture elements of the sound track as well as level-dependent signal ver work can be achieved a significantly improved interference. Especially It is advantageous that by switching the processing procedures (algorithms) depending on whether there is a sprout script or a serrated script for everyone used audio tracks performed a significantly improved interference becomes.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Entzerrung und Störbefreiung von Lichtton-Negati ven durch Umschaltung der Verarbeitungs-Prozeduren in Abhängigkeit, ob ein Lichtton-Positiv oder -Negativ abgetastet wird. Dabei kann durch Auswertung der abgetasteten Signale eine automatische Adaption und Optimierung der Bearbeitungs- Prozeduren auf die unterschiedlichen Tonspur-Verfahren sowie Positive und Nega tive erfolgen.Another advantage is the equalization and interference suppression of light tone negati ven by switching the processing procedures depending on whether a Light tone positive or negative is scanned. By evaluating the scanned signals an automatic adaptation and optimization of the processing Procedures on the different soundtrack methods as well as positive and nega tive.

Durch eine nichtlineare pegel- und frequenzgangabhängige Korrektur kann der Donnereffekt verringert werden und durch eine Gamma-Korrektur nichtlineare Verzerrungen beseitigt werden.With a nonlinear level and frequency response dependent correction the Thunder effect can be reduced and non-linear by a gamma correction Distortions are eliminated.

Durch die hohe Auflösung der Abtastanordnung wird ein verbesserter Frequenzgang erreicht. The high resolution of the scanning arrangement results in an improved frequency response reached.

Weiterhin kann durch eine farbselektive Beleuchtung der Tonspur bei der Abtastung eine verbesserte Trennung von Silberbild und Farbstoffbild der Tonspur hergestellt werden, was zu einer Verringerung der Rauschstörungen führt.Furthermore, the sound track during scanning can be selected by color-selective lighting an improved separation of the silver image and the dye image of the soundtrack which leads to a reduction in noise interference.

Die einzige Figur zeigt eine Anordnung zur erfindungsgemäßen Störsignalbefreiung von Lichtton-abgetasteten Toninformationen. Aus 500 Bildpunkten pro Zeile und einer Zeilenfrequenz von 44 kHz bei einer Filmgeschwindigkeit von 24 Bildern/s resultiert eine Pixelrate von 22 Mpixel/s. In einem Analog/Digital-Umsetzer werden diese Abtastwerte in digitale Abtastwerte umgesetzt. In einem darauffolgenden zweidimensionalen Filter werden in der Lichttonspur enthaltene punkt- und strichförmige Störungen, die beispielsweise von Schmutzpartikel oder Filmkratzern herrühren, beispielsweise durch ein zweidimensionales Medianfilter entfernt. Vorzugsweise werden die gefilterten Daten zwischengespeichert um sie dann an schließend mit bekannten käuflich erwerbbaren Restaurierungssystemen noch einmal zu überarbeiten.The single figure shows an arrangement for interference signal release according to the invention of light sound sampled sound information. From 500 pixels per line and a line frequency of 44 kHz at a film speed of 24 frames / s the result is a pixel rate of 22 Mpixel / s. Be in an analog to digital converter these samples converted into digital samples. In a subsequent one two-dimensional filters are contained in the light sound track point and line-shaped disturbances, for example from dirt particles or film scratches originate, for example removed by a two-dimensional median filter. The filtered data is preferably buffered in order to then be sent to it closing again with known restoration systems that can be purchased to revise.

Claims

1. Film scanner with a device for scanning light sound tracks on a tape-shaped carrier, the sound information being scanned perpendicular to the direction of movement of the carrier by means of an opto / electronic converter device, characterized in that the opto / electronic converter device is provided for scanning the sound information line by line the samples are provided for two-dimensional filtering.

2. Method for scanning light sound tracks on a band-shaped carrier, wherein the sound information is perpendicular to the direction of movement of the wearer an optoelectronic converter device can be scanned, characterized, that it is provided to sample the sound information line by line around the samples then provide for two-dimensional filtering.