DE4031673C2 - Verfahren zum Wiedergewinnen einer codierten Signalfolge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wiedergewinnen einer codierten Signalfolge sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE 38 39 749 A1 ist ein Verfahren zum Wiedergewinnen einer codierten Sig­ nalfolge bekannt, die zusammen mit weiteren Informationen auf einem beweglichen Speichermedium aufgezeichnet und aus frequenzmodulierten Wechselspannungssig­ nalen zusammengesetzt ist. Die Aufzeichnung optisch codierter Signalfolgen auf Lauf­ bildfilmen wird als Timecode bezeichnet, die am Filmrand, d. h. zwischen der Filmper­ foration und einer Längsseite des Films als Zweiphasenmarkierung aufgezeichnet wird.

Dieser Timecode beinhaltet Zeitinformationen zur Festlegung des Zeitpunktes der Auf­ nahme, der zugehörigen Filmbilder sowie Informationen über den Benutzer, die ver­ wendete Kamera, den Filmtitel, den Namen der Bedienungsperson, die Art des ver­ wendeten Films usw. Die in der codierten Signalfolge gespeicherten Informationen können zusätzlich auf ein Tonbandgerät oder ein Videogerät aufgenommen sowie auf einem manuell geführten Script verzeichnet werden, so dass bei der Bildbearbeitung eine exakte Zuordnung zu dem aufgenommenen Ton sowie zusätzlich aufgenomme­ nen Videobildern geschaffen wird.

Bei der für den Timecode verwendeten Zweiphasenmarkierung werden breite und schmale Striche auf den Laufbildfilm auf belichtet, wobei die binäre Information aus logischen Nullen und logischen Einsen besteht, die in gleichen Intervallen auf das be­ wegte Trägermaterial aufgezeichnet werden. Findet während des festgelegten Inter­ valls ein Signalwechsel statt, d. h. liegt innerhalb eines Intervalls eine aufbelichtete Markierung, so wird dies als logische Eins interpretiert, während eine innerhalb des Intervalls gleichbleibende Markierung als logische Null interpretiert wird.

Zur Wiedergewinnung der auf dem Laufbildfilm aufgezeichneten codierten Signalfolge werden nach der genannten Druckschrift die frequenzmodulierten Wechselspannungs- Signalpakete zur Bildung einer rechteckförmigen Ausgangssignalfolge digitalisiert, in­ dem zunächst die in der codierten Signalfolge enthaltene Gleichspannungskomponente eliminiert und das Wechselspannungssignal zur Bildung einer rechteckförmigen Aus­ gangssignalfolge digitalisiert wird. Die Triggerschwelle zur Digitalisierung des Wechsel­ spannungssignals wird dabei um einen vorgebbaren Betrag verschoben, der aus einer Multiplikation der Differenz der Wechselspannungshalbwellen maximaler Absolut-Amp­ lituden eines vorgegebenen Signalfolgenintervalls mit einem konstanten Faktor gebildet wird. Dadurch wird die Nulllinie der Wechselspannung in die Mitte der Halbwellen der kleinen Amplituden verschoben und es werden Verzerrungen und Störungen eliminiert, so daß anschließend die zu beiden Seiten der verschobenen Nulllinie liegenden Halbwellen in Rechtecksignale umgesetzt bzw. digitalisiert werden können. Liegen die Extremwerte der wiederzugewinnenden Signalfolge jedoch immer oberhalb der Spannungsnulllinie, so daß ein Gleichspannungsanteil nicht auskoppelbar ist, so kann das aus der DE 38 39 749 A1 bekannte Verfahren zum Wiedergewinnen einer codierten Signalfolge nicht angewandt werden.

Neben den vom Benutzer auf den Laufbildfilm aufzeichenbaren Timecode-Informatio­ nen wird vom Filmhersteller ein Fussnummerncode auf den Rand des unbelichteten Laufbildfilmes bei der Herstellung des Negativfilmes mit einer Angabe des Filmherstel­ lers, eines Produkt-Codes, einer Emulsionsnummer, einer Rollen- und Teilenummer, einer Printernummer, einem Jahrescode sowie Bildrahmenmarkierungen aufgezeich­ net.

Der Fussnummerncode stellt eine Weiterführung der früher verwendeten Fussnum­ mern dar und ermöglicht mit dem in ihm enthaltenen Hinweis auf den Filmhersteller, auf den Film sowie mittels einer fortlaufende Ziffer eine eindeutige Identifikation jedes Films.

Dieser Fussnummerncode wird sowohl in Klarschrift unter Verwendung einer alphanu­ merischen Schlüsselziffer als auch als Strichcode in Form eines maschinenlesbaren "Keycode" aufgezeichnet und im Abstand von jeweils 32 Perforationen maschinenles­ bar und im Abstand von 64 Perforationslöchern als alphanumerische Schlüsselziffer auf den Rand des Laufbildfilmes markiert.

Die Fussnummer dient im Wesentlichen der Aufgabe, eine bestimmte Stelle auf dem Laufbildfilm wiederzufinden, so dass sowohl unterschiedliche Filmmaterialien identifi­ zierbar als auch Fehler wiederauffindbar sind und eine vereinfachte Bearbeitung des Filmmaterials ermöglichen, indem zum einen nach der Anfertigung einer Arbeitskopie von dem Original-Negativ bestimmte Filmsequenzen identifizierbar sind und die ge­ wünschte Übereinstimmung zwischen Arbeitskopie und Original mit den darin vorge­ nommenen Filmschnitten, Tonübereinstimmungen, Überblendungen und Farbkorrektu­ ren usw. hergestellt werden kann.

Ein wesentlicher Unterschied der strichcodierten Fussnummern gegenüber den im Ti­ mecode codierten Signalfolgen besteht darin, dass das codierte Signal nicht gleichspannungsmäßig entkoppelt werden kann, so dass eine Ausfilterung des Gleich­ spannungsanteils nicht möglich ist.

Darüber hinaus weist die Fussnummern-Strichcodierung eine andere Codestruktur als der sogenannte Timecode auf, bei dem entsprechend den vorstehenden Ausführungen eine logische Eins durch einen zusätzlichen Flankenwechsel innerhalb einer Signalpe­ riode gekennzeichnet ist.

Demgegenüber werden bei der Fussnummern-Strichcodierung numerische Zeichen von einer logischen Null bis beispielsweise zur Ziffer 99 dargestellt, wobei es eine Grundbreite eines Balkens bzw. eines Striches gibt und sich die einzelnen Zeichen durch ein Vielfaches dieser Grundbreite unterscheiden. Diese Darstellungsart ermög­ licht auf einer begrenzten Länge, die für die Fussnummern-Strichcodierung erforderlich ist, einen hohen Informationsgehalt.

Aus der US 2,507,743 ist es bekannt, aus der Impulsfolge eines Scanners unerwünschte Signale oder störendes Rauschen unterhalb eines bestimmten Schwellwertes aus dem Messsignal zu eliminieren. Dazu wird ein mit dem Ausgang eines Abtastgerätes verbundener Verstärker so vorgespannt, dass Signale unterhalb eines vorgegebenen Pegels nicht verstärkt werden. Ein mit dem Ausgang des Verstärkers verbundener Begrenzer schneidet alle Signalanteile ab, die oberhalb eines vorgegebenen Spannungspegels liegen, so dass am Ausgang der Schaltung nur Rechteckimpulse anliegen. Damit wird ein fest eingestellter Gleichspannungsanteil zur Festlegung einer Trägerschwelle zur Erlangung rechteckförmiger Ausgangsimpule sowie zum Eliminieren von Störeinflüssen vorgegeben.

Das bekannte Verfahren ist jedoch nicht für die Wiedergewinnung einer Keycode- Signalfolge geeignet, da Keycode-Informationen im Gegensatz zu einem Timecode nicht kontinuierlich auf einem Laufbildfilm aufgebracht werden. Daher müsste bei Anwendung dieses bekannten Verfahrens sichergestellt werden, dass die Ermittlung von Extremwerten während eines Zeitraumes stattfindet, in dem auch tatsächlich eine Keycode-Signalfolge auf dem Laufbildfilm vorhanden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum fehlerfreien Wiedergewinnen einer codierten Signalfolge anzugeben, die sich aus Impulsen unterschiedlicher Impulslänge innerhalb eines Signalpaketes zusammensetzt und keine Entkopplung eines Gleichspannungsanteils in der Signalfolge ermöglicht bzw. benötigt.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Triggerschwelle als eine Gleichspannung ungleich Null ermittelt wird, wobei nach der Multiplikation der Differenz der Wechselspannungshalbwellen minimaler und maximaler Amplituden mit einem konstanten Faktor ein konstanter Betrag hinzuaddiert wird, der gleich dem Abstand der minimalen Amplituden von der Spannungsnulllinie ist.

Die erfindungsgemäße Lösung schafft ein Verfahren zum fehlerfreien Wiedergewinnen von Signalfolgen mit Impulsen unterschiedlicher Impulslänge innerhalb eines Signalpakets, das keine Entkopplung eines Gleichspannungsanteils in der Signalfolge ermöglicht bzw. eine derartige Entkopplung eines Gleichspannungsanteils benötigt.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Erkenntnis aus, dass der richtige Einsatz der Triggerschwelle zum korrekten Wiedergewinnen der aufgezeichneten Signalfolge von elementarer Bedeutung ist, so dass zunächst die Extremwerte der Wechselspan­ nungshalbwellen innerhalb eines vorgegebenen Signalfolgeintervalls bezogen auf eine Spannungs-Nulllinie ermittelt werden, daran anschließend die Triggerschwelle als eine Gleichspannung ungleich Null festgelegt wird.

Die Festlegung der Triggerschwelle erfolgt durch eine Multiplikation der Differenz der Wechselspannungshalbwellen minimaler und maximaler Amplituden mit einem kon­ stanten Faktor. Zu dem so ermittelten Wert wird als weiterer Schritt der Abstand der minimalen Amplituden von der Spannungs-Nulllinie hinzuaddiert.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang eines Lesekopfes zur Erfassung der auf dem Laufbildfilm aufgezeichneten Signalfolge mit dem Eingang eines Vorverstärkers verbunden ist, dessen Ausgang sowohl mit einem ersten Eingang eines Schmitt-Triggers als auch mit einer Flimdichte-Prüfeinrichtung und einem ersten Eingang einer Zeichenerfassungs­ einrichtung verbunden ist, dass der Ausgang der Filmdichte-Prüfeinrichtung über eine Schalteinrichtung mit einem Zwischenspeicher verbunden ist, dass der Zwischenspei­ cher zur Speicherung der Filmdichte über einen Triggerfinder an einen zweiten Ein­ gang des Schmitt-Triggers angeschlossen ist, dessen Ausgang über einen Inverter an einen Ausgang zur Abgabe der wiedergewonnenen kodierten Signalfolge angeschlos­ sen ist, dass der Ausgang der Filmdichte-Prüfeinrichtung mit einem zweiten Eingang der Zeichenerfassungseinrichtung verbunden ist, deren Ausgang mit einer Datensteuereinrichtung verbunden ist, deren Eingänge sowohl mit einem Perforationstaktgeber als auch mit einem Filmgrößen-Umschalter verbunden ist und dessen Ausgang sowohl an die Schalteinrichtung als auch an den Zwischenspeicher angeschlossen ist und die Filmdichte-Prüfeinrichtung ansteuert, dass die Schaltein­ richtung mit einer Einrichtung zum Einstellen eines Grundwertes für die Anfangsver­ hältnisse und einer Rücksetzeinrichtung verbunden ist und dass ein weiterer Steueran­ schluss des Inverters mit einem Filmart-Umschalter zum Einstellen eines Positiv- und Negativfilms verbunden ist.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll der der Erfin­ dung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines vergrößerten Ausschnittes aus einer Fussnummern-Strichcodierung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines frequenzmodulierten Wechselspannungs-Signalpaketes und

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Wiedergewinnung eines Fussnummern-Strichcodes (Keycode).

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Laufbildfilmes 2, auf dessen Rand 20 zwischen der Filmperforierung 21 und der einen Längskante des Laufbildfilmes 2 eine Klarschrift-Fussnumerierung 22 und eine Fussnummern-Strichcodierung 23 auf­ getragen sind, die im Abstand von jeweils 32 Perforationslöchern 21 wiederholt wer­ den. Sowohl die Klarschrift-Fussnumerierung 22 als auch die maschinenlesbare Fuss­ nummern-Strichcodierung 23 beinhalten Angaben über den Filmhersteller, Angaben über den Film sowie eine fortlaufende Numerierung, die sich nicht wiederholt.

Zusätzlich sind auf den Rand des Laufbildfilmes Strichmarkierungen vom Filmhersteller aufgetragen, die im Abstand von jeweils 4 Filmperforationen 21 aufgetragen sind. Die maschinenlesbare Fussnummern-Strichcodierung 23 wird von einem Lesekopf erfasst und in der nachstehend beschriebenen Weise weiterverarbeitet.

Wie der Darstellung gemäss Fig. 1 zu entnehmen ist, besteht die Fussnummern- Strichcodierung 23 aus einem Signalpaket mit mehreren unmittelbar aufeinanderfolgenden Strichen unterschiedlicher Breite, die jeweils eine bestimmte Information beinhalten. Jeder einzelne, unterschiedlich breite Strich eines Signalpaketes führt bei der Abtastung zu einem frequenzmodulierten Wechselspannungssignal, dessen Amplitude von der jeweiligen Strichbreite abhängt und dessen Länge proportional zur Strichbreite ist.

Fig. 2 zeigt den Verlauf eines frequenzmodulierten Wechselspannungs-Signalpaketes wie es aus der Aufnahme einer Fussnummern-Strichcodierung 23 gemäß Fig. 1 re­ sultiert. Die zeitliche Darstellung zeigt Wechselspannungssignale einer Polarität mit unterschiedlicher Amplitude und Länge, wobei ein Abstand B der minimalen Amplitu­ den einer Polarität gegenüber der Wechselspannungs-Nulllinie vorhanden ist. Zum Auffinden einer geeigneten Triggerschwelle, die eine exakte Wiedergewinnung der codierten Signalfolge ermöglicht, werden gemäß der Erfindung die minimalen Amplitu­ den im Abstand B gegenüber der Nulllinie und die maximalen Amplituden im Abstand A gegenüber der Nulllinie erfasst.

Daran anschließend wird die Differenz der Wechselspannungshalbwellen minimaler und maximaler Amplituden gebildet und dieser gewonnene Wert zur Bildung der Trig­ gerschwelle zur Digitalisierung des Wechselspannungssignals gemäß der Erfindung mit einem konstanten Faktor multipliziert. Somit wird die Triggerschwelle als eine Gleichspannung ungleich Null ermittelt, indem die Differenz der Wechselspannungs­ halbwellen maximaler und minimaler Amplituden gebildet wird.

Im Anschluss an die Multiplikation des Differenzwertes wird ein konstanter Betrag hin­ zuaddiert, der gleich dem Abstand B der minimalen Amplituden von der Spannungs­ nulllinie ist. Dadurch werden sämtliche Störeinflüsse, die aus einem Offset oder derglei­ chen resultieren können, eliminiert und die Wiedergewinnung der aufgezeichneten Sig­ nalfolge exakt durchgeführt, obwohl das abgetastete Signalpaket gleichspannungsmässig nicht entkoppelt werden kann und somit eine Ausfilterung eines Gleichspannungsanteiles nicht möglich ist.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Wiedergewinnung der aufge­ zeichneten Signalfolge, die von einem Lesekopf vom Film abgetastet wird.

Die vom Lesekopf 1 abgetasteten Wechselspannungs-Signalpakete werden in Fuss­ nummern-Strichcodierungen und Timecodes unterteilt und entsprechend weiterverar­ beitet. Im Nachfolgenden soll lediglich die Weiterverarbeitung der Fussnummern- Strichcodierungen entsprechend dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung be­ trachtet werden.

Die vom Lesekopf 1 erfassten Wechselspannungs-Signalpakete werden parallel an einen Vorverstärker 3, einen Perforationstaktgeber 14, einen Filmgrössen-Umschalter 15, der die Filmgrösse erfasst und ein entsprechendes Ausgangssignal abgibt und an einen Filmart-Umschalter 16 abgegeben, der zwischen einem Positiv- und Negativfilm unterscheidet.

Der Ausgang des Vorverstärkers 3 ist sowohl mit einer Filmdichte-Prüfeinrichtung 4 als auch mit einem Schmitt-Trigger 8 und einer Zeichenerfassungseinrichtung 10 verbun­ den, die untersucht, ob die empfangene Signalfolge ein wiederzugewinnendes Signal­ paket ist oder nicht.

Die Filmdichte-Prüfeinrichtung 4 überprüft die Filmdichte auf maximale und minimale Werte, wobei eine zusätzliche Steuerung vom Ausgang einer Datensteuereinrichtung 11 erfolgt, die eingangsseitig sowohl mit dem Ausgang der Zeichenerfassungseinrich­ tung 10 als auch mit dem Ausgang des Perforationstaktgebers 14 und dem Filmgrössen-Umschalter 15 verbunden ist. Die Filmdichte-Prüfeinrichtung 4 ist zusätzlich mit einem weiteren Eingang der Zeichenerfassungseinrichtung 10 verbunden und gibt ihre Ausgangssignale an eine Schalteinrichtung 5 weiter, die von einer Einrichtung zum Einstellen eines Grundwertes für die Anfangsverhältnisse 12, einer Rücksetzeinrichtung 13 und vom Ausgang der Datensteuereinrichtung 11 angesteuert wird. Die Einrichtung 12 gibt einen Grundwert für die Anfangsverhältnisse ab, während die Rücksetzeinrichtung 13 dazu dient, definierte Ausgangsverhältnisse zu schaffen.

Der Ausgang der Schalteinrichtung 5 ist mit einem Zwischenspeicher 6 verbunden, in dem die jeweilige Filmdichte, d. h. der Kontrasthub zwischengespeichert wird.

In einem nachgeschalteten Triggerfinder 7 werden gemäß der vorliegenden Erfindung der konstante Faktor und zusätzliche Grundangaben durch Schmitt-Triggerfindung vor­ gegeben und das Ausgangssignal an einen Eingang eines Schmitt-Triggers 8 angelegt, dessen anderer Eingang wie vorstehend beschrieben mit dem Ausgang des Vorver­ stärkers 3 verbunden ist. Im Schmitt-Trigger 8 wird das ursprüngliche Signal getriggert und an den Eingang eines Inverters 9 gelegt, der die Signalfolge invertiert bzw. nicht invertiert, abhängig davon, ob es sich um einen Positiv- oder Negativfilm handelt.

Die Verknüpfung der Zeichenerfassungseinrichtung 10 mit der Datensteuereinrichtung 11 untersucht, ob es sich um ein Signalpaket für eine Fussnumerierung handelt oder nicht und bewirkt eine jeweilige Aktualisierung der abgetasteten Werte.

Die Filmdichte-Prüfeinrichtung 4 dient dazu, die Triggerschwelle richtig einzusetzen, um einen ordnungsgemäßen Kontrasthub herzustellen.

Claims (2)

1. Verfahren zum Wiedergewinnen einer kodierten Signalfolge, die aus optischen Strichmarkierungen besteht, die auf ein bewegliches, optisches Speichermedium aufgezeichnet und aus frequenzmodulierten Wechselspannungs-Signalpaketen zusammengesetzt sind, die zur Bildung einer rechteckförmigen Ausgangssignalfolge digitalisiert werden, indem die maximalen und minimalen Amplituden der Wechselspannungshalbwellen eines vorgegebenen Signalfolgeintervalls ermittelt werden, die Differenz der Wechselspannungshalbwellen maximaler und minimaler Amplituden gebildet und dieser Wert zur Bildung einer Triggerschwelle zur Digitalisierung des Wechselspannungssignals mit einem konstanten Faktor multipliziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Triggerschwelle als eine Gleichspannung ungleich Null ermittelt wird, wobei nach der Multiplikation der Differenz der Wechselspannungshalbwellen minimaler und maximaler Amplituden mit einem konstanten Faktor ein konstanter Betrag hinzuaddiert wird, der gleich dem Abstand der minimalen Amplituden von der Spannungsnulllinie ist.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang eines Lesekopfes (1) zur Erfassung der auf dem Laufbildfilm (2) aufgezeichneten Signalfolge mit dem Eingang eines Vorverstärkers (3) verbunden ist, dessen Ausgang sowohl mit einem ersten Eingang eines Schmitt- Triggers (8) als auch mit einer Filmdichte-Prüfeinrichtung (4) und einem ersten Eingang einer Zeichenerfassungseinrichtung (10) verbunden ist, dass der Ausgang der Filmdichte-Prüfeinrichtung (4) über eine Schalteinrichtung (5) mit einem Zwischenspeicher (6) verbunden ist, dass der Zwischenspeicher (6) zur Speicherung der Filmdichte über einen Triggerfinder (7) an einen zweiten Eingang des Schmitt-Triggers (8) angeschlossen ist, dessen Ausgang über einen Inverter (9) an einen Ausgang zur Abgabe der wiedergewonnenen kodierten Signalfolge angeschlossen ist, dass der Ausgang der Filmdichte-Prüfeinrichtung (4) mit einem zweiten Eingang der Zeichenerfassungseinrichtung (10) verbunden ist, deren Ausgang mit einer Datensteuereinrichtung (11) verbunden ist, deren Eingänge sowohl mit einem Perforationstaktgeber (14) als auch mit einem Filmgrößen- Umschalter (15) verbunden ist und dessen Ausgang sowohl an die Schalteinrichtung (5) als auch an den Zwischenspeicher (6) angeschlossen ist und die Filmdichte-Prüfeinrichtung (4) ansteuert, dass die Schalteinrichtung (5) mit einer Einrichtung (12) zum Einstellen eines Grundwertes für die Anfangsverhältnisse und einer Rücksetzeinrichtung (13) verbunden ist und dass ein weiterer Steueran­ schluss des Inverters (9) mit einem Filmart-Umschalter (16) zum Einstellen eines Positiv- und Negativfilms verbunden ist.