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WO1996018265A1 - Bildtransferverfahren und -vorrichtung - Google Patents

Bildtransferverfahren und -vorrichtung Download PDF

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Publication number
WO1996018265A1
WO1996018265A1 PCT/DE1994/001500 DE9401500W WO9618265A1 WO 1996018265 A1 WO1996018265 A1 WO 1996018265A1 DE 9401500 W DE9401500 W DE 9401500W WO 9618265 A1 WO9618265 A1 WO 9618265A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
film
images
sequence
pal
Prior art date
Application number
PCT/DE1994/001500
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Zbigniew Rybczynski
Original Assignee
Cfb Centrum Für Neue Bildgestaltung Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP8517225A priority Critical patent/JPH10509853A/ja
Priority to PL94320563A priority patent/PL175571B1/pl
Priority to AU11910/95A priority patent/AU690180B2/en
Priority to CZ971716A priority patent/CZ171697A3/cs
Priority to RU97112173A priority patent/RU2139637C1/ru
Priority to PCT/DE1994/001500 priority patent/WO1996018265A1/de
Priority to HU9702142A priority patent/HUT77158A/hu
Priority to EP95902768A priority patent/EP0796537A1/de
Application filed by Cfb Centrum Für Neue Bildgestaltung Gmbh filed Critical Cfb Centrum Für Neue Bildgestaltung Gmbh
Priority to KR1019970703760A priority patent/KR980700777A/ko
Priority to NZ277029A priority patent/NZ277029A/en
Priority to US08/355,315 priority patent/US5659382A/en
Publication of WO1996018265A1 publication Critical patent/WO1996018265A1/de
Priority to NO972569A priority patent/NO972569L/no
Priority to FI972401A priority patent/FI972401A/fi

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0135—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B27/00—Photographic printing apparatus
    • G03B27/02—Exposure apparatus for contact printing
    • G03B27/04—Copying apparatus without a relative movement between the original and the light source during exposure, e.g. printing frame or printing box
    • G03B27/08—Copying apparatus without a relative movement between the original and the light source during exposure, e.g. printing frame or printing box for automatic copying of several originals one after the other, e.g. for copying cinematograph film

Definitions

  • the present invention relates to the transfer of television, computer or film images, which were generated in a special recording system (that is to say with a special number of images per second), into a projection system, which is for another recording system is formed (has a different number of frames per second).
  • image systems these different recording systems are referred to as "image systems”.
  • NTSC-TV 60 fps ("American” standard)
  • PAL TV 50 fps ("European” standard)
  • Film 16 32 frames / s (archive films),
  • Film 60 120 frames / s ("showscan" system),
  • Computer images Programmable number of images / s.
  • NTSC television has a nominal 30 "pictures" per second. However, each image contains two separate fields, referred to as "fields". Build these two fields an NTSC video image such that the first field supplies the image information for all lines with an odd order number, the second field provides the image information for all other lines, ie with an even order number. NTSC video images are therefore also referred to as "interlaced” (interlaced, interwoven). Therefore, because each field represents a different time interval, each field must be viewed as a separate picture. Therefore, it should be assumed that NTSC has 60 frames per second.
  • PAL television PAL has a nominal 25 "images" per second. However, as with NTSC, each image contains two separate images called “fields” that are "interlaced” images. Again, because each field represents a different time interval, each field must be viewed as a separate picture. It should therefore be assumed that PAL has 50 frames / s.
  • Film 16 Films produced before the introduction of the sound film were photographed at 16 "frames" per second. These pictures can really be seen when you look at a filmstrip of an archive film. However, there were actually 32 image changes per second during the film recording and projection, but only 16 of these changes represented images. The other 16 changes resulted in a black "image", which was the result of a closed shutter during the transport of the Filmstrip was. They can be seen on the film material as unexposed stripes or bars between the exposed images. When analyzing the motion effect in the film, they play invisible “black pictures” the same role as visible pictures. It should therefore be assumed that the "archive film” has 16 32 frames per second.
  • Film 24 has a nominal 24 "frames" per second. These images can actually be seen when looking at a film strip. As with film 16, however, there are actually twice the number of images during film recording and projection, in this case 48 apparent images per second. Only 24 of these changes represent new images. The other 24 changes result in a "black image", which is the result of a closure closed during film transport. It should therefore be assumed that film 24 has 48 frames per second.
  • Film 60 The "showscan” film has a nominal 60 "frames" per second. These pictures can actually be seen when looking at a film strip. During film recording and projection there are 120 changes in the image per second, but only 60 of these image changes represent images. The other 60 changes result in a black image, which is the result of a closure closed during the transport of the film strip . It should therefore be assumed that film 60 has 120 frames per second.
  • Computer images are artificially generated images that do not "photograph” reality.
  • the movement (animation) is a calculated process that is designed for any image or image change system that can. If computer images are designed for a special image system and are to be transferred to another image system, they must be treated as a separate image system.
  • High-definition television as the television of the future is an improvement of the NTSC and PAL standards and works with an exact number of images per second (exactly 60 or 50 images per second).
  • NTSC and PAL have a slightly different frame rate from 60 and 50 frames per second. It is important for the image transfer between these two systems, however, that 60 NTSC images and 50 PAL images take exactly the same time, almost one second (exactly 1.0010 s).
  • strobe-flicker Two types of distortion or image distortion occur during movie and television playback.
  • One type of distortion is the so-called “strobe-flicker”
  • the second type of distortion is called “jitter”.
  • Strobe flicker is solely due to a frame rate that is too low to achieve smooth movement when shooting or projecting. Due to the different basic technologies of film and video, different types of "strobe-flicker" appear on film screens or television monitors. However, this type of interference has nothing to do with the effects that arise when transferring images from one image system to another image system.
  • Image jitter arises from the previously used - purely mechanical - methods of image transfer: the systematic omission or repetition of individual images of the source system in the target image system leads to interruptions in the recorded movement.
  • the Waller method tries to reduce the "strobe flicker" by displaying the immediately preceding images and the immediately following images on one image. This superimposition leads to an interesting visual effect: a "fanning out" of the movement in each image.
  • the Waller and Songer methods are not aimed at reproducing the generated image material in another image system, since the number of images per unit of time is not changed. Double or multiple exposures at a constant frame rate cannot solve the image transfer problem and also lead to a literal deterioration (blurring) of the generated image material compared to the starting material.
  • the object of consideration is the second hand of a watch. It is assumed that this second hand is filmed with an image system which takes only one image per second and that a period of four seconds is examined. Each frame of the recorded material will represent a step of the second hand. If this material is projected with a system, the projection of which requires three images of the material over a period of four seconds (in which case each image is therefore projected for 1.33 seconds) and a mechanical transfer method is used removed an image of the recorded material. This removes one step of the second hand. A jump in the movement of the second hand will appear on the screen. This jump is caused by the missing image (the step removed).
  • each image of the recorded material represents 1.33 steps of the second hand. If this material is reproduced in a system in which four images of the material are required for the projection in a period of four seconds and a method of mechanical transformation is used, one of the images of the recorded material must be used be repeated. One step of the second hand must therefore be repeated. A “freeze” in the movement of the pointer will appear on the screen. This "freezing" is caused by the repeated step.
  • Trumbull describes a process for transforming a motion with a high frame rate into a motion with lower frame rate. This is accomplished by overlaying some images and removing some images. Trumbull's method cannot solve the "jitter” problem because the temporal relationships or the timing of the original image system are not preserved. In comparison to the Dejoux method, the movement process represented by the transformed image material has only a quantitatively different time shift with respect to the original movement. Both methods destroy the temporal relationships of the images of the starting material during the transfer and thus produce a "trembling" moving image.
  • Figure 1 illustrates a sequence of four images which would be produced by film exposure of four images of a film with respect to an image field consisting of a moving circular object.
  • the time periods are given in degrees (°), with 360 ° representing a sequence of four images, which corresponds to a time period of 1/6 s.
  • the circular moving object forms an elongated image according to its movement during the time interval of the image exposure (45 ° or 1/48 s).
  • the centers of each of the four film images shown are spaced apart from one another by an equal time interval (or angle) which corresponds to the frame rate. Since it is assumed that the object is subject to a uniform linear movement, the 18265 PCIYDE94 / 01500
  • FIG. 2 shows the sequence of film images which would result if the same circular object with uniform linear movement was recorded in a video recording at 60 frames per second and transformed into cinema film (film 24) using a known method. It can be seen from FIG. 2 that the object images in each of the four images are stretched with respect to the images that would have been obtained by the original exposure using film technology, and that the images on image 1 and image 2 overlap one another, while the image in image 2 is clearly separated from the image in image 3. If this film is viewed using a Film24 projector, the viewer perceives a slower object movement during the transition between images 1 and 2 and an accelerated, uneven object movement during the transition from image 2 to image 3, which is what the viewer sees Gives the impression of a picture jitter.
  • This invention relates to transformation or transfer methods which maintain the original time-movement relationships.
  • the invention relates to a method for transforming images from a first image system into a second image system, which does not cause any image disturbances and time changes with regard to the moving image information, as is the case with the previously known mechanical transfer methods.
  • a first sequence from the first image system ie the image system of the original picture
  • a second sequence from the second image system ie the image sequence to be newly generated
  • Each The image for the newly constructed second image system is added by superimposing at least two images from the first image system in a special relationship to one another in such a way that the time intervals between the images of the first sequence and the newly constructed image are reflected by individual weighting factors ⁇ builds.
  • This image transfer method can be used, for example, for transforming images between the following image systems: NTSC television, PAL television, film 16, film 24, film 60 ("showscan" system) and computer graphics.
  • each image of the target sequence is generally completely rebuilt and none of the originally existing images as such is part of the target sequence.
  • those two images of the original sequence must be found that are most similar to this image in terms of the time that an image represents when the image was taken.
  • the degree of temporal correspondence between these images must also be determined. This degree of temporal correspondence defines the percentage with which an image of the initial sequence takes part in the generation of the new image of the target sequence. In contrast to the previously existing methods, this percentage is variable for the individual images of a certain sequence of images (hereinafter: basic image sequence).
  • basic image sequence Come as a method of creating a new image either double exposure (film) or electronic image mixing (video) are used. In these two methods, the weighting of the output images must each be implemented using specific means.
  • the image transfer method of this invention also provides that individual images of the output image sequence are not taken into account when generating the target sequence. However, this happens completely in accordance with the objectives of this invention, that is to say without an interruption of the movement impression perceived during the reproduction. This is the case if these images lie completely in the time interval which is represented by a "black image" of the target system, or if they do not belong to the two images which are temporally adjacent to an image to be generated. In practice, this means that the omission of an image from an output image sequence is limited to those transfer constellations in which the output system is an image system with a high frame rate and the target system is a film image system with a low frame rate (e.g. from NTSC to Film-16).
  • FIG. 1 is an illustration showing the image of a uniformly moving circular object; how it would appear in successive pictures of a movie,
  • FIG 3 is an illustration showing the image of the moving circular object as it would appear on motion picture film if it was transmitted from a television recording in accordance with a first embodiment of the present invention.
  • 4a is a timing diagram illustrating the NTSC image system
  • 4b is a timing diagram illustrating the PAL image system
  • FIG. 5 is a "rotating wedge” diagram, which shows the NTSC and PAL image system and the time sequence relationship between them,
  • FIG. 6 is a "rotating wedge” diagram illustrating the NTSC and film 24 image system and the timing relationship between them;
  • FIG. 7 is a "rotating wedge” diagram illustrating the film 60 and film 24 image systems and the timing relationship between them.
  • Figure 8 is a “rotating wedge” diagram illustrating the film 60 and film 16 imaging system and the time series relationship between them.
  • Figure 9 is a "rotating wedge” diagram illustrating the film 60 and PAL image system and the time sequence relationship between them.
  • Fig. 10 is a "rotating wedge” diagram illustrating the film 24 and film 16 imaging system and the timing relationship between them.
  • Figure 11 is a "rotating wedge” diagram illustrating the NTSC and Film 16 imaging system and the timing relationship between them.
  • Fig. 12 is a "rotating wedge” diagram illustrating the PAL and film 16 image system and the timing relationship between them, and
  • FIG. 13 is a "rotating wedge” diagram illustrating the PAL and Film 24 image system and the timing relationship between them;
  • Figure 14 is a "rotating wedge” diagram illustrating the NTSC and film 60 imaging system and the timing relationship between them.
  • 15 is a "rotating wedge” diagram showing the NTSC and PAL image system with a timing relationship changed by an offset of the start times.
  • 16 is a simplified block diagram of a device according to a first embodiment of the invention.
  • 17 is a simplified block diagram of a device according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 3 is an illustration of a method according to a first embodiment of the invention, in which the
  • Exposure intensities of temporally neighboring NTSC Television pictures were varied in accordance with the overlap of the time interval of each of the television field pictures with respect to the corresponding corresponding time interval of the cinema picture to be produced (film 24).
  • the motion picture images are produced using the following image intensities:
  • Image 1 87.5% 1A + 12.5% 1B
  • Image 3 37.5% 2A + 62.5% 2B
  • Image 7 37.5% 4B + 62.5% 5A
  • each of the motion picture images is made using the image information generated from the temporally adjacent television images with a weighted image intensity, the weighting of the intensity of each television image corresponding to the temporal overlap of the time interval of the television video field with the time interval of the cinema film.
  • the resulting cinema film image 1 shown in FIG. 3 contains a relatively dark, elongated image of the moving circular object within the positions that correspond to the television field 1A and a relatively weak image in positions that correspond to the television field 1B. which creates an elongated image with a "shadow".
  • the inventor has found that viewing this image with the "shadow” in the viewer produces the same perceptual effect with regard to the detected position of the moving object as would be produced by the film image shown in FIG. 1.
  • the television images of the fields 2A and 2B are combined according to the invention with exposure intensities which correspond to the temporal overlap of the television fields 2A and 2B with the cinema film image 2.
  • the result of the "double image” thus generated is the generation of an impression of the object in a position closer to the position corresponding to field 2B.
  • each image of an image sequence to be produced in a predetermined standard is synthesized from images which were recorded in another standard, the original and the image to be produced follow a common timeline or scale become.
  • the image contents of the images of the original image sequence which overlap in time with a new image to be generated or which are next to it are processed in the new image.
  • Each image used in the original image sequence is assigned a weighting factor with which it is incorporated into the new image. This weighting factor depends on the degree of temporal overlap or the distance of the respective original image from the new image to be generated on the time scale.
  • the first step in deriving these weighting factors is to set up a common time base for the source and target image systems.
  • An essential idea here is the knowledge that the temporal relationships of the individual images of a source and target image system need only be examined for the duration between the two times at which a synchronous image change takes place.
  • the entire transfer process can thus be regarded as a periodic repetition of the rules derived on the basis of these “elementary” image sequences, which are referred to below as the basic image sequence.
  • the weighting factors calculated for a basic image sequence are to be applied cyclically for all periods of the transfer.
  • the duration of a basic image sequence and the weighting factors are specific for a transfer constellation.
  • the number of images in a basic image sequence in each image system and in each transfer constellation is simply calculated as follows: Determine the smallest common multiple of the image rates of the two image systems involved in the transfer and divide this number by the image rate values. The two resulting numbers specify the number of images of the basic image sequence of the relevant image systems. In the calculation, those frame rates are to be used which contain a statement about the actual number of frame changes per unit of time. These are the images which take into account the time properties of the "interlaced" images in the case of video and the time aspects of both the exposed (“fra es") and the unexposed (“black frames”) images in the case of film.
  • each image of an image sequence to be produced in a given standard is synthesized from images that were recorded in another standard, the original and the image to be produced follow a common timeline or scale.
  • the image contents of those which overlap with a new image to be generated or this the next neighboring images of the original image sequence are processed in the new image.
  • An intensity weighting factor is assigned to each image used in the original image sequence, with which this factor is incorporated into the new image. This weighting factor depends on the degree of temporal overlap or the distance of the respective original image from the new image to be generated on the time scale.
  • the first step in deriving these weighting factors is to set up a common time base for the source and target image systems.
  • An essential idea here is the knowledge that the temporal relationships of the individual images of a source and target image system need only be examined for the duration between the two times at which a synchronous image change takes place. The entire transfer process can thus be viewed as a periodic repetition of the rules derived on the basis of these “elementary” image sequences, which are referred to below as the basic image sequence.
  • the weighting factors calculated for a basic image sequence are to be applied cyclically for all periods of the transfer.
  • the duration of a basic image sequence and the weighting factors are specific for a transfer constellation.
  • the two resulting values n s , T specify the number of images of the basic image sequence of the relevant image systems.
  • frame rates that contain information about the actual number of frame changes per unit of time. These are the frame rates which take into account the time characteristics of the "interlaced" images in the case of video and the time aspects of both the exposed ("frames") and the unexposed ("black frames") images in the case of film.
  • duration of the basic image sequences an important special feature should be noted: for all transfer constellations in which an uneven number of images of the basic image sequence results for at least one film image system, the duration of the basic image sequence must be doubled, otherwise two successive basic image sequences would have a different number of effective (non-black) film images. This rule must actually be applied to all transfers between film image systems.
  • C_- s , C- j + 1 s are the weighting coefficients for the j-th or (j + l) th original (source) image and are, for example, normalized Have weighting factors calculated with
  • the procedure for the synthesis of a new image thus comprises the following basic steps:
  • a timer defines a common time scale for the first image sequence (source image sequence) and the second image sequence to be produced (target image sequence).
  • the images of the source image sequence corresponding to its intended position on the time scale or closest to the position of its image interval center are determined. 4.
  • the distance between the characteristic points (preferably the center points) of the respective time interval of the determined corresponding images of the first image sequence and the center of the time interval of the image of the target image sequence to be produced is determined.
  • an image-specific, standardized intensity or amplitude weighting factor is calculated, which depends on the distance of the characteristic point of its image interval from that of the image interval of the image of the target image sequence to be produced depends.
  • the image content of each image of the target image sequence to be produced is formed by additive superimposition of the corresponding images of the source image sequence multiplied by the respective weighting factor.
  • the target image sequence is formed from a sequence of base image sequences or sequences of the same length, each of the same type (but of course each having specific content), the duration of which - as mentioned above - is determined in such a way that it is as possible as possible minimum integer number of images of both the first and the second image sequence.
  • the image-specific weighting factors are calculated for the heart position of each image of the target base sequence according to the above, taking into account the presence of "black" image intervals and / or interlaced images in the starting and / or target image sequence.
  • a simple conceptual "device” was developed, which is referred to below as the "rotating wedge". Using the rotating wedge, a mathematical value is assigned to each image in the new image system. This represents a way which leads to the required calculation results for accomplishing the image transformation.
  • a "sequence" is the amount of images or time period within which the smallest possible integer number of images expires in both systems.
  • the first full sequence comprises six pictures in NTSC (FIG. 4a) and five pictures in PAL (FIG. 4b).
  • new images have to be built up for the duration of a sequence and the procedure has to be repeated consistently in the subsequent sequences.
  • five new images in PAL also corresponding to 0.1 s
  • six new pictures in NTSC must be built up from five original pictures in PAL.
  • new images have to be built up and the procedure has to be repeated consistently for each film sequence.
  • each image in the sequence has a mathematical value, and it is possible to express the relationship between the images mathematically in a way that is easy to visualize.
  • NTSC-PAL the duration of the sequence is 0.1 s.
  • Image # 1 from 0 to 72 °
  • Image # 2 from 72 to 144 °
  • Image # 3 from 144 to 216 °
  • Image # 4 from 216 to 288 °
  • Image # lb from 0 to 72 ° (the first image in the following series).
  • each image in one system can now be viewed from the perspective of the other system.
  • This view of the image system perspectives between NTSC and PAL is easier to see in FIG. 5, which shows the PAL sequence and the NTSC sequence superimposed on the same circular scale.
  • the NTSC image # 2 (with its center at 90 °) is 18 ° before (or earlier than) the PAL image # 2 (with its center at 108 °), but by 54 ° in time later than the PAL image # 1 (which has its center at 36 °).
  • all images of the NTSC system can be analyzed as follows:
  • NTSC # 1 (with the center at 30 °) is 6 ° before PAL # 1 (with the center at 36 °), but 66 ° later than PAL # 5a (with the center at -36 ° - from the previous sequence ),
  • NTSC # 2 (with the center at 90 °) is 18 ° before PAL # 2 (with the center at 108 °), but 54 ° later than PAL # 1 (with the center at 36 °),
  • NTSC # 3 (with the center at 150 °) is 30 ° before PAL # 3 (with the center at 180 °), but 42 ° later than PAL
  • D. NTSC # 4 (with the center at 210 °) is 42 ° before PAL # 4 (with the center at 252 °), but 30 ° later than PAL # 3 (with the center at 180 °),
  • E. NTSC # 5 (with the center at 270 °) is 54 ° before PAL # 5 (with the center at 324 °), but 18 ° later than PAL # 4 (with the center at 252 °), and
  • each image can also be analyzed from the PAL "perspective". For example the PAL image # 2 (with its center at 108 °) 18 ° “late” compared to the NTSC image # 2 (with its center at 90 °), but 42 ° temporally "premature” compared to the NTSC image # 3 (with its center at 150 °). All images from the PAL system can be analyzed in this way as follows:
  • PAL # 1 (with its center at 36 °) is 6 ° later than an NTSC # 1 (with its center at 30 °), but 54 ° "before" NTSC # 2 (with its center at 90 °),
  • PAL # 2 (with its center at 108 °) is 18 ° later than NLTSC # 2 (with its center at 90 °), but 42 ° before NTSC # 3 (with its center at 150 °),
  • PAL # 3 (with its center at 180 °) is 30 ° later than NTSC # 3 (with its center at 150 °), but 30 ° before NTSC # 4 (with its center at 210 °),
  • PAL # 4 (with its center at 252 °) is 42 ° later than NTSC # 4 (with its center at 210 °), but 18 ° before NTSC # 5 (with its center at 270 °), and
  • E. PAL # 5 (with its center at 324 °) is 54 ° later than NTSC # 5 (with its center at 270 °), but 6 ° before NTSC # 6 (with its center at 330 °).
  • NTSC # 1 is 8.3% before PAL # 1, but 91.7% later than PAL # 5a,
  • NTSC # 2 is 25% before PAL # 2, but 75% later than PAL
  • NTSC # 3 is 41.7% before PAL # 3, but 58.3% later than PAL # 2,
  • NTSC # 5 is 75% before PAL # 5, but 25% later than PAL # 5,
  • NTSC # 6 is 91.7% ahead of PAL #lb, but 8.3% later than PAL # 5.
  • PAL # 1 is 10% later than NTSC # 1, but 90% before NTSC # 2,
  • PAL # 2 is 30% later than NTSC # 2 but 70% before NTSC # 3
  • C. PAL # 3 is 50% later than NTSC # 3 but 50% before NTSC # 4
  • PAL # 4 is 70% later than NTSC # 4, but 30% before NTSC # 5, and
  • PAL # 5 is 90% later than NTSC # 5, but 10% ahead of NTSC # 6.
  • NTSC from PAL A.
  • NTSC # 1 is made up of 91.7% PAL # 1 and 8.3% PAL # 5a,
  • NTSC # 2 is made up of 75% PAL # 2 and 25% PAL # 1,
  • NTSC # 3 is made up of 58.3% PAL # 3 and 41.7% PAL # 2,
  • D. NTSC # 4 is made up of 41.7% PAL # 4 and 58.3% PAL # 3,
  • E. NTSC # 5 is made up of 25% PAL # 5 and 75% PAL # 4,
  • NTSC # 6 is made up of 8.3% PAL #lb and 91.7% PAL # 5,
  • PAL # 1 is made up of 90% NTSC # 1 and 10% NTSC # 2,
  • PAL # 2 is made up of 70% NTSC # 2 and 30% NTSC # 3,
  • PAL # 3 is made up of 50% NTSC # 3 and 50% NTSC # 5,
  • PAL # 4 is made up of 30% NTSC # 4 and 70% NTSC # 3
  • E. PAL # 5 is made up of 10% NTSC # 5 and 90% NTSC # 6
  • the transformation method for the systems mentioned here is shown below in analogy to the NTSC-PAL transfer.
  • a transformation between Film 24 and NTSC is possible.
  • a rotating wedge representation of the image sequences for the transformation is shown in FIG. 6.
  • the duration of the basic image sequences is 0.0833 seconds.
  • Image # 1 from 0 ° to 72 °, with the center at 36 °,
  • Image # 3 from 144 ° to 216 °, with the center at 180 °,
  • E. Image # 5 from 288 ° to 360 °, with the center at 324 °.
  • Image # 3a from 180 ° to 270 °, with the center at 225 ° (i.e. -135 °, this is the last image of the previous sequence),
  • Image # 2 from 90 ° to 180 °, with the center at 135 ° (a black "image"), D.
  • Image # 3 from 180 ° to 270 °, with the center at 225 °,
  • NTSC # 1 is 9 ° before film # 1, but 171 ° later than film # 3a,
  • NTSC # 2 is 117 ° before film # 3, but 63 ° later than film # 1,
  • NTSC # 3 is 45 ° before film # 3, but 135 ° later than film # 1,
  • NTSC # 4 is 153 ° before film #lb, but 27 ° later than film # 3, and
  • E. NTSC # 5 is 81 ° before film #lb, but 99 ° later than film # 3,
  • Film 24 from NTSC (in degrees): A. Film # 1 is 9 ° later than NTSC # 1, but 63 ° before NTSC # 2,
  • Film # 2 should be a black "picture”.
  • Film # 3 is 45 ° later than NTSC # 3 but 27 ° before NTSC # 4,
  • Film # 2 should be a black "picture”. (NTSC # 5 is not required.)
  • NTSC # 1 is 5% before film # 1, but 95% later than film # 3a,
  • NTSC # 2 is 65% before film # 3, but 35% later than film # 1,
  • NTSC # 3 is 25% before film # 3, but 75% later than film # 1,
  • NTSC # 4 is 85% before film #lb, but 15% later than film # 3, and
  • NTSC # 5 is 45% before film #lb, but 55% later than film # 3.
  • Film # 1 is 12.5% later than NTSC # 1, but 87.5 ° ahead of NTSC # 2,
  • Film # 2 should be a black "picture”.
  • Film # 4 should be a black "picture”. (NTSC # 5 is not required.)
  • the final value for each image in a sequence when the material is transferred between NTSC and film 24 is as follows:
  • NTSC # 1 is made up of 95% film # 1 and 5% film # 3a,
  • NTSC # 2 is made up of 35% film # 3 and 65% film # 1,
  • NTSC # 3 is made up of 75% film # 3 and 25% film # 1,
  • NTSC # 4 is made up of 15% film #lb and 85% film # 3
  • E. NTSC # 5 is made up of 55% film #lb and 45% film # 3.
  • Film # 1 is made up of 87.5% NTSC # 1 and 12.5% NTSC # 2,
  • Film # 2 should be a black "picture”.
  • Film # 3 is constructed from 37.5% NTSC # 3 and 62.5% NTSC # 4,
  • Film # 4 should be a black "picture”. (NTSC # 5 is not required.)
  • the superimposed rotating wedge diagrams for the image transformation between film 60 and film 24 are shown in FIG. 7.
  • the duration of the basic image sequence is 0.0833 seconds.
  • the exception mentioned above must be applied here: A smaller basic picture sequence combination with 2 film-24 and 5 film-60 pictures could be set up. For Film-60, however, this would mean that two successive basic image sequences had different numbers of exposed images, which would result in different image assignments. For this reason, the number of images must be doubled for both systems.
  • the data for film 60 in this image sequence is as follows:
  • Image # 1 from 0 ° to 36 °, with the center at 18 °,
  • Image # 2 from 36 ° to 72 °, with the center at 54 ° (black "image"),
  • Image # 3 from 72 ° to 108 °, with the center at 90 °,
  • E. Image # 5 from 144 ° to 180 °, with the center at 162 °.
  • Image # 6 from 180 ° to 216 °, with the center at 198 ° (black "image”),
  • Image # 8 from 252 ° to 288 °, with the center at 270 ° (black "image"),
  • Image # 9 from 288 ° to 324 °, with the center at 306 °,
  • Image # 2 from 90 ° to 180 °, with the center at 135 ° (black "image"),
  • Image # 3 from 180 ° to 270 °, with the center at 225 °,
  • Film 60 # 1 is 27 ° before film 24 # 1, but 153 ° later than film 24 # 3a,
  • Film 60 # 2 should be a black "picture"
  • Film 60 # 3 is 135 ° before film 24 # 3, but 45 ° later than film 24 # 1,
  • Film 60 # 4 should be a black "picture"
  • Film 60 # 5 is 63 ° before film 24 # 3, but 117 ° later than film 24 # 1,
  • Film 60 # 6 should be a black "picture"
  • Film 60 # 7 is 171 ° before film 24 #lb, but 9 ° later than film 24 # 3,
  • Film 60 # 9 is 99 ° before film 24 #lb, but 81 ° later than film 24 # 3,
  • Film 24 # 1 is 27 ° later than film 60 # 1, but 45 ° before film 60 # 3,
  • Film 24 # 2 should be a black "picture"
  • Film 24 # 3 is 63 ° as film 60 # 5, but 9 ° before film 60 # 7, and
  • Film 24 # 4 should be a black "picture" (film 60 # 9 is not required).
  • Film 60 from film 24 A. Film 60 # 1 is 15% before film 24 # 1, but 85% later than film 24 # 3a,
  • Film 60 # 2 should be a black "picture"
  • Film 60 # 3 is 75% before film 24 # 3, but 25% later than film 24 # 1,
  • Film 60 # 5 is 35% before film 24 # 3, but 65% later than film 24 # 1,
  • Film 60 # 6 should be a black "picture"
  • Film 60 # 7 is 95% before film 24 #lb, but 5% later than film 24 # 3,
  • Film 60 # 9 is 55% before film 24 #lb, but 45% later than film 24 # 3, and
  • J. Film 60 # 10 should be a black "picture”.
  • Film 24 # 1 is 37.5% later than film 60 # 1, but 62.5% before film 60 # 3,
  • Film 24 # 2 should be a black "picture"
  • Film 24 # 3 is 87.5% later than film 60 # 5, but 12.5% before film 60 # 7, and
  • Film 24 # 4 should be a black "picture" (film 60 # 9 is not required).
  • Film 60 # 1 is made up of 85% film 24 # 1 and 15% film 24 # 3a,
  • Film 60 # 2 is a black "picture"
  • Film 60 # 3 is made up of 25% film 24 # 3 and 75% film 24 # 1,
  • Film 60 # 5 is made up of 65% film 24 # 3 and 35% film 24 # 1,
  • Film 60 # 6 is a black "picture"
  • Film 60 # 7 is made up of 5% film 24 #lb and 95% film 24 # 3,
  • Film 60 # 8 is a black "picture”
  • Film 60 # 9 is made up of 45% film 24 #lb and 55% film 24 # 3
  • J. Film 60 # 10 is a black "picture”.
  • Film 24 # 1 is made up of 62.5% film 60 # 1 and 37.5% film 60 # 3,
  • Film 24 # 2 is a black "picture"
  • Film 24 # 3 is made up of 12.5% film 60 # 5 and 87.5% film 60 # 7 and
  • Film 24 # 4 is a black "picture" (film 60 # 9 is not required).
  • FIG. 8 shows the superimposed rotating wedge diagram for transforming the image sequences between film 16 and film 60.
  • the duration of the sequences is 0.25 seconds.
  • the regulation also applies here that the number of images of both base image sequences must be doubled in order to obtain a constant number of actually exposed frames.
  • Film 60 # 1 is made up of 81.7% film 16 # 1 and 18.3% film 16 # 7a,
  • Film 60 # 2 is a black "picture"
  • Film 60 # 3 is made up of 8.3% film 16 # 3 and 91.7% film 16 # 1,
  • Film 60 # 5 is made up of 35% film 16 # 3 and 65% film 16 # 1,
  • Film 60 # 6 is a black "picture"
  • Film 60 # 7 is made up of 61.7% film 16 # 3 and 38.3% film 16 # 1,
  • Film 60 # 8 is a black "picture"
  • Film 60 # 9 is made up of 88.3% film 16 # 3 and 11.7% film 16 # 1,
  • J. Film 60 # 10 is a black "picture"
  • Film 60 # 11 is made up of 15% film 16 # 5 and out
  • Film 60 # 12 is a black "picture"
  • Film 60 # 13 is made up of 41.7% film 16 # 5 and 58.3% film 16 # 3,
  • Film 60 # 14 is a black "picture"
  • Film 60 # 15 is made up of 68.3% film 16 # 5 and 31.7% film 16 # 3,
  • Film 60 # 17 is made up of 95% film 16 # 5 and 5% film 16 # 3,
  • Film 60 # 19 is made up of 21.7% film 16 # 7 and 78.3% film 16 # 5,
  • Film 60 # 20 is a black "picture"
  • Film 60 # 23 is made up of 75% film 16 # 7 and 25% film 16 # 5,
  • Film 60 # 25 is made up of 1.7% film 16 #lb and 98.3% film 16 # 7, Z.
  • Film 60 # 26 is a black "picture",
  • Film 60 # 27 is made up of 28.3% film 16 #lb and 71.7% film 16 # 7,
  • Film 60 # 28 is a black "picture"
  • Film 60 # 29 is made up of 55% film 16 #lb and 45% film 16 # 7, and
  • Film 60 # 30 is a black "picture”.
  • Film 16 # 1 is made up of 31.25% film 60 # 1 and 68.75% film 60 # 3,
  • Film 16 # 2 is a black "picture" (Film 60 # 5 and Film 60 # 7 are not required),
  • Film 16 # 3 is made up of 56.25% film 60 # 9 and 43.75% film 60 # 11,
  • Film 16 # 4 is a black “picture” (Film 60 # 13 and Film 60 # 15 are not required),
  • Film 16 # 5 is made up of 81.25% film 60 # 17 and 18.75% film 60 # 19,
  • Film 16 # 6 is a black "picture" (Film 60 # 21 is not required), G. Film 16 # 7 is made up of 6.25% film 60 # 23 and 93.75% film 60 # 25, and
  • Film 16 # 8 is a black "picture" (Film 60 # 27 and Film 60 # 29 are not required).
  • Fig. 8 it can be seen that some frames of the film 16 base sequence on the time scale (the "dial") are overlapped by three frames of the film 60 base sequence, for example film 16 # 7 from film 60 # 23 , # 25 and # 27.
  • FIG. 9 shows the rotating wedge diagram for the image transformation between film 60 ("showscan") and the PAL system.
  • the duration of the sequence shown in Figure 12 is 0.1 seconds. This corresponds to 5 PAL pictures and 12 films 60 pictures (including 6 pictures with picture content and 6 black "pictures") in the sequence.
  • the data of the time intervals and their centers that form the starting point for the calculation of the image-specific weighting factors and their centers can be obtained immediately from the respective number of images per sequence and the relationships are illustrated in the figure. This in turn also results in the temporal relationships between the images of the source and target image sequences according to the method generally described above and explained using the examples PAL-NTSC, NTSC-PAL and other methods.
  • Film 60 # 1 is made up of 70.8% PAL # 1 and 29.2% PAL # 5a,
  • Film 60 # 2 is a black "picture"
  • Film 60 # 3 is made up of 54.2% PAL # 2 and 45.8% PAL # 1,
  • E. Film 60 # 5 is made up of 37.5% PAL # 3 and 62.5% PAL # 2,
  • Film 60 # 6 is a black "picture"
  • Film 60 # 7 is made up of 20.8% PAL # 4 and 79.2% PAL # 3,
  • Film 60 # 8 is a black "picture"
  • Film 60 # 9 is made up of 4.2% PAL # 5 and 95.8% PAL # 4,
  • J. Film 60 # 10 is a black "picture"
  • Film 60 # 11 is made up of 87.5% PAL # 5 and 12.5% PAL # 4, and
  • Film 60 # 12 is a black "picture”.
  • A. PAL # 1 is made up of 65% film 60 # 1 and 35% film 60 # 3,
  • PAL # 2 is made up of 45% film 60 # 3 and 55% film 60 # 5,
  • PAL # 3 is made up of 25% film 60 # 5 and 75% film 60 # 7,
  • PAL # 4 is made up of 5% film 60 # 7 and 95% film 60 # 9, and
  • E. PAL # 5 is made up of 85% film 60 # 11 and 15% film 60 #lb.
  • FIG. 10 is the rotating wedge diagram for the image transformation between the film 24 and the film 16 system. The duration of the basic image sequence is 0.125 seconds. 6 pictures from film 24 (including 3 pictures with picture content and 3 black "pictures”) and 4 pictures from film 16 (including 2 pictures with picture content and 2 black "pictures”) lie within this basic picture sequence.
  • the time intervals relevant for the transformation and their centers result again from the number of images per image sequence and can generally be read from FIG. 10. This results in the following rules for the structure of the individual images of the respective image sequences during the transformation between film 24 and film 16:
  • Film 24 # 1 is made up of 91.7% film 16 # 1 and 8.3% film 16 # 3a,
  • Film 24 # 2 is a black "picture"
  • Film 24 # 3 is made up of 58.3% film 16 # 3 and 41.7% film 16 # 1,
  • Film 24 # 5 is made up of 25% film 16 #lb and 75% film 16 # 3, and
  • Film 24 # 6 is a black "picture”. Film 16 from film 24:
  • Film 16 # 1 is made up of 87.5% film 24 # 1 and 12.5% film 24 # 3,
  • Film 16 # 3 is made up of 37.5% film 24 # 3 and 62.5% film 24 # 5, and
  • Film 16 # 4 is a black "picture”.
  • FIG. 11 shows the "rotating wedge diagram" for the transformation between the NTSC and the film 16 image change system.
  • the duration of a sequence here is 0.25 seconds. Within the sequence there are 15 NTSC pictures and 8 film 16 pictures (under the influence of 4 pictures with picture content and 4 black “pictures”).
  • the image intervals on the time axis here circular as in all rotating wedge diagrams), the position of their centers and the temporal relationships between them again result directly from the number of images per image sequence and can be seen in the figure.
  • NTSC from film 16 A is made up of 88.3% film 16 # 1 and 11.7% film 16 # 7a,
  • NTSC # 2 is made up of 15% film 16 # 3 and 85% film 16 # 1,
  • NTSC # 3 is made up of 41.7% film 16 # 3 and 58.3% film 16 # 1,
  • D. NTSC # 4 is made up of 68.3% film 16 # 3 and 31.7% film 16 # 1,
  • E. NTSC # 5 is made up of 95% film 16 # 3 and 5% film 16 # 1,
  • NTSC # 6 is made up of 21.7% film 16 # 5 and 78.3% film 16 # 3,
  • NTSC # 7 is made up of 48.3% film 16 # 5 and 51.7% film 16 # 3,
  • NTSC # 8 is made up of 75% film 16 # 5 and 25% film 16 # 3,
  • NTSC # 9 is made up of 1.7% film 16 # 7 and 98.3% film 16 # 5,
  • J. NTSC # 10 is made up of 28.3% film 16 # 7 and 71.7% film 16 # 5,
  • NTSC # 11 is made up of 55% film 16 # 7 and 45% film 16 # 5
  • L. NTSC # 12 is made up of 81.7% film 16 # 7 and 18.3% film 16 # 5
  • NTSC # 13 is made up of 8.3% film 16 #lb and 91.7% film 16 # 7,
  • N. NTSC # 14 is constructed from 35% film 16 lb and 65% film 16 # 7, and
  • NTSC # 15 is constructed from 61.7% film 16 #lb and 38.3% film 16 # 7.
  • Film 16 # 1 is made up of 56.25% NTSC # 1 and 43.75% NTSC # 2,
  • Film 16 # 2 is a black “picture” (NTSC # 3 and NTSC # 4 are not required),
  • Film 16 # 3 is made up of 81.25% NTSC # 5 and 18.75% NTSC # 6,
  • Film 16 # 4 is a black “picture” (NTSC # 7 is not required),
  • E. Film 16 # 5 is made up of 6.25% NTSC # 8 and 93.75% NTSC # 9,
  • Film 16 # 6 is a black “picture” (NTSC # 10 and NTSC # 11 are not required), G. Film 16 # 7 is made up of 31.25% NTSC # 12 and 68.75% NTSC # 13, and
  • Film 16 # 8 is a black “picture” (NTSC # 14 and NTSC # 15 are not required).
  • the rotating wedge diagram for the transformation between PAL and film 16 is shown in FIG.
  • the duration of the picture sequence is 0.5 seconds. Within this episode there are 25 PAL pictures and 16 film 16 pictures (of which 8 are pictures with picture content and 8 are black "pictures").
  • PAL # 1 is made up of 91% film 16 # 1 and 9% film 16 # 15a.
  • PAL # 2 is made up of 23% film 16 # 3 and 77% film 16 # 1
  • PAL # 3 is made up of 55% film 16 # 3 and 45% film 16 # 1
  • PAL # 4 is constructed from 87% film 16 # 3 from 13% film 16 # 1,
  • PAL # 5 is made up of 19% film 16 # 5 and 81% film 16 # 3,
  • PAL # 6 is made up of 51% film 16 # 5 and 49%
  • PAL # 7 is made up of 83% film 16 # 5 and 17%
  • PAL # 8 is made up of 15% film 16 # 7 and 85%
  • PAL # 9 is made up of 47% film 16 # 7 and 53% film 16 # 5,
  • J. PAL # 10 is made up of 79% film 16 # 7 and 21% film 16 # 5,
  • PAL # 11 is made up of 11% film 16 # 9 and 89% film 16 # 7,
  • PAL # 12 is made up of 43% film 16 # 9 and 57%
  • PAL # 13 is made up of 75% film 16 # 9 and 25%
  • PAL # 14 is made up of 7% film 16 # 11 and 93% film 16 # 9,
  • PAL # 15 is made up of 39% film 16 # 11 and 61% film 16 # 9,
  • P. PAL # 16 is made up of 71% film 16 # 11 and 29% film 16 # 9,
  • PAL # 17 is made up of 3% film 16 # 13 and 97% film 16 # 11,
  • PAL # 18 is made up of 35% film 16 # 13 and out
  • S. PAL # 19 is constructed from 67% film 16 # 13 and from
  • PAL # 20 is made up of 99% film 16 # 13 and 1% film 16 # 11,
  • U. PAL # 21 is made up of 31% film 16 # 15 and 69% film 16 # 13,
  • PAL # 22 is made up of 63% film 16 # 15 and 37% film 16 # 13,
  • PAL # 23 is made up of 95% film 16 # 15 and 5%
  • X. PAL # 24 is made up of 27% film 16 #lb and
  • PAL # 25 is made up of 59% film 16 #lb and 41% film 16 # 15.
  • Film 16 # 1 is made up of 71.9% PAL # 1 and 28.1% PAL # 2,
  • Film 16 # 2 is a black "picture” (PAL # 3 is not required),
  • Film 16 # 3 is made up of 59.4% PAL # 4 and 40.6% PAL # 5,
  • Film 16 # 4 is a black "picture” (PAL # 6 is not required)
  • E. Film 16 # 5 is made up of 46.9% PAL # 7 and 53.1% PAL # 8,
  • Film 16 # 6 is a black "picture” (PAL # 9 is not required),
  • Film 16 # 7 is made up of 34.4% PAL # 10 and 65.6% PAL # 11,
  • Film 16 # 8 is a black "picture” (PAL # 12 is not required)
  • Film 16 # 9 is made up of 21.9% PAL # 13 and out
  • Film 16 # 11 is made up of 9.4% PAL # 16 and 90.6% PAL # 17,
  • Film 16 # 12 is a black "picture” (PAL # 18 and PAL # 19 are not required),
  • Film 16 # 13 is made up of 96.9% PAL # 20 and 3.1% PAL # 21,
  • Film 16 # 14 is a black "picture” (PAL # 22 is not required),
  • Film 16 # 15 is made up of 84.4% PAL # 23 and out
  • FIG. 13 shows the rotating wedge diagram for the conversion between the PAL and the film 24 image change system.
  • the duration of the basic image sequence here is 0.5 s.
  • the time intervals and associated center points again result from the division of the image sequences into the specified number of images, and from this it can be in accordance with the pictorial representation in FIG. 13 - also determine the temporal relationships of the individual images of an image sequence to be generated to the temporally adjacent or overlapping images of the output image sequence.
  • PAL # 1 is made up of 99% film 24 # 1 and 1% film 24 # 23a,
  • PAL # 2 is made up of 47% film 24 # 3 and 53% film 24 # 1,
  • PAL # 3 is made up of 95% film 24 # 3 and 5% film 24 # 1,
  • PAL # 4 is made up of 43% film 24 # 5 and 57% film 24 # 3,
  • E. PAL # 5 is made up of 91% film 24 # 5 and 9% film 24 # 3,
  • PAL # 6 is made up of 39% film 24 # 7 and 61% film 24 # 5,
  • PAL # 7 is made up of 87% film 24 # 7 and 13% film 24 # 5
  • H. PAL # 8 is made up of 35% film 24 # 9 and 65% film 24 # 7,
  • PAL # 9 is made up of 83% from film 24 # 9 and 17% film 24 # 7,
  • J. PAL # 10 is made up of 31% film 24 # 11 and 69% film 24 # 9,
  • PAL # 11 is made up of 79% film 24 # 11 and 21% film 24 # 9,
  • PAL # 12 is made up of 27% film 24 # 13 and out
  • PAL # 13 is made up of 75% film 24 # 13 and out
  • PAL # 14 is made up of 23% film 24 # 15 and 77% film 24 # 13,
  • PAL # 15 is made up of 71% film 24 # 15 and 29% film 24 # 13,
  • P. PAL # 16 is made up of 19% film 24 # 17 and 81% film 24 # 15,
  • PAL # 17 is made up of 67% film 24 # 17 and out
  • PAL # 18 is made up of 15% film 24 # 19 and out
  • PAL 19 is made up of 63% film 24 # 19 and 37% film 24 # 17,
  • PAL # 20 is made up of 11% film 24 # 21 and 89% film 24 # 19,
  • U. PAL # 21 is made up of 59% film 24 # 21 and 41% film 24 # 19,
  • PAL # 22 is made up of 7% film 24 # 23 and 93% film 24 # 21,
  • PAL # 23 is made up of 55% film 24 # 23 and 45% film 24 # 21,
  • X. PAL # 24 is made up of 3% film 24 #lb and 97% film 24 # 23, and
  • Y. PAL # 25 is made up of 51% film 24 #lb and 49% film 24 # 23.
  • Film 24 # 1 is made up of 97.9% PAL # 1 and 2.1% PAL # 2,
  • Film 24 # 2 is a black "picture"
  • Film 24 # 3 is made up of 89.6% PAL # 3 and 10.4% PAL # 4, D.
  • Film 24 # 4 is a black "picture"
  • E. Film 24 # 5 is made up of 81.2% PAL # 5 and 18.8% PAL # 6,
  • Film 24 # 6 is a black "picture"
  • Film 24 # 7 is made up of 72.9% PAL # 7 and 27.1% PAL # 8,
  • Film 24 # 9 is made up of 64.6% PAL # 9 and 35.4% PAL # 10,
  • J. Film 24 # 10 is a black "picture"
  • Film 24 # 13 is made up of 47.9% PAL # 13 and 52.1% PAL # 14,
  • Film 24 # 14 is a black "picture"
  • Film 24 # 15 is made up of 39.6% PAL # 15 and 60.4% PAL # 16,
  • Film 24 # 16 is a black "picture", Q. Film 24 # 17 is made up of 31.3% PAL # 17 and 68.7% PAL # 18,
  • S. Film 24 # 19 is made up of 22.9% PAL # 19 and 77.1% PAL # 20,
  • Film 24 # 20 is a black "picture"
  • U. Film 24 # 21 is made up of 14.6% PAL # 21 and 85.4% PAL # 22,
  • v. Film 24 # 22 is a black "picture"
  • Film 24 # 23 is made up of 6.3% PAL # 23 and 93.7% PAL # 24, and
  • Fig. 14 shows the combined "rotating wedge" diagram for the transfer between the NTSC and the film 60 image change system.
  • the basic picture sequences comprise 1 picture (field) for NTSC and 2 pictures (frames) for film 60, the latter basic picture sequence alternating between an actually exposed and a "black” picture.
  • the size of the image intervals, the position of the centers and the temporal relationships between the images of the two basic image sequences result directly from the combination of the number of images of the basic image sequences and can be easily recognized in FIG. 14. This results in the regulations for the structure of the individual images of the target sequence in question from the relevant source sequence as follows:
  • NTSC # 1 is made up of 75.0% Film-60 # 1 and 25% Film-60 #lb.
  • Film-60 # 1 is made up of 75% NTSC # 1 and 25%
  • the resulting offset of the two basic image sequences results in new image centers and thus also changed weighting factors (the assignment between the first image of a target basic image sequence and the temporally corresponding images of the initial image sequence - determined on the basis of the synchronously started image sequences - on the other hand must not be changed)
  • the formula given above for calculating the weighting factors can be used unchanged if the image centers flowing into this formula are determined using a combined "rotating wedge" diagram, that takes into account the offset between the two basic image sequences.
  • a combined "rotating wedge" diagram Such a diagram for the transfer NTSC-PAL is shown in FIG.
  • the image centers determined above can be retained and the weighting factors can be calculated using a formula that takes the offset into account. It is:
  • the offset d is defined as the displacement of the starting point of the basic image sequence of the target system compared to that of the starting system.
  • a positive sign describes a clockwise offset.
  • the offset of the PAL basic picture sequence compared to the NTSC basic picture sequence is + 24 °.
  • Such an offset must not lead to the assignment to the images of the output image sequence itself changing for the first image of the basic image sequence to be generated.
  • the displacement of the image center of the first image of the target system can therefore only take place within the range defined by the image centers of the two temporally corresponding images of the output system. In the transfer constellation shown in Fig. 15, the offset is thus limited to the range from -6 ° to + 54 °.
  • the images in the original image system are each transferred to the new image system in the proportions specified above for the individual schemes.
  • the transfer between the image systems can comprise two steps: the preparation of the image to be transferred and the actual image transfer.
  • the preparation of the material to be transferred is a reconstruction of missing visual information in the material.
  • the "interlaced" video image because each video image contains an “interlaced” (nested) image, it is necessary to reconstruct the missing part in the black lines before the transformation.
  • there are known methods of reconstructing the missing image which are used when a freeze frame is obtained from a video image sequence (in this application, a video field is also referred to as a video image).
  • one method is the double exposure method.
  • two successive images of the original imaging system can be made using an optical printer using different exposures (Exposure time or density - according to the weighting factors or proportions given above) are exposed on an image area of the new image system.
  • two successive reconstructed video images from the output video image system are electronically converted into an image of the new video image system with different signal levels (corresponding to the calculations or proportions described above) mixed.
  • FIG. 16 shows a transformation device 100 operating on a digital basis for producing a second image sequence T on a second recording medium M ⁇ with a second frame rate f ⁇ from a first image sequence S recorded on a first recording medium M s the first frame rate f s is shown schematically as a block diagram of function modules.
  • the starting point is a video recording S generated on an videotape using an NTSC video camera 101 with a frame rate of nominally 30 (real 60) frames per second. This is transferred to the transformation device 100.
  • a playback device (a first video recorder) 102 also operating according to the NTSC standard, with a control module 102a, a central timer 103, the output of which has control inputs of the other modules (with the exception of 108 and 109 and the video camera 101) and the playback device 112, which do not belong to the device 100), a central processing unit (microcontroller) 104, a first serial frame
  • a digital mixing device 107 with two separately controllable channels 107a, 107b, connected to the data outputs of the memories 105 and 106 and to an output of the processing unit 104 third serial full-frame memory 110 connected on the input side to the data output of the mixing device 107, an input keyboard 108 connected to an input of the processing unit 104 and a monitor 109 connected to an output of the calculation unit 104 as well as a recording device operating according to the PAL standard (a second video rec order) lll with a control module purple.
  • PAL standard a second video rec order
  • a video tape M ⁇ recorded in this video recorder 111 in PAL standard with a nominal 25 (real 50) frames per second with a target image sequence T is finally available - after output from the transformation device 100 - for playback of the recording via a PAL playback device 112 .
  • the video tape M s is inserted into the video recorder 102, and the input unit 108 programs the calculation unit 104 for the transformation process in accordance with the conversion scheme NTSC-PAL described in detail above made and, if necessary, control data (offset or the like) entered. Then the timer 103 and (synchronized via this) the video recorders 102 for playback and 111 for recording are started.
  • the playback operation of the video recorder 102 - in an operating mode which allows single image processing with the calculation unit 104 and the image memories 105, 106, 110 - is controlled by the processing unit 104 (in cooperation with the external timer 103).
  • a (j-th) image is transferred to the first frame memory 105.
  • the next required ([j + l] th) image of the source image sequence appears on the video recorder 102, this is reloaded into the second frame memory 106, and at the same time the (j + l) th image is stored in the memory 105 .
  • Two images of the source video recording S required for the synthesis of the i-th target image are thus available at any time in a form suitably stored for digital processing.
  • the processing unit 104 determines, based on a clock signal from the timer 103, based on the value of j and the program data of the transformation program for the synthesis of the i-th image stored in table form in the memory 104a PAL standard sets the weighting coefficients C- ⁇ s and C j + 1 s for the j-th and (j + l) -th picture in the NTSC standard and adjusts the signal levels of channels 107a and 107b accordingly. The contents of the memories 105 and 106 are then because weighted with the set level, added 107 pixel by pixel in the mixing device and the result stored in the third frame memory 110. From there, the i-th image of the PAL image sequence synthesized in this way is recorded by the second video recorder 111 in response to a clock signal from the timer 103.
  • the synthesized images can be observed on the monitor 109, and the transformation can be influenced manually via the keyboard 108 if this appears to be necessary.
  • FIG. 17 shows a transformation device 200 which partly uses conventional photo-technical methods for producing a second image sequence T 'on a second recording medium F ⁇ . with a second frame rate f ⁇ . and a second corresponding image interval IIII from a first image sequence S 'recorded on a first recording medium F s ⁇ with a first frame rate fg. and a first corresponding image interval l s .
  • the starting point is, for example, an archive film recording S 'generated by means of a film 16 camera 201 with a frame rate of 16 frames per second on cinema film F s '. This is transferred to the transformation device 200.
  • this comprises a timer 202, a central processing unit (microcontroller) 203, a transformation table memory 203a, an input keyboard 204 connected to an input of the processing unit 203 and one with an output of the processing unit Unit 203 connected monitor 205, via which the transformation process can be controlled and tracked.
  • the device 200 also has a photo-technical mixed-copy or double exposure device 206, which is known as such and has two separately time-controllable exposure devices 206a, 206b, a transport device 206c for the original film, which is connected via two control inputs to an output of the calculation unit 203 F p . and a transport device 206d for the copy film F ⁇ . on.
  • a film F ⁇ 'exposed in the mixed copying device for example in film 24 standard with 24 frames per second with a target picture sequence T', is finally - after output from the transformation device 200 - available for reproduction via a film 24 projector 207.
  • the original film F s ' is inserted into the mixed copying device 206 and the input unit 204 programs the processing unit 203 for the transformation process (corresponding to the conversion scheme Film-16-Film-24 described in detail above).
  • the timer and (synchronized via this) the transport devices 206c and 206d for the original film or the film to be exposed in accordance with the Film-24 standard are then started.
  • the film feed of the two films is controlled in such a way that photo-technical single image processing in the mixing copier device 206 is possible in such a way that two adjacent images B -, - S ⁇ and BJ +1 g. of the original film F s ' on a picture B j _ ⁇ . of the film to be exposed.
  • the mixed copier is constructed in such a way that one of two successive images of the original film is in an exposure device 206a or 206b at any time. It is assigned a two-channel exposure time control 206e, which is connected to the output of the processing unit 203.
  • the processing unit 203 calls for a clock signal from the timer 202, starting from the value for j and the stored value, determined by an internal image counter (not shown in the figure) or transmitted by a counter on the transport device 206c or 206d ⁇ saved program data of the transformation program for the synthesis of the i-th picture in film 24 standard the intensity weighting coefficients C ⁇ s stored in the memory 203a. and C-: +1 s , for the jth and (j + l) th images in Film 16 standard and determines the exposure times of the exposure devices 206a, 206b accordingly. Thereupon, exposure of the ith image of the target sequence T 'takes place via the exposure time control 206e and the exposure devices 206a, 206b, and the films are transported further.
  • a video recording device for recording the synthesized images and their reproduction via the monitor 205 and a control with an operating keyboard for optionally manually influencing the mixing process can additionally be provided.
  • An intensity-controlled device in which the weighting factors are implemented by light attenuation corresponding to their numerical value, can also be provided as the exposure device.
  • the processing unit with associated periphery can be a microprocessor-controlled assembly, such as a personal computer.
  • the processing and / or the production of image sequences present on photo material is also possible digitally with a device similar to that shown in FIG. 17.
  • this device is possibly on the input side around an A / D image converter (for example a film projector and a video camera or a CCD array with an image recording surface for recording the projected images in the projection area) and / or on the output side around a film recording device
  • a / D image converter for example a film projector and a video camera or a CCD array with an image recording surface for recording the projected images in the projection area
  • To add a film recording of the synthesized image sequence for example from a monitor (with the highest possible resolution).
  • the use of a digitally controlled laser or holographic exposure apparatus or an optical printer (also known as such) or an optical printer can be expedient.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer, insbesondere zur Erzeugung des visuellen Eindrucks eines eine zeitliche Dimension aufweisenden Ereignisses bei einem Betrachter dienenden, zweiten Bildsequenz (Ziel-Bildsequenz) mit einer zweiten Bildwechselfrequenz und einem zweiten entsprecheden Bildintervall aus einer ersten Bildsequenz (Quell-Bildsequenz) mit einer ersten Bildwechselfrequenz und einem ersten entsprechenden Bildintervall, bei dem mindestens ein Teil der Bilder der Ziel-Bildsequenz durch additive Überlagerung von mindestens zwei einander zeitlich benachbarten, mit einem Intensitäts-Gewichtungsfaktor bewerteten Bildern der Quell-Bildsequenz gewonnen wird, wobei alle Bilder der Ziel-Bildsequenz durch Überlagerung von mindestens zwei, mit bildweise individuell errechneten Intensitäts-Gewichtungsfaktoren bewerteten, Bildern der Quell-Bildsequenz gewonnen werden.

Description

Bildtransferverfahren und -Vorrichtung
Hintergrund der Erfindung
In der Film- und Fernsehbranche existieren mehrere ver¬ schiedene Normen für Bildsysteme, in denen u.a. festge¬ legt wird, wie bewegte Vorgänge mittels einer notwendiger¬ weise diskreten Anzahl von Einzelbildern auf Video oder Film aufgezeichnet werden. Es besteht ständig der Bedarf, Bildmaterial eines bestimmten Bildsystems in einem Projek- tionssystem wiederzugeben, das für eine andere Bildnorm ausgelegt ist. Dieses Bildmaterial muß deshalb zuerst für das Bildsystem der Projektion bzw. Wiedergabe aufbereitet werden. Diesen Vorgang bezeichnet man als Bildtransfer.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Transfer von Fernseh-, Computer- oder Filmbildern, die in einem speziellen AufZeichnungssystem (das heißt mit einer spe¬ ziellen Anzahl von Bildern pro Sekunde) erzeugt wurden, in ein Projektionssystem, das für ein anderes Aufzeichnungs- system ausgebildet ist (eine andere Anzahl von Bildern pro Sekunde hat). In dieser Anmeldung werden diese unter¬ schiedlichen Aufzeichnungssysteme als "Bildsyste e" bezeichnet.
Es gibt sechs hauptsächliche Bildsysteme. Dies sind die folgenden:
1. NTSC-TV: 60 Bilder/s ("Amerikanischer" Standard), 2. PAL TV: 50 Bilder/s ("Europäischer" Standard),
3. Film 16: 32 Bilder/s (Archivfilme),
4. Film 24: 48 Bilder/s (Kinofilm-Standard),
5. Film 60: 120 Bilder/s ( "Showscan"-System) ,
6. Computer-Bilder: Programmierbare Anzahl von Bildern/s.
Jedes dieser Bildsysteme wird nachfolgend genauer erläu¬ tert.
1. NTSC-Fernsehen: NTSC hat nominell 30 "Bilder" pro Se- künde. Jedes Bild enthält jedoch zwei als "Felder" be¬ zeichnete, separate Halbbilder. Diese beiden Felder bauen ein NTSC-Videobild derart auf, daß das erste Halbbild die Bildinformation für alle Zeilen mit ungerader Ordnungsnum¬ mer, das zweite Halbbild die Bildinformation für alle übrigen Zeilen, also mit gerader Ordnungsnummer, liefert. NTSC-Videobilder werden deshalb auch als "interlaced" (verschachtelt, verwoben) bezeichnet. Daher muß, weil je¬ des Feld ein anderes Zeitintervall repräsentiert, jedes Feld als ein separates Bild betrachtet werden. Daher soll¬ te davon ausgegangen werden, daß NTSC 60 Bilder pro Sekun- de hat.
2. PAL-Fernsehen: PAL hat nominell 25 "Bilder" pro Sekun¬ de. Wie bei NTSC enthält jedoch jedes Bild zwei getrennte Bilder, die als "Felder" bezeichnet werden und "interlaced" Bilder sind. Wiederum muß, weil jedes Feld ein anderes Zeitintervall repräsentiert, jedes Feld als separates Bild betrachtet werden. Es sollte daher davon ausgegangen werden, daß PAL 50 Bilder/s hat.
3. Film 16: Vor der Einführung des Tonfilms produzierte Filme wurden mit 16 "Bildern" pro Sekunde photographiert. Diese Bilder sind wirklich zu sehen, wenn man einen Film¬ streifen eines Archivfilms betrachtet. Jedoch gab es wäh¬ rend der Filmaufzeichnung und - projektion tatsächlich 32 Bildwechsel pro Sekunde, aber nur 16 dieser Wechsel stell¬ ten Bilder dar. Die anderen 16 Wechsel führten zu einem schwarzen "Bild", welches das Ergebnis eines geschlossenen Verschlusses während des Transports des Filmstreifens war. Sie sind auf dem Filmmaterial als unbelichtete Streifen oder Balken zwischen den belichteten Bildern zu erkennen. Bei der Analyse des Bewegungseffekts im Film spielen diese unsichtbaren "schwarzen Bilder" dieselbe Rolle wie sicht¬ bare Bilder. Daher sollte davon ausgegangen werden, daß der "Archivfilm" 16 32 Bilder pro Sekunde hat.
4. Film 24: Film 24 hat nominell 24 "Bilder" pro Sekunde. Diese Bilder können auch tatsächlich gesehen werden, wenn man einen Filmstreifen betrachtet. Wie beim Film 16 gibt es jedoch während der Filmaufzeichnung und -projektion ratsächlich die doppelte Anzahl von Bildern, hier also 48 scheinbare Bilder pro Sekunde. Nur 24 dieser Wechsel stellen neue Bilder dar. Die anderen 24 Wechsel führen zu einem "schwarzen Bild", welches das Ergebnis eines während des Filmtransports geschlossenen Verschlusses ist. Es sollte daher davon ausgegangen werden, daß Film 24 48 Bil- der pro Sekunde hat.
5. Film 60: Der "Showscan"-Film hat nominell 60 "Bilder" pro Sekunde. Diese Bilder sind auch tatsächlich zu sehen, wenn man einen Filmstreifen betrachtet. Während der Film- aufZeichnung und -projektion gibt es 120 Änderungen des Bildes pro Sekunde, aber nur 60 dieser Bildwechsel stellen Bilder dar. Die anderen 60 Änderungen führen zu einem schwarzen Bild, was das Ergebnis eines während des Trans¬ portes des Filmstreifens geschlossenen Verschlusses ist. Es sollte daher davon ausgegangen werden, daß Film 60 120 Bilder pro Sekunde hat.
6. Computerbilder: Computerbilder sind künstlich erzeugte Bilder, die nicht die Realität "photographieren" . Die Be- wegung (Animation) ist ein berechneter Vorgang, der für ein beliebiges Bild- bzw. Bildwechselsystem entworfen wer- den kann. Wenn Computerbilder für ein spezielles Bildsy¬ stem entworfen werden und in ein anderes Bildsystem zu übertragen sind, müssen sie wie ein eigenes Bildsystem be¬ handelt werden.
Hochauflösendes ("high-definition" ) Fernsehen als Fernse¬ hen der Zukunft ist eine Verbesserung des NTSC- und PAL- Standards und arbeitet mit einer exakten Anzahl von Bil¬ dern pro Sekunde(exakt 60 oder 50 Bilder pro Sekunde). NTSC und PAL besitzen eine von 60 bzw. 50 Bildern pro Se¬ kunde geringfügig abweichende Bildrate. Wichtig für den Bildtransfer zwischen diesen beiden Systemen ist jedoch, daß 60 NTSC Bilder und 50 PAL-Bilder exakt die gleiche Zeitdauer beanspruchen, eben nahezu eine Sekunde (exakt 1,0010 s) .
Solange aufgezeichnete Bilder in demjenigen Bildsystem wiedergegeben werden, in dem sie ursprünglich aufgezeich¬ net wurden, ist die Wirkung der Bewegung auf dem Schirm in jedem Falle mehr oder weniger befriedigend.
Bei der Aufzeichnung von Original-Bildern werden die be¬ sten Ergebnisse hinsichtlich der Wiedergabe von Bewegungen mit NTSC und Film 60 erzielt, weil diese Bildsysteme die höchste Anzahl von Bildern pro Sekunde haben. Je größer die Anzahl von Bildern pro Sekunde ist, desto besser nimmt das menschliche Auge den Bewegungseffekt wahr, d.h. die Bewegung ist fließend.
Das schlechteste Original-Bildsystem zur Aufzeichnung ei¬ ner Bewegung ist Film 16. Im Falle von Film 16 kann jedoch der tatsächliche Bewegungseffekt auf Originalfilmen (bei 32 Bildern/s) nicht mehr gesehen werden, weil die ur¬ sprünglichen Geräte zur Bildprojektion nicht mehr existie¬ ren. Der "Beschleunigungs-"effekt bei Archivfilmen ist das Ergebnis der neuzeitlichen Projektion bei 48 Bildern pro Sekunde (Film 24). Diese Erfindung bietet eine Möglich¬ keit, bei diesen Filmen die ursprüngliche Bewegung zu re¬ konstruieren.
Während Film- und Fernsehwiedergaben treten zwei Arten von Verzerrung bzw. Bildstörung auf. Eine Art von Verzerrung ist das sogenannte "strobe-flicker" , und die zweite Art von Verzerrung wird als "jitter" bezeichnet. Strobe- flicker ist einzig und allein auf eine für das Erzielen einer fließenden Bewegung zu niedrigen Bildrate bei der Aufnahme oder Projektion zurückzuführen. Aufgrund der un¬ terschiedlichen Basistechnologien von Film und Video er¬ scheinen auf Filmleinwänden bzw. Fernsehmonitoren ver¬ schiedene Arten von "strobe-flicker". Diese Art von Stö- rung hat jedoch nichts mit den Effekten zu tun, die bei dem Transfer von Bildern von einem Bildsystem in ein ande¬ res Bildsystem entstehen.
Bildzittern ("image jitter") dagegen entsteht durch die bisher angewandten - rein mechanischen - Verfahren des Bildtransfers: Das systematische Auslassen oder Wiederho¬ len einzelner Bilder des Ausgangssystems im Zielbildsystem führt zu Unterbrechungen der aufgezeichneten Bewegung.
Da sich diese Störung in Abhängigkeit der Bildraten in mehr oder weniger sehr kurzen Abständen wiederholt, ent- steht der Eindruck eines wackelnden, zittrigen Bildes. Die US-Patente 1,815,455 (Waller) und 5,153,620 (Songer) ver¬ suchen das "strobe-flicker" zu entfernen. Obwohl - wie oben erwähnt - "strobe-flicker" nicht durch Bildtransfer entsteht, erscheint eine kurze Diskussion der beiden Pa¬ tente erforderlich, da sie Methoden beschreiben, die nur scheinbar mit denjenigen der vorliegenden Erfindung ver¬ wandt sind.
Das Verfahren nach Waller versucht, den "strobe-flicker" durch Darstellung der unmittelbar vorhergegangenen Bilder und der unmittelbar nachfolgenden Bilder auf einem Bild zu verringern. Diese Überlagerung führt zu einem interessan¬ ten visuellen Effekt: einer "Auffächerung" der Bewegung in jedem Bild.
Dieser Auffächerungs-Effekt löst jedoch die "strobe- flicker"-oder "jitter"- Probleme nicht. Das Patent von Songer beschreibt die Überlagerung zweier Bilder zu einem Bild mit gleichem Verhältnis als einen Versuch, den "strobe-flicker" bei der Filmprojektion zu vermindern. Ei¬ ne solche Überlagerung führt zu verschwommenen ("blurred") Bildern und löst weder die "strobe-flicker"- noch die "jitter"-Probleme.
Die Verfahren nach Waller und Songer zielen nicht darauf ab, das erzeugte Bildmaterial in einem anderen Bildsystem wiederzugeben, da die Anzahl der Bilder pro Zeiteinheit nicht verändert wird. Doppel- oder Mehrfachbelichtungen bei gleichbleibender Bildrate können das Bildtransfer- Problem nicht lösen und führen darüberhinaus zu einer qua- litativen Verschlechterung (Unscharfe) des erzeugten Bild¬ materials im Vergleich zum Ausgangsmaterial.
Heutzutage werden in jedem Bildsystem Bilder wiedergege- ben, die ursprünglich in anderen Bildsystemen aufgenommen wurden. Wenn die ursprüngliche Anzahl von Bildern einfach mechanisch im neuen Bildsystem projiziert wird (wie im Falle des Archiv-Films 16), treten ernsthafte Störungen in der Wiedergabe von Bewegung und Ton auf. Beispielsweise würde die Wiedergabe eines ursprünglich in NTSC aufge¬ zeichneten Videos im PAL-Syste verlangsamt erscheinen und die Wiedergabe eines ursprünglich in PAL aufgenommenen Vi¬ deos in einem NTSC-System würde beschleunigt erscheinen. Um den ursprünglichen Bewegungseindruck zu erhalten, ist es erforderlich, die Anzahl von Bildern des Aufzeichnungs¬ materials an die Anzahl von Bildern anzupassen, die für das System erforderlich ist, auf dem das aufgezeichnete Material wiedergegeben wird. Dieser Vorgang der Bildzahl¬ einstellung wird als Transformation oder Transfer be- zeichnet. Die bisherigen Methoden der Transformation von Bildern aus einem Bildsystem in ein anderes Bildsystem führen zum Bildzittern ("jitter"). Die Ursachen dafür wer¬ den nachfolgend genauer erläutert:
Wenn man einen Gegenstand mit dem Auge betrachtet, sieht man normalerweise ein Bild zu einem Zeitpunkt. Dieses Bild ist in fließender Bewegung. Es gibt jedoch keine Technik, um diese Art von Bild aufzunehmen. Stattdessen wird eine Bewegung als eine Folge von getrennten Standbildern aufgezeichnet. Um einen fließenden Eindruck einer Bewegung auf dem Schirm zu erzielen, muß ein ununterbrochener Fluß dieser (vorzugsweise mindestens 60) Standbilder beobachtet wer¬ den, um die Illusion einer fließenden Bewegung zu erzeu- gen. Das ist die Grundlage jedes Bild- bzw. Bildwechselsy¬ stems. Jede Unterbrechung des Bildflusses (etwa durch feh¬ lende oder wiederholte Bilder oder eine ungenaue zeitliche Zuordnung eines Bildes) bewirkt eine Störung in der visu¬ ellen Wahrnehmung der Bewegung. Die Entfernung eines Bil- des verursacht eine Lücke in der Bewegung, und die Wieder¬ holung eines Bildes verursacht ein "Einfrieren" der Bewe¬ gung. Um diese und weitere Probleme, die durch die mecha¬ nischen Übertragungstechniken verursacht werden, verein¬ facht darzustellen, wird das Beispiel des Zifferblatts ei- ner Uhr verwendet.
Gegenstand der Betrachtung ist der Sekundenzeiger einer Uhr. Es sei angenommen, daß dieser Sekundenzeiger mit ei¬ nem Bildsystem gefilmt wird, welches nur ein Bild pro Se- künde aufnimmt, und daß eine Zeitspanne von vier Sekunden untersucht wird. Jedes Bild des aufgezeichneten Materials wird einen Schritt des Sekundenzeigers darstellen. Wenn dieses Material mit einem System projiziert wird, dessen Projektion drei Bilder des Materials während einer Zeit- spanne von vier Sekunden erfordert (bei dem daher jedes Bild während 1,33 Sekunden projiziert wird) und ein mecha¬ nisches Transfer-Verfahren verwendet wird, wird ein Bild des aufgezeichneten Materials entfernt. Damit wird ein Schritt des Sekundenzeigers entfernt. Auf dem Schirm wird ein Sprung in der Bewegung des Sekundenzeigers erscheinen. Dieser Sprung wird durch das fehlende Bild (den entfernten Schritt) verursacht. Benutzt man dasselbe Beispiel, repräsentiert, wenn die ur¬ sprüngliche Aufnahme in einem Bildsystem vorgenommen wur¬ de, das drei Bilder in vier Sekunden aufnimmt, jedes Bild des aufgenommenen Materials 1,33 Schritte des Sekunden- zeigers. Wenn dieses Material in einem System wiedergege¬ ben wird, bei dem für die Projektion vier Bilder des Mate¬ rials in einer Zeitspanne von vier Sekunden erforderlich sind und ein Verfahren der mechanischen Transformation an¬ gewandt wird, muß eines der Bilder des aufgezeichneten Ma- terials wiederholt werden. Es muß somit ein Schritt des Sekundenzeigers wiederholt werden. Auf dem Schirm wird ein "Einfrieren" (freeze) in der Bewegung des Zeigers erschei¬ nen. Dieses "Einfrieren" wird durch den wiederholten Schritt verursacht.
Abgesehen vom Springen oder Einfrieren repräsentieren die verbleibenden Bilder in beiden Beispielen auch eine inkor¬ rekte visuelle Information. In dem Falle, in dem Bilder entfernt werden (beim "Sprung") wird jedes Bild während 1,33 Sekunden projiziert, aber der tatsächlich in diesem Bild gezeigte Vorgang dauert nur eine Sekunde. In dem Fal¬ le, in dem Bilder wiederholt werden (dem "Einfrieren") wird jedes Bild während einer Sekunde projiziert, aber der im Bild gezeigte Vorgang währt tatsächlich 1,33 Sekunden.
Somit repräsentiert bei Verwendung mechanischer Transfer- Verfahren keines der transformierten Bilder die korrekte Zeit und Bewegung. Alle durch die mechanische Transforma¬ tion verursachten Störungen werden als "jitter" bezeichnet. Obgleich keines der vorhandenen Bildsysteme mit 1 oder 1,33 Bildern/s arbeitet, sondern mit 32, 48, 50 oder 60 Bildern/s, verursachen mechanische Transforma¬ tionsverfahren bei den üblichen Bildsystemen dieselben "jitter"-Effekte wie oben beschrieben.
Obgleich durch viele Firmen in der Welt verschiedenste Versuche unternommen wurden, um das "jitter"-Problem zu lösen, wurde keine befriedigende Lösung für dieses Problem gefunden.
Die US-Patente 3 511 567 (Dejoux) und 4 889 423 (Trumbull) beziehen sich auf die Bildtransformation in der Kino- und Fernsehindustrie. Der Inhalt dieser Patente wird durch Be¬ zugnahme in die vorliegenden Ausführungen eingeschlossen. Da diese Transformationen auf der Entfernung oder Wieder- holung von Bildern beruhen, werden diese Verfahren in die¬ ser Anmeldung als mechanische Transformationsverfahren be¬ zeichnet. Diese Druckschriften beschreiben Transforma¬ tionsverfahren, die auf dem folgenden Prinzip beruhen: Wenn es im ursprünglich aufgenommenen Material zu viele Bilder gibt, werden überschüssige Bilder entfernt. Wenn es im ursprünglich aufgenommenen Material nicht genug Bilder gibt, müssen bestimmte Bilder wiederholt werden, um die benötigte Bildzahl bereitzustellen.
Der im Patent von Dejoux beschriebene Transformationsvor¬ gang wurde viele Jahre in der Fernsehindustrie prakti¬ ziert. Dieses Transformationsverfahren löst jedoch nicht das " itter"-Problem. Im Gegenteil erzeugt das Dejoux- verfahren praktisch ein "jitter".
Trumbull beschreibt ein Verfahren zur Transformation einer Bewegung mit hoher Bildwechselrate in eine Bewegung mit niedriger Bildwechselrate. Dies wird durch Überlagerung einiger Bilder und Entfernen einiger Bilder bewerkstel¬ ligt. Das Verfahren von Trumbull kann das "jitter"-Problem nicht lösen, weil die zeitlichen Beziehungen bzw. das Ti- ming des ursprünglichen Bildsystems nicht erhalten blei¬ ben. Im Vergleich zu dem Verfahren nach Dejoux weist der durch das transformierte Bildmaterial dargestellte Bewe¬ gungsvorgang lediglich eine quantitativ unterschiedliche Zeitverschiebung bzgl. der Original-Bewegung auf. Beide Verfahren zerstören beim Transfer die zeitlichen Beziehun¬ gen der Bilder des Ausgangsmaterials und erzeugen damit ein "zitterndes" Bewegtbild.
Dieses Problem soll mittels eines weiteren Beispiels er- läutert werden:
Figur 1 stellt eine Folge von vier Bildern dar, welche durch eine Film-Belichtung von vier Bildern eines Filmes in bezug auf ein Bildfeld, das aus einem sich bewegenden kreisförmigen Objekt besteht, erzeugt würde. Zur Erleich¬ terung sind die Zeitdauern in Grad (°) angegeben, wobei 360° eine Folge von vier Bildern darstellt, die einer Zeitspanne von 1/6 s entspricht. Wie in Figur 1 darge¬ stellt, bildet sich das kreisförmige sich bewegende Objekt entsprechend seiner Bewegung während des Zeitintervalls der Bildbelichtung (45° oder 1/48 s) als ein langgestreck¬ tes Bild ab. Die Zentren jeder der dargestellten vier Filmbilder sind voneinander um einen gleichen zeitlichen Abstand (oder Winkel) entfernt, der der Bildwechselrate entspricht. Da angenommen wird, daß das Objekt einer gleichförmigen linearen Bewegung unterliegt, sind die Ab- 18265 PCIYDE94/01500
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stände zwischen den Mittelpunkten des Objekts oder den zeitlich benachbarten Bildern gleich, und es gibt einen gleichen Abstand zwischen Abbild-Kanten in zeitlich be¬ nachbarten Bildern. Wenn die Bilder entsprechend der Auf- nahmenorm Technik betrachtet werden, nimmt ein Betrachter das Objekt als sich in einer gleichförmigen linearen Bewe¬ gung befindlich wahr.
Figur 2 stellt die Folge von Filmbildern dar, die sich er- geben würde, wenn dasselbe kreisförmige Objekt mit gleich¬ förmiger linearer Bewegung in einer Videoaufzeichnung mit 60 Bildern pro Sekunde aufgezeichnet und unter Verwendung eines bekanntenVerfahrens inKinofilm (Film 24) transformiert würde. Aus Figur 2 ist zu erkennen, daß die Objektabbil- düngen in jedem der vier Bilder bezüglich der Bilder ge¬ streckt sind, die durch die ursprüngliche Belichtung unter Verwendung der Filmtechnik erhalten worden wären, und daß die Abbilder auf dem Bild 1 und dem Bild 2 einander über¬ lappen, während das Abbild auf dem Bild 2 deutlich vom Ab- bild auf dem Bild 3 getrennt ist. Wenn dieser Film unter Verwendung eines Film24-Projektors betrachtet wird, nimmt der Betrachter eine langsamere Ob ektbewegung während des Überganges zwischen den Bildern 1 und 2 und eine beschleu¬ nigte, ungleiche Objektbewegung während des Überganges von Bild 2 zu Bild 3 wahr, was ihm den Eindruck eines Bildzit- terns ("jitter") gibt.
Vor der vorliegenden Erfindung basierten alle vorhandenen
Verfahren für den Bildtransfer, etwa zwischen NTSC und PAL, auf mechanischen Grundlagen. Dies bedeutet, daß immer entweder ein Bild entfernt oder wiederholt wird. In den jüngsten, verbesserten Verfahren zur mechanischen Trans¬ formation konzentrieren sich alle Anstrengungen auf das "Glätten" entweder des Loches oder der Einfrierung. Diese Glättungsverfahren lösen jedoch das Problem nicht in ade- guater Weise. Ein Glätten des "jitter" führt zu einer Ver¬ ringerung der Schärfegualität und löst nicht das Problem, daß jedes Bild eine unkorrekte Zeitbeziehung aufweist.
Um einen korrekten Zeit-Bewegung-Bezug zu erhalten, ohne "jitter" zu verursachen, ist es erforderlich, ein Transformationsverfahren zu schaffen, welches Bilder im Transformations-Aufzeichnungsmedium erzeugt, die mit den im ursprünglichen System aufgenommenen Bildern überein¬ stimmende Eigenschaften haben. In allen Fällen ist es er- forderlich, vollständig neue Bilder zu erzeugen. Diese Er¬ findung bezieht sich auf Transformations- bzw. Transfer¬ verfahren, die die ursprünglichen Zeit-Bewegungs- Relationen erhalten.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Transfor¬ mieren von Bildern aus einem ersten Bildsystem in ein zweites Bildsystem, welches keine Bildstörungen und Zeit- Veränderungen bzgl. der Bewegtbildinformation verursacht, wie dies bei den vorbekannten mechanischen Transferverfah¬ ren der Fall ist. Eine erste Sequenz aus dem ersten Bild¬ system (d.h. dem Bildsystem der ursprünglichen Aufnahme) enthält eine Mehrzahl von Bildern. Analog enthält eine zweite Sequenz aus dem zweiten Bildsystem (d.h. die neu zu erzeugende Bildsequenz) eine Mehrzahl von Bildern. Je- des Bild für das neu konstruierte zweite Bildsystem wird durch additive Überlagerung von mindestens zwei Bildern aus dem ersten Bildsystem in einem speziellen Verhältnis zueinander derart, daß die zeitlichen Abstände der Bilder der ersten Sequenz zu dem neu aufgebauten Bild durch indi¬ viduelle Gewichtungsfaktoren reflektiert werden, aufge¬ baut. Auf diese Weise werden die Bilder aus dem ersten Bildssytem in einer glatten, fließenden Weise zum zweiten Bildsystem derart kombiniert, daß Bildzittern ("jitter"), Einfrierungen und Sprünge ausgeschlossen werden. Dieses Bildtransferverfahren kann beispielsweise zur Transforma¬ tion von Bildern zwischen den folgenden Bildsystemen ver¬ wendet werden: NTSC-Fernsehen, PAL-Fernsehen, Film 16, Film 24, Film 60 ( "Showscan"-System) und Computergraphik.
Beim Verfahren entsprechend der Erfindung wird im allge¬ meinen jedes Bild der Zielsequenz komplett neu aufgebaut und keines der ursprünglich vorhandenen Bilder ist als solches Teil der Zielsequenz. Dazu müssen für jedes zu er- zeugende Bild der Zielsequenz diejenigen beiden Bilder der Ausgangssequenz gefunden werden, die diesem Bild bzgl. des Zeitpunktes, den ein Bild bei der Aufnahme repräsentiert, am ähnlichsten sind. Ebenso ist der Grad der zeitlichen Übereinstimmung zwischen diesen Bildern zu ermitteln. Die- ser Grad der zeitlichen Übereinstimmung legt den Prozent¬ satz fest, mit dem ein Bild der Ausgangssequenz an der Er¬ zeugung des neuen Bildes der Zielsequenz teilnimmt. Dieser Prozentsatz ist - im Gegensatz zu den bisher exisitieren- den Verfahren - für die einzelnen Bilder einer bestimmten Folge von Bildern (nachfolgend: Basis-Bildsequenz) varia¬ bel. Als Verfahren zur Erzeugung eines neuen Bildes kommen entweder Doppelbelichtung (Film) oder elektronische Bild¬ mischung (Video) zum Einsatz. Bei diesen beiden Verfahren muß die Gewichtung der Ausgangsbilder jeweils mit spezifi¬ schen Mitteln realisiert werden.
Auch das Bildtransferverfahren dieser Erfindung sieht vor, daß einzelne Bilder der Ausgangsbildsequenz bei der Erzeu¬ gung der Zielsequenz nicht berücksichtigt werden. Dies ge¬ schieht jedoch völlig im Einklang mit den Zielen dieser Erfindung, also ohne eine Unterbrechung des bei der Wie¬ dergabe wahrgenommenen Bewegungseindrucks. Und zwar dann, wenn diese Bilder vollständig in dem Zeitintervall liegen, das durch ein "schwarzes Bild" des Zielsystems repräsen¬ tiert wird, oder wenn sie nicht zu denjenigen beiden Bil- dem gehören, die einem zu erzeugenden Bild zeitlich be¬ nachbart sind. Damit bleibt in der Praxis das Auslassen eines Bildes einer Ausgangsbildsequenz auf diejenigen Transferkonstellationen beschränkt, in denen das Ausgangs- system ein Bildsystem mit hoher Bildrate und das Zielsy- stem ein Film-Bildsystem mit niedriger Bildrate ist (z.B. von NTSC nach Film-16).
Kurze Beschreibung der Abbildungen
Die vorteilhaften Aspekte der Erfindung werden durch eine Betrachtung in Verbindung mit der folgenden genauen Be¬ schreibung und den beigefügten Zeichnungen deutlicher, von denen
Fig. 1 eine Darstellung ist, die das Bild eines sich gleichförmig bewegenden kreisförmigen Objekts darstellt, wie dieses in aufeinanderfolgenden Bildern eines Kinofilms erscheinen würde,
Fig. 2 eine Darstellung ist, die das Bild des sich bewe- genden kreisförmigen Objekts darstellt, wie es auf Kinofilm erscheinen würde, wenn es durch Transformation von Fern¬ sehsignalen unter Verwendung eines bekannten Transferver¬ fahrens auf diesen übertragen worden wäre,
Fig. 3 eine Darstellung, die das Bild des sich bewegenden kreisförmigen Objekts zeigt, wie es auf Kinofilm erschei¬ nen würde, wenn es aus einer Fernsehaufzeichnung in Über¬ einstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorlie¬ genden Erfindung übertragen wird,
Fig. 4a ein Timing-Diagramm ist, welches das NTSC- Bildsyste darstellt,
Fig. 4b ein Timing-Diagramm ist, welches das PAL- Bildsystem darstellt,
Fig. 5 ein "Rotierender-Keil"-Diagramm ist, welches das NTSC- und PAL-Bildsystem und die Zeitfolgebeziehung zwi¬ schen diesen darstellt,
Fig. 6 ein "Rotierender Keil"-Diagramm ist, welches das NTSC- und Film 24-Bildsystem und die Zeitfolgebeziehung zwischen diesen darstellt,
Fig. 7 ein "Rotierender-Keil"-Diagramm ist, welches das Film 60- und Film 24-Bildsystem und die Zeitfolgebeziehung zwischen diesen darstellt, Figur 8 ein "Rotierender-Keil"-Diagramm ist, welches das Film 60- und Film 16-Bildsystem und die Zeitfolgebeziehung zwischen diesen darstellt,
Figur 9 ein "Rotierender-Keil"-Diagramm ist, welches das Film 60- und PAL-Bildsystem und die Zeitfolgebeziehung zwischen diesen darstellt,
Fig. 10 ein "Rotierender-Keil"-Diagramm ist, welches das Film 24- und Film 16-Bildsystem und die Zeitfolgebeziehung zwischen diesen darstellt,
Fig. 11 ein "Rotierender-Keil"-Diagramm ist, welches das NTSC- und Film 16-Bildsystem und die Zeitfolgebeziehung zwischen diesen darstellt,
Fig. 12 ein "Rotierender-Keil"-Diagramm ist, welches das PAL- und Film 16 Bildsystem und die Zeitfolgebeziehung zwischen diesen darstellt, und
Fig. 13 ein "Rotierender-Keil"-Diagramm ist, welches das PAL- und Film 24-Bildsystem und die Zeitfolgebeziehung zwischen diesen darstellt,
Fig. 14 ein "Rotierender-Keil"-Diagramm ist, welches das NTSC- und Film 60-Bildsystem und die Zeitfolgebeziehung zwischen diesen darstellt,
Fig. 15 ein "Rotierender-Keil"-Diagramm ist, welches das NTSC- und PAL-Bildsystem mit einer durch einen Offset der Start-Zeiten veränderten Zeitfolgebeziehung zeigt, Fig. 16 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Vorrich¬ tung entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfin¬ dung ist und
Fig. 17 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Vorrich¬ tung entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfin¬ dung ist.
(In den Figuren 6 bis 14 stellen die vertikal schraffier- ten Kreissegmente schwarze, unbelichtete "Bilder" dar.)
Beschreibung der Erfindung
In Bildern, die durch das mechanische Transferverfahren transformiert wurden, existiert kein "jitter", wenn es auf dem Film oder Band keine aufgezeichnete Bewegung gibt, d.h. wenn es keine Bewegung gibt. Das Bildzittern ("jit¬ ter") wird nur dann sichtbar, wenn eine Bewegung auftritt. Dies erklärt, warum bestimmte projizierte Szenen einen gu¬ ten oder schlechten optischen Eindruck erwecken. Infolge vieler variierender Einflüsse (z.B. Schwenks, Neigung, Zoom der Kamera etc.) ist es sehr schwierig, die Intensi¬ tät des "jitter" zu bestimmen. Eine nachträgliche Korrek- tur ist deshalb schwierig, weil die aufgezeichneten Bilder individuelle Standbilder sind, die keine "sichtbare" mat¬ hematische Information über Bewegung und Zeit enthalten.
Figur 3 ist eine Darstellung eines Verfahrens entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung, bei dem die
Belichtungsintensitäten zeitlich benachbarter NTSC- Fernsehbilder entsprechend der Überlappung des zeitinter- valles jedes der Fernseh-Feldbilder gegenüber dem entspre¬ chenden korrespondierenden Zeitintervall des zu erzeugen¬ den Kinobildes (Film 24) variiert wurden. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung werden die Kinofilmbilder unter Verwendung der nachfolgenden Bildintensitäten herge¬ stellt:
Bild 1 = 87,5% 1A + 12,5% 1B
Bild 3 = 37,5% 2A + 62,5% 2B
Bild 5 = 87,5% 3B + 12,5% 4A
Bild 7 = 37,5% 4B + 62,5% 5A
Die Felder 5A und 7B werden nicht benutzt.
Es ist zu beachten, daß zur Vereinfachung diese Intensitä¬ ten unter der Voraussetzung bestimmt wurden, daß das Film¬ bild 1 einem Zeitintervall zuzuordnen ist, welches gleichzeitig mit dem Fernsehbildintervall 1A beginnt. Der Fachmann wird erkennen, daß es auch andere Möglichkeiten gibt, indem einfach der Startpunkt des Filmbildes 1 be¬ züglich des Fernsehbildes 1A verschoben wird, was zu ande¬ ren prozentualen Verhältnissen führt, aber demselben Prin- zip der proportionalen Zuordnung der Feldbildintensität entsprechend dem Überlappungsgrad des Zeitintervalls der Felder bezüglich des betreffenden Filmbelichtungszeitin¬ tervalls folgt.
Gemäß dem in Figur 3 dargestellten Verfahren wird jedes der Kinofilmbilder unter Verwendung der Bildinformation aus den zeitlich benachbarten Fernsehbildern mit einer ge- wichteten Bildintensität erzeugt, wobei die Gewichtung der Intensität jedes Fernsehbildes der zeitlichen Überlappung des Zeitintervalls des Fernseh-Videofeldes mit dem Zeitin- tervall des Kinofilms entspricht.
Das in Figur 3 gezeigte resultierende Kinofilmbild 1 ent¬ hält ein relativ dunkles, langgestrecktes Bild des sich bewegenden kreisförmigen Objekts innerhalb der Positionen, die dem Fernsehfeld 1A entsprechen, und ein relativ schwa¬ ches Bild in Positionen, die dem Fernsehfeld 1B entspre¬ chen, womit ein langgestrecktes Bild mit einem "Schatten" erzeugt wird. Der Erfinder hat festgestellt, daß die Be¬ trachtung dieses Bildes mit dem "Schatten" im Betrachter denselben Wahrnehmungseffekt hinsichtlich der erfaßten Po¬ sition des sich bewegenden Objekts erzeugt, wie er durch das in Figur 1 gezeigte Filmbild erzeugt würde. Auf ähnli¬ che Weise werden die Fernsehbilder der Felder 2A und 2B entsprechend der Erfindung mit Belichtungsintensitäten kombiniert, die der zeitlichen Überlappung der Fernsehfel¬ der 2A und 2B mit dem Kinofilmbild 2 entsprechen. Das Er¬ gebnis des damit erzeugten "Doppelbildes" ist die Erzeu¬ gung eines Eindrucks vom Objekt in einer Position näher zur dem Feld 2B entsprechenden Position.
Wie oben bereits erwähnt, besteht folglich das Wesen der Erfindung darin, daß jedes Bild einer in einer vorgegebe¬ nen Norm herzustellenden Bildfolge aus Bildern syntheti¬ siert wird, die in einer anderen Norm aufgezeichnet wur- den, wobei die ursprüngliche und die herzustellende Bild¬ folge auf eine gemeinsame Zeitachse oder -Skala bezogen werden. Es werden jeweils die Bildinhalte der mit einem neu zu erzeugenden Bild zeitlich überlappenden oder diesem nächst benachbarten Bilder der ursprünglichen Bildfolge in dem neuen Bild verarbeitet. Dabei wird jedem verwendeten Bild der ursprünglichen Bildfolge ein Gewichtungsfaktor zugeordnet, mit dem dieses in das neue Bild eingeht. Die¬ ser Gewichtungsfaktor ist abhängig vom Grad der zeitlichen Überlappung bzw. der Entfernung des jeweiligen ursprüngli¬ chen Bildes vom neu zu erzeugenden Bild auf der Zeitskala.
Den ersten Schritt zur Ableitung dieser Gewichtungsfak¬ toren bildet der Aufbau einer für Ausgangs- und Zielbild¬ system gemeinsamen Zeitbasis. Ein wesentlicher Gedanke da¬ bei ist die Erkenntnis, daß die zeitlichen Beziehungen der Einzelbilder eines Ausgangs- und Zielbildsystems nur für die Dauer zwischen den zwei Zeitpunkten untersucht werden müssen, zu denen ein synchroner Bildwechsel stattfindet. Damit kann der gesamte Transferprozess als periodische Wiederholung der anhand dieser - im folgenden als Basis- bildfolge bezeichneten - "elementaren" Bildsequenz abge¬ leiteten Regeln angesehen werden. Die für eine Basisbild¬ folge berechneten Gewichtungsfaktoren sind für alle Perio¬ den des Transfers zyklisch anzuwenden. Die Dauer einer Ba¬ sisbildfolge und die Gewichtungsfaktoren sind spezifisch für eine Transferkonstellation.
Die Anzahl der Bilder einer Basisbildfolge in jedem Bild¬ system und in jeder Transferkonstellation berechnet sich einfach wie folgt: Ermittle das kleinste gemeinsame Viel- fache der Bildraten der beiden am Transfer beteiligten Bildsysteme und teile diese Zahl durch dei Bildratenwerte. Die beiden resultierenden Zahlen spezifizieren die Bildan¬ zahl der Basisbildfolge der betreffenden Bildsysteme. Es sind bei der Berechnung diejenigen Bildraten zu verwenden, die eine Aussage über die tatsächliche Anzahl, der Bild- Wechsel pro Zeiteinheit enthalten. Es sind dies die Bil¬ draten, die bei Video die Zeiteigenschaften der "interlaced"-Bilder und bei Film die Zeitaspekte sowohl der belichteten ("fra es") als auch der nicht belichteten ( "black frames") Bilder berücksichtigen. Bei der Berech- nung der Dauer der Basisbildfolgen ist eine wichtige Be¬ sonderheit zu beachten: Für alle Transferkonstellationen, bei denen sich für mindestens ein Film-Bildsystem eine un¬ gerade Bildanzahl der Basisbildfolge ergibt, muß die Dauer der Basisbildfolge verdoppelt werden, da ansonsten zwei aufeinanderfolgende Basisbildfolgen eine unterschiedliche Anzahl von effektiven (nicht-schwarzen) Filmbildern auf¬ weisen würden. Diese Regelung muß tatsächlich bei allen Transfers zwischen Film-Bildsystemen angewandt werden.
Die Bildanzahlen der Basisbildfolgen für die praktisch wichtigen Transferkonstellationen sind in der folgenden Tabelle aufgelistet:
Wie oben bereits erwähnt, besteht folglich das Wesen der Erfindung darin, daß jedes Bild einer in einer vorgegebe¬ nen Norm herzustellenden Bildfolge aus Bildern syntheti¬ siert wird, die in einer anderen Norm aufgezeichnet wur¬ den, wobei die ursprüngliche und die herzustellende Bild¬ folge auf eine gemeinsame Zeitachse oder -Skala bezogen werden. Es werden jeweils die Bildinhalte der mit einem neu zu erzeugenden Bild zeitlich überlappenden oder diesem nächst benachbarten Bilder der ursprünglichen Bildfolge in dem neuen Bild verarbeitet. Dabei wird jedem verwendeten Bild der ursprünglichen Bildfolge ein Intensitäts- Gewichtungsfaktor zugeordnet, mit dem dieses in das neue Bild eingeht. Dieser Gewichtungsfaktor ist abhängig vom Grad der zeitlichen Überlappung bzw. der Entfernung des jeweiligen ursprünglichen Bildes vom neu zu erzeugenden Bild auf der Zeitskala.
Den ersten Schritt zur Ableitung dieser Gewichtungsfak¬ toren bildet der Aufbau einer für Ausgangs- und Zielbild¬ system gemeinsamen Zeitbasis. Ein wesentlicher Gedanke da¬ bei ist die Erkenntnis, daß die zeitlichen Beziehungen der Einzelbilder eines Ausgangs- und Zielbildsystems nur für die Dauer zwischen den zwei Zeitpunkten untersucht werden müssen, zu denen ein synchroner Bildwechsel stattfindet. Damit kann der gesamte Transferprozess als periodische Wiederholung der anhand dieser - im folgenden als Basis¬ bildfolge bezeichneten - "elementaren" Bildseguenz abge- leiteten Regeln angesehen werden. Die für eine Basisbild¬ folge berechneten Gewichtungsfaktoren sind für alle Perio¬ den des Transfers zyklisch anzuwenden. Die Dauer einer Ba¬ sisbildfolge und die Gewichtungsfaktoren sind spezifisch für eine Transferkonstellation.
Die Anzahl der Bilder einer Basisbildfolge in jedem Bild¬ system und in jeder Transferkonstellation berechnet sich einfach wie folgt: Ermittle das größten gemeinsamen Teiler (ggT) der Bildraten fs,T der beiden am Transfer beteilig- ten Bildsysteme und teile die Bildratenwerte durch diese Zahl: ns,t = fs,τ x ggτ(fS/T)
Die beiden resultierenden Werte ns,T spezifizieren die Bildanzahl der Basisbildfolge der betreffenden Bildsyste- me. Es sind bei der Berechnung diejenigen Bildraten zu verwenden, die eine Aussage über die tatsächliche Anzahl der Bildwechsel pro Zeiteinheit enthalten. Es sind dies die Bildraten, die bei Video die Zeiteigenschaften der "interlaced"-Bilder und bei Film die Zeitaspekte sowohl der belichteten ("frames") als auch der nicht belichteten ("black frames") Bilder berücksichtigen. Bei der Berech¬ nung der Dauer der Basisbildfolgen ist eine wichtige Be¬ sonderheit zu beachten: Für alle Transferkonstellationen, bei denen sich für mindestens ein Film-Bildsystem eine un- gerade Bildanzahl der Basisbildfolge ergibt, muß die Dauer der Basisbildfolge verdoppelt werden, da ansonsten zwei aufeinanderfolgende Basisbildfolgen eine unterschiedliche Anzahl von effektiven (nicht-schwarzen) Filmbildern auf¬ weisen würden. Diese Regelung muß tatsächlich bei allen Transfers zwischen Film-Bildsystemen angewandt werden.
Die Bildanzahlen der Basisbildfolgen für die praktisch wichtigen Transferkonstellationen sind in der folgenden Tabelle aufgelistet:
Diese Zusammenhänge lassen sich für den Fall der Synthese eines neuen i-ten Bildes F τ( j-) für den Zeitpunkt t^ der Ziel-Bildsequenz T aus zwei diesem Zeitpunkt benachbarten, zu den Zeitpunkten t^ bzw. t-:+1 auftretenden (übertragenen bzw. wiedergegebenen) Bildern F.: s(tj) und -j+1 > s(t-<+1) der Quell-Bildsequenz S mathematisch durch folgende Glei¬ chung ausdrücken: Fi , T ^i ) = Cj , S x ^ S ^j ) + Cj +l , S x Fj + S ^j +l ) '
worin i und j ganze Zahlen und C_- s, C-j+1 s die Gewich¬ tungskoeffizienten für das j-te bzw. (j+l)te ursprüngli- ehe (Quellen-)Bild sind und sich beispielsweise als nor¬ mierte Gewichtungsfaktoren berechnen lassen mit
cj,S = ! " ( i " V)/(t:+ι " tj)-
Figure imgf000028_0001
Das Vorgehen zur Synthese eines neuen Bildes umfaßt somit die folgenden grundsätzlichen Schritte:
1. Durch einen Zeitgeber wird eine gemeinsame Zeitskala für die erste Bildsequenz (Quell-Bildsequenz) und die her¬ zustellende zweite Bildsequenz (Ziel-Bildsequenz) festge¬ legt.
2. Die durch je einen charakteristischen Punkt (vorzugs¬ weise den Mittelpunkt) des Zeitintervalls des Auftretens des Bildes bei einer Übertragung oder Wiedergabe in der zugehörigen Norm repräsentierte Lage jedes Bildes der Quell-ebenso wie diejenige jedes Bildes der herzustellen- den Ziel-Bildsequenz auf der gemeinsamen Zeitskala wird ermittelt.
3. Zu jedem herzustellenden Bild der Ziel-Bildsequenz werden die mit dessen vorgesehener Lage auf der Zeitskala korrespondierenden bzw. der Lage seines Bildintervall- Mittelpunktes nächst benachbarten Bilder der Quell-Bild¬ sequenz ermittelt. 4. Der Abstand der charakteristischen Punkte (vorzugsweise der Mittelpunkte) des jeweiligen Zeitintervalls der ermit¬ telten korrespondierenden Bilder der ersten Bildsequenz zum Mittelpunkt des Zeitintervalls des herzustellenden Bildes der Ziel-Bildsequenz wird ermittelt.
5. Für jedes der korrespondierenden Bilder der Quell-Bild¬ sequenz wird ein bildspezifischer, normierter Intensitäts¬ bzw. Amplituden-Gewichtungsfaktor berechnet, der vom Ab- stand des charakteristischen Punktes seines Bildintervalls von demjenigen des Bildintervalls des herzustellenden Bil¬ des der Ziel-Bildsequenz abhängt.
6. Der Bildinhalt jedes herzustellenden Bildes der Ziel- Bildsequenz wird durch additive Überlagerung der mit dem jeweiligen Gewichtungsfaktor multiplizierten korrespondie¬ renden Bilder der Quell-Bildsequenz gebildet.
Die Ziel-Bildsequenz wird dabei aus einer Folge von je- weils gleichartig hergestellten (aber natürlich jeweils spezifischen Inhalt aufweisenden), gleichlangen Basis- Bildfolgen bzw -Sequenzen gebildet, deren Zeitdauer - wie oben erwähnt - derart bestimmt wird, daß sie eine mög¬ lichst minimale ganzzahlige Anzahl von Bildern sowohl der ersten als auch der zweiten Bildsequenz umfaßt. Die bild¬ spezifischen Gewichtungsfaktoren werden zur Herzstellung eines jeden Bildes der Ziel-Basis-Sequenz gemäß obigem, unter Beachtung des Vorhandenseins von "schwarzen" Bildin¬ tervallen und/oder Interlaced-Bildern in der Ausgangs- und/oder Ziel-Bildsequenz, berechnet. Um das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter zu erläutern, wurde eine einfache konzeptuelle "Vorrichtung" entwickelt, welche nachfolgend als "Rotierender Keil" be¬ zeichnet wird. Unter Verwendung des Rotierenden Keils wird jedem Bild im neuen Bildsystem ein mathematischer Wert zu¬ geordnet. Dies stellt einen Weg dar, der zu den erforder¬ lichen Berechnungsergebnissen zur Bewerkstelligung der Bildtransformation führt.
Der Rotierende Keil nutzt das Prinzip des Uhrzeigers, wel¬ ches oben erwähnt wurde. In den beiden unterschiedlichen Bildsystemen ist eine "Folge" die Menge von Bildern bzw. Zeitdauer, innerhalb derer in beiden Systemen eine mög¬ lichst kleine ganzzahlige Anzahl von Bildern abläuft. Bei- spielsweise umfaßt beim Vergleich von PAL und NTSC - wie in den Figuren 4a und 4b gezeigt - die erste volle Folge sechs Bilder in NTSC (Fig. 4a) und fünf Bilder in PAL (Fig. 4b). Die Dauer der Folge ist 0,1 Sekunden sowohl in NTSC (0,0167 s/Bild, multipliziert mit 6 Bildern = 0,1 s) als auch in PAL (0,02 s/Bild, multipliziert mit 5 Bildern = 0,1 s) .
Bei dem Transformationsprozeß müssen neue Bilder für die Dauer einer Folge aufgebaut und das Vorgehen in den nach- folgenden Folgen konsistent wiederholt werden. Beim oben erwähnten Beispiel müssen bei der Übertragung von NTSC nach PAL aus sechs ursprünglichen Bildern in NTSC (in 0,1 s) fünf neue Bilder in PAL (ebenfalls 0,1 s entspre¬ chend) aufgebaut werden. Umgekehrt müssen bei der Übertra- gung von PAL nach NTSC aus fünf ursprünglichen Bildern in PAL sechs neue Bilder in NTSC aufgebaut werden. Auf diese Weise müssen neue Bilder aufgebaut und das Vorgehen für jede Filmbildfolge konsistent wiederholt werden.
Zum Verständnis des Prinzips des Rotierenden Keils möge man sich einen weißen Uhrzeiger vorstellen, der auf einer schwarzen Fläche mit der Geschwindigkeit von 360° pro Fol¬ ge rotiert. Wenn dieser Uhrzeiger in NTSC aufgezeichnet wird, wird die volle Umdrehung in sechs Bildern aufge¬ zeichnet. Während der Belichtung jedes Bildes wird der weiße Zeiger einen 60°-Keil (360°, geteilt durch sechs Bilder) überstreichen, siehe Fig. 4a. Wenn dieser Uhrzei¬ ger in PAL aufgezeichnet wird, wird die vollständige Um¬ drehung in fünf Bildern aufgezeichnet. Auf jedem aufge¬ zeichneten Bild wird der Uhrzeiger einen 72"-Keil zeichnen (360°, geteilt durch fünf Bilder), siehe Fig. 4b.
Auf diese Weise hat jedes Bild der Folge einen mathemati¬ schen Wert, und es ist möglich, die Beziehung zwischen den Bildern auf bildlich leicht darstellbare Weise mathema- tisch auszudrücken.
NTSC-PAL: Die Dauer der Folge ist 0,1 s.
NTSC- aus Fig. 4a
Bild #1 = von 0 bis 60° Bild #2 = von 60 bis 120° Bild #3 = von 120 bis 180° Bild #4 = von 180 bis 240" Bild #5 = von 240 bis 300β Bild #6 = von 300 bis 360° (360° = 0°) PAL - aus Fig . 4b
(a = vorhergehende Folge; b = nachfolgende Folge)
Bild #5a = von 288 bis 360° (360° = 0°) - Das letzte Bild der vorhergehenden Folge) Bild #1 = von 0 bis 72° Bild #2 = von 72 bis 144° Bild #3 = von 144 bis 216° Bild #4 = von 216 bis 288°
Bild #5 = von 288 bis 360° (360° = 0°)
Bild #lb= von 0 bis 72° (Das erste Bild der nachfolgenden Folge) .
Unter Verwendung dieser mathematischen Werte für jedes Bild ist es jetzt möglich, auf die nachfolgende Weise ein "Zentrum" oder einen zentralen Zeitfolgefaktor ("central timing factor") jedes Bildes anzugeben:
NTSC-Bildzentren (aus Fig. 4a):
Bild #1 = 30° Bild #2 = 90° Bild #3 = 150° Bild #4 = 210" Bild #5 = 270° Bild #6 = 330°
PAL-Bildzentren (aus Fig. 4b):
Bild #5A = -36° (324° vo Beginn der vorhergehenden Folge; Bild #1 = 36° Bild #2 = 108° Bild #3 = 180° Bild #4 = 252° Bild #5 = 324° Bild #lb = 396" (36° vom Beginn der nächsten Folge).
Mit diesen Zahlenwerten sind die Voraussetzungen geschaf¬ fen, um die zeitlichen Beziehungen zwischen einzelnen Bil¬ dern beider Bildsysteme aufzustellen und die dazugehörigen Gewichtungsfaktoren zu berechnen. Zur graphischen Darstel¬ lung dieses Prozesses wird das Prinzip "Rotierender Keil" dahingehend erweitert, daß die transferspezifischen Keil¬ diagramme der beiden am Transfer beteiligten Bildsysteme zu einem einzigen konzentrischen Keildiagramm vereinigt werden. Aus einem solchen Diagramm ist sofort ersichtlich, welche beiden Bilder des Ausgangssystems einem bestimmten Bild des Zielsystems innerhalb einer Basisbildfolge zeit¬ lich zuzuordnen sind. In Abb. 5 ist dies für den Transfer NTSC <-> PAL erfolgt. An Hand dieses Beispiels wird im folgenden die Bildzuordnung zwischen den Bildsystemen und die Berechnung der Gewichtungsfaktoren beschrieben.
Die Zentren jedes Bildes in einem System können jetzt aus der Perspektive des anderen Systems betrachtet werden. Diese Betrachtung der Bildsystemperspektiven zwischen NTSC und PAL ist leichter in Fig. 5 zu erkennen, welches die PAL-Folge und die NTSC-Folge in Überlagerung auf derselben kreisförmigen Skala zeigt. Beispielsweise ist aus der NTSC-Perspektive das NTSC-Bild #2 (mit seinem Zentrum bei 90°) 18° vor dem (oder früher als das) PAL-Bild #2 (mit seinem Zentrum bei 108°), aber zeitlich um 54° später als das PAL-Bild #1 (das sein Zentrum bei 36° hat). Auf diese Weise können alle Bilder des NTSC-Systems wie folgt analy¬ siert werden:
A. NTSC #1 (mit dem Zentrum bei 30°) ist 6° vor PAL #1 (mit dem Zentrum bei 36°), aber 66° später als PAL #5a (mit dem Zentrum bei -36° - aus der vorigen Folge) ,
B. NTSC #2 (mit dem Zentrum bei 90°) ist 18° vor PAL #2 (mit dem Zentrum bei 108°), aber 54° später als PAL #1 (mit dem Zentrum bei 36°),
C. NTSC #3 (mit dem Zentrum bei 150°) ist 30° vor PAL #3 (mit dem Zentrum bei 180°), aber 42° später als PAL
#2 (mit dem Zentrum bei 108°),
D. NTSC #4 (mit dem Zentrum bei 210°) ist 42° vor PAL #4 (mit dem Zentrum bei 252°), aber 30° später als PAL #3 (mit dem Zentrum bei 180°),
E. NTSC #5 (mit dem Zentrum bei 270°) ist 54° vor PAL #5 (mit dem Zentrum bei 324°), aber 18° später als PAL #4 (mit dem Zentrum bei 252°), und
F. NTSC #6 (mit dem Zentrum bei 330°) ist 66° vor PAL
#lb (mit dem Zentrum bei 396° (36° in der nächsten
Folge)), aber 6° später als PAL #5 (mit dem Zentrum bei 324°) .
Die Zentren jedes Bildes können auch aus der PAL-"Perspektive" analysiert werden. Beispielsweise ist das PAL-Bild #2 (mit seinem Zentrum bei 108°) 18° zeitlich "verspätet" gegenüber dem NTSC-Bild #2 (mit seinem Zentrum bei 90°), aber 42° zeitlich "verfrüht" gegenüber dem NTSC- Bild #3 (mit seinem Zentrum bei 150°). Alle Bilder aus dem PAL-System können auf diese Weise wie folgt analysiert werden:
A. PAL #1 (mit seinem Zentrum bei 36°) ist 6° später als ein NTSC #1 (mit seinem Zentrum bei 30°), aber 54° "vor" NTSC #2 (mit seinem Zentrum bei 90°),
B. PAL #2 (mit seinem Zentrum bei 108°) ist 18° später als NLTSC #2 (mit seinem Zentrum bei 90°), aber 42° vor NTSC #3 (mit seinem Zentrum bei 150°),
C. PAL #3 (mit seinem Zentrum bei 180°) ist 30° später als NTSC #3 (mit seinem Zentrum bei 150°), aber 30° vor NTSC #4 (mit seinem Zentrum bei 210°),
D. PAL #4 (mit seinem Zentrum bei 252°) ist 42° später als NTSC #4 (mit seinem Zentrum bei 210°), aber 18° vor NTSC #5 (mit seinem Zentrum bei 270°), und
E. PAL #5 (mit seinem Zentrum bei 324°) ist 54° später als NTSC #5 (mit seinem Zentrum bei 270°), aber 6° vor NTSC #6 (mit seinem seinem Zentrum bei 330°).
Um die zeitlichen Übereinstimmungen zwischen korrespon¬ dierenden Bildern prozentual angeben zu können, müssen diese normiert, d. h. auf den durch ein Bild des Ausgangs- bildsystems repräsentierten Gradbereich bezogen werden. Im Fall des Transfers PAL nach NTSC müssen die Zeitun- terschiede korrespondierender Bilder somit durch 72B divi¬ diert werden. Im umgekehrten Fall beträgt der Divisor 60! Daraus ergeben sich folgende Werte:
NTSC aus PAL:
A. NTSC #1 ist 8,3% vor PAL #1, aber 91,7% später als PAL #5a,
B. NTSC #2 ist 25% vor PAL #2, aber 75% später als PAL
#1,
C. NTSC #3 ist 41,7% vor PAL #3, aber 58,3% später als PAL #2,
D. NTSC #4 ist 58,3% vor PAL #4, aber 41,7% später als PAL #5
E. NTSC #5 ist 75% vor PAL #5, aber 25% später als PAL #5,
F. NTSC #6 ist 91,7% vor PAL #lb, aber 8,3% später als PAL #5.
PAL aus NTSC:
A. PAL #1 ist 10% später als NTSC #1, aber 90% vor NTSC #2,
B. PAL #2 ist 30% später als NTSC #2, aber 70% vor NTSC #3, C. PAL #3 ist 50% später als NTSC #3, aber 50% vor NTSC #4,
D. PAL #4 ist 70% später als NTSC #4, aber 30% vor NTSC #5, und
E. PAL #5 ist 90% später als NTSC #5, aber 10% vor NTSC #6.
Diese Daten geben an, inwieweit sich zwei Bilder eines Ausgangsbildsystems in ihren Zeiteigenschaften von demje¬ nigen Bild eines Zielbildsystems unterscheiden, zu dessen Synthese sie anteilsmäßig Eingang finden. Dabei ist leicht einzusehen, daß eine geringe Differenz bzgl. des repräsen- tierten Zeitpunktes zwischen Ausgangsbild und neu zu syn¬ thetisierendem Bild eine hohe Gewichtung des ersteren nach sich zieht. Analog resultiert eine große Differenz in ei¬ ner entsprechend kleinen Gewichtung. Der Gewichtungsfaktor eines Bildes ergibt sich somit als Komplementärwert des Prozentsatzes der zeitlichen Verschiebung zwischen Aus¬ gangsbild und Zielbild zu vollen 100 %. Damit läßt sich für die Berechnung der Gewichtungsfaktoren die oben ange¬ gebene Formel aufstellen, die als Eingangsgrößen nur die Zeitzentren der beiden Quellbilder (j, j+1) und des Ziel- bildes (i) benötigt.
Die sich ergebenden Werte (in Prozent) für jedes Bild der (Basis-)Folge für die Transformation zwischen PAL und NTSC sind:
NTSC aus PAL: A. NTSC #1 wird aufgebaut aus 91.7% PAL #1 und aus 8,3% PAL #5a,
B. NTSC #2 wird aufgebaut aus 75% PAL #2 und aus 25% PAL #1,
C. NTSC #3 wird aufgebaut aus 58,3% PAL #3 und aus 41,7% PAL #2,
D. NTSC #4 wird aufgebaut aus 41,7% PAL #4 und aus 58,3% PAL #3,
E. NTSC #5 wird aufgebaut aus 25% PAL #5 und aus 75% PAL #4,
F. NTSC #6 wird aufgebaut aus 8,3% PAL #lb und aus 91,7% PAL #5,
PAL aus NTSC:
A. PAL #1 wird aufgebaut aus 90% NTSC #1 und aus 10% NTSC #2,
B. PAL #2 wird aufgebaut aus 70% NTSC #2 und aus 30% NTSC #3,
C. PAL #3 wird aufgebaut aus 50% NTSC #3 und aus 50% NTSC #5,
D. PAL #4 wird aufgebaut aus 30% NTSC #4 und aus 70% NTSC #3, E. PAL #5 wird aufgebaut aus 10% NTSC #5 und aus 90% NTSC #6,
Diese Prozentangaben beziehen sich auf das in Fig. 5 ge- zeigte überlagerte Rotierender-Keil-Diagramm.
Auf der vorliegenden Erfindung beruhende Film- bzw. Bild- Transformationsvorgänge bewirken keinen " itter"-Effekt, und jedes Bild des neuen Bildsystems stellt die korrekte Zeit (in einem zeitlichen Ablauf) dar.
Unter Anwendung der oben ausgeführten mathematischen Prin¬ zipien lassen sich konkrete Beziehungen insbesondere für eine Bild-Transformation zwischen den folgenden Systemen ableiten: aus NTSC in PAL (wie oben erläutert), aus PAL in NTSC (wie oben erläutert), aus Film 16 in NTSC, aus NTSC in Film 16, aus Film 24 in NTSC, aus NTSC in Film 24, aus Film 16 in Film 24, aus Film 24 in Film 16, aus Film 16 in Film 60, aus Film 60 in Film 16, aus Film 24 in Film 60, aus Film 60 in Film 24, aus PAL in Film 24, aus Film 24 in PAL, aus Film 16 in PAL, aus PAL in Film 16, aus PAL in Film 60, aus Film 60 in PAL aus NTSC in Film 60 und aus Film 60 in NTSC. Es leuchtet ein, daß der Fachmann aus den oben erläuterten Prinzipien weitere Transformationsvor- Schriften für ähnliche Übertragungen anderer Systeme - einschließlich mit verschiedenen Bildwechselraten erzeug¬ ter Computergrafiken - gewinnen kann.
Das Transformationsverfahren wird für die hier erwähnten Systeme nachfolgend analog zu dem NTSC-PAL-Transfer darge¬ stellt. Beispielsweise ist eine Transformation zwischen Film 24 und NTSC möglich. Eine Rotierender-Keil-Darstellung der Bildfolgen für die Transformation ist in Fig. 6 gezeigt. Die Dauer der Basis-Bildfolgen ist 0,0833 Sekunden. Es gibt 5 NTSC-Bilder und 4 Film 24-Bilder (wovon 2 Bilder mit Bildinhalt und 2 scharze "Bilder" sind) in diesem Zeitintervall.
Die Daten für NTSC in dieser Bildfolge sind folgende:
A. Bild #1 = von 0° bis 72°, mit dem Zentrum bei 36°,
B. Bild #2 = von 72° bis 144°, mit dem Zentrum bei 108°,
C. Bild #3 = von 144° bis 216°, mit dem Zentrum bei 180°,
D. Bild #4 = von 216° bis 288°, mit dem Zentrum bei 252°,
E. Bild #5 = von 288° bis 360°, mit dem Zentrum bei 324°.
Die Daten für Film 24 in dieser Bildfolge sind folgende (a = vorhergehende Folge, b = nächste Folge):
A. Bild #3a = von 180° bis 270°, mit dem Zentrum bei 225° (d.h. -135°, dies ist das letzte Bild der vor¬ hergehenden Folge),
B. Bild #1 = von 0° bis 90°, mit dem Zentrum bei 45°,
C. Bild #2 = von 90° bis 180°, mit dem Zentrum bei 135° (ein schwarzes "Bild"), D. Bild #3 = von 180° bis 270°, mit dem Zentrum bei 225°,
E. Bild #4 = von 270° bis 360°, mit dem Zentrum bei 315° (360° = 0° - ein schwarzes "Bild") und
F. Bild #lb = von 0° bis 90°, mit dem Zentrum bei 45° (das erste Bild der nächsten Folge).
Aus Fig. 6 sind die folgenden Beziehungen zwischen NTSC und Film 24 - in den folgenden Tabellen als "Film" ge¬ schrieben — abzuleiten:
NTSC aus Film 24 (in Grad):
A. NTSC #1 ist 9° vor Film #1, aber 171° später als Film #3a,
B. NTSC #2 ist 117° vor Film #3, aber 63° später als Film #1,
C. NTSC #3 ist 45° vor Film #3, aber 135° später als Film #1,
D. NTSC #4 ist 153° vor Film #lb, aber 27° später als Film #3, und
E. NTSC #5 ist 81° vor Film #lb, aber 99° später als Film #3,
Film 24 aus NTSC(in Grad): A. Film #1 ist 9° später als NTSC #1, aber 63° vor NTSC #2,
B. Film #2 soll ein schwarzes "Bild" sein.
C. Film #3 ist 45° später als NTSC #3, aber 27° vor NTSC #4,
D. Film #2 soll ein schwarzes "Bild" sein. (NTSC #5 wird nicht benötigt.)
Die Umwandlung der Grad-Darstellung in Prozentsätze des "Früher" bzw. "Später" liefert die folgenden Werte:
NTSC aus Film 24:
A. NTSC #1 ist 5% vor Film #1, aber 95% später als Film #3a,
B. NTSC #2 ist 65% vor Film #3, aber 35% später als Film #1,
C. NTSC #3 ist 25% vor Film #3, aber 75% später als Film #1,
D. NTSC #4 ist 85% vor Film #lb, aber 15% später als Film #3, und
E. NTSC #5 ist 45% vor Film #lb, aber 55% später als Film #3. Film 24 aus NTSC:
A. Film #1 ist 12,5% später als NTSC #1, aber 87,5° vor NTSC #2,
B. Film #2 soll ein schwarzes "Bild" sein.
C. Film #3 ist 62,5% später als NTSC #3, aber 37,5% vor NTSC #4,
D. Film #4 soll ein schwarzes "Bild" sein. (NTSC #5 wird nicht benötigt.)
Aufgrund dieser Prozentsätze ergibt sich der endgültige Wert für jedes Bild einer Folge beim Transfer des Mate¬ rials zwischen NTSC und Film 24 wie folgt:
NTSC aus Film 24:
A. NTSC #1 wird aufgebaut aus 95% Film #1 und aus 5% Film #3a,
B. NTSC #2 wird aufgebaut aus 35% Film #3 und aus 65% Film #1,
C. NTSC #3 wird aufgebaut aus 75% Film #3 und aus 25% Film #1,
D. NTSC #4 wird aufgebaut aus 15% Film #lb und aus 85% Film #3, und E. NTSC #5 wird aufgebaut aus 55% Film #lb und aus 45% Film #3.
Film 24 aus NTSC:
A. Film #1 wird aufgebaut aus 87,5% NTSC #1 und aus 12,5% NTSC #2,
B. Film #2 soll ein schwarzes "Bild" sein.
C. Film #3 wird aufgebaut aus 37,5% NTSC #3 und aus 62,5% NTSC #4,
D. Film #4 soll ein schwarzes "Bild" sein. (NTSC #5 wird nicht benötigt.)
Die überlagerten Rotierender-Keil-Diagramme für die Bild- transformation zwischen Film 60 und Film 24 sind in Fig. 7 gezeigt. Die Dauer der Basis-Bildfolge ist 0,0833 Sekunden. Es gibt 4 Bilder von Film 24 (wovon zwei Bilder mit Bildinhalt und zwei schwarze "Bilder" sind) und 10 Bilder von Film 60 (wovon fünf Bilder mit Bildinhalt und fünf schwarze "Bilder" sind) innerhalb dieses Zeitinter- valls. Hier muß die weiter oben erwähnte Ausnahmeregelung angewandt werden: Es ließe sich zwar eine kleinere Basis- bildfolgenkombination mit 2 Film-24 und 5 Film-60 Bildern aufstellen. Für Film-60 würde dies jedoch bedeuten, daß zwei aufeinanderfolgende Basisbildfolgen unterschiedlich viele belichtete Bilder aufwiesen, was unterschiedliche Bildzuordnungen zur Folge hätte. Deshalb sind die Bildzah¬ len für beide Syteme zu verdoppeln. Die Daten für Film 60 in dieser Bildfolge sind folgende:
A. Bild #1 = von 0° bis 36°, mit dem Zentrum bei 18°,
B. Bild #2 = von 36° bis 72°, mit dem Zentrum bei 54° (schwarzes "Bild"),
C. Bild #3 = von 72° bis 108°, mit dem Zentrum bei 90°,
D. Bild #4 = von 108° bis 144°, mit dem Zentrum bei 126° (schwarzes "Bild"),
E. Bild #5 = von 144° bis 180°, mit dem Zentrum bei 162°.
F. Bild #6 = von 180° bis 216°, mit dem Zentrum bei 198° (schwarzes "Bild"),
G. Bild #7 = von 216° bis 252°, mit dem Zentrum bei 234°,
H. Bild #8 = von 252° bis 288°, mit dem Zentrum bei 270° (schwarzes "Bild"),
I. Bild #9 = von 288° bis 324°, mit dem Zentrum bei 306°,
J. Bild #10 = von 324° bis 360°, mit dem Zentrum bei 342° (360° = 0° - schwarzes "Bild").
Die Daten für Film 24 in dieser Bildfolge sind folgende (a = vorhergehende Folge, b = nächste Folge): A. Bild #3a = von 180° bis 270°, mit dem Zentrum bei 225° (-135° - das letzte Bild aus der vorigen Folge),
B. Bild #1 = von 0° bis 90°, mit dem Zentrum bei 45°,
C. Bild #2 = von 90° bis 180°, mit dem Zentrum bei 135° (schwarzes "Bild"),
D. Bild #3 = von 180° bis 270°, mit dem Zentrum bei 225°,
E. Bild #4 = von 270° bis 360°, mit dem Zentrum bei 315° (360° = 0° - schwarzes "Bild"), und
F. Bild #lb = von 0° bis 90°, mit dem Zentrum bei 45° (das erste Bild der nächsten Folge).
Aus Fig. 7 ist folgende Beziehung zwischen Film 60 und Film 24 zu ersehen:
Film 60 aus Film 24 (in Grad):
A. Film 60 #1 ist 27° vor Film 24 #1, aber 153° später als Film 24 #3a,
B. Film 60 #2 soll ein schwarzes "Bild" sein,
C. Film 60 #3 ist 135° vor Film 24 #3, aber 45° später als Film 24 #1,
D. Film 60 #4 soll ein schwarzes "Bild" sein, E. Film 60 #5 ist 63° vor Film 24 #3, aber 117° später als Film 24 #1,
F. Film 60 #6 soll ein schwarzes "Bild" sein,
G. Film 60 #7 ist 171° vor Film 24 #lb, aber 9° später als Film 24 #3,
H. Film 60 #8 soll ein schwarzes "Bild" sein,
I. Film 60 #9 ist 99° vor Film 24 #lb, aber 81° später als Film 24 #3,
H. Film 60 #10 soll ein schwarzes "Bild" sein,
A. Film 24 #1 ist 27° später als Film 60 #1, aber 45° vor Film 60 #3,
B. Film 24 #2 soll ein schwarzes "Bild" sein,
C. Film 24 #3 ist 63° als Film 60 #5, aber 9° vor Film 60 #7, und
D. Film 24 #4 soll ein schwarzes "Bild" sein (Film 60 #9 wird nicht benötigt).
Die Umwandlung dieser Grad-Beträge in Prozentbeträge lie¬ fert die folgenden Ergebnisse:
Film 60 aus Film 24: A. Film 60 #1 ist 15% vor Film 24 #1, aber 85% später als Film 24 #3a,
B. Film 60 #2 soll ein schwarzes "Bild" sein,
C. Film 60 #3 ist 75% vor Film 24 #3, aber 25% später als Film 24 #1,
D. Film 60 #4 soll ein schwarzes "Bild" sein,
E. Film 60 #5 ist 35% vor Film 24 #3, aber 65% später als Film 24 #1,
F. Film 60 #6 soll ein schwarzes "Bild" sein,
G. Film 60 #7 ist 95% vor Film 24 #lb, aber 5% später als Film 24 #3,
H. Film 60 #8 soll ein schwarzes "Bild" sein,
I. Film 60 #9 ist 55% vor Film 24 #lb, aber 45% später als Film 24 #3, und
J. Film 60 #10 soll ein schwarzes "Bild" sein.
Film 24 aus Film 60:
A. Film 24 #1 ist 37,5% später als Film 60 #1, aber 62,5% vor Film 60 #3,
B. Film 24 #2 soll ein schwarzes "Bild" sein, C. Film 24 #3 ist 87,5% später als Film 60 #5, aber 12,5% vor Film 60 #7, und
D. Film 24 #4 soll ein schwarzes "Bild" sein (Film 60 #9 wird nicht benötigt).
Die endgültigen Prozentwerte der Gewichtungsfaktoren für jedes Bild der Folge für die Transformation zwischen Film 60 und Film 24 sind wie folgt:
Film 60 aus Film 24 (in Prozent):
A. Film 60 # 1 wird aufgebaut aus 85% Film 24 #1 und aus 15% Film 24 #3a,
B. Film 60 #2 ist ein schwarzes "Bild",
C. Film 60 #3 wird aufgebaut aus 25% Film 24 #3 und aus 75% Film 24 #1,
D. Film 60 #4 ist ein schwarzes "Bild",
E. Film 60 #5 wird aufgebaut aus 65% Film 24 #3 und aus 35% Film 24 #1,
F. Film 60 #6 ist ein schwarzes "Bild",
G. Film 60 #7 wird aufgebaut aus 5% Film 24 #lb und aus 95% Film 24 #3,
H. Film 60 #8 ist ein schwarzes "Bild", Film 60 #9 wird aufgebaut aus 45% Film 24 #lb und aus 55% Film 24 #3, und
J. Film 60 #10 ist ein schwarzes "Bild".
Film 24 aus Film 60 (in Prozent):
A. Film 24 #1 wird aufgebaut aus 62,5% Film 60 #1 und aus 37,5% Film 60 #3,
B. Film 24 #2 ist ein schwarzes "Bild",
C. Film 24 #3 wird aufgebaut aus 12,5% Film 60 #5 und aus 87,5% Film 60 #7 und
D. Film 24 #4 ist ein schwarzes "Bild" (Film 60 #9 wird nicht benötigt) .
Figur 8 zeigt das überlagerte Rotierender-Keil-Diagramm zur Transformation der Bildsequenzen zwischen Film 16 und Film 60. Bei dieser Transformation ist die Dauer der Fol¬ gen 0,25 Sekunden. Es gibt in der Folge 8 Bilder aus Film 16 (darunter 4 Bilder mit Bildinhalt und 4 schwarze "Bilder") und 30 Bilder aus Film 60 (darunter 15 Bilder mit Bildinhalt und 15 schwarze "Bilder"). Auch hier kommt die Regelung zum Tragen, daß die Anzahl der Bilder beider Basisbildfolgen verdoppelt werden muß, um Basisbildfolgen eine konstante Zahl tatsächlich belichteter Frames zu er¬ halten.
Die sich ergebenden Prozentwerte für jedes Bild der Bild¬ folge für die Transformation zwischen Film 60 und Film 16 ergeben sich daraus wie folgt: Film 60 aus Film 16 (in Prozent):
A. Film 60 #1 wird aufgebaut aus 81,7% Film 16 #1 und aus 18,3% Film 16 #7a,
B. Film 60 #2 ist ein schwarzes "Bild",
C. Film 60 #3 wird aufgebaut aus 8,3% Film 16 #3 und aus 91,7% Film 16 #1,
D. Film 60 #4 ist ein schwarzes "Bild",
E. Film 60 #5 wird aufgebaut aus 35% Film 16 #3 und aus 65% Film 16 #1,
F. Film 60 #6 ist ein schwarzes "Bild",
G. Film 60 #7 wird aufgebaut aus 61,7% Film 16 #3 und aus 38,3% Film 16 #1,
H. Film 60 #8 ist ein schwarzes "Bild",
I. Film 60 #9 wird aufgebaut aus 88,3% Film 16 #3 und aus 11,7% Film 16 #1,
J. Film 60 #10 ist ein schwarzes "Bild",
K. Film 60 #11 wird aufgebaut aus 15% Film 16 #5 und aus
85% Film 16 #3,
L. Film 60 #12 ist ein schwarzes "Bild", M. Film 60 #13 wird aufgebaut aus 41,7% Film 16 #5 und aus 58,3% Film 16 #3,
N. Film 60 #14 ist ein schwarzes "Bild",
0. Film 60 #15 wird aufgebaut aus 68,3% Film 16 #5 und aus 31,7% Film 16 #3,
P. Film 60 #16 ist ein schwarzes "Bild",
Q. Film 60 #17 wird aufgebaut aus 95% Film 16 #5 und aus 5% Film 16 #3,
R. Film 60 #18 ist ein schwarzes "Bild",
S. Film 60 #19 wird aufgebaut aus 21,7% Film 16 #7 und aus 78,3% Film 16 #5,
T. Film 60 #20 ist ein schwarzes "Bild",
U. Film 60 #21 wird aufgebaut aus 48,3% Film 16 #7 und aus 51,7% Film 16 #5,
V. Film 60 #22 ist ein schwarzes "Bild",
W. Film 60 #23 wird aufgebaut aus 75% Film 16 #7 und aus 25% Film 16 #5,
X. Film 60 #24 ist ein schwarzes "Bild"
Y. Film 60 #25 wird aufgebaut aus 1,7% Film 16 #lb und aus 98,3% Film 16 #7, Z. Film 60 #26 ist ein schwarzes "Bild",
AA. Film 60 #27 wird aufgebaut aus 28,3% Film 16 #lb und aus 71,7% Film 16 #7,
BB. Film 60 #28 ist ein schwarzes "Bild",
CC. Film 60 #29 wird aufgebaut aus 55% Film 16 #lb und aus 45% Film 16 #7, und
DD. Film 60 #30 ist ein schwarzes "Bild".
Film 16 aus Film 60 (in Prozent):
A. Film 16 #1 wird aufgebaut aus 31,25% Film 60 #1 und aus 68,75% Film 60 #3,
B. Film 16 #2 ist ein schwarzes "Bild" (Film 60 #5 und Film 60 #7 werden nicht benötigt),
C. Film 16 #3 wird aufgebaut aus 56,25% Film 60 #9 und aus 43,75% Film 60 #11,
D. Film 16 #4 ist ein schwarzes "Bild" (Film 60 #13 und Film 60 #15 werden nicht benötigt),
E. Film 16 #5 wird aufgebaut aus 81,25% Film 60 #17 und aus 18,75% Film 60 #19,
F. Film 16 #6 ist ein schwarzes "Bild" (Film 60 #21 wird nicht benötigt), G. Film 16 #7 wird aufgebaut aus 6,25% Film 60 #23 und aus 93,75% Film 60 #25, und
H. Film 16 #8 ist ein schwarzes "Bild" (Film 60 #27 und Film 60 #29 werden nicht benötigt).
Aus Fig. 8 ist zu ersehen, daß einige Bilder der Film 16-Basis-Sequenz auf der Zeitskala (dem "Zifferblatt") von drei Bildern der Film 60-Basis-Sequenz überlappt werden, beispielsweise Film 16 #7 von Film 60 #23, #25 und #27.
Hier - und in ähnlichen Fällen, wie etwa bei der Transfor¬ mation NTSC in Film 16 oder PAL in Film 16 - liegt es auch im Rahmen der Erfindung, mehr als zwei zeitlich benach- barte Bilder der ursprünglichen Bildfolge zur Synthese ei¬ nes Bildes der neuen Bildfolge heranzuziehen, wobei auch hierbei die Gewichtungsfaktoren vom Abstand der Bildin¬ tervall-Mittelpunkte der verwendeten Bilder vom Mittel¬ punkt des zu erzeugenden Bildes abhängig sind. Eine ent- sprechende Vorrichtung (vgl. hierzu unten die Beschreibung zu Fig. 16 und 17) ist dann derart ausgebildet, daß die Bildinhalte dreier oder mehrerer ursprünglicher Bilder zu einem neuen Bild gemischt werden können.
Figur 9 zeigt das Rotierender-Keil-Diagramm für die Bildtransformation zwischen Film 60 ("Showscan") und dem PAL-System. Die Dauer der in Figur 12 gezeigten Folge ist 0,1 Sekunden. Dies entspricht 5 PAL-Bildern und 12 Filme 60-Bildern (darunter 6 Bildern mit Bildinhalt und 6 schwarzen "Bildern") in der Folge. Auch hier sind die den Ausgangspunkt der Berechnung der bildspezifischen Gewichtungsfaktoren bildenden Daten der Zeitintervalle und ihrer Mittelpunkte sofort aus der je¬ weiligen Bildzahl pro Folge zu erhalten und die Verhält¬ nisse in der Figur verdeutlicht. Daraus ergeben sich auch wiederum die zeitlichen Beziehungen zwischen den Bildern der Ausgangs- und der Ziel-Bildsequenz nach dem oben all¬ gemein beschriebenen und an den Beispielen PAL-NTSC, NTSC- PAL und weiteren erläuterten Verfahren.
Als gültige Werte der Gewichtungsfaktoren für den Aufbau der einzelnen Bilder der Bildsequenzen bei der Transforma¬ tion zwischen PAL und Film 60 ergeben sich daraus dann folgende Werte:
Film 60 aus PAL:
A. Film 60 #1 wird aufgebaut aus 70,8% PAL #1 und aus 29.2% PAL #5a,
B. Film 60 #2 ist ein schwarzes "Bild",
C. Film 60 #3 wird aufgebaut aus 54,2% PAL #2 und aus 45,8% PAL #1,
D. Film 60 #4 ist ein schwarzes "Bild",
E. Film 60 #5 wird aufgebaut aus 37,5% PAL #3 und aus 62,5% PAL #2,
F. Film 60 #6 ist ein schwarzes "Bild", G. Film 60 #7 wird aufgebaut aus 20,8% PAL #4 und aus 79,2% PAL #3,
H. Film 60 #8 ist ein schwarzes "Bild",
I. Film 60 #9 wird aufgebaut aus 4,2% PAL #5 und aus 95,8% PAL #4,
J. Film 60 #10 ist ein schwarzes "Bild",
K. Film 60 #11 wird aufgebaut aus 87,5% PAL #5 und aus 12,5% PAL #4, und
L. Film 60 #12 ist ein schwarzes "Bild".
PAL aus Film 60:
A. PAL #1 wird aufgebaut aus 65% Film 60 #1 und aus 35% Film 60 #3,
B. PAL #2 wird aufgebaut aus 45% Film 60 #3 und aus 55% Film 60 #5,
C. PAL #3 wird aufgebaut aus 25% Film 60 #5 und aus 75% Film 60 #7,
D. PAL #4 wird aufgebaut aus 5% Film 60 #7 und aus 95% Film 60 #9, und
E. PAL #5 wird aufgebaut aus 85% Film 60 #11 und aus 15% Film 60 #lb. Figur 10 ist das Rotierender-Keil-Diagramm für die Bild¬ transformation zwischen dem Film 24- und dem Film-16-Sy- stem. Die Dauer der Basis-Bildfolge ist 0,125 Sekunden. 6 Bilder von Film 24 (darunter 3 Bilder mit Bildinhalt und 3 schwarze "Bilder") und 4 Bilder von Film 16 (darunter 2 Bilder mit Bildinhalt und 2 schwarze "Bilder" ) liegen in¬ nerhalb dieser Basis-Bildfolge.
Die für die Transformation relevanten Zeitintervalle und deren Mittelpunkte ergeben sich wieder aus der Bildzahl pro Bildfolge und lassen sich grundsätzlich aus Figur 10 ablesen. Daraus ergeben sich für den Aufbau der einzelnen Bilder der jeweiligen Bildfolgen bei der Transformation zwischen Film 24 und Film 16 die folgenden Vorschriften:
Film 24 aus Film 16:
A. Film 24 #1 wird aufgebaut aus 91,7% Film 16 #1 und aus 8,3% Film 16 #3a,
B. Film 24 #2 ist ein schwarzes "Bild",
C. Film 24 #3 wird aufgebaut aus 58,3% Film 16 #3 und aus 41,7% Film 16 #1,
D. Film 24 #4 ist ein schwarzes "Bild",
E. Film 24 #5 wird aufgebaut aus 25% Film 16 #lb und aus 75% Film 16 #3, und
F. Film 24 #6 ist ein schwarzes "Bild". Film 16 aus Film 24:
A. Film 16 #1 wird aufgebaut aus 87,5% Film 24 #1 und aus 12,5% Film 24 #3,
B. Film 16 #2 ist ein schwarzes "Bild",
C. Film 16 #3 wird aufgebaut aus 37,5% Film 24 #3 und aus 62,5% Film 24 #5, und
D. Film 16 #4 ist ein schwarzes "Bild".
Figur 11 zeigt das "Rotierender-Keil-Diagramm" für die Transformation zwischen dem NTSC- und dem Film 16-Bildwechselsystem. Die Dauer einer Folge ist hier 0,25 Sekunden. Innerhalb der Folge befinden sich 15 NTSC-Bilder und 8 Film 16-Bilder (unter Einfluß von 4 Bildern mit Bildinhalt und 4 schwarzen "Bildern"). Die Bildintervalle auf der (hier wie in allen Rotierender-Keil-Diagrammen kreisförmigen) Zeitachse, die Lage ihrer Zentren und die zeitlichen Beziehungen zwischen diesen ergeben sich wieder unmittelbar aus der Bildzahl pro Bildfolge und sind der Figur zu entnehmen.
Daraus ergeben sich nach der oben angegebenen Vorschrift und analog zu den ausführlich erörterten Beispielen die Vorschriften für den Aufbau der einzelnen Bilder der Bild¬ folgen für die Transformation zwischen NTSC und Film 16 wie folgt:
NTSC aus Film 16 A. NTSC #1 wird aufgebaut aus 88,3% Film 16 #1 und 11,7% Film 16 #7a,
B. NTSC #2 wird aufgebaut aus 15% Film 16 #3 und 85% Film 16 #1,
C. NTSC #3 wird aufgebaut aus 41,7% Film 16 #3 und 58,3% Film 16 #1,
D. NTSC #4 wird aufgebaut aus 68,3% Film 16 #3 und 31,7% Film 16 #1,
E. NTSC #5 wird aufgebaut aus 95% Film 16 #3 und 5% Film 16 #1,
F. NTSC #6 wird aufgebaut aus 21,7% Film 16 #5 und 78,3% Film 16 #3,
G. NTSC #7 wird aufgebaut aus 48,3% Film 16 #5 und 51,7% Film 16 #3,
H. NTSC #8 wird aufgebaut aus 75% Film 16 #5 und 25% Film 16 #3,
I. NTSC #9 wird aufgebaut aus 1,7% Film 16 #7 und 98,3% Film 16 #5,
J. NTSC #10 wird aufgebaut aus 28,3% Film 16 #7 und 71,7% Film 16 #5,
K. NTSC #11 wird aufgebaut aus 55% Film 16 #7 und 45% Film 16 #5, L. NTSC #12 wird aufgebaut aus 81,7% Film 16 #7 und 18,3% Film 16 #5,
M. NTSC #13 wird aufgebaut aus 8,3% Film 16 #lb und 91,7% Film 16 #7,
N. NTSC #14 wird aufgebaut aus 35% Film 16 lb und 65% Film 16 #7, und
0. NTSC #15 wird aufgebaut aus 61,7% Film 16 #lb und 38,3% Film 16 #7.
Film 16 aus NTSC:
A. Film 16 #1 wird aufgebaut aus 56,25% NTSC #1 und aus 43,75% NTSC #2,
B. Film 16 #2 ist ein schwarzes "Bild" (NTSC #3 und NTSC #4 werden nicht benötigt),
C. Film 16 #3 wird aufgebaut aus 81,25% NTSC #5 und aus 18,75% NTSC #6,
D. Film 16 #4 ist ein schwarzes "Bild" (NTSC #7 wird nicht benötigt),
E. Film 16 #5 wird aufgebaut aus 6,25% NTSC #8 und aus 93,75% NTSC #9,
F. Film 16 #6 ist ein schwarzes "Bild" (NTSC #10 und NTSC #11 werden nicht benötigt), G. Film 16 #7 wird aufgebaut aus 31,25% NTSC #12 und aus 68,75% NTSC #13, und
H. Film 16 #8 ist ein schwarzes "Bild" (NTSC #14 und NTSC #15 werden nicht benötigt).
Das Rotierender-Keil-Diagramm für die Transformation zwi¬ schen PAL und Film 16 ist in Figur 12 gezeigt. Die Dauer der Bildfolge ist 0,5 Sekunden. Innerhalb dieser Folge be- finden sich 25 PAL-Bilder und 16 Film 16-Bilder (von denen 8 Bilder mit Bildinhalt und 8 schwarze "Bilder" sind).
Die Daten bezüglich der Bildintervalle und deren Zentren sowie der zeitlichen Relationen zwischen diesen bei den Bildsequenzen in beiden Systemen ergeben sich in der wei¬ ter oben erläuterten Weise wiederum aus der Bildanzahl pro Folge (wobei in der gewählten Darstellung eine volle Folge stets 360° entspricht) und sind aus der Figur entnehmbar.
Als Bildungsvorschrift für die einzelnen Bilder der jewei¬ ligen Basis-Bildfolge für die Transformation zwischen PAL und Film 16 ergeben sich dann die folgenden Vorschriften:
PAL aus Film 16
A. PAL #1 wird aufgebaut aus 91% Film 16 #1 und aus 9% Film 16 #15a.
B. PAL #2 wird aufgebaut aus 23% Film 16 #3 und aus 77% Film 16#1, C. PAL #3 wird aufgebaut aus 55% Film 16 #3 und aus 45% Film 16 #1,
D. PAL #4 wird aufgebaut aus 87% Film 16 #3 aus 13% Film 16 #1,
E. PAL #5 wird aufgebaut aus 19% Film 16 #5 und aus 81% Film 16 #3,
F. PAL #6 wird aufgebaut aus 51% Film 16 #5 und aus 49%
Film 16 #3,
G. PAL #7 wird aufgebaut aus 83% Film 16 #5 und aus 17%
Film 16 #3,
H. PAL #8 wird aufgebaut aus 15% Film 16 #7 und aus 85%
Film 16 #5,
I. PAL #9 wird aufgebaut aus 47% Film 16 #7 und aus 53% Film 16 #5,
J. PAL #10 wird aufgebaut aus 79% Film 16 #7 und aus 21% Film 16 #5,
K. PAL #11 wird aufgebaut aus 11% Film 16 #9 und aus 89% Film 16 #7,
L. PAL #12 wird aufgebaut aus 43% Film 16 #9 und aus 57%
Film 16 #7,
M. PAL #13 wird aufgebaut aus 75% Film 16 #9 und aus 25%
Film 16 #7, N. PAL #14 wird aufgebaut aus 7% Film 16 #11 und aus 93% Film 16 #9,
0. PAL #15 wird aufgebaut aus 39% Film 16 #11 und aus 61% Film 16 #9,
P. PAL #16 wird aufgebaut aus 71% Film 16 #11 und aus 29% Film 16 #9,
Q. PAL #17 wird aufgebaut aus 3% Film 16 #13 und aus 97% Film 16 #11,
R. PAL #18 wird aufgebaut aus 35% Film 16 #13 und aus
65% Film 16 #11,
S. PAL #19 wird aufgebaut aus 67% Film 16 #13 und aus
33% Film 16 #11,
T. PAL #20 wird aufgebaut aus 99% Film 16 #13 und aus 1% Film 16 #11,
U. PAL #21 wird aufgebaut aus 31% Film 16 #15 und aus 69% Film 16 #13,
V. PAL #22 wird aufgebaut aus 63% Film 16 #15 und aus 37% Film 16 #13,
W. PAL #23 wird aufgebaut aus 95% Film 16 #15 und aus 5%
Film 16 #13,
X. PAL #24 wird aufgebaut aus 27% Film 16 #lb und aus
73% Film 16 #15, und Y. PAL #25 wird aufgebaut aus 59% Film 16 #lb und aus 41% Film 16 #15.
Film 16 aus PAL:
A. Film 16 #1 wird aufgebaut aus 71,9% PAL #1 und aus 28,1% PAL #2,
B. Film 16 #2 ist ein schwarzes "Bild" (PAL #3 wird nicht benötigt),
C. Film 16 #3 wird aufgebaut aus 59,4% PAL #4 und aus 40.6% PAL #5,
D. Film 16 #4 ist ein schwarzes "Bild" (PAL #6 wird nicht benötigt)
E. Film 16 #5 wird aufgebaut aus 46,9% PAL #7 und aus 53,1% PAL #8,
F. Film 16 #6 ist ein schwarzes "Bild" (PAL #9 wird nicht benötigt),
G. Film 16 #7 wird aufgebaut aus 34,4% PAL #10 und aus 65,6% PAL #11,
H. Film 16 #8 ist ein schwarzes "Bild" (PAL #12 wird nicht benötigt)
I. Film 16 #9 wird aufgebaut aus 21,9% PAL #13 und aus
78,1% PAL #14, J. Film 16 #10 ist ein schwarzes "Bild" (PAL #15 wird nicht benötigt)
K. Film 16 #11 wird aufgebaut aus 9,4% PAL #16 und aus 90.6% PAL #17,
L. Film 16 #12 ist ein schwarzes "Bild" (PAL #18 und PAL #19 werden nicht benötigt),
M. Film 16 #13 wird aufgebaut aus 96,9% PAL #20 und aus 3,1% PAL #21,
N. Film 16 #14 ist ein schwarzes "Bild" (PAL #22 wird nicht benötigt) ,
0. Film 16 #15 wird aufgebaut aus 84,4% PAL #23 und aus
15,6% PAL #24, und
P. Film 16 #16 ist ein schwarzes "Bild" (PAL #25 wird nicht benötigt).
Figur 13 zeigt das Rotierende-Keil-Diagramm für die Um¬ wandlung zwischen dem PAL- und dem Film 24-Bildwechsel- system. Die Dauer der Basis-Bildfolge ist hier 0,5 s. Innerhalb der Folge gibt es 25 PAL-Bilder und 24 Film 24-Bilder (von denen 12 Bilder mit Bildinhalt und 12 schwarze "Bilder") sind.
Die Zeitintervalle und zugehörigen Mittelpunkte ergeben sich wieder aus der Aufteilung der Bildfolgen in die ange¬ gebene Anzahl von Bildern, und hieraus lassen sich - ent- sprechend der bildlichen Darstellung in Figur 13 - auch die zeitlichen Beziehungen der einzelnen Bilder einer zu erzeugenden Bildfolge zu den zeitlich benachbarten bzw. überlappenden Bilder der Ausgangs-Bildfolge ermitteln.
Die Vorschriften zum Aufbau der jeweiligen Basis-Bild¬ folgen bei der Transformation zwischen PAL und Film 24 ergeben sich daraus wie folgt:
PAL aus Film 24 (in Prozent):
A. PAL #1 wird aufgebaut aus 99% Film 24 #1 und aus 1% Film 24 #23a,
B. PAL #2 wird aufgebaut aus 47% Film 24 #3 und aus 53% Film 24 #1,
C. PAL #3 wird aufgebaut aus 95% Film 24 #3 und aus 5% Film 24 #1,
D. PAL #4 wird aufgebaut aus 43% Film 24 #5 und aus 57% Film 24 #3,
E. PAL #5 wird aufgebaut aus 91% Film 24 #5 und aus 9% Film 24 #3,
F. PAL #6 wird aufgebaut aus 39% Film 24 #7 und aus 61% Film 24 #5,
G. PAL #7 wird aufgebaut aus 87% Film 24 #7 und aus 13% Film 24 #5, H. PAL #8 wird aufgebaut aus 35% Film 24 #9 und aus 65% Film 24 #7,
I. PAL #9 wird aufgebaut aus 83% aus Film 24 #9 und aus 17% Film 24 #7,
J. PAL #10 wird aufgebaut aus 31% Film 24 #11 und aus 69% Film 24 #9,
K. PAL #11 wird aufgebaut aus 79% Film 24 #11 und aus 21% Film 24 #9,
L. PAL #12 wird aufgebaut aus 27% Film 24 #13 und aus
73% Film 24 #11,
M. PAL #13 wird aufgebaut aus 75% Film 24 #13 und aus
25% Film 24 #11,
N. PAL #14 wird aufgebaut aus 23% Film 24 #15 und aus 77% Film 24 #13,
0. PAL #15 wird aufgebaut aus 71% Film 24 #15 und aus 29% Film 24 #13,
P. PAL #16 wird aufgebaut aus 19% Film 24 #17 und aus 81% Film 24 #15,
Q. PAL #17 wird aufgebaut aus 67% Film 24 #17 und aus
33% Film 24 #15,
R. PAL #18 wird aufgebaut aus 15% Film 24 #19 und aus
85% Film 24 #17, S. PAL 19 wird aufgebaut aus 63% Film 24 #19 und aus 37% Film 24 #17,
T. PAL #20 wird aufgebaut aus 11% Film 24 #21 und aus 89% Film 24 #19,
U. PAL #21 wird aufgebaut aus 59% Film 24 #21 und aus 41% Film 24 #19,
V. PAL #22 wird aufgebaut aus 7% Film 24 #23 und aus 93% Film 24 #21,
W. PAL #23 wird aufgebaut aus 55% Film 24 #23 und aus 45% Film 24 #21,
X. PAL #24 wird aufgebaut aus 3% Film 24 #lb und aus 97% Film 24 #23, und
Y. PAL #25 wird aufgebaut aus 51% Film 24 #lb und aus 49% Film 24 #23.
Film 24 aus PAL (in Prozent):
A. Film 24 #1 wird aufgebaut aus 97,9% PAL #1 und aus 2,1% PAL #2,
B. Film 24 #2 ist ein schwarzes "Bild",
C. Film 24 #3 wird aufgebaut aus 89,6% PAL #3 und aus 10,4% PAL #4, D. Film 24 #4 ist ein schwarzes "Bild",
E. Film 24 #5 wird aufgebaut aus 81,2% PAL #5 und aus 18,8% PAL #6,
F. Film 24 #6 ist ein schwarzes "Bild",
G. Film 24 #7 wird aufgebaut aus 72,9% PAL #7 und aus 27,1% PAL #8,
H. Film 24. #8 ist ein schwarzes "Bild",
I. Film 24 #9 wird aufgebaut aus 64,6% PAL #9 und aus 35,4% PAL #10,
J. Film 24 #10 ist ein schwarzes "Bild",
K. Film 24 #11 wird aufgebaut aus 56,2% PAL #11 und aus 43,8% PAL #12,
L. Film 24 #12 ist ein schwarzes "Bild",
M. Film 24 #13 wird aufgebaut aus 47,9% PAL #13 und aus 52,1% PAL #14,
N. Film 24 #14 ist ein schwarzes "Bild",
0. Film 24 #15 wird aufgebaut aus 39,6% PAL #15 und aus 60,4% PAL #16,
P. Film 24 #16 ist ein schwarzes "Bild", Q. Film 24 #17 wird aufgebaut aus 31,3% PAL #17 und aus 68,7% PAL #18,
R. Film 24 #18 ist ein schwarzes "Bild",
S. Film 24 #19 wird aufgebaut aus 22,9% PAL #19 und aus 77,1% PAL #20,
T. Film 24 #20 ist ein schwarzes "Bild",
U. Film 24 #21 wird aufgebaut aus 14,6% PAL #21 und aus 85,4% PAL #22,
v. Film 24 #22 ist ein schwarzes "Bild",
W. Film 24 #23 wird aufgebaut aus 6,3% PAL #23 und aus 93,7% PAL #24, und
X. Film 24 #24 ist ein schwarzes "Bild" (PAL #25 wird nicht benötigt).
Fig. 14 zeigt das kombinierte "Rotierender Keil"-Diagramm für den Transfer zwischen dem NTSC- und dem Film-60 - Bildwechselsystem. Die Basisbildfolgen umfassen für NTSC 1 Bild (Feld) und für Film-60 2 Bilder (Frames), wobei sich in letzterer Basisbildfolge ein tatsächlich belichtetes und ein "schwarzes" Bild abwechseln. Die Größe der Bildin¬ tervalle, die Lage der Zentren sowie die zeitlichen Beziehungen zwischen den Bildern beider Basisbildfolgen ergeben sich wieder unmittelbar aus der Kombination der Bildanzahl der Basisbildfolgen und sind in der Fig. 14 leicht zu erkennen. Daraus ergeben sich die Vorschriften für den Aufbau der einzelnen Bilder der betreffenden Zielsequenz aus der betreffenden Ausgangssequenz wie folgt:
NTSC aus Film-60:
NTSC #1 wird aufgebaut aus 75,0% Film-60 #1 und 25% Film-60 #lb.
Film-60 aus NTSC:
A. Film-60 #1 wird aufgebaut aus 75% NTSC #1 und aus 25%
B. NTSC #la, Film-60 #2 wird ein schwarzes Bild.
Indem die beiden Basisbildfolgen in den bisher den Berech¬ nungen zugrundegelegten kombinierten "Rotierender Keil" - Diagrammen synchron gestartet werden, wurde von einem Spezialfall ihrer relativen Zuordnung ausgegangen, der allerdings angestrebt werden sollte, da nur er die Synchronität des Filmstarts vor und nach dem Transfer gewährleistet. Es soll aber auch möglich sein, von einer leicht veränderten gegenseitigen Zuordnung der Basisbild- folgen auszugehen, um z. B. für eine bestimmte Trans¬ ferkonstellation eine andersgeartete Optimierung zu erreichen. Der dabei entstehende Versatz der beiden Basis¬ bildfolgen hat seinerseits neue Bildzentren und damit auch veränderte Gewichtungsfaktoren zur Folge (Die Zuordnung zwischen dem ersten Bild einer Ziel-Basisbildfolge und den zeitlich korrespondierenden Bildern der Ausgangsbildfolge - ermittelt anhand der synchron gestarteten Bildfolgen - darf dagegen nicht verändert werden) Die oben angegebene Formel zur Berechnung der Gewichtungsfaktoren kann unver¬ ändert benutzt werden, wenn die in diese Formel einflie¬ ßenden Bildzentren anhand eines kombinierten "Rotierender Keil" - Diagramms ermittelt werden, das den Versatz zwi¬ schen den beiden Basisbildfolgen berücksichtigt. In Fig. 15 ist ein solches Diagramm für den Transfer NTSC - PAL dargestellt.
Alternativ dazu können die oben ermittelten Bildzentren beibehalten und die Gewichtungsfaktoren mittels einer den Versatz berücksichtigenden Formel berechnet werden. Sie lautet:
'D ^ l - | tj - (t± + d)| / (tj+1 - tj)
'j+l,S = 1 - tj+i - (ti + d)| (t1+l - t,)
wobei d = Versatz, Offset
Der Versatz d ist dabei als die Verschiebung des Start¬ punktes der Basisbildfolge des Zielsystems gegenüber dem¬ jenigen des Ausgangssystems definiert. Ein positives Vorzeichen beschreibt einen Versatz im Uhrzeigersinn. In Abb. 15 beträgt somit der Versatz der PAL-Basisbildfolge gegenüber der NTSC-Basisbildfolge +24°. Ein solcher Ver¬ satz darf nicht dazu führen, daß sich für das erste Bild der zu erzeugenden Basisbildfolge die Zuordnung zu den Bildern der Ausgangsbildfolge selbst ändert. Die Verschie¬ bung des Bildzentrums des ersten Bildes des Zielsystems kann deshalb nur innerhalb des durch die Bildzentren der beiden zeitlich korrespondierenden Bilder des Ausgangssy¬ stems definierten Bereiches erfolgen. In der in Abb. 15 dargestellten Transferkonstellation ist der Versatz somit auf den Bereich von -6° bis +54° beschränkt.
Die Bilder im ursprünglichen Bildsystem werden jeweils in den oben für die einzelnen Schemata angegebenen Anteilen in das neue Bildsystem übertragen. Die Übertragung zwi- sehen den Bildsystemen kann zwei Schritte umfassen: die Präparation des zu übertragenden Bildes und den tatsächli¬ chen Bildtransfer.
Die Präparation des zu übertragenden Materials ist eine Rekonstruktion fehlender visueller Information im Material. Beim "interlaced" Videobild ist es, weil jedes Videobild ein "interlaced" (verschachteltes) Bild enthält, erforderlich, vor der Transformation den fehlenden Teil in den schwarzen Linien zu rekonstruieren. Hierzu gibt es be- kannte Verfahren der Rekonstruktion des fehlenden Bildes, die bei der Gewinnung eines Standbildes ("freeze frame" ) aus einer Videobildfolge angewandt werden (in dieser An¬ meldung wird ein Video-Feld auch als Videobild bezeichnet) .
Für den Bildtransferschritt gibt es mindestens zwei Trans¬ ferverfahren: ein Verfahren ist das Doppelbelichtungs¬ verfahren. Bei der Transformation von einem Bildsystem in ein anderes Bildsystem können zwei aufeinanderfolgende Bilder des ursprünglichen Bildsystems mit einem optischen Printer unter Verwendung unterschiedlicher Belichtungen (Belichtungszeit oder -dichte - entsprechend den oben an¬ gegebenen Gewichtungsfaktoren bzw. Proportionen) auf eine Bildfläche des neuen Bildsystems aufbelichtet werden.
Bei der Übertragung von einem Video-Bildsystem in ein an¬ deres Video-Bildsystem werden zwei aufeinanderfolgende re¬ konstruierte Videobilder aus dem Ausgangs-Videobildsyste elektronisch mit unterschiedlichen Signalpegeln (entsprechend den oben beschriebenen Berechnungen bzw. Proportionen) zu einem Bild des neuen Video-Bildsystems gemischt.
In Fig. 16 ist eine auf digitaler Basis arbeitende Trans¬ formationsvorrichtung 100 zur Herstellung einer zweiten Bildsequenz T auf einem zweiten Aufzeichnungsmedium Mτ mit einer zweiten Bildwechselfrequenz fτ aus einer auf ein er¬ stes Aufzeichnungsmedium Ms aufgezeichneten ersten Bildse¬ quenz S mit einer ersten Bildwechselfrequenz fs schema¬ tisch als Blockschaltbild von Funktionsbaugruppen darge- stellt.
Ausgegangen wird von einer mittels einer NTSC-Videokamera 101 mit einer Bildrate von nominal 30 (real 60) Bildern pro Sekunde auf Videoband erzeugten Video-Aufnahme S. Die- se wird an die Transformationsvorrichtung 100 übergeben.
Diese umfaßt ein ebenfalls nach NTSC-Norm arbeitendes Wie¬ dergabegerät (einen ersten Videorecorder) 102 mit einer Ansteuerbaugruppe 102a, einen zentralen Zeitgeber 103, dessen Ausgang mit Steuereingängen der übrigen Baugruppen (mit Ausnahme von 108 und 109 sowie der Videokamera 101 und des Wiedergabegerätes 112, die nicht zur Vorrichtung 100 gehören) verbunden ist, eine zentrale Verarbeitungs¬ einheit (Mikrocontroller) 104, einen ersten, eingangssei- tig mit dem Datenausgang des Videorecorders 102 verbunde- nen, seriellen Vollbildspeicher 105 und einen zweiten, eingangsseitig mit dem Datenausgang des ersten Speichers 105 verbundenen, seriellen Vollbildspeicher 106. Weiterhin umfaßt sie eine mit den Datenausgängen der Speicher 105 und 106 sowie einem Ausgang der Verarbeitungseinheit 104 verbundene, als solche bekannte digitale Mischvorrichtung 107 mit zwei getrennt steuerbaren Kanälen 107a, 107b, ei¬ nen dritten, eingangsseitig mit dem Datenausgang des Mischvorrichtung 107 verbundenen, seriellen Vollbildspei¬ cher 110, eine mit einem Eingang der Verarbeitungseinheit 104 verbundene Eingabetastatur 108 und einen mit einem Ausgang der Berechnungseinheit 104 verbundenen Monitor 109 sowie ein nach PAL-Norm arbeitendes Aufzeichnungsgerät (einen zweiten Videorecorder) lll mit einer Ansteuerbau¬ gruppe lila.
Ein in diesem Videorecorder 111 in PAL-Norm mit nominal 25 (real 50) Bildern pro Sekunde mit einer Ziel-Bildsequenz T bespieltes Videoband Mτ steht schließlich - nach Ausgabe aus der Transformationsvorrichtung 100 - zur Wiedergabe der Aufzeichnung über ein PAL-Wiedergabegerät 112 bereit.
Vor Beginn einer Transformationsprozedur werden das Video¬ band Ms in den Videorecorder 102 eingelegt, über die Ein¬ gabetastatur 108 eine Programmierung der Berechnungsein- heit 104 für den Transformationsvorgang entsprechend dem oben im einzelnen beschriebenen Umwandlungsschema NTSC-PAL vorgenommen und gegebenenfalls Steuerdaten (Offset o.a.) eingegeben. Dann werden der Zeitgeber 103 sowie (über die¬ sen synchronisiert) die Videorecorder 102 für Wiedergabe und 111 für Aufnahme gestartet.
Der Wiedergabebetrieb des Videorecoders 102 - in einem Be¬ triebsmodus, der eine Einzelbildverarbeitung mit der Be¬ rechnungseinheit 104 und den Bildspeichern 105, 106, 110 erlaubt - wird durch die Verarbeitungseinheit 104 (im Zu- sammenwirken mit dem externen Zeitgeber 103) gesteuert. Vom Videorecorder 102 wird - ebenfalls durch die Verarbei¬ tungseinheit 104 getaktet - jeweils ein (j-tes) Bild in den ersten Vollbildspeicher 105 übernommen. Dieses wird, sobald das nächste benötigte ([j+l]-te) Bild der Quell- bildfolge auf dem Videorecorder 102 erscheint, in den zweiten Vollbildspeicher 106 umgeladen, und gleichzeitig wird das (j+l)-te Bild im Speicher 105 gespeichert. Damit stehen zu jedem Zeitpunkt zwei zur Synthese des i-ten Zielbildes benötigte Bilder der Quell-Videoaufzeichnung S in zu einer digitalen Verarbeitung geeignet gespeicherten Form bereit.
Nachdem beide Speicher 105 und 106 geladen sind, bestimmt die Verarbeitungseinheit 104 auf ein Taktsignal vom Zeit- geber 103 hin, ausgehend vom Wert von j und den im Spei¬ cher 104a in Tabellenform gespeicherten Programmdaten des Transformationsprogramms für die Synthese des i-ten Bildes in PAL-Norm die Gewichtungskoeffizienten C-< s und Cj+1 s für das j-te und das (j+l)-te Bild in NTSC-Norm und stellt die Signalpegel der Kanäle 107a und 107b entsprechend ein. Daraufhin werden die Inhalte der Speicher 105 und 106 je- weils mit dem eingestellten Pegel gewichtet, in der Misch¬ vorrichtung 107 pixelweise addiert und das Ergebnis im dritten Vollbildspeicher 110 gespeichert. Von dort wird das auf diese Weise synthetisierte i-te Bild der PAL- Bildsequenz auf ein Taktsignal des Zeitgebers 103 hin durch den zweiten Videorecorder 111 aufgezeichnet.
Die synthetisierten Bilder können auf dem Monitor 109 be¬ obachtet werden, und über die Tastatur 108 kann die Trans- formation manuell beeinflußt werden, falls dies erforder¬ lich scheint.
Das geschilderte Vorgehen wird solange wiederholt, bis die gesamte in NTSC-Norm vorliegende Bildsequenz (ein "Film") in PAL-Norm neu aufgezeichnet worden ist. Die Transforma¬ tion in umgekehrte Richtung PAL-NTSC verläuft analog, ebenso - unter Beachtung der speziellen, im Programm fest¬ zulegenden, Transformationsgrößen - die Transformation aus einem oder in einen Computergrafik-Modus.
In Fig. 17 ist eine sich teilweise konventioneller foto¬ technischer Methoden bedienende Transformationsvorrichtung 200 zur Herstellung einer zweiten Bildsequenz T' auf einem zweiten Aufzeichnungsmedium Fτ. mit einer zweiten Bild- Wechselfrequenz fτ. und einem zweiten entsprechenden Bil¬ dintervall IIII aus einer auf ein erstes Aufzeichnungsme- dium Fs ι aufgezeichneten ersten Bildsequenz S' mit einer ersten Bildwechselfrequenz fg. und einem ersten entspre¬ chenden Bildintervall ls. schematisch als Blockschaltbild von Funktionsbaugruppen dargestellt. Ausgegangen wird beispielsweise von einer mittels einer Film-16-Kamera 201 mit einer Bildrate von 16 Bildern pro Sekunde auf Kinofilm Fs' erzeugten Archiv-Filmaufnahme S' . Diese wird an die Transformationsvorrichtung 200 überge- ben.
Diese umfaßt - ähnlich wie die Vorrichtung 100 nach der oben beschriebenen Ausführungsform - einen Zeitgeber 202, eine zentrale Verarbeitungseinheit (Mikrocontroller) 203, einen Transformationstabellenspeicher 203a, eine mit einem Eingang der Verarbeitungseinheit 203 verbundene Eingabeta¬ statur 204 und einen mit einem Ausgang der Verarbeitungs¬ einheit 203 verbundenen Monitor 205, über die der Trans¬ formationsprozeß gesteuert und verfolgt werden kann. Die Vorrichtung 200 weist weiterhin eine über zwei Steuerein¬ gänge mit einem Ausgang der Berechnungseinheit 203 verbun¬ dene, als solche bekannte fototechnische Mischkopier- bzw. Doppelbelichtungsvorrichtung 206 mit zwei getrennt zeit¬ steuerbaren Belichtungseinrichtungen 206a, 206b, einer Transportvorrichtung 206c für den Original-Film Fs. und einer Transportvorrichtung 206d für den Kopie-Film Fτ. auf.
Ein in der Mischkopiervorrichtung beispielsweise in Film-24-Norm mit 24 Bildern pro Sekunde mit einer Ziel- Bildsequenz T' belichteter Film Fτ' steht schließlich - nach Ausgabe aus der Transformationsvorrichtung 200 - zur Wiedergabe über einen Film-24-Projektor 207 bereit.
Vor Beginn einer Transformationsprozedur werden der Ori¬ ginal-Film Fs' in die Mischkopiervorrichtung 206 eingelegt und über die Eingabetastatur 204 eine Programmierung der Verarbeitungseinheit 203 für den Transformationsvorgang (entsprechend dem oben im einzelnen beschriebenen .Umwand¬ lungsschema Film-16-Film-24) vorgenommen. Danach wird der Zeitgeber sowie (über diesen synchronisiert) die Trans¬ portvorrichtungen 206c und 206d für den Original-Film bzw. den entsprechend der Norm Film-24 zu belichtenden Film ge¬ startet.
Der Filmvorschub der beiden Filme wird so gesteuert, daß eine fototechnische Einzelbildverarbeitung in der Mischko¬ piervorrichtung 206 derart möglich ist, daß jeweils zwei benachbarte Bilder B-,- Sι und BJ+1 g. des Original-Filmes Fs' auf ein Bild Bj_ τ. des zu belichtenden Filmes aufbe- lichtet werden. Die Mischkopiervorrichtung ist so aufge¬ baut, daß sich zu jedem Zeitpunkt je eines von zwei auf¬ einanderfolgenden Bildern des Original-Filmes in einer Be¬ lichtungseinrichtung 206a bzw. 206b befindet. Ihr ist eine zweikanalige Belichtungszeitsteuerung 206e zugeordnet, die mit dem Ausgang der Verarbeitungseinheit 203 verbunden ist.
Die Verarbeitungseinheit 203 ruft jeweils auf ein Takt¬ signal vom Zeitgeber 202 hin, ausgehend vom - durch einen internen (in der Figur nicht gezeigten) Bildzähler ermit¬ telten oder von einem Zähler an der Transportvorrichtung 206c oder 206d übermittelten - Wert für j und den gespei¬ cherten Programmdaten des Transformationsprogramms für die Synthese des i-ten Bildes in Film-24-Norm die im Speicher 203a gespeicherten Intensitäts-Gewichtungskoeffizienten Cπ s. und C-:+1 s, für das j-te und das (j+l)-te Bild in Film-16-Norm ab und ermittelt die Belichtungszeiten der Belichtungseinrichtungen 206a, 206b entsprechend. Darauf¬ hin erfolgt über die Belichtungszeitsteuerung 206e und die Belichtungseinrichtungen 206a, 206b eine Belichtung des i- ten Bildes der Ziel-Sequenz T' , und die Filme werden wei¬ tertransportiert.
Das geschilderte Vorgehen wird solange wiederholt, bis die gesamte in Film-16-Norm vorliegende Bildsequenz in Film-24-Norm neu aufgezeichnet worden ist. Die Transforma¬ tion in umgekehrte Richtung verläuft analog, ebenso - un¬ ter Beachtung der speziellen, im Programm festzulegenden, Transformationsgrößen - die Transformation von als Kino¬ film vorliegendendem und als solcher zu erzeugendem Mate- rial aus der oder in die ShowScan-Norm.
In der beschriebenen Vorrichtung kann zusätzlich eine video-Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der synthetisierten Bilder und deren Wiedergabe über den Monitor 205 sowie ei- ne Steuerung mit Bedientastatur zur wahlweisen manuellen Beeinflussung des Mischvorganges vorgesehen sein.
Als Belichtungsvorrichtung kann auch eine intensitätsge¬ steuerte Vorrichtung, bei der die Gewichtungsfaktoren durch eine ihrem Zahlenwert entsprechende LichtSchwächung realisiert werden, vorgesehen sein.
Für beide Vorrichtungen nach Fig. 16 und Fig. 17 kann die Verarbeitungseinheit mit zugehöriger Peripherie, ggfs. un- ter Einschluß auch des Zeitgebers, speziell eine mikropro¬ zessorgesteuerte Baugruppe, etwa ein Personalcomputer, sein. Die Bearbeitung und/oder die Herstellung von auf Fotomate¬ rial vorliegenden Bildsequenzen (die Transfers Video-Film, Film-Video und Film-Film einschließlich) ist auch auf di¬ gitalem Wege mit einer Vorrichtung ähnlich der- in Fig. 17 gezeigten möglich. Hierfür ist diese Vorrichtung ggfs. eingangsseitig um einen A/D-Bildwandler (etwa einen Film¬ projektor und eine Videokamera oder ein CCD-Array mit in der Pro ektionsfläche liegender Bildaufnahmefläche zur Aufnahme der projizierten Bilder) und/oder ausgangsseitig um eine filmtechnische Aufnahmevorrichtung zur Film- Aufnahme der synthetisierten Bildsequenz, etwa von einem (möglichst hochauflösenden) Monitor, zu ergänzen. Für An¬ wendungen, die eine D/A-Wandlung einschließen, kann spe¬ ziell der Einsatz einer (als solche ebenfalls bekannten) digital gesteuerten Laser- bzw. holografischen Belich¬ tungsapparatur bzw. eines optischen Printers zweckmäßig sein.
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Claims

A n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung einer, insbesondere zur Er- zeugung des visuellen Eindrucks eines eine zeitliche Di¬ mension aufweisenden Ereignisses bei einem Betrachter die¬ nenden, zweiten Bildsequenz (Ziel-Bildsequenz) mit einer zweiten Bildwechselfrequenz und einem zweiten entsprechen¬ den Bildintervall aus einer ersten Bildsequenz (Quell-Bild- sequenz) mit einer ersten Bildwechselfrequenz und einem ersten entsprechenden Bildintervall, bei dem mindestens ein Teil der Bilder der Ziel-Bildsequenz durch additive Überlagerung von mindestens zwei einander zeitlich benach¬ barten, mit einem Intensitäts-Gewichtungsfaktor bewerteten Bildern der Quell-Bildsequenz gewonnen wird,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß
alle Bilder der Ziel-Bildsequenz durch Überlagerung von mindestens zwei, mit bildweise individuell errechneten Intensitäts-Gewichtungsfaktoren bewerteten, Bildern der Quell-Bildsequenz gewonnen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lage eines Bildes im Zeitablauf durch die Lage eines charakteristischen Punktes des Zeitintervalles repräsentiert wird, in dem das Bild bei einer Übertragung oder Wiedergabe mit einer der jeweiligen Bildsequenz zugeordneten Übertragungs- bzw. Wiedergabenorm auftritt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der charakteristische Punkt der Mittelpunkt des Zeitintervalles ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß
durch einen Zeitgeber ein gemeinsamer Startzeitpunkt und Zeitablauf für die Quell- und die herzustellende Ziel- Bildsequenz festgelegt wird,
die Lage jedes Bildes der Quell- ebenso wie diejenige je¬ des Bildes der herzustellenden Ziel-Bildsequenz im Zeitab- lauf ermittelt wird,
zu jedem herzustellenden Bild der Ziel-Bildsequenz die seiner Lage im Zeitablauf, insbesondere zwei, nächst be¬ nachbarten Bilder der Quell-Bildsequenz ermittelt werden,
der zeitliche Abstand oder Versatz der Zeitintervalle der nächst benachbarten Bilder der Quell-Bildsequenz zum Zei¬ tintervall des herzustellenden Bildes der Ziel- Bildsequenz, basierend auf deren charakteristischen Punk- ten, ermittelt wird,
für jedes der nächst benachbarten Bilder der Quell-Bild¬ sequenz ein bildspezifischer, normierter Intensitäts-Ge- wichtungsfaktor ermittelt wird, der vom zeitlichen Abstand oder Versatz seines Zeitintervalles zum Zeitintervall des herzustellenden Bildes der Ziel-Bildsequenz abhängt, und das herzustellende Bild der Ziel-Bildsequenz durch additi¬ ve Überlagerung der mit dem jeweiligen Intensitäts-Gewich- tungsfaktor multiplizierten nächst benachbarten Bilder der Quell-Bildsequenz gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Quell-Bildsequenz auf einem Aufzeichnungsmedium gespei- chert vorliegt und/oder die Ziel-Bildsequenz auf ein Auf¬ zeichnungsmedium gespeichert wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die ad¬ ditive Überlagerung durch pixelweise Addition der in digi¬ taler Form vorliegenden Bilder ausgeführt wird, wobei die Pegel der zu addierenden Signale entsprechend dem jeweili¬ gen Intensitäts-Gewichtungsfaktor eingestellt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß in analoger Form, insbeson¬ dere als auf fotochemischem Wege hergestellte Aufzeich- nung, vorliegende Bilder vor der additiven Überlagerung einer Digitalisierung unterzogen werden.
8. verfahren nach einem der Ansprüche l bis 5, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die additive
Überlagerung durch Mehrfachbelichtung einer Bildfläche ei- nes Aufzeichnungsmediums mit den nächst benachbarten Bil¬ dern der Quell-Bildsequenz erfolgt, wobei die Belichtungs¬ intensität und/oder -zeit entsprechend den Intensitäts- Gewichtungsfaktoren eingestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für den Fall einer Synthese eines neuen i-ten Bildes F^_ τ(t^) für ein Zeitintervall mit dem charakteristischen Punkt t^ der Ziel-Bildsequenz T aus zwei diesem Zeitpunkt benachbarten, die charakteristischen Zeitpunkte t.: bzw. t-j+1 aufweisen¬ den, Bildern F-j g(t-j) und F-j+1 s^i+l) der Quell-Bildse¬ quenz S sich dieses Bild entsprechend der Beziehung
Figure imgf000085_0001
ergibt, worin i und j ganze Zahlen und C-j s, -j+1^s die Intensitäts-Gewichtungskoeffizienten für das j-te bzw. (j+l)te Quell-Bild sind und sich als normierte Gewich¬ tungsfaktoren berechnen lassen mit
cj,S = * ~ - t ± - tj/)/{t +1 - j),
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die zweite Bildsequenz aus einer Folge von jeweils gleichartig hergestellten, gleichlangen Basis-Sequenzen gebildet wird, deren Zeitdauer derart bestimmt wird, daß sie eine mög¬ lichst kleine ganzzahlige Anzahl von Bildern sowohl der ersten als auch der zweiten Bildseguenz umfaßt, und daß die bildspezifischen Gewichtungsfaktoren zur Herstellung jedes Bildes der zweiten Basis-Sequenz anhand der ersten und zweiten Bildwechselfrequenz bzw. der ersten und zwei¬ ten Bildintervalle, unter Beachtung des Vorhandenseins von "schwarzen" Bildintervallen und/oder Interlaced-Bildern in der ersten und/oder zweiten Bildsequenz, berechnet werden.
11. Vorrichtung zur Herstellung einer, insbesondere zur Erzeugung des visuellen Eindrucks eines eine zeitliche Di¬ mension aufweisenden Ereignisses bei einem Betrachter die- nenden, zweiten Bildsequenz (Ziel-Bildsequenz) mit einer zweiten Bildwechselfrequenz und einem zweiten entsprechen¬ den Bildintervall aus einer ersten Bildsequenz (Quell-Bild¬ sequenz) mit einer ersten Bildwechselfrequenz und einem ersten entsprechenden Bildintervall, bei dem mindestens ein Teil der Bilder der zweiten Bildsequenz durch additive Überlagerung von mindestens zwei mit je einem Intensitäts- Gewichtungsfaktor bewerteten Bildern der ersten Bildse¬ quenz gewonnen wird, mit
einer Übertragungs- oder Wiedergabevorrichtung zur Übertra¬ gung bzw. Wiedergabe der Quell-Bildsequenz mit der ersten Bildwechselfrequenz bzw. den ersten Bildintervallen,
einer Mischvorrichtung zur wahlweisen Überlagerung von Bildern der Quell-Bildsequenz zu einem Mischbild als Bild der Ziel-Bildsequenz, einer Aufzeichnungs- oder Übertragungsvorrichtung zur Auf- zeichung bzw. Übertragung der Ziel-Bildsequenz als Folge von über die Mischvorrichtung wiedergegebenen Bildern mit der zweiten Bildwechselfrequenz bzw. den zweiten Bildin- tervallen und
einer Zeitgeber- und Synchronisiervorrichtung zur synchro¬ nen Steuerung der Übertragungs- bzw. Wiedergabe-, Misch- und Aufzeichnungs- bzw. Übertragungsvorrichtung
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß
eine mit der Zeitgeber- und Synchronisiervorrichtung ver¬ bundene Berechnungseinheit zur Berechnung von bildspezifi- sehen Intensitäts-Gewichtungsfaktoren für die Überlagerung der Bilder der Quell-Bildsequenz aufgrund von Signalen der Zeitgeber und Synchronisiervorrichtung vorgesehen ist und
die Mischvorrichtung mit Steuermitteln zur bildspezifi- sehen Einstellung der Gewichtungsfaktoren bei jedem Misch¬ vorgang versehen ist, wobei diese Steuermittel mit dem Ausgang der Berechnungseinheit verbunden sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß mindestens ein elektroni¬ scher Bildspeicher zur zeitweiligen Speicherung jeweils mindestens eines der zwei Bilder der Quell-Bildsequenz vorgesehen ist, wobei dessen Datenausgang mit der Misch- Vorrichtung verbunden ist, und daß die Mischvorrichtung zur pixelweisen Addition der in digitaler Form vorliegen¬ den Bildinhalte ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Mischvorrichtung bzw. dem elektronischen Bildspeicher eine Digitalisie- rungsvorrichtung zur Digitalisierung analog aufgezeichne- ter Bilder vorgeschaltet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Mischvorrichtung als optische Kopiervorrichtung mit zwei getrennt ansteuerbaren Belichtungseinheiten ausgeführt ist, deren Steuereingänge mit dem Ausgang der Berechnungseinheit verbunden sind, und durch die aufeinanderfolgende, auf einem ersten Aufzeich- nungsmedium in die Kopiervorrichtung eingeführte, Bilder der Quell-Bildsequenz mit entsprechend dem jeweils zugehö¬ rigen Gewichtungsfaktor eingestellter Belichtungsintensi¬ tät und/oder -zeit auf ein zweites Aufzeichnungsmedium aufbelichtet werden.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine elek¬ tronische Bildmischvorrichtung mit nachgeschaltetem opti¬ schem Printer vorgesehen ist.
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