JPH10108068A - フィルムスキャナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査されたフィルムフレームのデジタル化さ
れた画素データを記憶するフレームメモリ５と、フレー
ム部分の画素データをメモリから読み出す制御装置６と
を備えたフィルムスキャナを、マルチメディア等で使用
できる、任意のフォーマットおよび解像度を有する出力
フレームを生成できるように改良する。 【解決手段】 制御装置において、新しい画素の計算に
より所定のアスペクト比および出力フレーム行当たり所
定画素数および出力フレーム当たり所定の行数を有する
所定の大きさの出力フレームを発生するための計算ユニ
ットが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走査されたフィル
ムフレームのデジタル化された画素データをそれぞれ記
憶するための少なくとも１つの第１のフレームメモリ
と、記憶されたフィルムフレームのフレーム部分のそれ
ぞれの画素データを前記第１のフレームメモリから読み
出すための少なくとも１つの制御装置とを備えたフィル
ムスキャナに関する。

【０００２】

【従来の技術】公知のフィルムスキャナは、光電変換器
によって、連続的に動くシネフィルムの連続フレームを
走査しかつその際フィルムフレームのフレーム情報に相
応して変調された、所定のテレビジョン伝送規格（例え
ばＮＴＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭ）を充足するビデオ信
号を発生する。その際発生されたＴＶフレーム（テレビ
ジョン信号）のフォーマットを、走査されたフィルムフ
レームの所定の領域が選択され、そこからそこから、テ
レビジョンフレームが所定のアスペクト比において発生
されるように、修正することが可能である。このため
に、走査されたフィルムフレームのフレーム情報データ
がフレームメモリにファイルされかつ選択された領域が
制御装置を用いて引き続く処理のために読み出される。
それからテレビジョンフレームは、規格化されたテレビ
ジョン信号の形において伝送または記憶のために適当な
媒体に供給される。フレームが、例えばコンピュータに
おいて引き続き処理されるのに適している別のフォーマ
ットにおいて発生されるべきとき、画素毎の分解能を相
応に整合することができる。このために、公知技術によ
るフィルムフレームは、所謂フレームグラッバ（frame-
grabbers）または非常に緩慢に動作するスキャナによっ
て走査されなければならない。このために、フィルムの
走査期間に実時間における処理を不可能にする遅延が引
き起こされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】それ故に本発明の課題
は、例えば、マルチメディア用途において実時間におい
て引き続き処理するために使用することができる、任意
のフォーマットおよび解像度の出力フレームを発生する
フィルムスキャナを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、制御装置において、新しい画素の計算により、所定
のアスペクト比および出力フレーム行当たり所定の画素
数および出力フレーム当たり所定の行数を有する所定の
大きさの出力フレームをその都度発生するための計算ユ
ニットが設けられていることによって解決される。第１
のフレームメモリに接続されている制御装置は、有利に
は、走査された全部のフィルムフレームの画素データが
ファイルされている第１のフレームメモリからフレーム
部分の画素データを読み出す。この部分は、全体のフィ
ルムフレーム内の位置および大きさを選択することがで
きる。制御装置内で計算ユニットは選択された画素デー
タを１つの出力フレームに処理し、その大きさおよびア
スペクト比は任意に選択することができる。更に当該部
分は、拡大または縮小（ズーム）のみならず、形状も変
化することができる（サイジング）。例えば、フィルム
フレームのほぼ３０％を占める正方形のフレーム部分
を、１６：９のアスペクト比を有する、数倍の大きさの
矩形の出力フレームに処理することができる。出力フレ
ームを出来るだけ多くの用途に対して使用することがで
きるようにするために、解像度を変更することもでき、
その結果調整設定可能なパラメータによって実際に出力
フレームに対して必要なすべてのフォーマットが可能で
ある。解像度の変化のために、出力フレーム行中の画素
の数並びに出力フレーム当たりの行数を変化することが
できる。このようにして、出力フレームの任意に選択可
能な解像度に対して新しい画素が計算ユニットによって
計算される。このために、画像後処理において利用され
ているような画像処理プロシージャを使用することがで
きる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の有利な実施例において、
計算ユニットに、出力フレームに対する新しい画素を少
なくとも１つのディメンジョンにおいて補間方法を用い
て形成するための少なくとも１つのフィルタ回路と、フ
レーム部分を対角線の少なくとも１つに鏡像化するため
の少なくとも１つのミラー回路とが設けられている。新
しい画素のデータの計算のために計算ユニットにおいて
集積されたフィルタ回路が設けられており、このフィル
タ回路は、これら所謂中間画素（intermediate pixel
s）のデータを形成する（例えばマルチフェーズＦＩＲ
フィルタ）。このために、出力フレームに対する選択さ
れたフォーマットに従ってまず例えばフレーム部分の水
平方向のラインが処理される。補間方法によって、選択
された拡大または縮小に応じてその都度、付加的な画素
が付け加えられるかまたは余分な画素が修正される。選
択された解像度に依存して、相応の数の中間値（interm
ediate pixels）が付け加えられかつこれら新しい画素
を計算するために本来のフレーム部分からの隣接する画
素（例えば８個）間で補間される。その後フレームは、
ミラー回路において画素を１つのフレーム対角線に鏡像
化することによって９０゜だけ回転される。このように
して、例えば水平方向に配向されているフィルタモジュ
ールによって実現されている同じフィルタ回路によっ
て、フレーム部分の本来垂直方向に位置するラインを同
じ形式において処理することができる。それに続いてフ
レームの、フレーム対角線に対する新たな鏡像化が行わ
れ、これにより相応する新しい画素を有する選択された
フォーマットにおいて選択されたフレーム部分が得られ
る。上に示された方法に代わって、２次元に配向されて
いるフィルタ回路を使用することもでき、この場合フィ
ルタ回路は必要な新しい画素を２次元において同時に計
算し、これによりフレームの鏡像化は不要になる。必要
なデータを計算するための別の方法では、適当なソフト
ウェアが使用される。この場合ソフトウェアは、連続す
るフィルム走査の期間に実時間での計算を保証するため
に、相応の出力のあるマイクロコンピュータにおいて実
行される。

【０００６】本発明の有利な実施例において、その都度
出力フレームを読み込むための第２のフレームメモリが
設けられている。制御装置に、発生された出力フレーム
のデータの直接的な出力に代わって、第２のフレームメ
モリを接続することができる。これにより出力フレーム
のデータは、任意の伝送形式に依存して、相応に読み出
すことができる所謂緩衝または一時メモリにおいて使用
可能な状態にされる。

【０００７】１実施例において、当該フレーム部分の大
きさおよび位置、出力フレームの大きさおよびアスペク
ト比、出力フレーム行当たりの画素数および出力フレー
ム当たりの行数を計算ユニット（算術論理ユニット）に
対して制御パラメータとして供給するための少なくとも
１つの入力ユニットが設けられている。入力ユニットを
介して、フィルムスキャナに、フィルムフレームの処理
を制御する制御パラメータが供給される。フィルム走査
の期間中このようにして、走査されたフィルムフレーム
内の処理すべきフレーム部分を選択することができる。
更に、出力フレームのフォーマットを制御することがで
きる。このようにして相応のパラメータに直接作用する
という簡単な制御を用いて、出力フレームに対するすべ
ての可能なフォーマットを調整設定することができる。

【０００８】別の実施例において、入力ユニットは、数
値を入力しかつそれぞれの出力フレームのアスペクト比
および解像度に対する有利なフォーマットを選択するた
めのキーボードを含んでいる。このキーボードを介し
て、制御パラメータに対する任意の数値を直接入力する
ことができ、その際しばしば必要とされる調整設定（セ
ッティング）は有利なフォーマットとして直接選択する
ことができる。その際入力はＰＣおよび入力された値を
計算ユニットに伝送する適当なソフトウェアを用いて行
うことができる。その際メニュー制御される操作パネル
を介して例えばマウスで入力することもできる。

【０００９】更に別の実施例において、有利なフォーマ
ットしてそれぞれ、７２０＊５４０画素の場合の４：
３、７２０＊４０５画素の場合の１６：９および１９２
０＊１０８０画素の場合の１６：９のアスペクト比およ
び解像度が設定されている。指定されている有利なフォ
ーマットは、制御パラメータが、出力フレームのフォー
マットに対するアスペクト比に対しても、行当たりの画
素数およびフレーム当たりの行数に対しても、それぞれ
予め調整設定されているしばしば使用されるフォーマッ
トである。

【００１０】

【実施例】次に本発明を図示の実施例に付き図面を用い
て詳細に説明する。

【００１１】図１には、フィルム１が搬送装置２を用い
て光電変換器３をどのように通って移動していくかが示
されている。その際搬送装置２はフィルム１を連続運動
において光電変換器３のセンサの傍らを通るように引っ
張る。光電変換器においてフィルムは走査され（「スキ
ャンされ」）かつ画像信号が発生される。画像信号はＡ
Ｄ変換器４においてデジタル化され、その際振幅量子化
はテレビジョン規格によってではなくて、可能な限り高
いスキャナ解像度によって決定される。走査されたフィ
ルムフレームの、 ＡＤ変換器４においてデジタル化さ
れた画素データは、第１のフレームメモリ５にファイル
される。制御装置６は第１のフレームメモリ５および入
力ユニット７に接続されている。更に、第２のフレーム
メモリ８が制御装置６に接続されている。

【００１２】制御装置６には入力ユニット７から数値の
形の制御パラメータが供給される。その際入力ユニット
７は、キーボードおよび／またはマウスを介して、画像
スクリーン上のメニュー制御される操作パネルが操作さ
れるように構成されている。まず、フレームメモリ５に
ファイルされているフィルムフレームからフレーム部分
が選択される。その際フィルムフレーム内の位置並びに
寸法を自由に決定することができる。これに基づいて制
御装置６は単に、当該画素のデータを第１のフレームメ
モリ５から読み出すだけである。このようにしてフィル
ムフレームの全部のデータではなくて、実際に必要とさ
れるデータだけを伝送しかつ処理しさえすればよい。こ
れらデータはフィルムスキャナの制御装置６ないで計算
ユニットに供給され、計算ユニットは画素データの引き
続く処理を実施する。引き続く処理において、出力フレ
ームに対して所定のアスペクト比および所定の大きさを
選択することができる。相応の制御パラメータは上述し
た方法と類似して同様に入力ユニット７を介して供給さ
れる。更に、制御パラメータも、出力フレームの所定の
解像度を選択する数値の形において入力される。即ち、
一方において、出力フレームにおける各行の所望の画素
数に対する値が入力されかつ他方において、出力フレー
ムにおける所望の行数に対する値が入力される。このよ
うにしてユーザは制御パラメータを使用可能な状態にな
り、これらを用いてフィルムスキャナはフィルムから一
連の画像を個別フォーマットにおいて実時間で発生す
る。

【００１３】制御装置６内において計算ユニットは第１
のフレームメモリ５から読み出されたフレーム部分を入
力された制御パラメータに従って処理する。所望の寸法
および解像度を有する出力フレームを発生するために、
計算ユニットは２次元の補間器として動作する。補間器
は存在するデータから補間によって必要とされる新しい
データを計算する。このために当該部分の画素データは
まずマルチ・フェーズＦＩＲフィルタに供給される。フ
ェーズの制御パラメータを用いて、このフィルタによっ
て入力ラスタ１，２，３，…を有する画素列から、所定
の出力ラスタを発生することができる（例えば、画素値
３および５の間のフェーズ０．４において、…３．４，
３．８，４．２，４．６，５，…の出力ラスタを発生す
ることができる）。アドレス発生器は相応の画素のデー
タを入力ラスタを用いて第１のフレームメモリ５から検
索しかつ８つの隣接する画素の値間を補間する（例えば
ＲＧＢ信号に対する値）。この補間は１つのディメンジ
ョンにおいて行われ、その際例えばフレーム部分の拡大
の際に、出力フレームに対して付加的な画素が必要とさ
れるとき、相応の新しい画素が付け加えられる。１つの
ディメンジョンにおいて累算される場合、出力フレーム
に対して相応の数の画素が消去されかつ必要の場合には
当該フレームの画像内容を出力フレームの選択されたフ
ォーマットに整合するために新しい画素が付け加えられ
る。

【００１４】選択された部分の画素データの２次元のフ
ィールドからまず、水平方向のラインが順次フィルタに
おいて処理され、フィルタは相応の中間値（中間画素）
を発生しかつこれらのラインに対して出力フレームの選
択されたフォーマットを発生する。引き続いて、画素デ
ータの２次元のフィールドが別の集積されたモジュール
においてその対角線に鏡像化されかつ相応のフィールド
が再びマルチフェーズＦＩＲフィルタに供給される。本
来の垂直方向のラインが今や水平方向のラインとして同
様に上述したように処理される。しかしこの場合、この
ディメンジョンにおいて出力フレームに対して別のパラ
メータが選択されかつ制御パラメータをとおして調整設
定されたときは、変換のために別のパラメータを使用す
ることができる。それから、２次元のフィールドの、対
角線に対する新たな鏡像化が行われ、これにより出力フ
レームに対する画素データが選択されたフォーマットに
おいて存在している。集積されたモジュールを有するこ
のハードウェア実現によって、相応のアルゴリズムがソ
フトウェアによって実現されておりかつ１つのコンピュ
ータにおいて実行される緩慢なプロセスが回避される。
今日使用可能なマイクロプロセッサでは、ハードウェア
解決法はほぼ１０００倍高速でありしかもこれを以て初
めて走査過程期間中の計算ユニットの実時間処理を可能
にするのである。

【００１５】それから画素データは、出力フレームを記
憶する第２のフレームメモリ８に供給される。フィルム
スキャナにおける相応のデータインタフェースを介し
て、この第２のフレームメモリ８を読み出すことができ
る。一時メモリとして動作するフレームメモリ８に基づ
いて、伝送モードは制御装置６の出力および速度に無関
係である。そこでデータの更なる処理に対して、実際に
も必要とされる部分だけをなお伝送する必要があるだけ
である。このようにして伝送速度が低減されるのみなら
ず、データの記憶の際に必要とされる容量も低減され
る。更に、フォーマット、殊に解像度の決定によって、
出力フレームに対して、走査過程の期間に既に、コンピ
ュータパネルまたはマルチメディア用途において直接引
き続いて処理されることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において使用される機能ブロックが示さ
れたブロック線図である。

【符号の説明】

１ フィルム、 ２ 搬送装置、 ３ 光電変換器、
４ ＡＤ変換器、 ５，８ フレームメモリ、 ６ 制
御装置、 ７ 入力ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル ブレーザムレ ドイツ連邦共和国 ヴァイターシュタット マインツァー シュトラーセ 20 (72)発明者 ウーヴェ ブレーラー ドイツ連邦共和国 ハイデルベルク アイ ヒゲルトライン 26

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査されたフィルムフレームのデジタル
   化された画素データをそれぞれ記憶するための少なくと
   も１つの第１のフレームメモリ（５）と、記憶されたフ
   ィルムフレームのフレーム部分のそれぞれの画素データ
   を前記第１のフレームメモリ（５）から読み出すための
   少なくとも１つの制御装置（６）とを備えたフィルムス
   キャナにおいて、前記制御装置（６）において、新しい
   画素の計算により、所定のアスペクト比および出力フレ
   ーム行当たり所定の画素数および出力フレーム当たり所
   定の行数を有する、所定の大きさの出力フレームをその
   都度発生するための計算ユニットが設けられていること
   を特徴とするフィルムスキャナ。
2. 【請求項２】 前記計算ユニットにおいて、出力フレー
   ムに対する新しい画素を少なくとも１つのディメンジョ
   ンにおいて補間方法を用いて形成するための少なくとも
   １つのフィルタ回路と、フレーム部分を対角線の少なく
   とも１つに鏡像化するための少なくとも１つのミラー回
   路とが設けられている請求項１記載のフィルムスキャ
   ナ。
3. 【請求項３】 その都度出力フレームを読み込むための
   第２のフレームメモリ（８）が設けられている請求項１
   または２記載のフィルムスキャナ。
4. 【請求項４】 当該フレーム部分の大きさおよび位置、
   出力フレームの大きさおよびアスペクト比、出力フレー
   ム行当たりの画素数および出力フレーム当たりの行数を
   前記計算ユニットに対して制御パラメータとして供給す
   るための少なくとも１つの入力ユニット（７）が設けら
   れている請求項１から３までのいずれか１項記載のフィ
   ルムスキャナ。
5. 【請求項５】 前記入力ユニット（７）は、数値を入力
   しかつそれぞれの出力フレームのアスペクト比および解
   像度に対する有利なフォーマットを選択するためのキー
   ボードを含んでいる請求項４記載のフィルムスキャナ。
6. 【請求項６】 有利なフォーマットとしてそれぞれ、７
   ２０＊５４０画素の場合の４：３、７２０＊４０５画素
   の場合の１６：９および１９２０＊１０８０画素の場合
   の１６：９のアスペクト比および解像度が設定されてい
   る請求項５記載のフィルムスキャナ。