JP2013543181A - ビデオをフィルムに記録する方法およびシステム - Google Patents

Abstract

フィルムにビデオ・コンテンツを記録する方法およびシステム、ならびにフィルム・アーカイブからビデオを復元する方法およびシステムを開示する。このコンテンツに対応するビデオ・データおよびこのデータに関連付けられた特徴パターンを符号化データとして供給し、この符号化データをフィルムに記録して、フィルム・アーカイブを生成する。特徴パターンは、ビデオ・データに関する空間的情報、時間的情報および色彩的情報を含み、フィルム・アーカイブからビデオ・コンテンツを復元する基礎となる。

Description

（関連出願の相互参照）
本特許出願は、ともに２０１０年１０月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／３９３，８５８号「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ Ｖｉｄｅｏ ｔｏ Ｆｉｌｍ」および米国仮特許出願第６１／３９３，８６５号「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｖｉｄｅｏ Ａｒｃｈｉｖｅ ｏｎ Ｆｉｌｍ」の優先権の利益を主張するものである。

本発明は、ビデオ・コンテンツのフィルム・アーカイブを作成し、フィルム・アーカイブからビデオ・コンテンツを復元する方法およびシステムに関する。

記録を目的として用いることができる多くのメディア・フォーマットがあるが、フィルム・アーカイブには依然として、記録保管寿命が５０年を超えることが証明されていることなど、他のフォーマットに優る利点がある。劣化の問題を別にしても、ビデオ・テープやディジタル・フォーマットなどその他のメディアは、時代遅れになる可能性もあり、磁気フォーマットまたはディジタル・フォーマットを読み取る機器が将来にも利用できるかどうかという潜在的な懸念がある。

ビデオをフィルムに転写する従来の方法では、ディスプレイ・モニタ上のビデオ・コンテンツを撮影する。場合によっては、これは、白黒モニタ上に表示されたカラー・ビデオを別々の色フィルタを通して撮影することを意味する。その結果、そのビデオ画像の写真が得られる。テレシネを用いて、アーカイブ写真からこのビデオ画像を抽出または復元する。フィルムの各フレームをビデオ・カメラで写し、その結果得られるビデオ画像をライブでブロードキャストする、または記録することができる。この記録および抽出プロセスの欠点は、最終的なビデオが「ビデオ・ディスプレイの写真をビデオ・カメラで映した画像」であり、元のビデオと同じではない点である。

このタイプのフィルム・アーカイブからビデオ・コンテンツを復元する際には、通常、色および元の画質を回復するために手作業の芸術的な操作が必要となる。それでも、復元されたビデオは、空間的アーチファクト、時間的アーチファクトおよび／または色彩的アーチファクトが生じることが多い。空間的アーチファクトは、様々な理由によって生じる可能性がある。例えば、ビデオ画像を表示する際、ビデオ・ディスプレイを写真に写す際、または写真アーカイブをビデオ・カメラで写す際に空間的な位置ずれがある場合などに生じる。

時間的アーチファクトは、インタレース型ビデオ・ディスプレイの写真で、隣接するラインペアを取り込む時間差によって生じる可能性がある。ビデオのフレーム・レートとフィルムのフレーム・レートが１：１でない場合には、フィルム画像が、例えばテレシネの揺れなどフレーム・レートのずれによって生じる時間的アーチファクトを生じる可能性がある。これは、例えば、フィルムのフレーム・レートが毎秒２４フレーム（２４ｆｐｓ）で、ビデオのフレーム・レートが６０ｆｐｓ（米国）または５０ｆｐｓ（欧州）であり、２フレーム以上のビデオに対してフィルムの１フレームが反復される場合に起こる可能性がある。

さらに、色彩的アーチファクトは、ディスプレイとフィルムとビデオ・カメラの間のメタメリズムによって生じる。すなわち、ディスプレイが生じる様々な色が、フィルムにとっては同じ色のように見えたり、アーカイブ・フィルム中の様々な色がやはりビデオ・カメラにとっては同じ色のように見えたりする可能性があることによって生じる。

従来技術手法の上記の問題は本発明の原理の方法では克服されている。本発明の原理の方法では、フィルム媒体のダイナミック・レンジを用いて、自己文書化機能があり、正確に復元可能であり、劣化耐性がある人間可読なフォーマットでディジタル・ビデオ・データを保存する。このアーカイブ・フォーマットから復元されたビデオには、元のビデオと比較しても知覚できる空間的アーチファクト、時間的アーチファクトおよび色彩的アーチファクトが基本的に存在せず、色の回復または全範囲の再マッピングを行うのに人間の介在を必要としない。

本発明の一態様は、フィルム上にビデオ・コンテンツを記録する方法であって、ディジタル・ビデオ・データとそのディジタル・ビデオ・データに関連付けられた特徴パターンとを符号化して、そのディジタル・ビデオ・データに対応するフィルム濃度コードを含む符号化データを形成するステップと、その符号化データを、上記フィルム濃度コードに従ってフィルムに記録するステップと、その記録した符号化データを有するそのフィルムからフィルム・アーカイブを生成するステップと、を含む方法を提供する。

本発明の別の態様は、フィルム・アーカイブからビデオ・コンテンツを復元する方法であって、ディジタル・ビデオ・データとそのディジタル・ビデオ・データに関連付けられた特徴パターンとに対応するフィルム・ベース・データを含むフィルム・アーカイブの少なくとも一部分を走査するステップと、その特徴パターンに基づいてそのフィルム・アーカイブから上記ビデオ・コンテンツを復元するステップと、を含む方法を提供する。

本発明のさらに別の態様は、フィルム上にビデオ・コンテンツを記録するシステムであって、ディジタル・ビデオ・データとそのディジタル・ビデオ・データに関連付けられた特徴パターンとに対応するフィルム・ベース・データを含む符号化データを生成するエンコーダと、その符号化データをフィルム上に記録するフィルム・レコーダと、そのフィルムを処理してフィルム・アーカイブを生成するフィルム・プロセッサと、を含むシステムを提供する。

本発明のさらに別の態様は、フィルム・アーカイブからビデオ・コンテンツを復元するシステムであって、そのフィルム・アーカイブを走査してフィルム・ベース・データを生成するフィルム・スキャナと、そのフィルム・ベース・データから特徴パターンを特定し、その特徴パターンに基づいてそのフィルム・ベース・データを復号して上記ビデオ・コンテンツの復元に使用されるビデオ・データを生成するデコーダと、を含むシステムを提供する。

本発明の教示は、以下の詳細な説明を添付の図面（原寸に比例しない）と関連付けて考慮することにより、理解することができる。

フィルムにビデオ・コンテンツを記録するシステムを示す図である。 以前にフィルムに記録されたビデオ・コンテンツを復元するシステムを示す図である。 フィルム・アーカイブ上のビデオ・コンテンツの一連の順次走査型フレームを示す図である。 フィルム・アーカイブ上のビデオ・コンテンツの一連のフィールド・インタレース型フレームを示す図である。 フィルム・アーカイブ上のビデオ・コンテンツのフィールド・インタレース型フレームのヘッダで使用される特徴パターンを示す図である。 図４Ａの一部分の拡大図である。 フィルム・アーカイブに記憶されたビデオ・コンテンツの順次走査型フレームと共に使用される特徴パターンを示す図である。 フィルム・アーカイブに記憶されたビデオ・コンテンツのフィールド・インタレース型フレームと共に使用される特徴パターンを示す図である。 本発明の一態様によるビデオ・コンテンツのフィルム・アーカイブを作成するプロセスを示す図である。 本発明の別の態様によるフィルム・アーカイブからビデオを復元するプロセスを示す図である。 いくつかのフィルム・ストックの特性曲線を示す図である。 いくつかのフィルム・ストックの特性曲線を示す図である。

理解を容易にするために、各図に共通する同一の要素は、可能な限り同一の参照番号を用いて示してある。

本発明の原理は、ビデオ・コンテンツのフィルム・アーカイブを生成し、このアーカイブからビデオ・コンテンツを復元する方法およびシステムを提供するものである。アーカイブは、符号化データをフィルムに記録することによって生成され、このフィルムを後に現像してアーカイバル品質の記憶媒体を供給する。符号化データは、符号化ビデオ・コンテンツと、このビデオ・コンテンツに関連付けられた特徴パターンとを含む。ビデオ・コンテンツは、フィルム・アーカイブを走査することによって復元することができる。その際、特徴パターンが、フィルム・フレームをビデオに復号する基礎となる。その後にフィルム・フレーム走査データを復号すると、フィルム染料が何十年にもわたって退色していても、元のビデオとほぼ同一のビデオが生成される。特徴パターンは、技術者が符号化またはフォーマットに関する他の特殊な知識を有していなくても元のビデオを復元するのに十分な命令を含むこともできる。

例えばキネスコープまたはシネ・カメラを用いてモニタ上に表示された各ビデオ・フレームを写真撮影することによってビデオ・コンテンツをフィルムに記録した写真にする従来技術とは異なり、本発明のアーカイブ生成システムでは、ビデオ信号を、特徴パターンを用いることによって高い精度で復元することができる数値データとして扱う。

図１Ａは、本発明のフィルム・アーカイブ・システム１００の一実施形態を示し、このフィルム・アーカイブ・システム１００は、ビデオ・コンテンツ１０８および特徴パターン１１０を含む符号化ファイル１１４を供給するエンコーダ１１２と、符号化ファイルを記録するフィルム・レコーダ１１６と、記録ファイルを処理し、ビデオ・コンテンツのフィルム・アーカイブ１２６を生成するフィルム・プロセッサ１２４とを含む。エンコーダ１１２の全体的な動作に関連して本明細書で用いる「符号化」という用語は、ビデオ・データ・フォーマットからフィルム・データ・フォーマットへの変換、例えばＲｅｃ．７０９コード（ビデオ・ディスプレイの３原色の配合比率を表す）からフィルム濃度コード（例えばＣｉｎｅｃｏｎコードなど、０から１０２３までの範囲の値でフィルム・ネガの３つの色素それぞれの濃度を表す）への変換などと、空間的／時間的フォーマット化（例えばビデオ・データ１０８および特徴パターン１１０中のピクセルをフィルム・レコーダ１１６の画像空間中の適切なピクセルにマッピングすることなど）とを含む。この状況では、時間的フォーマット化は、例えば連続したフィルム・フレームにマッピングしているビデオ中の連続したピクチャを用いて、ビデオ・データの時系列に従ってビデオからフィルム画像空間にピクセルをマッピングすることを指す。順次走査型ビデオの場合には、個々のビデオ・フレームが別個のフィルム・フレームとして記録されるが、インタレース型ビデオは、例えば奇数行のピクセルが１つのフィールドを形成し、偶数行のピクセルが別のフィールドを形成し、１つのフレームの別々のフィールドが同じフィルム・フレーム内に記録されるようにして、別々のフィールドとして記録される。

元のビデオ・コンテンツ１０２は、ビデオ・ソース１０４を介してシステム１００に供給される。このようなコンテンツの例としては、現在はディジタルまたはアナログ形態のビデオ・テープに記憶されているテレビジョン・ショーが挙げられる。元のビデオ・コンテンツ１０２のフォーマットと共に使用するのに適したビデオ・ソース１０４（例えばビデオテープ・プレーヤ）は、このコンテンツを、ビデオ・データ１０８を生成するビデオ・デジタイザ１０６に供給する。一実施形態では、ビデオ・データ１０８は、ＲＧＢ（赤、緑、青）コード値である、またはＲＧＢコード値に変換可能である。これは、ＲＧＢコード値の生じるアーチファクトが、他のフォーマットと比較して無視できる程度であるからである。ビデオ・データ１０８は、例えば輝度値および彩度値など、ＲＧＢ以外のフォーマットでエンコーダ１１２に供給することもできるが、これらのフォーマットを用いて記録およびビデオ変換処理を行う際の様々な欠点およびクロストークは、記録ビデオにアーチファクトを生じる可能性がある。

ビデオ・データ１０８は、デジタイザ１０６によって、例えば数値を用いてビデオ・ピクセルを符号化する規約を与える「Ｒｅｃ．７０９」などの高精細度フォーマットを含む、様々なビデオ・フォーマットで供給することができる。Ｒｅｃ．７０９標準（スイス、ジュネーブのＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｕｎｉｏｎ、Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ（ＩＴＵ−Ｒ）により公表された勧告ＢＴ．７０９）によれば、互換性のあるビデオ・ディスプレイは、ビデオ・データに２．４べき関数（ガンマ２．４を有するとも言う）を適用し、（例えばデジタイザ１０６からの）ＲＧＢコード値ｘを有するピクセルが、適切に表示されたときにｘ^２．４に比例する光出力を生成するようになっている。その他のビデオ標準は、その他のべき関数を与える。例えば、ｓＲＧＢ標準に準拠するモニタは、ガンマ２．２を有する。例えばプロフェッショナル・グレードのビデオ・テープ・プレーヤのＳＤＩビデオ出力（「シリアル・ディジタル・インタフェース」）など、ソースからのビデオ・コンテンツが既にディジタル形態で与えられる場合には、ビデオ・デジタイザ１０６を省略することができる。

いくつかの構成では、元のビデオ・コンテンツ１０２は、輝度値および彩度値として、すなわちＹＣｒＣｂコード（またはアナログ表現でＹＰｒＰｂ）で、あるいはその他のＲＧＢコード値に変換可能な符号化値で表される可能性がある。さらに、元のビデオ・コンテンツ１０２は、例えば４：２：２（４ピクセル毎に、輝度「Ｙ」はサンプルを４つ用いて表すが、彩度成分「Ｃｒ」および「Ｃｂ」はそれぞれ２回しかサンプリングされない）など、サブサンプリングを行って、画質にそれほど影響を及ぼさずに所要帯域幅を１／３に低減することもある。

図４Ａ、図４Ｂ、図５および図６に関連して以下でさらに詳細に述べる、コンテンツのビデオ・データと関連付けられた特徴パターン１１０が、エンコーダ１１２に供給され、アーカイブ作成時点におけるアーカイブの空間的構成、色彩的構成および／または時間的構成（あるいはこれらの構成の少なくとも１つ）を確立する。

エンコーダ１１２は、空間的情報、時間的情報および色彩的情報を含む特徴パターン１１０中の情報に従って、ビデオ・データ１０８を符号化する。ビデオ・データの符号化は、ビデオ・データ１０８をディジタル・フォーマット（例えばＲｅｃ．７０９など）からフィルム濃度コードなどのフィルム・ベース・フォーマットに変換することを含む。一例では、この変換は、ディジタル値とフィルム・ベース・コード値の間のほぼ線形な関係に基づいて行われる。符号化ファイル１１４は、特徴パターン１１０と、この特徴パターンに従って空間的情報および時間的情報を用いて符号化されたビデオ・データ１０８とを含む。また、フィルム・アーカイブを復号するためにデコーダが利用できる情報が十分にある限りは、符号化ファイル中に特徴パターンの一部分しか含まれない可能性もある。符号化ファイル１１４中で、特徴パターン１１０は、符号化ビデオ・データの前に配置する（例えば図４Ａおよび図４Ｂ）こともできるし、あるいは符号化ビデオ・データと同じフレーム中に設ける（例えば図５および図６）こともできる。

エンコーダ１１２による空間的／時間的符号化は、ビデオ情報の各フレームがアーカイブの各フレーム中のどこで見つかるかを示す特徴パターン１１０中に与えられる。ビデオ・コンテンツ１０２中にインタレースされたフィールドが存在する場合には、特徴パターン１１０は、エンコーダ１１２によって実行される時間的に異なるフィールドの空間的符号化も示す。

この情報は、パターン１１０中に含まれるデータまたはテキストとして供給するか、あるいは何れも機械可読または人間可読に適しているパターンの空間的構成またはレイアウトに基づかせることができる。例えば、パターン１１０は、例えば「画像データは全体が赤の境界内（境界上は除く）にある」（例えば図４Ｂの要素４５１参照）など、画像データの位置およびレイアウトに関するテキストを含むことができ、このような具体的な情報は、アーカイブ・フォーマットに精通していない者にとっては特に有用である可能性がある。テキストを使用してパターンに注釈を付け、例えば「１９２０×１０８０、インタレース型、６０Ｈｚ」など元のビデオのフォーマットを示すこともでき、各フレームの時間コードを印刷することもできる（較正パターンの少なくとも一部分がアーカイブを通じて定期的に供給されている場合）。

さらに、具体的な要素（例えば境界や指示線など）を使用して、データの物理的範囲または位置をエンコーダ１１２に示すこともでき、１つのフレーム（または１つのダブル・ハイト要素）中に２つのデータ領域に対応するこのような要素が２つ存在することを利用して、フレーム毎にインタレースするフィールドが２つ存在することを示すこともできる。

別の実施形態では、２値の集合などのデータは明ピクセルおよび暗ピクセルとして供給することができ、そのデータは必要に応じて幾何学的参照符（水平座標および垂直座標の基準フレームおよびスケールを示す）と結合されて供給することができる。データ領域の境界を図形的に示す代わりに、このような数値に基づく位置およびスケールを使用することができる。このような２値パターンは、各フレーム毎に適当なＳＭＰＴＥ時間コードを表すこともできる。

エンコーダ１１２による色彩的符号化に関しては、特徴パターン１１０は、選択されたコード値の所定の空間的配列を形成するパッチを含む。これらの選択されたコード値（例えばビデオ・ホワイト、ブラック、グレー、クロマ・ブルー、クロマ・グリーン、様々な肌色、土色、スカイ・ブルー、およびその他の色）は、画像を正しく技術的に描画するために重要である、または人間が知覚するために重要であるという理由で、あるいは幅広い色の例として選択することができる。所定の各色は所定の位置を有する（例えばその色がパッチ内のどこに描画されるか）ので、デコーダには、どこでそれが見つかるかが分かっている。これらのパッチに使用されるコード値は、特にカバー範囲が疎である場合に、選択されない値も十分な精度で補間または外挿することができるように、各色成分の両端またはその近傍の値も含めてビデオ・コード値の全範囲を実質的にカバーするように選択される。特徴パターン１１０に供給されるパッチのサブセットは、その他の成分とは別個に、または独立して（すなわち、その他の成分の値を固定する、またはゼロにして）、且つ／あるいは様々な組合せで（例えば全ての成分が同じ値を有する場合はグレースケールで、且つ／または非グレー値の様々な集合）色成分を提示することができる。

成分を別個に提示する特徴パターン１１０の１つの用途は、色素のクロストークのあらゆる影響と共にアーカイブが経年変化したときに色素の線形性および退色を容易に特徴付けできるようにするものである。しかし、様々な色成分の組合せを有するパッチを使用して、同様の情報を伝えることもできる。特徴パターンの色パッチの空間的配列およびコード値は、デコーダがフィルム・アーカイブからビデオを復元する際に使用できるようになっている。例えば、パッチの位置（絶対位置、または参照位置に対する相対位置）およびその色またはコード値表現に関する情報により、デコーダは、全体的な処理のばらつきまたはアーカイブの経年変化に関する介在する問題に関わらず、パッチを適切に解釈することができる。

ビデオ・デジタイザ１０６がコード値をＲＧＢで生成するかその他の何らかの表現で生成するかに関わらず、ビデオ・データ１０８は、ＲＧＢコード値である、またはＲＧＢコード値に変換することができるコード値を含む。ＲＧＢコード値は、通常は、１０ビット表現であるが、この表現はこれより小さくても大きくてもよい（例えば８ビットや１２ビット）。

ビデオ・データ１０８のＲＧＢコードの範囲（例えばビデオ・デジタイザ１０６の構成またはＲＧＢへの変換時に選択される処理によって決まる、あるいは元のビデオ・コンテンツ１０２またはビデオ・ソース１０４の表現によって予め決まっている）は、特徴パターン１１０中に表現されるコードの範囲に対応していなければならない。換言すれば、特徴パターンは、少なくともビデオ・ピクセル値が使用している可能性があるコードの範囲をカバーして、この範囲を外挿する必要がないようにすることが好ましい。このような外挿は、あまり精度が高くない可能性が高い。例えば、パターンは１００から９００の範囲のコードをカバーするが、ビデオは６４から９４０の範囲をカバーする場合には、このビデオの両端の６４〜１００および９００〜９４０のサブ範囲では、最も近い２つまたは３つの近傍領域（例えば１００カウント毎である可能性がある）から外挿を行う必要がある。ビデオ・コード６４の変換をビデオ・コード１００、２００および３００などの変換に基づいて推定する必要があることから、問題が生じる。これは、ビデオ・コード６４におけるフィルムの光に応答する挙動が、ビデオ・コード１００や２００などにおける応答と同様であると仮定するということであるが、フィルムの特性曲線は、低露光限界および高露光限界付近では通常は非線形応答を有するので、両者が一致する確率が低いからである。

例えば、特徴パターン１１０が１０ビットコード値を使用し、ビデオ・データ１０８の符号化が８ビットのみである場合には、エンコーダ１１２による符号化動作の一部として、ビデオ・データ１０８を左シフトし、ゼロでパディングして１０ビット値を生成することができる。この場合、８個の最上位ビットが、元の８ビット値に対応する。別の例では、特徴パターン１１０が使用するビット数がビデオ・データ１０８の表現よりも少ない場合には、ビデオ・データ１０８の過剰分の最下位ビットを切り捨てて（丸めは行っても行わなくてもよい）、特徴パターンの表現のサイズと一致させることができる。

パターンの具体的な実施態様または設計によっては、符号化ファイル１１４に特徴パターン１１０の補間を行うことで、アーカイブへの経年変化の影響など、アーカイブを解釈するための自己文書化情報または自己充足情報を供給することができる。例えば、特徴パターン中の要素はフィルム・アーカイブ中の画像と同じ経年変化の影響を有するので、経年変化の影響は、濃度勾配などの色彩的要素に基づいて説明することができる。色パターンがビデオ・コンテンツの全色範囲を表すように設計されている場合には、デコーダがそのパターンに関する事前知識または所定の情報を有していなくても、アルゴリズム的にまたはヒューリスティックにパターンを復号することもできる。別の実施形態では、アーカイブ解釈のためのテキスト命令を特徴パターンに含めて、デコーダがパターンについての事前知識を有していなくてもアーカイブを復号できるようにすることもできる。

符号化ファイル１１４は、メモリ装置（図示せず）に記憶されて後に呼び出される場合であっても、エンコーダ１１２が動作するときに実時間でストリーミングされる場合であっても、フィルム・レコーダ１１６に供給される。このフィルム・レコーダ１１６が、符号化ファイル・データに従って色フィルム・ストック１１８を露光して、潜像アーカイブ・データを有するフィルム出力１２２（すなわち露光済みフィルム）を生成する。潜像アーカイブ・データを、化学フィルム・プロセッサ１２４で現像して固定化して、フィルム・アーカイブ１２６を生成する。

フィルム・レコーダ１１６の目的は、符号化ファイル１１４内の各ピクセルの濃度コード値を受け取り、フィルム・プロセッサ１２４によって生成されるフィルム・アーカイブ１２６上に特定の色フィルム濃度を生じるフィルム・ストック１１８上の露光量を得ることである。フィルム・レコーダ１１６に提示されるコード値とその結果得られるフィルム・アーカイブ上の濃度の間の関係または相関を改善するために、フィルム・レコーダ１１６は、較正手続きで得られたデータ１２０を用いて較正される。フィルム濃度コードをフィルム濃度に変換する参照テーブルで供給することができる較正データ１２０は、フィルム・ストック１１８の具体的な製造方法およびフィルム・プロセッサ１２４の予想設定によって決まる。フィルム・ストック１１８がその特徴曲線、すなわち露光量のｌｏｇ_１０（単位：ルクス秒）と濃度（透過率の逆数のｌｏｇ_１０）の間の関係において非線形性を有する範囲で、較正データ１２０は、濃度コード値の全範囲にわたって濃度コード値の所与の変化が一定の濃度変化を生み出すように線形性を生じる。さらに、較正データは、色素感度におけるクロストークの補償行列を含むこともできる。

一実施形態では、フィルム・ストック１１８は、インターミディエイト・フィルム・ストック（例えばニューヨーク州ＲｏｃｈｅｓｔｅｒのＫｏｄａｋ社製のＥａｓｔｍａｎ Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｇａｔｉｖｅ ＩＩ Ｆｉｌｍ ５２７２など）であり、特に、フィルム・レコーダと共に使用されるように設計されたもの（例えばやはりＫｏｄａｋ社製のＫｏｄａｋ ＶＩＤＩＯＮ３ Ｃｏｌｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｉｌｍ ５２５４など）であり、より線形な特性曲線を有するように設計されている。図９Ａは、特定の露光および処理条件における青、緑および赤についてのこのフィルムの特性曲線を示す。

その他のタイプのフィルム・ストックを、それに対応する異なる較正データ１２０と共に使用することもできる。図９Ｂは、図９Ａの特性曲線よりも線形領域が短くなることがある、すなわち線形領域ＢＣ内の露光値の範囲が小さくなることがある、こうしたストックの特性曲線（例えば１色に関する特性曲線）の別の例を示す。さらに、この特性曲線は、低露光量において、フィルム感度が低下している、すなわち線形領域ＢＣに比べると露光量の増加が生み出す濃度の増加が比較的小さい、曲線の傾きがより小さい「つま先状（ｔｏｅ）」領域ＡＢが大きくなっており（例えばより大きな露光量範囲にわたるようになっており）、また、高露光量において、フィルム感度が露光量の関数として同様に低下している「ショルダー状」領域ＣＤを有する。これらのストックでは、特性曲線全体としては、より顕著なＳ字形を有する。それでも、対応する較正データ１２０を利用して、フィルム・アーカイブに記録するピクセル・コード値と濃度の関係を線形化することができる。しかし、その結果得られるフィルム・アーカイブ１２６は、フィルム・レコーダ１１６およびフィルム・プロセッサ１２４の精度のばらつきに対してより敏感になる。さらに、この特性曲線の線形領域ＢＣはＫｏｄａｋ Ｉｎｔｅｒｎｅｇａｔｉｖｅ ＩＩ Ｆｉｌｍ ５２７２の線形領域よりも急峻であるので、すなわち、所与の露光量の増加に対する濃度変化が大きいので、このストックは、この中間領域ではよりノイズを生じやすい（低露光量領域または高露光量領域ではよりノイズを生じにくい）。

従って、フィルム・アーカイブを生成するために、符号化ファイル１１４の数値の濃度コード値「ｃ」（例えばピクセルの色のうちの赤の原色の量に対応する）を、フィルム・レコーダ１１６に供給して、較正データ１２０に基づいて、例えばフィルム濃度（「ｓｔａｔｕｓ−Ｍ」と呼ばれる単位で測定されることが多い）などの、対応するフィルムに基づくパラメータに変換する。較正により、濃度コード値「ｃ」と得られる濃度の間に正確な所定の線形関係が得られる。１つのよく用いられる例では、フィルム・レコーダは、コード値が大きくなる度に濃度が０．００２高くなるように較正される。所望のフィルム濃度を生成するために必要な露光量は、フィルムの特性曲線（図９Ａおよび図９Ｂと同様のもの）から決定され、フィルム・ストックに適用され、これにより、フィルム・プロセッサ１２４による処理の後で、フィルム・アーカイブが得られる。フィルム・アーカイブからビデオ・コンテンツを抽出するために、図１Ｂのアーカイブ抽出システムにおいて、以下に述べるように、フィルム濃度は、較正されたフィルム・スキャナによって変換されて、コード値「ｃ」に戻される。

図１Ｂは、例えばアーカイブ生成システム１００によって生成されたフィルム・アーカイブ１２６などのフィルム・アーカイブからビデオを復元するアーカイブ読取りまたは抽出システム１３０の例を示す。フィルム・アーカイブ１２６は、フィルム・アーカイブ・システム１００によって最近作成されたものであってもよいし、かなり時間の経過したものであってもよい（すなわち、アーカイブ読取りシステム１３０は、アーカイブ１２６が作成されてから実に５０年後にアーカイブ１２６を扱うこともできる）。

フィルム・スキャナ１３２が、フィルム・アーカイブ１２６を走査して、フィルム濃度をフィルム・データ１３６に、すなわち濃度コード値で表されるデータに変換する。フィルム・スキャナ１３２は、較正データ１２０と同様にフィルム濃度に対するスキャナの応答を線形化および正規化するパラメータ値（例えばオフセット、非線形であることもあるスケーリング、場合によってはそれ自体の色参照テーブル）の集合である較正データ１３４を有する。較正されたスキャナを用いて、フィルム・アーカイブ１２６上の濃度が測定され、フィルム・データ１３６中の線形コード値となる。すなわち、コード値の増加は、少なくともフィルム・アーカイブ１２６中の濃度範囲では、濃度の同じ変化を表す。別の実施形態では、較正データ１３４は、フィルム・スキャナ１３２によって測定可能な濃度の範囲にわたって濃度のコードを線形化することができる。（例えば濃度コード値とフィルム濃度の間の線形関係を用いて）適切に較正されたスキャナを用いて、符号化ファイル１１４のコード値「Ｃ」に対応する濃度を有して記録された画像部分を、スキャナ１３２が読み取り、または測定する。その結果得られた数値の濃度コード値は、あらゆる経年変化の影響または処理ドリフトを除けば、全く同じではないとしても、ほぼ「Ｃ」に等しくなる。

空間的／時間的復号のためのパラメータを確立するために、デコーダ１３８は、フィルム・データ１３６を読み取り、検査して、特徴パターン１１０に対応する部分を発見し、この部分をさらに検査して、フィルム・データ１３６内におけるデータ領域、すなわちビデオ・データ１０８の表現を含む領域の位置を特定する。この検査により、ビデオ・データ１０８が順次走査型のラスタを含むかインタレース型のラスタを含むかが明らかになり、またフレームまたはフィールドに対応するデータ領域がどこで見つかるかが明らかになる。

デコーダ１３８は、特徴パターンに関する、または特徴パターンから得られる事前知識または情報に基づいてフィルム・データ１３６中のどの濃度コード値が特徴パターン１１０中の元のピクセル・コードに対応するかを認識し、参照テーブルは、デコーダ１３８内で作成される。例えば、パターンに関する事前知識は、所定のものであってもよいし、別個にデコーダに与えられるものであってもよいし、あるいは、情報は、明示的にパターン自体に含めることもできるし、または慣習によって既知であってもよい。疎であることもある参照テーブルは、具体的には復号用フィルム・データ１３６と共に使用されるように作成される。その後、必要に応じて補間を行うことも含めて、この参照テーブルを使用して、ビデオ・コンテンツ・データに対応するフィルム・データ１３６の部分で読み取られた濃度コード値を復号する、すなわちビデオ・データに変換することができる。

従って、ビデオ・データは、適宜フィールド毎またはフレーム毎に、デコーダ１３８によってフィルム・データ１３６から抽出され、色彩的に復号される。復元されたビデオ・データ１４０は、ビデオ出力装置１４２によって読み取られ、ビデオ出力装置１４２は、このビデオ・データ１４０を、ビデオ・レコーダ１４４に適したビデオ信号にフォーマット化して、再生ビデオ・コンテンツ１４６を生成する。

ビデオ・レコーダ１４４は、例えば、ビデオ・テープ・レコーダまたはディジタル・ビデオ・ディスク・レコーダであってもよい。あるいは、ビデオ・レコーダ１４４の代わりに、ブロードキャストまたはコンテンツ・ストリーミング・システムを使用することもでき、復元されたビデオ・データ１４０は、中間記録形態を経ずに直接ディスプレイに供給することもできる。

アーカイブ作成システム１００およびアーカイブ読取りシステム１３０の品質チェックまたは有効性の実証として、元のビデオ・コンテンツ１０２および再生ビデオ・コンテンツ１４６を、ビデオ比較システム１５０で検査することができる。ビデオ比較システム１５０は、オペレータが元のビデオと復元ビデオを並べて提示して見られるようにするディスプレイ１５２および１５４を含むことができる。比較システム１５０の別の実施形態では、Ａ／Ｂスイッチによって、１つの共通のディスプレイ上に一方のビデオともう一方のビデオとを交互に表示することができる。さらに別の実施形態では、２つのビデオを「バタフライ」ディスプレイに表示することができる。この「バタフライ」ディスプレイは、元のビデオの半分と、それに対応する復元ビデオの半分のミラー画像とを、同一ディスプレイ上に提示するものである。このようなディスプレイには、２つのビデオの対応する部分が同じ環境内に示される（例えばそれぞれの背景に対して同じコントラストで示される）ので、２つのビデオの目視による比較が容易になるので、デュアル（例えばサイド・バイ・サイド型）ディスプレイに優る利点がある。本発明によってフィルム・アーカイブから生成されたビデオ・コンテンツ１４６は、元のビデオ・コンテンツ１０２とほぼ同じである。

図２および図３は、フィルム・アーカイブ１２６内で符号化されたビデオ・データのフレームの例示的な実施形態を示す。フィルム・アーカイブ２００では、いくつかの順次走査型ビデオ・フレームが、フィルム上のフレームＦ１、Ｆ２およびＦ３として符号化され、フィルム・アーカイブ３００では、インタレース型走査ビデオ・フレームは、Ｆ１−ｆ１、Ｆ１−ｆ２などのように別個の連続したフィールドとして符号化される。ここで、Ｆ１−ｆ１およびＦ１−ｆ２は、同じフレームＦ１内の異なるフィールドｆ１、ｆ２を示す。フィルム・アーカイブ２００および３００は、それぞれ、例示的なフィルム・フレーム２２０および３２０のそれぞれの位置および間隔を確立するための２０４および３０４などの対応するパーフォレーションを有するフィルム・ストック２０２および３０２に記憶される、または書き込まれる。各フィルム・アーカイブは、アナログもしくはディジタルまたはその両方とすることができる任意選択のサウンドトラック２０６、３０６、あるいは別々に記録される音声トラックと同期をとるための時間コード・トラック（図示せず）を有することができる。

フィルム・アーカイブ２００のデータ領域２１０、２１１および２１２、ならびにフィルム・アーカイブ３００のデータ領域３１０、３１１、３１２、３１３、３１４および３１５は、それぞれ対応するフィルム・フレーム（例えばフレーム２２０および３２０）内で離間している個々のビデオ・フィールドの表現を含む。これらのデータ領域は、対応するフィルム・フレームの縁部からの水平方向間隔２２４、２２５、３２４、３２５と、対応するフィルム・フレームの先頭からの垂直方向間隔２２１、３２１と、垂直方向高さ２２２および３２２とを有し、インタレースされたフィールドは、フィールド間分離３２３を有する。これらのパラメータまたは寸法は、全て、特徴パターン中に与えられる空間的記述および時間的記述によって特定されるが、これらについて、図４Ａ、図４Ｂ、図５および図６に関連して以下でさらに詳細に述べる。

図４Ａは、この例ではインタレース・フィールドを有する元のビデオ・コンテンツ１０２の、フィルム・アーカイブ１２６内にヘッダ４００として記録された特徴パターン１１０を示す。フィルム・フレーム高さ４２０は、連続した４つのパーフォレーション（パーフォレーション４０４として示す）と同じ長さであり、従来の４パーフォレーション（「４孔」）フィルム・フレームを形成する。代替の実施形態では、異なる整数個のフィルム・パーフォレーションを、フィルム・フレーム高さとして選択することもできる。

図示の実施形態では、各４孔フィルム・フレーム内で、データ領域４１２および４１３は、２つのビデオ・フィールド（例えばフィルム・アーカイブ３００中のフィールド３１２、３１３と同様のビデオ・フィールド）の表現を含み、それぞれの境界によって画定することができる。この例では、データ領域の各境界は、データ領域４１２の境界を形成する長方形４５１、４５２および４５３の角部分に対応する領域４５０の拡大図を表す図４Ｂにさらに詳細に示すように、３つの長方形で示してある。換言すれば、図４Ａに示す角領域４５０を有する長方形は、３つの長方形４５１、４５２および４５３を含み、これらは、例えば各長方形の厚さを１ピクセルとして、フィルム４００上にピクセルとして描かれる。長方形４５２は、隣接する長方形４５１および４５３とは色および／またはフィルム濃度が異なり、網掛けパターンで示してある。この例では、フィールド４１２のデータ領域は、長方形４５２上または長方形４５２内に位置するピクセルを含む（すなわち領域４１２は長方形４５３内のピクセルも含めた長方形４５２の内部である）が、長方形４５１内のピクセルまたはその外側のピクセルは含まない。長方形４５１は、例えば赤など認識しやすい色で示し、データ領域と非データ領域の間の境界を検出しやすくすることができる。

従って、フィルム・アーカイブ３００のデータを含む各フレームでは、第１および第２のフィールド（例えばＦ２−ｆ１およびＦ２−ｆ２）は、領域４１２および４１３が（境界長方形４５２まで含めて）特徴パターン・フレーム４２０内に配置されるときに、対応するフィルム・フレーム（例えばフレーム３２０）と共に正確に配置される。この実施形態では、フィルム・レコーダ１１６およびフィルム・スキャナ１３２は、それぞれフィルム・ストック１１８およびフィルム・アーカイブ１２６を正確且つ反復可能に位置決めして、符号化ファイル１１４からフィルム・アーカイブへの、またビデオ復元中にフィルム・アーカイブからフィルム・データ１３６への再現可能且つ正確なマッピングを確実に行えるようにする必要がある。

従って、スキャナ１３２に読み取られたときに、長方形４５１〜４５３は、各フィルム・フレーム中の第１のフィールドの位置または境界を正確に指定する。フィルム・レコーダおよびフィルム・スキャナは、サブピクセルの精度でパーフォレーションに対してフィルムを位置決めすることができるという原理に基づいて動作する。従って、フィルム３００の４つのパーフォレーション３０４に対して、各第１のフィールド（例えばＦ１−ｆ１、Ｆ２−ｆ１およびＦ３−ｆ１）は、そのフレームの４つのパーフォレーションとの間に、その他の奇数フィールドが有するのと同じ空間的関係を有する。同じことが、第２のフィールドＦ１−ｆ２、Ｆ２−ｆ２およびＦ３−ｆ２にも言える。この同じ空間的関係は、第１のフィールドおよび第２のフィールドが位置する領域を定義する特徴パターン４００にも当てはまる。従って、その特定の境界構成（長方形４５１、４５２および４５３など）によって表される領域４１２は、第１のフィールドＦＩ−ｆ１、Ｆ２−ｆ１およびＦ３−ｆ１などの位置を指定する。

同様に、データ領域４１３の周りの長方形も、個々の第２のフィールド（例えばＦ１−ｆ２、Ｆ２−ｆ２およびＦ３−ｆ２）がどこで見つかるかを指定する。順次走査の実施形態では、対応する境界（例えば図４Ｂに詳細に示すものと同様の長方形）を有する１つのデータ領域が、順次走査フレーム・ビデオ・データ領域（例えば２１０〜２１２）が後続のフィルム・フレーム（例えば２２０）内のどこで見つかるかを指定する。

第１のフィールド４１２の最上部４１２Ｔは、図４Ａおよび図４Ｂの両方に示してあるが、これはヘッド・ギャップ４２１を規定している。サイド・ギャップ４２４および４２５ならびに領域４１３の下のテール・ギャップ４２６と共に、トップ・ギャップ４２１は、フィルム・レコーダ１１６が書込みの際にデータ領域４１２および４１３の全体に確実にアドレッシングすることができ、且つフィルム・スキャナ１３２が読取りの際にこれらのデータ領域の全体に確実にアクセスすることができるように、データ領域４１２および４１３が十分にフィルム・フレーム４２０の内部に位置することを保証するように選択される。フィールド・インタレース型ビデオ・コンテンツのアーカイブ内にフィールド間ギャップ４２３（第１および第２のフィールド４１２および４１３に比べて強調した比率で示してある）が存在することによって、スキャナ内のフィルムの位置ずれによって生じる可能性がある走査画像中の有意な誤差を引き起こすことなく、各フィールドを正確且つ明確に記憶および復元できることが保証される。別の実施形態では、フィールド間ギャップ４２３がなく、すなわちギャップが実質的にゼロであり、２つのフィールドが互いに接していてもよい。ただし、フィールド間ギャップ４２３がない場合には、スキャナ内の位置ずれによって、１つのフィールドの縁部付近のピクセルが隣接フィールドのピクセルとして読取りまたは走査される可能性がある。

フィルム・フレーム４２０中の特徴パターンは、例えば、色彩的要素４３０〜４３２を含む。色彩的要素は、ニュートラル・グラジエント（ｎｅｕｔｒａｌ ｇｒａｄｉｅｎｔ）４３０を含むことができ、これは、一例では、各色素の最小値から最大値までの範囲の濃度をカバーする２１段階グレースケールである（例えば約０．１５刻みで約０．０５から３．０５までの濃度。これらの濃度は新たなフィルム・アーカイブ１２６内でフィルム・ストック１１８から実現可能であると仮定する）。前述のように、濃度勾配は、経年変化の影響の自己較正ツールとして使用することができる。例えば、グラジエント４３０の明るい端部（すなわち最小濃度）が将来走査したときに１０％濃くなっていることが分かった場合には、デコーダ１３８は、アーカイブ・フィルム中の最も明るいまたは最も低い濃度を対応する量だけ低減することによって、この経年変化の影響を補正することができる。グラジエントの暗い端部（すなわち最大濃度）で５％濃度が低下している場合には、アーカイブ・フィルム中の同様の暗いピクセルを対応する量だけ増加させる。さらに、このグラジエントの２つの読取り値に基づいて任意の濃度値の線形補間を行うことができ、グラジエント４３０の追加の読取り値を用いることにより、このシステムは、非線形の経年変化の影響を補償することができる。

色彩的要素は、また、１つまたは複数の原色または等和色の勾配４３１を含むこともでき、これは、一例では、実質的に１つのみの色素（原色の測定の場合）または２つの色素（等和色を測定する場合）のほぼ最小の濃度から最大濃度までの２１段階スケールである。ニュートラル濃度グラジエントについて上述したのと同様に、個々の色素の経年変化によって生じる濃度ドリフトも、測定することができ、補償を行うことができる。

より完全な特徴付けのために、色彩的要素は、特定の色を表すパッチ４３２の集合も含むことができる。例示的な色の集合は、通常はスキャナの較正に使用される、ワシントンＤＣの米国国家規格協会から公表された色通信および制御に関するＡＮＳＩ ＩＴ８標準、例えばＩＴ８．７／１ Ｒ２００３ Ｇｒａｐｈｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ − Ｃｏｌｏｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔａｒｇｅｔ ｆｏｒ Ｉｎｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ、またはミシガン州Ｇｒａｎｄ ＲａｐｉｄｓのＸ−Ｒｉｔｅ社から発売されているＭｕｎｓｅｌｌ ＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒに見られるものとほぼ同様である。これらの色は、色域のより自然な部分を強調して、肌色および葉を、グレースケールあるいは純粋な原色または等和色よりも表すことができる色サンプルとなる。

特徴パターンは、１つのフィルム・フレーム４２０のヘッダ中に設けることができる。代替の実施形態では、フレーム４２０の特徴パターンは、いくつかの追加フレームのそれぞれにおいて全く同じように再現することができ、ノイズ（例えばフィルムの記録、処理または走査に影響を及ぼす汚れのしみによるノイズなど）を複数回の読取りおよび適当なフィルタリングに基づいて阻止することができるという利点がある。さらに別の実施形態では、特徴パターンは、フィルム・フレーム４２０だけでなく複数のフィルム・フレーム（図示せず）にわたってヘッダ中に設け、例えばさらに多くの特徴情報（例えば追加の色パッチまたは階段状勾配）を与えることができる。例えば、特徴パターンは、いくつかのフィルム・フレームにわたって設けられる連続した異なるテスト・パターンを含むことができ、例えば、グレースケールをテストするための第１のフレーム中のテスト・パターンと、個々の色（例えば赤、緑および青のそれぞれ）をテストするための３つのフレーム中の３つの異なるテスト・パターンと、有用な葉および肌のトーン・パレットをカバーするテスト・パターンを有するさらに４つのフレームとを含むことができる。この特徴パターンは、８フレームにわたって延在する１つのパターンとみなすこともできるし、あるいは８個のフレームに設けられた異なる特徴パターンとみなすこともできる。

図５および図６は、各特徴パターン（例えば図１のパターン１１０）を、いくつかのフィルム・フレームにわたって対応するフィルム・アーカイブ全体に分散して反復されるように記録する、代替実施形態を示す。図５は、順次走査型ビデオ（図２に示すようなビデオ）のフィルム・アーカイブ５００の一部分の特徴パターンを示し、図６は、フィールド・インタレース型ビデオ（図３に示すようなビデオ）のフィルム・アーカイブ６００の一部分の特徴パターンを示す。本発明に従って記録されるビデオは、データ領域を含む同じフィルム・フレームに特徴パターンとして設けられた、または埋め込まれた、空間的性質、時間的性質および色彩的性質に関する情報を有することになる。経年変化の影響は、フィルム・ロール中の位置によって変わる可能性がある（例えば、ロールの外側の巻かれたフィルムは、リールの内部より大きな温度変化を受けている可能性がある）ので、フィルム・アーカイブの走査を通じて異なるフレーム中の様々な性質（例えば色および／または濃度）の読取りまたは測定を繰り返すことにより、フィルム中の経年変化の影響を適切に補正することができる。

フィルム・アーカイブ５００および６００では、対応する特徴パターンは、それぞれデータ領域２１１および３１２／３１３の幅を示す列指標５１０および６１０を含む。これらの例では、列指標５１０および６１０は、それぞれ最上部ギャップ２２１および３２１中に位置する。各列指標５１０および６１０は、例えば、周囲領域と検出可能な程度に異なる色の水平バーを含むことができる。水平バーの左端および右端は、データ領域の左右の極限または限界を示し、それにより、アーカイブ５００の左側ギャップ２２４と右側ギャップ２２５の間の正確な幅または間隔、およびアーカイブ６００の左側ギャップ３２４と右側ギャップ３２５の間の間隔を画定している。列指標５１０および６１０は、特定の列を示すマーカまたは垂直縞を有することができ、これらを使用して、フィルム・レコーダ１１６によって書き込まれ、スキャナ１３２によって読み取られる水平ピクセル位置の非線形性の任意の差を補償することができる。

例として、複数列のピクセルが、フレームの縁部付近ではｘピクセル／ｍｍの割合で書き込まれ、中心付近ではｙピクセル／ｍｍの割合で書き込まれ（ｘおよびｙは整数であり、ｙはｘより大きい）、フィルム・アーカイブが、水平方向に非線形性を有していないスキャナによって、例えば縁部から中心までｚピクセル／ｍｍの割合で読み出される（ｚはｘとｙの間の整数である）ように、フィルム・レコーダが水平方向に非線形性を有すると仮定する。レコーダとスキャナの間の非線形性の差が補償されない場合には、画面を横切って移動する画像オブジェクトは、縁部付近で伸び（すなわち１ｍｍあたりｘピクセルからｚピクセルに）、中心付近で圧縮される（すなわち１ｍｍあたりｙピクセルからｚピクセルに）ように見える。例えば周期的な列間隔毎のチェック・マークなど、フレームの最上部を横切る５１０や６１０などの列マーカを設けることにより、（フィルム・レコーダおよびフィルム・スキャナが原因で生じる）アーカイブ・フィルム中に存在する任意の非線形性を追跡し、復元ビデオ中で補償することができる。

例えば、列マーカおよび列中のピクセルは、特定の歪みを有する１つの機械（例えばフィルム・レコーダ）によって書き込み、異なる歪みを有する別の機械（例えばフィルム・スキャナ）によって読み出すことができる。しかし、所与の列マーカが列中の各ピクセルと同じ歪みを通して変換されるので、各列の元の位置、すなわちソース・ビデオのピクセルの位置がマーカによって明確にラベリングされる（例えばグレイ・コードを用いる場合には、マーカを使用して、列を番号でラベリングすることができる）ために、データは、歪みなしで復元可能にすることができる（すなわち、歪みを補正または補償することができる）。あるいは、マーカを使用して、一連の明ピクセルおよび暗ピクセルの場合と同様に、ピクセル・クロックをシミュレートすることもできる。

同様に、行指標５４０および６４０を使用して、ビデオの個々の走査線が、フィルム・フレーム２２０および３２０内のどこに記録されているかを指定する。これらの例では、行指標５４０および６４０は、それぞれ左側ギャップ２２４および３２４中に位置する。一実施形態では、行指標５４０および６４０は、列指標５１０および６１０と同様にバーとすることができるが、データ領域の垂直方向範囲を決定または指示するようになっている。この実施形態では、個々の走査線をより良好に識別できるように、縞を用いることができる。別の実施形態では、行指標５４０および６４０は、データ領域の各走査線、および場合によってはフィルム・フレーム内のその他の箇所に明白に番号付けすることを可能にする２値グレイ・コードを含むこともできる。２列おきのチェック・マークなどではなく、グレイ・コードを用いて個々の列に番号を付けることもできる。

色彩的要素または指標５２１〜５２３および５３０は、フィルム・フレーム２２０内ではあるがデータ領域２１１ならびに列／行指標５１０および５４０の外側に設けられ、色彩的指標６２１〜６２３および６３０は、フィルム・フレーム３２０内ではあるがデータ領域３１２および３１３ならびに列／行指標６１０および６４０の外側に設けられる。これらの要素は、データ領域の外側の多くの様々な位置に配置することができ、最上部ギャップ２２１、３２１（例えばニュートラル濃度勾配５２１、６２１）、フィールド内ギャップ３２３（例えば色パッチ・セット６３０）、あるいはフィルム・フレームの最下部であるがデータ領域より下の部分（例えばパッチ５３０、または勾配５２２、５２３、６２２、６２３）のうちの何れかまたは全てに配置することができる。これらの濃度勾配およびパッチは、図４Ａに関連して述べたものと同様の性質を有するように構成することができる。

フィルム・アーカイブ５００、６００のいくつかのフレームでは、対応する特徴パターン１１０の色彩的要素を反復することができる。すなわち、異なる複数のフレームで同一の要素が使用される、または設けられる。この場合、同じ特徴パターンを連続する複数のフレームに挿入する、またはフィルム・アーカイブ全体にわたって様々な間隔で挿入することを含むこともある。あるいは、異なる複数のフレームに異なる色彩的要素を設けることもできる。例えば、フィルム・アーカイブ６００で、６３０などの色パッチが、フィールド内ギャップ３２３内に収まり切らないほど必要になった場合には、いくつかの連続するフレームに、異なるパッチまたは追加のパッチを設けることができる。同様に、濃度勾配は、連続する複数のフレームの間で変化する可能性がある。特徴パターン１１０が、複数の連続するフレームにわたって色彩的要素を変化させるように設計されている場合には、この変動が、アーカイブ５００、６００の全体にわたって時折または連続的に繰り返されるサイクルを形成する可能性がある。このような特徴パターンの色彩的要素の繰返しにより、アーカイブ１２６を形成するフィルム・ロール全体にわたって連続的に特徴付けを行うことができる。これにより、ビデオ復元システム１３０は、ロールの先頭から末尾までの間に存在する可能性のある任意の差分的変動（例えば、フィルム出力１２２の処理中にフィルム・プロセッサ１２４内の現像液タンクの温度が上昇した場合に起こる可能性があるような変動、あるいはアーカイブ１２６のフィルム・ロールの外側部分の染料の退色を内側部分より速める有意な温度変動が生じる室内にアーカイブ１２６が保管されていた場合に起こる可能性があるような変動）を補償することができる。

図７は、ビデオ・コンテンツのフィルム・アーカイブを作成するプロセス７００を示す。図１Ａに示すようなフィルム・アーカイブ・システムによって実施することができるプロセス７００は、ステップ７１０で、ディジタル・ビデオ・データ１０８をエンコーダ１１２に供給することから開始される。ステップ７１２で、ビデオ・データと関連付けられた対応する特徴パターン１１０も供給される。特徴パターンは、エンコーダと互換性のある（且つビデオを復元するデコーダとも互換性がある）フォーマットを有し、ビデオ・データに関連する情報を有するテキスト・ファイルとして、またはビデオ・フレームに組み込まれる１つまたは複数の画像として、例えば、ヘッダとして先頭に付加して、または１つまたは複数の画像データ・フレームと一体化して、ただしイントラ・フレーム・ギャップ領域など画像データを含まない読取り可能／書込み可能領域に含めて、供給することができる。特徴パターンは、特に、ビデオ・フォーマット、ビデオ・フレームの時間コード、データ領域の位置、色または濃度値、フィルム・アーカイブの経年変化、フィルム・レコーダおよび／またはスキャナ中の非線形性または歪みのうちの少なくとも１つに関する情報を搬送するように設計された１つまたは複数の要素を含む。

ステップ７１４で、ビデオ・データおよび特徴パターンの全てのピクセル値を符号化して、符号化データ１１４を生成する。この符号化データ１１４は、各ピクセル値に対応するフィルム濃度コード値（例えばＣｉｎｅｏｎコード）である。一実施形態では、フィルム濃度コード値と各ピクセル値は、ほぼ線形の関係になっている。特徴パターンに記述されるレイアウトによって、特徴パターンおよびビデオ・データの両方が符号化データ１１４の１つまたは複数のフレーム中に存在する、または共存することもあるし、あるいはパターンおよびビデオ・データが別々のフレームを占めることもある（例えばパターンをヘッダとして先頭に付加した場合など）。

ステップ７１６で、符号化ファイル・データが、フィルム・レコーダ１１６によってフィルム・ストック１１８に書き込まれる。一実施形態では、このレコーダは、フィルム濃度コード（例えばＣｉｎｅｏｎコード）とフィルム濃度値の間の線形関係に基づいて較正され、それぞれのフィルム濃度コードまたは対応するフィルム濃度値に従った適当な露光によって、フィルム・ネガ上に潜像が形成される。

ステップ７１８で、既知または従来の技術を用いて露光済みのフィルム・ストックを処理または現像し、ステップ７２０でフィルム・アーカイブ１２６を生成する。

なお、このプロセス７００では、ビデオ・ピクセル値（元のビデオ・データからの値）とフィルム濃度コードの間のいかなる非線形関係も、符号化データ・ファイルで考慮されていない可能性があるので、フィルム・アーカイブは高画質フィルム・プリントの生成には適さないこともあることに留意されたい。

図８は、本発明の原理によるフィルム・アーカイブ（プロセス７００で生成されるアーカイブ１２６など）からビデオ・コンテンツを復元するプロセス８００を示す。プロセス８００は、図１Ｂの例などのシステムで実施することができる。ステップ８１０で、フィルム・アーカイブ（「経年変化した」アーカイブである可能性もある）を、フィルム・スキャナ１３２によってステップ８１２で走査するために供給して、フィルム・データ１３６を生成する、すなわちフィルム・アーカイブ上の測定濃度を対応する濃度コードに変換する。具体的なアーカイブおよび特徴パターンによっては、フィルム・アーカイブの全体を走査する、または読み取る必要はなく、その代わりに、少なくとも１つまたは複数のデータ領域、すなわちビデオ・コンテンツに対応するデータを含む部分を走査する、または読み取る。例えば、特徴パターンがビデオ・データに関する空間的および時間的情報しか含まない（色彩的情報を含まない）場合には、特徴パターン自体を走査しなくても、正しいビデオ・データ部分を特定することができる場合もある。フィルム・レコーダと同様に、スキャナも、濃度コードとフィルム濃度値の間の線形関係に基づいて較正されている。

ステップ８１４で、特徴パターンに関する事前知識に基づいて、デコーダ１３８は、フィルム・データ１３６から特徴パターン１１０のレコードを取り出す、または特定する。ステップ８１６で、デコーダは、特徴パターンおよび／または様々な要素（例えば白から始まって１０段の直線的ステップで進展するグレースケール・グラジエントに対応する特定のパッチ、または特定の色の順序集合を表す特定のパッチ）の構成に関するその他の事前知識を用いて、データ領域の位置およびタイミングの指定ならびに／または色彩を含む、フィルム・データ１３６に適した復号情報を決定する。ステップ８１８で、復号情報を使用して、フィルム・アーカイブ内のデータ領域を復号する、すなわち、データをフィルム濃度コードから変換してビデオ・データを生成する。ステップ８２０で、このビデオ・データからビデオを復元する。

上記プロセスのその他の変形形態では、特徴パターンまたはその一部分を、符号化のためには使用し、符号化ファイル中には設けておくが、フィルム・アーカイブからは省略することもある。この場合には、デコーダが適切にフィルム・アーカイブを復号するために、追加情報が必要になることもある。例えば、画像の位置および濃度が標準によって規定されている場合には、フィルム・アーカイブ中に特徴パターンを含める必要はない。その代わりに、その標準またはその他の慣習についての事前知識によって、復号時に使用される追加情報を供給する。特徴パターンを走査する必要がないこのような状況では、プロセス８００のステップ８１４は省略することができる。別の例では、例えば色パッチなど、パターンの一部分のみをフィルム・アーカイブに含めることもある。パッチを解釈するための追加情報は、フィルム・アーカイブとは別に、アーカイブを復号する際にデコーダが利用できるようにすることができる。

以上の説明は、本発明の様々な実施形態を対象とするものであるが、本発明の基本的な範囲を逸脱することなく、本発明のその他の実施形態を考案することもできる。例えば、上記の例で述べた１つまたは複数の特徴は、修正する、省略する、且つ／または異なる組合せで使用することもできる。従って、本発明の適当な範囲は、以下の特許請求の範囲に従って決定されるものとする。

Claims (20)

1. フィルム上にビデオ・コンテンツを記録する方法であって、
   ディジタル・ビデオ・データと該ディジタル・ビデオ・データに関連付けられた特徴パターンとを符号化するステップであって、前記ディジタル・ビデオ・データに対応するフィルム濃度コードを含む符号化データを形成する、該ステップと、
   前記符号化データを前記フィルム濃度コードに従ってフィルムに記録するステップと、
   前記記録した符号化データを有する前記フィルムからフィルム・アーカイブを生成するステップと、
   を含む、前記方法。
2. 前記符号化するステップが前記特徴パターンに従って実行される、請求項１に記載の方法。
3. 前記特徴パターンが、前記ディジタル・ビデオ・データに関する時間的情報、空間的情報、および色彩的情報のうちの少なくとも１つを与える、請求項１に記載の方法。
4. 前記特徴パターンが、ビデオ・フレームの時間コード、前記フィルム・アーカイブ上のビデオ・データの位置を示す要素、および所定のピクセル・コード値を表す色パッチのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記特徴パターンが、データ、テキストおよび図形要素のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記特徴パターンが、濃度勾配および異なる色成分を表す色パッチのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記特徴パターンが、いかなるビデオ・データも含まない少なくとも１つのフレーム中に設けられる、請求項１に記載の方法。
8. 前記特徴パターンが、ビデオ・データを含む少なくとも１つのフレーム中に設けられる、請求項１に記載の方法。
9. 前記符号化ステップが、実質的に線形な関係に基づいて前記ディジタル・ビデオ・データをフィルム濃度コードに変換するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記フィルム・アーカイブが、１フレームの順次走査型ビデオにそれぞれ対応する複数のフレームを含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記フィルム・アーカイブが複数のフレームを含み、前記複数のフレームのそれぞれが、１フレームのインタレース型ビデオの奇数行および偶数行のピクセルをそれぞれ表す２つのフィールドを有する、請求項１に記載の方法。
12. 前記符号化データが、ＲＧＢコード値で与えられる、請求項１に記載の方法。
13. フィルム・アーカイブからビデオ・コンテンツを復元する方法であって、
    ディジタル・ビデオ・データと該ディジタル・ビデオ・データに関連付けられた特徴パターンとに対応するフィルム・ベース・データを含む前記フィルム・アーカイブの少なくとも一部分を走査するステップと、
    前記特徴パターンに基づいて前記フィルム・アーカイブから前記ビデオ・コンテンツを復元するステップと、
    を含む、前記方法。
14. 前記復元ステップが、
    前記特徴パターンから復号情報を求めるステップと、
    前記復号情報に基づいて前記フィルム・ベース・データをディジタル・ビデオ・データに変換するステップと、を含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記変換ステップが、前記フィルム・ベース・データと前記ディジタル・ビデオ・データとの間の線形関係に基づいて実行される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記特徴パターンが、前記ディジタル・ビデオ・データに関する時間的情報、空間的情報、および色彩的情報のうちの少なくとも１つを与える、請求項１３に記載の方法。
17. 前記特徴パターンが、ビデオ・フレームの時間コード、前記フィルム・アーカイブ上のディジタル・ビデオ・データの位置を示す要素、および所定のピクセル・コード値を表す色パッチのうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。
18. ディジタル・ビデオ・データに対応する前記フィルム・ベース・データが、フィルム濃度値で表される、請求項１３に記載の方法。
19. フィルム上にビデオ・コンテンツを記録するシステムであって、
    ディジタル・ビデオ・データに対応するフィルム・ベース・データと該ディジタル・ビデオ・データに関連付けられた特徴パターンとを含む符号化データを生成するエンコーダと、
    前記符号化データをフィルム上に記録するフィルム・レコーダと、
    前記フィルムを処理してフィルム・アーカイブを生成するフィルム・プロセッサと、
    を備える、前記システム。
20. フィルム・アーカイブからビデオ・コンテンツを復元するシステムであって、
    前記フィルム・アーカイブを走査してフィルム・ベース・データを生成するフィルム・スキャナと、
    前記フィルム・ベース・データから特徴パターンを特定し、前記特徴パターンに基づいて前記フィルム・ベース・データを復号して、前記ビデオ・コンテンツの復元に使用されるビデオ・データを生成するデコーダと、
    を備える、システム。

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