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

- 1 3 -

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:

ⁿ s,t = ^f s,τ ^{x gg} τ(f _S/T )

Die beiden resultierenden Werte n _s ,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 (t _j ) und - _{j+1 > s} (t-< ₊₁ ) der Quell-Bildsequenz S mathematisch durch folgende Glei¬ chung ausdrücken:

^F i , T ^i ) ^{= C} j , S ^x ^ S ^j ) ^{+ C} j +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

^c j,S = ^{! " (} i ^" V ^)/(t :+ι ^" tj ⁾ -

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 300 ^β 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 72 ^B 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)| / (t _j+1 - tj)

'j+l,S = 1 - tj+i - (ti + d ⁾ | (t _1+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 M _τ mit einer zweiten Bildwechselfrequenz f _τ aus einer auf ein er¬ stes Aufzeichnungsmedium M _s aufgezeichneten ersten Bildse¬ quenz S mit einer ersten Bildwechselfrequenz f _s 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 M _τ 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 M _s 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 C _{j+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 F _τ . mit einer zweiten Bild- Wechselfrequenz f _τ . und einem zweiten entsprechenden Bil¬ dintervall IIII aus einer auf ein erstes Aufzeichnungsme- dium F _s ι aufgezeichneten ersten Bildsequenz S' mit einer ersten Bildwechselfrequenz fg. und einem ersten entspre¬ chenden Bildintervall l _s . 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 F _s ' 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 F _s . und einer Transportvorrichtung 206d für den Kopie-Film F _τ . auf.

Ein in der Mischkopiervorrichtung beispielsweise in Film-24-Norm mit 24 Bildern pro Sekunde mit einer Ziel- Bildsequenz T' belichteter Film F _τ ' 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 F _s ' 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-,- _S ι und BJ ₊₁ g. des Original-Filmes F _s ' auf ein Bild B _j _ _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.

* * * * *