DE2921934A1 - System zur fernsehmaessigen abtastung von filmen - Google Patents

System zur fernsehmaessigen abtastung von filmen

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DE2921934A1 DE19792921934 DE2921934A DE2921934A1 DE 2921934 A1 DE2921934 A1 DE 2921934A1 DE 19792921934 DE19792921934 DE 19792921934 DE 2921934 A DE2921934 A DE 2921934A DE 2921934 A1 DE2921934 A1 DE 2921934A1
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Description

Rl.-Nr. 1904/79
23.5.1979 FE/PLI/Rz/Pe
vT-
ROBERO? BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1
System zur fernsehmäßigen Abtastung von Filmen Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem System zur fernsehmäßigen Abtastung von Filmen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein solches System ist schon aus der DE-OS 27 35 685 bekannt, bei dem aber im wiedergegebenen Fernsehbild sichtbare Störungen durch verschiedene mechanische Ungenauigkeiten der Abnehmerrollen des Filmabtasters aufgetreten sind, die aufgrund der damit direkt verbundenen Adresserzeugung nicht beseitigt werden konnten.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße System mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchcs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei bestimmten Filmgeschwindigkeiten durch die feste Verkuppelung mit dem Studiotakt bei vielen Betriebsarfeen des Filmabtasters bzw. Filmgeschwindigkeiten keine sichtbaren Störungen mehr auftreten (verkoppelter Betrieb).
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Rl. -Nr. 19OV79 (f'
Durch die in den Unteransprüclien aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Systems möglich. Besonders vorteilhaft ist,·daß für unterschiedliche Filmformate der gleiche Kapstanrollendurchmesser benutzt wird.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die Fig. zeigt schematisch ein Fernseh-Filmabtastsystem gemäß der Erfindung, wobei einzelne Elemente nur dargestellt sind,.soweit sie zum Verständnis der Erfindung erforderlich sind.
Beschreibung der Erfindung
Der abzutastende Film 1 wird von einer Vorratsspule 2 abgewickelt und über eine Umlenkrolle 3> eine Zahnrolle 4-, das Filmfenster 5» die Kapstanrolle 6 und eine weitere Umlenkrolle 7 zur Aufwickelspule 8 transportiert. Die Filmgeschwindigkeit wird durch den Kapstan 6, der von einem Kapstanmotor 9 angetrieben wird, bestimmt, während die in der Fig. nicht dargestellten Vorrichtungen zum Antrieb der Spulen 2 und 8 lediglich derart gesteuert werden, daß der von der Kapstanrolle bewegte Film entsprechend auf- bzw. abgewickelt
Der Film wird von einer Lampe 10, der ein Kondensor 11 zugeordnet ist, durchleuchtet. Mit Hilfe
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Hl.-Nr. 19
eines Objektives 12 wird jeweils eine Zeile des Films auf den zellenförmigen optoelektrischen Wandler abgebildet. Zur Erläuterung der Erfindung ist bei dem System in der Fig. lediglich ein optoelektrischer Wandler 13 vorgesehen, die Anwendung der Erfindung ist jedoch unabhängig davon, ob es sich bei der Filmabtastung um Färb- oder Schwarz-Weiß-Fernsehen handelt. Im Falle des Farbfernsehens treten anstelle des einen optoelektrischen Wandlers vorzugsweise drei Wandler, auf welche das Licht mit Hilfe einer an sieh bekannten Farbteilungseinrichtung projiziert wird.
Die Ausgangssignale des optoelektrischen Wandlers 13 werden verstärkt und gegebenenfalls verschiedenen in der Fernsehtechnik an sich bekannten Korrekturen unterworfen, was in einem Videoprozessor 14 erfolgt. Anschließend werden die bisher analogen Signale in digitale umgewandelt, was mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers 15 geschieht. Bekanntlich lassen sich digitale Signale gut und ohne Qualitätsverlust speichern. Dazu ist der Ausgang des Analog-Digit al-Wandl er s 15 mit einer Speicher 16 verbunden, welcher aus zwei Halbbildspeichern I7 und 18 besteht. In dem Speicher kann der Inhalt eines Fernsehvollbildes gegebenenfalls einschließlich der Farbinformation gespeichert werden. Die digitalen Fernsehsignale werden aus den Speichern I7 und 18 entsprechend der Fernsehnorm ausgelesen, in einem Digital-Analog-Wandler 19 wieder in analoge Signale umgewandelt und stehen am Ausgang 20 des Systems zur Verfügung.
Die zeilenweise Abtastung der 'Filmbilder, also die Ansteuerung des optoelektrischen Wandlers 13» er-
- M-
' ORIGINAL INSPECTED
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-{/- Rl.-Hr.
folgt mit Hilfe der von einem Abtasttaktgeber erzeugten (2H1) und danach halbierten Zeilenfre^· quenz II1 , welche sich je nach Filmformat mehr oder weniger von der Zeilenfrequenz H der Fernsehnorm unterscheidet. Da während des vertikalfrequenten Rücklaufs keine Informationen durch das Fernsehsignal übertragen wird, verteilt sich der Bildinhalt nicht auf 625, sondern auf etwa 590 Zeilen (bei dem europäischen Fernsehsystem). Würde man nun mit der gleichen Zeilenfrequenz den kontinuierlich bewegten Film abtasten, so wird der gleiche Prozentsatz des Filmes ebenfalls nicht übertragen. Da sich zwischen den einzelnen Filmbildern ein Zwischenraum (Bildstrich) befindet, der normalerweise nicht dem Anteil des vertikalfrequenten Rücklaufs entspricht, ist je nach Höhe dieses Zwischenraumes eine Änderung der Zei— lenfrequenz beim Abtasten erforderlich. Ist beispielsweise bei der Abtastung nach der europäischen Fernsehnorm der Zwischenraum größer als 8 % der Bildhöhe, so ist eine Abtastung mit etwas größerer Frequenz erforderlich. Da jedoch diese Unterschiede sowohl bei 16 mm- als auch bei 35 mm-Film relativ gering sind, genügt es, die Folgefrequenz zu ändern, während die Zeit, während der eine Zeile abgetastet wird, konstant gehalten werden kann, so daß bei einer geringfügigen Erhöhung der Zeilenfolgefrequenz lediglich das horizontalfrequente Austastintervall kleiner wird, die sog. aktive Zeilenperiode jedoch erhalten bleibt.
Zur Ableitung einer Adresse, welche der Lage der jeweiligen Zeile innerhalb des Filmbildes entspricht, werden einerseits von der Zahnrolle 4
ORJQiNAL INSPECTS'
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ill.-Nr..
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Impulse, welche dem oberen "bzw. unteren Rand eines jeden Bildes zugeordnet sind, und vom Kapstan 6 Impulse, welche zur Zählung herangezogen werden, abgeleitet. Hierzu ist sowohl der Zahnrolle 4- als auch dem Kaps' 1 6 eine Teilscheibe 22 und 23 zugeordnet. Diese Teilscheiben sind mit optischen, mechanischen oder magnetischen Teilungen versehen, die mit Hilfe eines Wandlers 24, 25 abgetastet werden. So wird im Element 2A- beispielsweise ein Impuls erzeugt, sobald der PiIm um eine Perforationsteilung weiterbewegt wurde. Diese Impulse werden über Elemente, deren Punktion später beschrieben wird, dem Setzeingang des Adresszählers 26 zugeführt.
Zur Steuerung des Kapstanmotors 9 dient eine Motorsteuerschaltungüi der einerseits die von den Wandlern 24· und 25 abgegebenen Bildstrich- und Zeilenzählimpulse und andererseits die Taktimpulse II und V zugeführt werden. Mit Hilfe der Motorsteuerschaltung 27 wird der Kapstanmotor ^erart gesteuert, daß bei Wiedergabe mit Normalgeschwindigkeit der PiIm synchron mit dem Pernsehtakt transportiert wird. Derartige Schaltungen sind sowohl im Hinblick auf PiImabtaster als auch im Hinblick auf Videomagnetaufzeichnungsgeräte hinreichend bekannt und brauchen in diesem Zusammenhang nicht näher erläutert zu werden. Zur Zeitlupen- und Zeitrafferwiedergabe des Pilms ist.es möglich, den Kapstanmotor mit anderer Geschwindigkeit laufen zu lassen, wozu der Motorsteuerschaltung 27 über den Eingang 28 eine Steuerspannung zugeführt \irerden kann.
Damit der PiIm nicht nur bei Normalgeschwindigkeit, sondern auch bei anderen Geschwindigkeiten synchron mit dem Pernsehtakt transportiert wird, sind zwei verkoppelte Geschwindigkeitsteiler 3I1 32 vorgesehen.
"*■ O ·*■
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IiI. -Wr. 1904/79
Mit Hilfe dieser Teiler ist es möglich, Filmgeschwindigkeiten mit der Halbbildfrequenz so zu verkoppeln, daß das Verhältnis von Halbbildfrequenz zur Anzahl· der abgetasteten Filmbilder pro see. ein ganzzahliges Vielfaches ist, also beispielsweise bei 50 B/s = 1, bei 25 B/s = 2, bei 16 2/3 B/s = 3, "bei 12 1/2 B/s = 4, bei 6 1/4 B/s = 8. Dabei sind an den Teiler 3I V-Impulse und an den Teiler 32 H1-Impulse angelegt. Der Ausgang des Teilers 3I ist mit einem Schalter mit einem Anschluß 34, welcher an die Motorsteuerschaltung 27 führt, und mit dem Eingang einer Phasenvergleichsschaltung 35 verbunden, während der Ausgang des Teilers 32 mit einem Schalter 36 verbunden ist. Der andere Eingang der Phasenvergleichsschaltung 35 ist außerdem mit dem Wandler 24- verbunden. Der Ausgang der Schaltung 35 ist einerseits an die Motorsteuerschaltung 27 und andererseits an den Schalter 36 geführt.
Der Ausgang des Wandlers 25 ist über einen Vor-Rückwärts-Zähler 37 an je einen Festwertspeicher 38 bzw. 39 bzw. 40 angeschlossen, welcher die vom Wandler gelieferten Impulse dem verwendeten Filmformat - 16 mm, 35 imh, 35 mm-Cinemascope - entsprechend ausliest. Hit einem Schalter 4-1 kann jeweils der dem entsprechenden Filmformat zugehörige Speicher an den Schalter 36 geschaltet werden. Der Ausgang des Schalters 36 ist mit dem Eingang des Adresszählers 26 verbunden, dessen Ausgang an eine Speichersteuerung 4-2 angeschlossen ist. Die Speichersteuerung 4-2 steuert die dem Speicher 16 zugeordneten Schalter 4-3, 44 sowie den einem Halbbild-Interpolator 46 zugeordneten Schalter 47. Beim Einschalten des Fernsehfilmabtasters für den normalen Betrieb, d. h. bei einer Fi3.mgeschwind'igkeit von 25 B/s. Vorwärtslauf, wird der Film in einer Anlaufphase zunächst in der sogen, "unverkoppelten Betriebsart" transportiert. Dabei
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'/- Rl.-Hr.
ist der Schalter 4-1 gemäß dem entsprechenden Filmformat an einen der Festwertspeicher 38» 39 oder A-O geschaltet. Der Schalter 36 ist in der unteren, gestrichelt gezeichneten Stellung, so daß der Adresszähler 26 von der Teilscheibe 23 dos Kapstans 6 abgeleitete Adressimpulse erhält. Außerdem ist der Schalter 33 ebenfalls in der gestrichelt gezeichneten Stellung, so daß der Setzeingang des Adresszählers 26 von den Impulsen der Zahnrollenteilscheibe 22 gesteuert wird.
Die Speichersteuerung 4-2 schaltet den Schalter 4-3 und 4-4- gleichzeitig um. Sie läßt den Schalter 4-3 so lange in einer Stellung, wobei die Videosignale an einer der Halbbildspeicher 17 bzw. 18 geführt werden, bis dieser aufgefüllt ist. Der Ausleseschalter 4-4- verbindet dabei ebensolange den jeweils anderen Halbbildspeicher 18 bzw. 17 mit dem Ausgang 20, wobei die fehlende Zwischenzeile des fehlenden Halbbildes mit Hilfe des · Halbbild-Interpolators 4-6 durch Mittelwertbildung zweier benachbarter Zeilen erzeugt wird. Dabei wird der Schalter 4-7 von der Speichersteuerung 4-2 V-frequent geschaltet.
Die Motorsteuerschaltung 27 erhöht nun die Motordrehzahl des Kapstanmotors 9 so lange, bis dieser - über den Filmlauf, z. B. die Zahnrolle 4-, Teilscheibe 22, Wandler 24- nach Phasenvergleich mit dem Studiotakt in der Schaltung 35 - die Nenndrehzahl erreicht hat. Bei Übereinstimmung der Filmgeschwindigkeit mit der vom Studiotaktgeber abgegebonen V-Frequenz schaltet der Filmabtaster in die sogen, "verkoppelte Betriebsart", d. h. der Film wird nun synchron mit dem Studio-Fernsehtakt transportiert. Dabei werden die Schalter 33 "und 36 in die gezeichnete Stellung gebracht, so daß der Adresszähler 26 mit den verkoppelten Geschwindigkeitsteilern ~y\ und
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-Y-
7 it
und 32 verbunden ist.
Der Schalter 43 wird nun zeilenaltornierend und der Schalter 44 halbbildalternierend geschaltet, wobei öine bestimmte Phasendifferenz zwischen der Filmabtastung unctdem Auslesen der Fernsehsignale aus dem Speicher 16 einzuhalten ist, um jeweils ein Fernsehbild auch nur einem abgetasteten Filmbild zuordnen können. Da jedoch beim Fernsehen zunächst ein Halbbild und danach ein mit diesem zeilenweise ineinandergeschachteltes zweites Halbbild übertragen wird, während bei der Abtastung mit dem erfindungsgemäßen System der Film selbst Zeile für Zeile abgetastet wird, ist diese Phasendifferenz derart groß zu wählen, daß die letzte Zeile eines jeden Filmbildes in jeden Halbbildspeicher 17» 18 eingeschrieben ist, bevor die letzte Zeile des ersten Halbbildes aus dem Speicher 17 ausgelesen werden soll. Aufgrund dieser Überlegungen ergibt sich eine Phasendifferenz von etwa einem Halbbild. Der Schalter 47 ist dabei ebenfalls in der gezeichneten Stellung, so daß der Schalter 44 über den D/A-Wandler 19 direkt mit dem Ausgang 20 verbunden ist.
Bei der "verkoppelten Betriebsart" ist es, wie schon beschrieben, auch möglich, "bei anderen Filmgeschwindigkeiten, welche in einem bestimmten Verhältnis zur Halbbildfrequenz der Fernsehnorm stehen, den Film synchron mit dem Studiotakt zu transportieren. Hierbei werden die Teiler 3I und 32 entsprechend der gewählten Filmgeschwindigkeit, z. B. 16 2/3 oder 12 1/2 B/s automatisch durch Tastenwahl eingeschaltet. Die Schalter 33 und 36 sind in der gezeichneten Stellung· Der Schalter 43 wird nun nicht mehr zeilenfrequent, sondern bildfrequent je nach Wahl der FiImgeschwindigkeit immer in der V-Lücke umgeschaltet^ BO daß jeweils ein Filmbild in einen Halbbildspeicher
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17 "bzw. 18 eingelesen wird. Da auch der mit HaIbbildfrequenz gesteuerte Schalter 44 immer in der V-Lücke umschaltet, ist eine Schnittkante zweier Filmbilder nicht mehr sichtbar.
Die gleiche Betriebsweise des Filmabtasters gilt bei einer Filmgeschwindigkeit von 25 ]3/s für den Rückwärtslauf, wobei lediglich der V/R-Eingang des Adresszählers entsprechend gesetzt werden muß.
Bei der "unverkoppelten Betriebsart" und einer Filmgeschwindigkeit von unter 50 B/s wird der Filmabtaster, wie in der Anlaufphase der Normalgeschwindigkeit betrieben, und bei einer Geschwindigkeit von über 50 B/s wird lediglich der Schalter 44 V-frequent umgeschaltet, während der Schalter 4-3 weiterhin pro Filmbild umgeschaltet wird und Schalter 47 in der gezeichneten Stellung bleibt.
Zur Erzeugung eines Standbildes aus dem Filmlauf wird nach dem Einlesen eines kompletten Filmbildes in den Speicher 16 der Adresszähler 26 gesperrt, und die Halbbildspeicher I7 und 18 werden bei einem Stop aus der Normalgeschwindigkeit abwechselnd halbbildfrequent ausgelesen, während bei Stop aus allen anderen Geschwindigkeiten der mit dem letzten Filmbild gefüllte Halbbildspeicher dauernd ausgelesen wird, wobei die fehlenden Zwischenzeilen des fehlenden Halbbildes durch den Halbbild-Interpolator 46 erzeugt werden.
Bei der Erzeugung eines Standbildes wird die Filmgeschwindigkeit bis zum Stillstand herabgesetzt und d,er Film an der Stelle des zuletzt eingespeicherten Filmbildes im Bildfenster positioniert.
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Rl.-Nr. 1904/79
23. 5.1979 FE/PLI/Rz/Leh
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Zusammenfassung
Es wird ein System zur fernsehmäßigen Abtastung von Filmen vorgeschlagen, bei dem der Film kontinuierlich bewegt und ohne Zeilensprung abgetastet wird. Die jeweils zu einer abgetasteten Zeile gehörenden Signale werden unter einer die Lage der Zeile innerhalb des Filmbildes kennzeichnenden Adresse in einen Bildspeicher eingelesen und nach der Fernsehnorm wieder ausgelesen. Die jeweilige Adresse ist dabei entweder durch Zählung von aus der Zeilen- sowie Bildfrequenz der Fernsehnorm abgeleiteten Impulsen (verkoppelter Betrieb) oder durch Zählung von von der Filmgeschwindigkeit abgeleiteten Impulsen (unverkoppelter Betrieb) gebildet.
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Claims (1)

  1. Rl.-Nr. 1904/79
    23. 5.1979 FE/PLI/Rz/Leh
    ROBERJ BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Ansprüche
    System zur f ernsermäßigen Abtastung von Filmen, wobei der Film zeilenweise ohne Zeilensprung abgetastet wird, die Signale, die jeweils zu einer abgetasteten Zeile gehören, unter einer die Lage der jeweiligen Zeile innerhalb eines Filmbildes kennzeichnenden Adresse in einen Bildspeicher eingeschrieben werden und der Inhalt des Bildspeichers nach der Fernsehnorm ausgelesen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Filmgeschwindigkeiten, bei denen das Verhältnis der Halbbildfrequenz der Fernsehnorm zur Anzahl der pro Zeiteinheit abgetasteten Filmbilder ein ganzzahliges Vielfaches ist (verkoppelter Betrieb), die jeweilige Adresse durch Zählung von aus der Zeilen- sowie der Bildfrequenz der Fernsehnorm abgeleiteten Impulsen gebildet wird und daß bei anderen Filmgeschwindigkeiten (unverkoppelter Betrieb) die jeweilige Adresse durch Zählung von ' Impulsen, die bei der Drehung einer mit dem Film in Verbindung stehenden Rolle und einer die Lage der Perforation abtastenden Einrichtung entstehen, gebildet wird.
    oystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß\ bei Hormalbetrieb (25 B/s, Vorwärtslauf) beide Halbbildspeicher zeilenalternierend mit einem Filmbild gefüllt (Vollbildeinlesung) und gleichzeitig halbbildweise ausgelesen werden.
    — 2 —
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    3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß "bei der verkoppelten Betriebsweise während einer Anlaufphase so lange die Adresse von den von der Filmgeschwindigkeit und von der Perforationslage abhängigen Impulsen abgeleitet wird, bis eine Übereinstimmung in der Phase der von der Lage der Perforation abhängigen Impulse mit den von der Halbbildfrequenz der Fernsehnorm abgeleiteten Impulsen erreicht ist.
    4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl bei verkoppeltem als auch bei unverkoppeltem Betrieb mit Ausnahme des Normalbetriebs (25 B/s, vorwärts) und einer Filmabtastgeschwindigkeit unter 50 Bildern pro Sekunde jeweils ein Filmbild in einen ersten Halbbildspeicher eingelesen und gleichzeitig das vorhergehende Bild so lange aus einem zweiten Halbbildspeicher ausgelesen wird, bis das neue Filmbild in den ersten Halbbildspeicher eingelesen ist, und daß die fehlende Zwischenzeile de3 fehlenden Halbbildes nach der Fernsehnorm durch Interpolation zweier benachbarter Ilalbbildzeilen erzeugt wird.
    5. System nach Anspruch Λ und 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim unverkoppelten Betrieb und einer Filmabtastgeschwindigkeit über 50 Bildern /s. jeweils ein Filmbild in einen Halbbildspeicher eingelesen und gleichzeitig die Halbbildspeicher halbbildweise ausgelesen werden.
    6. System nach Anspruch 1, wonach Impulse von der Drehung einer mit dem Film in Verbindung stehenden Rolle gebildet werden,-dadurch gekennzeichnet, daß für unterschiedliche Filmformate der gleiche
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    Rollendurchmesser benutzt ist, daß die dem je- . weiligen Filmformat entsprechenden Zeilenimpulse durch Teilung der von der Rolle erzeugten Impulse gewonnen werden, und daß zur Erzeugung der erforderlichen ungeradzahligen Teilerverhältnisse aus einem Festwertspeicher eine Interpolationsteilungstabelle ausgelesen wird.
    7· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Standbildes aus dem Filmlauf nach dem Einlesen des kompletten Filmbildes in den Halbbildspeicher das Einlesen des Speichers gesperrt wird, daß die Filmgeschwindigkeit bis zum Stillstand herabgesetzt wird, und daß der Film an der Stelle des letzten eingespeicherten Filmbildes im Bildfenster positioniert wird.
    8. System nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß bei Stop aus Normalgeschwindigkeit (25 /s, vorwärts) die Halbbildspeicher abwechselnd halbbildfrequent ausgelesen werden.
    9. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Stop aus allen anderen Geschwindigkeiten und aus allen Geschwindigkeiten bei Rückwärtslauf der mit dem letzten Filmbild gefüllte Halbbildspeicher dauernd ausgelesen wird, und daß das nach der Fernsehnorm erforderliche zweite Halbbild durch Interpolation benachbarter Halbbildzeilen erzeugt wird.
    10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Zeilenfreuuenz der Fernsehnorm abgeleiteten Impulse von einem phasengeregelten Oszillator erzeugt werden, dessen Frequenz das 2484-fache der Zeilenfrequenz beträgt.
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    - 4 - El.-Nr. 1904/79
    11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Oszillatorfrequenz zur Erzeugung der Adressen impulsfrequenz bei der Abtastung der Filme vom 16-mm-Format durch den Faktor 2484, der Filme vom 35-ram-Format durch den Faktor 2146, der Filme vom 5S** Cinemascope-Format durch den Faktor 3450 geteilt wird
    12. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung der Bildlage des abgetasteten Filmbildes im nach der Fernsehnorm wiedergegebenen Bild nur ein Teil der abgetasteten Zeilen beginnend mit einer dem jeweiligen Filmformat zugeordneten Startadresse in den Bildspeicher eingelesen wird.
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