DE19653671A1 - Verfahren zur Archivierung von Bildvorlagen mittels digitaler Bilddatenverarbeitung, insbesondere von Filmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Archivierung von Bildvorlagen, insbe­ sondere von Filmen, bei dem die Bildvorlage abgetastet wird, die erfaßten Bild­ punkte digitalisiert und komprimiert werden, sowie eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens.

Aufgrund der endlichen Haltbarkeitsdauer von Zelluloid-Filmen und deren auf­ wendiger Lagerung besteht seit langem ein Bedürfnis, die Bildinformationen einfach und dauerhaft zu archivieren. So sind auch vielfältige Anstrengungen unternommen worden, die Bildvorlagen auf anderen Medien zu speichern.

Aus der EP 0 440 230 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der die Bildinformatio­ nen eines Kinofilms in ein Videosignal für das Fernsehen umgesetzt werden. Nachteilig an dieser und ähnlichen Vorrichtungen ist, daß bei allen digitalen Video-Aufzeichnungsverfahren eine Datenkompression stattfindet, bei der neue Fehler generiert werden. Bei anschließender Vernichtung der Bildvorlage sind diese Fehler kaum oder gar nicht mehr zu rekonstruieren. Ein weiteres Problem stellen die großen anfallenden Datenmengen, die komprimiert werden müssen, dar, so daß die bisher bekannten Vorrichtungen nur zur Konvertierung einzelner ausgewählter Filme geeignet sind, nicht aber zur Archivierung ganzer Filmarchive.

Aus der WO 92/22 141 ist eine Vorrichtung zur Datenkompression bekannt, bei der zur Verarbeitung größerer Datenmengen eine Hierarchie aufgebaut ist. Dabei werden eine Vielzahl von Mikroprozessoren in unterschiedlichen Ebenen angeordnet, wobei jeweils der Mikroprozessor der höheren Ebene nur noch einen Teil der zu komprimierenden Daten übergibt, so daß insbesondere sich von Bildvorlage zu Bildvorlage nur wenig ändernde Datensätze schnell ver­ arbeitet werden können. Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist der sehr aufwendige Aufbau der Vorrichtung und die geringe Verarbeitungsgeschwindig­ keit von sich schnell verändernden Bildvorlagen.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, um Bildvorla­ gen, insbesondere von Filmen, verbessert zu archivieren.

Die Lösung des Problems ergibt sich durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 6. Durch die Fehlererkennung und Korrektur werden die zu komprimie­ renden Datenmengen wesentlich reduziert. Befindet sich z. B. ein Riß in einer Bildvorlage einer Filmsequenz, so würden die bekannten Verfahren dies als starke Änderung von Bildvorlage zu Bildvorlage erfassen und dement­ sprechend eine größere Datenmenge abspeichern. Beim erfindungsgemäßen Verfahren hingegen wird dieser Fehler detektiert und gegebenenfalls korrigiert oder ignoriert. Risse und Knicke im Filmmaterial müssen nicht zwangsläufig zu einem Fehlen von Bildinformationen führen, sondern sich als zusätzlicher Strich darstellen. Dieser müßte dann nicht korrigiert sondern könnte ignoriert werden. Somit werden auch nur gewünschte Änderungen der Bildabfolge digitalisiert und komprimiert. Dadurch werden die Datenmengen erheblich reduziert, was eine schnelle Verarbeitung und platzsparende Archivierung ermöglicht. Zur Korrektur von Fehlstellen sind verschiedene Verfahren denkbar, die gegebe­ nenfalls auch in Kombination Anwendung finden können. Zum einen kann durch geeignete Signalverarbeitungsalgorithmen aus der Umgebung der Fehl­ stelle auf den fehlenden Bildinhalt geschlossen werden, indem der gesamte Inhalt eines Bildes und alle jeweils zur Fehlstelle benachbarten Bildpunkte ana­ lysiert werden. Zum anderen kann durch Vergleich mit vorausgegangenen und nachfolgenden Bildvorlagen auf den fehlenden Bildinhalt zurückgeschlossen werden, da das Auftreten von Fehlstellen (z. B. aufgrund des Einflusses von Mikroorganismen) mit gleicher Geometrie in Aufeinanderfolgenden Bildvorlagen sehr unwahrscheinlich ist. Bei Bildfolgen mit schnell wechselndem Bildinhalt müssen zusätzlich sogenannte Bewegungsvektoren ermittelt werden, um die­ ses Korrekturverfahren durchzuführen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In einer bevorzugten Verfahrensweise erfolgt die Kantenerkennung der mecha­ nischen Fehler durch ihre Point-Spread-Funktion-Abweichung gegenüber der übrigen Bildvorlage, wobei Aliasingeffekte auszuschließen sind. Die Point-Spread-Funktion der übrigen Bildvorlage wird dabei z. B. vorab auf Basis der bekannten Aufzeichnungstechnik und des Materials der Bildvorlage ermittelt. Bei der Archivierung von Tonfilmen können mechanische Fehler der Tonspur wie zuvor beschrieben erfaßt und korrigiert bzw. ignoriert werden.

In einer weiteren bevorzugten Verfahrensweise werden die Bildvorlagen spek­ tral und radiometrisch erfaßt und Korrekturkurven entsprechend nachgeführt, wobei die Korrekturkurven Veränderungen des Materials der Bildvorlage z. B. aufgrund von Alterungsprozessen berücksichtigen. Dies hat den Vorteil, daß die Qualität der Bildvorlage wieder in ihren ursprünglichen Zustand überführt wird, so daß spätere aufwendige Rekonstruktionen überflüssig werden. Weiter kann sogar die Bildqualität gegenüber der Bildvorlage verbessert werden, in­ dem durch Korrektur der Point-Spread-Funktion Unschärfen des Originals kor­ rigiert werden können. Die ist z. B. durch Kenntnis des Kameraaufbaus, des verwendeten Objektivs und/oder Filters bei der Originalaufnahme der Bildvorla­ ge möglich.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Vorrichtung 1 umfaßt ein spektral- und photosensitives Bauelement 2, eine Signalelektronik 3, einen Zwischenspeicher 4, einen Signalprozessor 5 und einen Massen-Datenspeicher 6. Eine abzuspeichernde Bildvorlage 7 wird z. B. von einer nichtdargestellten Lichtquelle durchstrahlt. Die die Bildvorlage 7 transmittierende Strahlung wird vom spektral- und photosensitiven Bauelement 2 detektiert. Das spektral- und photosensitive Bauelement 2 ist z. B. als zeilen­ förmiges RGB (Rot-Grün-Blau)-CCD-Element ausgebildet, das die Bildvorlage 7 zeilenförmig abtastet. Die erfaßten Daten werden von der Signalelektronik 3 ausgelesen, verstärkt und digitalisiert. Die digitalisierten Daten der Bildvorlage 7 werden anschließend einem jeweiligen Bildpunkt eineindeutig zuordenbar in Zwischenspeicher 4 abgelegt. Gleichzeitig übergibt die Signalelektronik 3 die digitalisierten Daten an den Signalprozessor 5. Im Signalprozessor 5 werden die Daten auf mechanische Fehler wie z. B. Risse, Streifen in Filmlaufrichtung (Scratches), Brüche in der Zelluloid-Schicht mittels eines elektronischen Filter­ algorithmus, der nach dem Prinzip der Kantenerkennung arbeitet, untersucht. Wird ein solcher mechanischer Fehler festgestellt, so manipuliert der Signal­ prozessor 5 entsprechend die zugehörigen Daten in Zwischenspeicher 4. Zu­ sätzlich werden die Daten im Signalprozessor 5 auf weitere Fehlstellen unter­ sucht. Dazu wird z. B. die Fehlstelle mit benachbarten Bildpunkten verglichen. Bewirkt die Fehlstelle z. B. einen schwarzen Punkt in einem ansonsten blauen Himmel in der Bildvorlage 7, so kann die Fehlstelle durch einen benachbarten Bildpunkt oder deren Mittelung ergänzt werden. Alternativ oder kumulativ kann die zu bearbeitende Bildvorlage 7 mit einer vorangegangenen und einer nach­ folgenden Bildvorlage 7 verglichen werden. Weiter können im Signalprozessor 5 radiometrische und spektrale Korrekturkurven abgelegt sein, mit denen dann die Daten im Zwischenspeicher 4 nachgeführt werden. Da die spektrale und radiometrische Veränderungen der Bildvorlage 7 aufgrund von Alterungspro­ zessen oder ähnlichen für einen Zelluloid-Film über den ganzen Film nahezu konstant sind, können die Korrekturkurven zu Anfang der Abtastung einmalig ermittelt werden. Die letztendlich im Zwischenspeicher 4 abgelegten Daten werden anschließend herkömmlich komprimiert und in dem Massen-Daten­ speicher 6 abgelegt.

Claims (6)

1. Verfahren zur Archivierung von Bildvorlagen, bei dem die Bildvorlage abgetastet wird, die erfaßten Bildpunktwerte digitalisiert und komprimiert werden und die komprimierten digitalen Daten in einem Massen-Daten­ speicher abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Datenkomprimierung mechanische Fehler und/oder andere Fehl­ stellen der Bildvorlage (7) erfaßt und mittels benachbarter Bildpunkte und/oder vorangegangener und/oder nachfolgender Bildvorlagen (7) korrigiert oder ignoriert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten­ erkennung der mechanischen Fehler durch ihre Point-Spread-Funktion Abweichungen von der der übrigen Bildvorlage (7) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Archivierung von Filmen vor der Datenkompression mechanische Fehler der Tonspur durch eine Kantenerkennung korrigiert werden.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bildvorlagen (7) vor der Datenkompression spek­ tral und radiometrisch erfaßt und mittels Korrekturkurven spektral und radiometrisch nachgeführt werden, wobei die Korrekturkurven insbeson­ dere Materialparameter und Alterungsprozesse der Bildvorlage (7) kom­ pensieren.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß vor der Datenkompression Unschärfen der Bildvorla­ ge (7) durch Korrektur der Point-Spread-Funktion vorgenommen wer­ den.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorange­ gangenen Ansprüche, mittels eines spektral- und photosensitiven Bau­ elementes, dadurch gekennzeichnet, daß das spektral- und photosensitive Bauelement (2) mit einer Signalelek­ tronik (3) verbunden ist, deren Datenausgänge sowohl mit einem Signal­ prozessor (5) als auch mit einem Zwischenspeichen (4) verbunden sind.