(57)【要約】２重可変面積トラック（ＤＺ）の光学音声情報の再生のために、光電変換器（１，２，４，９〜１３）がフィルム（４）の光学サウンドトラック（３）を走査する。変換器（１，２，４，９〜１３）は、プログラム制御されたデータ処理機構（１５）のメモリ（１９）に一時記憶されるディジタル画像信号を生成する。データ処理機構（１５）は、一時記憶された画像信号のデータ値から２重可変面積トラック（ＤＺ）の両方のエッジの輪郭線を導出する。求められたエッジ輪郭線に関するデータに基づいて、音声再生のためのオーディオデータが生成される。
2004508603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学録音を再生するための装置であって、
光学サウンドトラック（３）を光学走査するための光電変換器（１，２，４，９〜１３）を有しており、該光電変換器は、走査された光学サウンドトラック（３）のディジタル画像信号を出力側において出力し、
さらに、前記変換器（１，２，４，９〜１３）により出力された画像信号を一時記憶するための機構（９）を有している形式の装置において、
一時記憶された画像信号のデータ処理をプログラム制御により行う機構（１５）を有しており、該機構は、まず前記一時記憶された画像信号のデータ値から可変面積トラックのエッジ輪郭線を求め、つぎに、求められたエッジ輪郭線のデータから音声再生のためのオーディオデータを作成する、ことを特徴とする光学録音を再生するための装置。
【請求項２】
前記データ処理機構（１５）は、複数ラインの画素のデータ値をフィルタリングし、画素の特定の輝度値を所定の関数に従って変更するように、プログラムにより制御可能であり、ただし、画素のデータ値は輝度値を表すものである、請求項１記載の装置。
【請求項３】
画素の輝度値が線形の伝達関数に従って変更可能である、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
画素の輝度値が非線形の伝達関数に従って、例えば余弦関数に従って変更可能である、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項５】
可変面積トラックのエッジ輪郭線を確定するために、前記データ処理機構（１５）は、輝度値を表す画素のデータ値の分布を評価することにより、走査線内で輝度値が跳ぶ位置を検出するように、プログラムにより制御可能である、請求項１記載の装置。
【請求項６】
２重可変面積トラック（ＤＺ）に記録された音声情報を再生するために、前記データ処理機構（１５）は、第１のステップでは、フィルム（４）の長手方向に対して横断方向に延びるエッジ境界の位置を、走査線内での輝度値の跳びの位置に基づいて、輝度値を表す画素のデータ値の評価により求め、第２のステップでは、求められたエッジ境界の間を走るトラック中央を計算し、第３のステップでは、一時記憶された画素データを前記計算されたトラック中央で鏡映して単一可変面積トラックの画素データを生じさせるように、プログラムにより制御可能である、請求項１又は５に記載の装置。
【請求項７】
前記データ処理機構（１５）のプログラムは、キズを識別する目的で、２重可変面積トラック（ＤＺ）の画素データを評価する際に、前記トラック中央の位置領域を上閾及び下閾の設定により制限するよう構成されている、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記データ処理機構（１５）のプログラムは、２重可変面積トラック（ＤＺ）の場合、求められたエッジ境界線及び／又は前記トラック中央の曲線を所定の関数に従って均すよう構成されている、請求項６記載の装置。
【請求項９】
前記データ処理機構（１５）のプログラムは、２重可変面積トラック（ＤＺ）内のキズを識別するための少なくとも１つの検査ルーチンを有している、請求項１又は５に記載の装置。
【請求項１０】
前記求められたトラック中央の位置領域の上閾及び／又は下閾を越えると、２重可変面積トラック（ＤＺ）のエッジ輪郭線内のキズとして評価される、請求項７又は９に記載の装置。
【請求項１１】
２重可変面積トラック（ＤＺ）のエッジ輪郭線内の特定のエッジ境界を越えると、２重可変面積トラック（ＤＺ）のエッジ輪郭線内のキズとして評価される、請求項７又は９に記載の装置。
【請求項１２】
前記データ処理機構（１５）のプログラムは、２重可変面積トラック（ＤＺ）内のキズを被覆するための少なくとも１つのルーチンを有している、請求項１又は５に記載の装置。
【請求項１３】
前記データ処理機構のプログラムは、２重可変面積トラック（１５）の画素内でキズが識別された場合には、キズのある画素を２重可変面積トラック（ＤＺ）の直前のラインのキズのない画素で置き換えるよう構成されている、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記データ処理機構（１５）のプログラムは、２重可変面積トラック（ＤＺ）のエッジ境界の間にある画素にキズが識別された場合には、キズのある画素のデータ値を黒画素のデータ値で置き換えるよう構成されている、請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
前記データ処理機構（１５）のプログラムは、２重可変面積トラック（ＤＺ）のエッジ境界の外にある画素にキズが識別された場合には、キズのある画素のデータ値を所定のグレー画素のデータ値で置き換えるよう構成されている、請求項１２記載の装置。
【請求項１６】
前記データ処理機構（１５）のプログラムは、２重可変面積トラック（ＤＺ）のエッジ境界の外にある画素にキズが識別された場合には、キズのある画素のデータ値を自己相関により求められたデータ値で置き換えるよう構成されている、請求項１２記載の装置。
【請求項１７】
エッジ輪郭線の部分区間内のキズのある画素を計算するために、自己相関を用いて、まず下記のアルゴリズム
【数１】
2004508603.tif 000010
が計算され、ただし、
・ｇ（ｙ）はグレー値、
・ｙはライン番号、
・ｉは０〜Ｎ−１のインデックス、
・ｎは自己相関関数の変数、ｎ＝０〜Ｎ−１、
・Ｎは修復に使用される障害のないラインの数であり、
つぎにキズのある画素がグレー値画素で置き換えられ、ライン内での前記グレー値画素の位置は下記の関数
【数２】
2004508603.tif 000011
を満たす、ただし、
・ｇ（ｚ）は置き換えられるべきグレー値、
・Ｚは置き換えられるべきラインの数、
・ｚはライン番号、１≦ｚ≦Ｚ、
・Ｐｖｏｒ又はＰｎａｃｈはキズの識別の前又は後のサウンドトラックの周期数である、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
光学サウンドトラックの走査により、ディジタル画像信号を取得し、
取得した画像信号のデータを一時記憶し、
一時記憶されたデータの値に依存して、光学サウンドトラック上に記録された可変面積トラックのエッジ輪郭線を求め、
求められたエッジ輪郭線に依存して、音声再生のための相応するオーディオデータを導出する、ことを特徴とする光学録音を再生するための方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、光学サウンドトラックを光学走査し、走査された光学サウンドトラックのディジタル画像信号を出力側において出力する光電変換器と、前記変換器により出力された画像信号を一時記憶するための機構とを有する、光学録音を再生するための装置に関する。さらに、本発明は、光学録音を再生するための方法、とりわけ音声情報が２重可変面積トラックとしてフィルム上に記録されている光学録音を再生するための方法に関する。
【０００２】
３５ｍｍ映画フィルムの場合、音声情報は、画像情報と脇にある送り穴との間にある光学サウンドトラック上に記録されている。音声情報の再生のために、フィルムは毎秒２４コマの速度で送られる。フィルム送りの間、光線が光学サウンドトラックを照射する。光線は走査された光学サウンドトラックの透明度の違いにより変調され、感光センサの方へ導かれる。感光センサにより出力されるアナログ音声信号は、スピーカ再生のために増幅される。
【０００３】
光学サウンドトラックには様々なものが存在する。いわゆる可変密度トラックの場合、光学サウンドトラックの透明度は記録される変調振幅に比例する。いわゆる２重可変面積トラックでは、透明な面の幅が音声信号の変調振幅に比例する。
【０００４】
頻繁に使用される比較的古いフィルムはしばしば２つのタイプのキズを示す。一方のタイプはフィルム表面上の汚れやホコリである。他方のタイプはフィルム走行方向の掻きキズ、フィルムガイド部材とフィルム表面との機械的な接触に起因するいわゆるスクラッチである。光学サウンドトラックは汚れやホコリによる障害に対して特に敏感である。汚れやホコリの数はフィルムコピーの映写回数とともに増大する。言葉の歯擦音の歪み、いわゆる雷鳴効果は、可変面積トラックの散光効果により発生し得る。
【０００５】
古い映画フィルムを修復するために、今日では、画像断片を新たなフィルムキャリアに複写し、光学サウンドトラックを単一トラックとして磁気フィルム上に移すことによって、しばしば掻きキズのある部分的に汚れにより損なわれたサウンドトラックが、光学サウンドトラックの光学式複写によって新たなフィルムキャリアに移されるのを防ぐ。さらに、電子フィルタと手動処理とによる音声の後処理によって、カチッという音やパチパチいう音がオリジナルの音声から除去される。
【０００６】
ＤＥ　１９７　２９　２０１　Ａ１にはすでに、帯状キャリア上の光学サウンドトラックを走査するための機構を備えたフィルム走査器が記載されており、このフィルム走査器では、音声情報は光電変換器によりキャリアの動く方向に対して垂直に走査される。この光電変換器は音声情報をラインごとに走査することによって、ディジタル２次元フィルタリングのための走査値を形成する。光学サウンドトラックは、ＣＣＤラインセンサを使用して走査してもよいし、又は光センサを制御するための光点を用いて走査してもよい。なお、この光点はサウンドトラックの上方で横断方向に向けられている。
【０００７】
本発明の課題は、障害の除去を可能にする、冒頭で述べた形式の光学録音を再生するための装置及び方法を提供することである。
【０００８】
この課題は、本発明に従って、一時記憶された画像信号のデータ処理をプログラム制御により行う機構によって解決される。ただし、この機構は、まず画像信号のデータ値から可変面積トラックのエッジ輪郭線を求め、つぎに求められたエッジ輪郭線のデータから音声再生のためのオーディオデータを作成する。
【０００９】
本発明は、光学サウンドトラックの走査により得られたディジタル画像信号をディジタル画像処理手段を用いて検査することができるという利点を有している。単一、２重又は多重可変面積トラックとしてフィルムのサウンドトラック上に記録された音声情報には、−音声情報が有効情報として現れる前に−キズの被覆及び／又はキズの修正を施すことができる。その際、音声情報それ自体ではなく、サウンドトラック上の画像情報が検査され、キズの被覆及び／又はキズの修正が行われる。
【００１０】
本発明の１つの実施形態では、輝度値を表す、一時記憶された画像信号の画素のデータ値に、プログラム制御により、継続する複数ラインにわたってフィルタリングが施される。画素の輝度値は所定の関数に従って、例えば線形又は非線型の伝達関数に従って変更される。非常に明るい画素はフィルタアウトしてもよく、明るい画素及び暗い画素は輝度範囲が圧縮される。フィルタリングにより、可変面積トラックの光学録音のエッジで輝度の跳びが険しくなる。ダイナミックレンジは正規化フィルタにより最適化される。ラインの数を調べることにより、黒（最大フィルム密度）のデータ値は輝度値範囲の０％に修正され、白（最小フィルム密度）のデータ値は輝度値範囲の１００％に修正される。
【００１１】
可変面積トラックの場合、フィルムのサウンドトラックの透明な面の幅が、記録された音声信号の変調振幅に比例する。したがって、可変面積トラックに記録された音声情報の再生のためには、透明な面のエッジ境界、すなわち可変面積トラックのエッジ輪郭線を求めることが決定的に重要である。
【００１２】
本発明の有利な実施形態では、２重可変面積トラックのエッジ輪郭線を求めるために、プログラム制御によって、第１のステップでは、フィルムの長手方向に対して横断方向に延びるエッジ境界の位置を、走査線内での輝度値の跳びの位置に基づいて、輝度値を表す画素のデータ値の評価により求め、第２のステップでは、求められたエッジ境界の間を走るトラック中央を計算し、第３のステップでは、一時記憶された画素データを前記計算されたトラック中央で鏡映して単一可変面積トラックの画素データを生じさせることが提案される。その際、有利には２重可変面積トラックの対称性が利用される。
【００１３】
本発明の発展形態によれば、データ処理機構のプログラムは、２重可変面積トラックの画素データを評価する際に、トラック中央の位置領域を上閾及び下閾の設定により制限するよう構成されている。他の発展形態では、求められたエッジ境界の曲線及び／又は前記トラック中央の曲線は、所定の関数に従って均される。
【００１４】
冒頭で述べたように、フィルムのサウンドトラック上に記録された可変面積トラックはキズを有していることがある。本発明の１つの実施形態によれば、データ処理機構のプログラムは、２重可変面積トラック内のキズを識別するための少なくとも１つの検査ルーチンを有している。簡単な検査ルーチンは、求められたトラック中央の位置領域の上閾及び／又は下閾を越えると、２重可変面積トラックのエッジ輪郭線におけるキズとして評価することから成る。他の検査ルーチンでは、２重可変面積トラックのエッジ輪郭線の所定の境界を越えると、２重可変面積トラックのエッジ輪郭線におけるキズとして評価される。
【００１５】
調べられた２重可変面積トラックの画像内の識別されたキズを被覆するために、データ処理機構のプログラムは、２重可変面積トラック内のキズを被覆するための少なくとも１つのルーチンを有している。このプログラムは、キズ有りと識別された画素値を直前のラインの画素値で置き換えるように構成されている。１つのライン内で両方の輪郭画素に画像のキズがないことが判明すれば、直前のラインの画素値が置換用画素値として使用される。
【００１６】
他の有利な解決策は、データ処理機構のプログラムを、２重可変面積トラックのエッジ境界の間にあるキズ有りと識別された画素のデータ値を所定のデータ値で、例えば黒画素に相応するデータ値で置き換えるように構成することである。２重可変面積トラックのエッジ境界の外に位置するキズ有りと識別された画素のデータ値は、グレー画素に相応するデータ値で置き換えられる。
【００１７】
さらに、有利には、データ処理機構のプログラムは、２重可変面積トラックのエッジ境界の外にある画素にキズが識別された場合には、キズのある画素のデータ値を自己相関により求められたデータ値で置き換えるよう構成されている。フィルムの接着部分又はフィルム上にいわゆる音跳びのある位置における完全に破壊されたサウンドトラックは、外挿によって−少なくとも部分的に−修復することができる。接着部分の箇所で聞こえる強いカチッという音、ならびに音跳びの際に聞こえる音の脱落は緩和される。
【００１８】
エッジ輪郭線の部分区間内のキズ有りと識別された画素は、有利には、自己相関に従って以下のアルゴリズムにより計算される：
【００１９】
【数３】
2004508603.tif 000003
【００２０】
ここで、
・ｇ（ｙ）はグレー値、
・ｙはライン番号、
・ｉは０〜Ｎ−１のインデックス、
・ｎは自己相関関数の変数、ｎ＝０〜Ｎ−１、
・Ｎは修復に使用される障害のないラインの数である。
【００２１】
つぎにキズのある画素はグレー値画素で置き換えられ、ライン内での前記グレー値画素の位置は下記の関数を満たす：
【００２２】
【数４】
2004508603.tif 000004
【００２３】
ただし、
・ｇ（ｚ）は置き換えられるべきグレー値、
・Ｚは置き換えられるべきラインの数、
・ｚはライン番号、１≦ｚ≦Ｚ、
・Ｐｖｏｒ又はＰｎａｃｈはキズの識別の前又は後のサウンドトラックの周期数である。
【００２４】
本発明の１つの発展形態は、光学サウンドトラックの走査により、ディジタル画像信号を取得し、取得した画像信号のデータを一時記憶し、一時記憶されたデータの値に依存して、光学サウンドトラック上に記録された可変面積トラックのエッジ輪郭線を求め、求められたエッジ輪郭線に依存して、音声再生のための相応するオーディオデータを導出する、光学録音を再生するための方法から成る。
【００２５】
本発明は図面に示された実施例に基づいてより詳細に記述され、説明される。
【００２６】
図１は、光学サウンドトラック用の光学走査装置と、走査された光学サウンドトラックの画像データを本発明に従って処理するためのブロック回路図とを示しており、
図２は、３５ｍｍ映画フィルムの概略図であり、
図３は、２重可変面積トラック内の光学サウンドトラックを拡大図示したものであり、
図４は、２重可変面積トラック内の光学音声情報を画像処理するためのフローチャートを示しており、
図５は、画像処理された２重可変面積トラックを拡大図示したものである。
【００２７】
図中、同じ部分には同じ参照記号が付されている。
【００２８】
図１において、照明源は１で示されている。照明源の光は第１のコンデンサ２を介してフィルム４の光学サウンドトラック３を照射する。
【００２９】
図２には、光学サウンドトラック３の３５ｍｍ映画フィルム４上での位置が示されている。サウンドトラック３は、２２ｍｍ幅フィルム画像窓５と第１のパーフォレーショントラック６との間にある。第２のパーフォレーショントラック７はフィルム画像窓５の他方の側を走っている。パーフォレーショントラック６及び７はフィルム送りのために設けられており、送り穴Ｐを有している。３５ｍｍ映画フィルムの画像の高さは１６ｍｍである。画像のポジションは１９ｍｍを有する。フィルム画像窓５はフィルム４の長手方向においてフレームライン７によって分離されいている。
【００３０】
図３には、光学サウンドトラック３の断片が拡大して表示されている。光学サウンドトラック３は、光学音声情報として、純音調整部ＲＢを伴った２重可変面積トラックＤＺを有していることが仮定される。２重可変面積トラックＤＺは、フィルム４の長手方向に黒いトラックとして延びている。冒頭で述べたように、２重可変面積トラックの場合、透明な面の幅が記録された音声信号の変調振幅に比例する。
【００３１】
フィルム送りは、フィルム４の側方を走るパーフォレーショントラック６及び７の送り穴Ｐに咬む２つの歯車９及び１０によって行われる。歯車９及び１０はモータ（図示せず）と作動接続されており、モータの回転数はフィルム送りサーボ１１により制御される。３５ｍｍ映画フィルムの走行速度は毎秒２４コマ（＝４５．６ｃｍ／ｓ）である。
【００３２】
フィルム４の反対側には第２のコンデンサ１２が配置されており、光学サウンドトラック３により変調された光線をラインカメラ１３に導く。いまの実施例では、ラインカメラ１３は５１２個の画像センサを備えたＣＣＤラインセンサを有している。ラインカメラ１３は、１画素につき８ビットのワード幅でＲＳ−４２２データ信号を出力する。光学サウンドトラックのＲＳ−４２２データ信号は、データ入力側１４を介して、プログラム制御されたデータ処理機構１５に達する。
【００３３】
データ処理機構１５はフレームグラバーを有しており、フレームグラバーの入力側はデータ処理機構１５のデータ入力側１４に接続されている。フレームグラバー１６の出力側はバスシステム１７と接続されている。さらにバスシステム１７には、ＣＰＵ１８、プログラムとデータを記憶するためのメモリ１９、サーボデータをフィルム送りサーボ１１から及びフィルム送りサーボ１１へ伝送するための端子２１を備えたインタフェース２０、ビデオ信号をモニタ２４に伝送するための出力端子２３を備えたビデオ出力機構２２、ならびに、オーディオ信号をスピーカ２７に伝送するための出力端子２６を備えたオーディオ出力機構２５が接続されている。
【００３４】
フレームグラバー１６は、ラインカメラ１６により生成される、光学サウンドトラックの画像データシーケンスを処理し、一時記憶し、バスシステム１７を介して８ビットの解像度でメモリ１９に転送する。メモリ１９では、画像データはＲＡＷファイルフォーマットで記憶される。フレームグラバー１６はラインカメラ１３を同期させるための出力側２８を有している。データ伝送速度を制限するために、走査周波数は毎秒２４コマから毎秒６コマに低減される。光学サウンドトラックを１コマにつき２０００本のラインで走査すると、フィルム走行速度が毎秒６コマの場合、２４ｋＨｚのナイキスト周波数が得られる。この場合、メモリ１９には毎秒２４Ｍバイトのデータ量を記憶することができる。
【００３５】
フレームグラバー１６により供給されるデータ量は比較的大量である。したがって、光学サウンドトラック３の画像データは大容量メモリに、例えばメモリ１９のディスクメモリに書き込まれる。光学サウンドトラック３のデータを処理するため、及びフィルム送りを制御するためのアプリケーションプログラムは、メモリ１９のＲＡＭ及びＲＯＭメモリに格納されている。
【００３６】
走査プロセスの間、照明源１及びラインカメラ１３のセッティングを監視するために、ビデオ出力機構２２が設けられており、走査された光学サウンドトラック３のディジタル画像データをモニタ２４での表示のためにアナログビデオ信号に変換する。
【００３７】
光学サウンドトラック３の画像のモニタリングのために、アナログビデオ信号を直接ラインカメラ１３の出力側から取り出し、モニタ２４に送ってもよい。もちろん、アナログビデオ信号をオシロスコープ（図示せず）の入力側に供給することにより、フィルム密度又は焦点合わせに応じて信号レベルを最大にする光束のセッティングと光学サウンドトラック３に対するラインカメラ１３の位置とを調べることも可能である。
【００３８】
オーディ出力機構２５は聴取モニタリングに使用される。オーディオ出力機構２５では、ＲＡＷファイルフォーマットで現れた２重可変面積トラックＤＺの画像データが、オーディオフィルフォーマットに、例えばＷＡＶフィルフォーマットに変換される。
【００３９】
ラインカメラ１３の走査周波数をフィルム４の走行速度と結合させるために、歯車９及び１０のモータを制御するフィルム送りサーボ１１はデータにより調整される。なお、このデータは、プログラム制御されたデータ処理機構１５によって、ラインカメラ１３により生成された画像データ信号に基づいて導出されるものである。インタフェース２０は、フィルム送りサーボ１１とバスシステム１７との間の双方向データ伝送用に設計されており、それゆえ歯車８及び９の回転数に関する目標値と実際値の交換が可能である。
【００４０】
フィルム及び／又は光学複写機構が不正確に位置決めされている場合、フィルムを新たなフィルムキャリアに繰り返し複写することにより、均質なグレー値のシェーディングが生じる。さらに、フィルムネガ又はフィルムポジ上の塵粒は、複写の際、光学サウンドトラック３上に暗い斑点又は明るい斑点を生じる。そのうえ、フィルム４を繰り返し再生すると、フィルム走行方向に機械的な損傷が生じかねない。フィルムが裂けることもあり得る。接着されたフィルム４の光学サウンドトラック３は、三角形の形をしたいわゆる音跳びに覆われ、そのため障害音が生じることがあり得る。複写プロセスの間、パーフォレーション又はフィルム画像の位置への入射光は輝度の変動を生じることがあり、この輝度の変動は再生された光学音声情報に２４Ｈｚ又は９８Ｈｚのハムとして現れる。
【００４１】
メモリ１９に一時記憶された、光学サウンドトラック３の画素データには、まず固定パターンノイズ（ＦＰＮ）補正が施される。この補正の詳細は以前のドイツ特許出願Ｐ　１００　４４　９７８．６から得られる。
【００４２】
つぎの処理ステップでは、光学サウンドトラック３の走査により生成されたディジタル画像信号の輝度範囲が最適化される。その際、輝度値を表す、一時記憶された複数ラインの画素データ値には、プログラム制御により、線形又は非線型のフィルタリングが施される。画素の輝度値は、フィルム密度の変化又は照明の変化により生成される、２重可変面積トラックのキズのある画像信号が一定の黒及び一定の白を有する画像成分だけを有するように変更される。
【００４３】
線形フィルタリングの場合には、極端に明るい画素は輝度が制限される。フィルタリングのために、光学サウンドトラック３の走査により生成された画像信号の一時記憶された画素のデータ値は、有利には正規化係数で乗積される。正規化係数は等式
正規化係数＝２５５／明値
に従って計算される。等式内で使用されている明値（Ｈｅｌｌｗｅｒｔ）は、画像信号の最初の２０００本のラインの平均最大明値である。明値は、２０００本のライン各々の最も明るい値を求めることにより求められる。求められた２０００の輝度値から平均値が求められる。
【００４４】
画素の新たな変更された輝度値は等式
画素（新）＝画素（旧）＊正規化係数
に従って計算される。
【００４５】
非線形フィルタリングの場合には、明るい画素及び暗い画素は余弦関数に従って圧縮される。その際、平均グレー値は影響を受けない。この措置は、黒と白の移り変わりにおいてアナログ画像信号のエッジを急峻にすることに相応する。
【００４６】
非線形フィルタリングは画素の輝度値をつぎの等式に従って変更する：
【００４７】
【数５】
2004508603.tif 000005
【００４８】
２重可変面積トラックの両側のエッジ輪郭線は記録されている音声情報の周波数及び振幅を定めている。しかし実際には、エッジは突然の輝度の跳びではなく、明から暗又はその逆の連続的な移り変わりから成っている。エッジの長さは一定ではなく、音声情報の周波数及び振幅とともに変化する。光学サウンドトラック３を１ラインにつき５１２画素を有するＣＣＤラインカメラでラインごとに走査する場合、エッジの輝度変化は８画素と４０画素の間の範囲にわたってもよい。
【００４９】
２重可変面積トラックの左エッジと右エッジの正確な位置の目印は、画素列内の平均グレー値である。アナログ画像信号では、平均グレー値は輝度跳びの際のエッジ中央に相応する。これら平均グレー値の値はラインごとにつぎのようにして計算される：
【００５０】
【数６】
2004508603.tif 000006
【００５１】
ただし、ｇはグレー値に相応している。
【００５２】
【数７】
2004508603.tif 000007
【００５３】
ただし、白値又は黒値はヒストグラム内に見出される値である。
【００５４】
エッジは、つぎの条件が満たされているときには、２重可変面積トラック内にある；
【００５５】
【数８】
2004508603.tif 000008
【００５６】
ここで、Ｐｉｘｎはライン内の位置ｎにおける画素のデータ値に相当する。
【００５７】
この条件が満たされていれば、エッジが±２画素の範囲にわたって連続的であるか否かが補足的に検査される。検査の結果、エッジが連続的であれば、エッジ画素、ひいては画素レベルで正確なエッジの位置が、捜査線内に発見される。
【００５８】
光学サウンドトラックの中央は記録誤差のゆえに記録された２重可変面積トラックの中央とは一致しないので、この実施例では、２重可変面積トラックの中央は両方のエッジに基づいてラインごとに計算される。
【００５９】
２重可変面積トラックの中央をさらに正確に求めるために、本発明によれば、まずエッジがサブピクセルレベルの正確さで計算される。その際、以前に発見されたエッジ画素の周りでグレー値が探索される。新たな画素位置はサブピクセルレベルで正確なエッジの位置である。左エッジはつぎの等式に従って計算される：
【００６０】
【数９】
2004508603.tif 000009
【００６１】
上記等式内で、“Ｐｉｘ”はピクセルの値に相応し、“エッジ左”はピクセルの位置に相応している。
【００６２】
右エッジも相応してサブピクセルレベルの正確さで計算される。
【００６３】
両方のエッジの位置がサブピクセルレベルの正確さでライン内に発見されれば、２重可変面積トラックの中央もサブピクセルレベルの正確さで計算することができる。これはつぎの等式に従って計算される：
中央＝（エッジ右＋エッジ左）／２
中央をより正確に判断するために、以下では理想的な中央が計算される。理想中央は５０本のラインにわたって平均される。その際、この理想中央から所定の値（「誤差」）だけ偏差したラインは算入されない。この場合、このラインでキズが識別される。
【００６４】
図５には、画像処理された（黒い）２重可変面積トラックを有する光学サウンドトラック３の断片が拡大表示されている。この断片では、求められた理想中央Ｍが−１０倍に拡大されて−２重可変面積トラックＤＺとともに示されている。理想中央Ｍは実線の中央線で表示されている。別の２つの中央線Ｍｌ及びＭｒは中央Ｍから±１画素だけ離れている。これら別の中央線Ｍｌ及びＭｒは有利には評価を補助するものとして使用される。純音調整部ＲＢを伴った黒い２重可変面積トラックは、エッジにより左右を境界付けられている。
【００６５】
測定が示すところによれば、エッジは必ず発見される訳ではなく、さらに、発見されたエッジがつねに正しいとは限らない。２重可変面積トラックは対称性を持っている。２重可変面積トラックの２つのエッジは互いに対称である。この特性は、２重可変面積トラックを中央で鏡映することにより、有利には修復に使用することができる。これにより、単一可変面積トラックが得られる。この単一可変面積トラックでは、スクラッチや斑点による画像のキズは半分の輝度しか有さない。
【００６６】
ライン内に２重可変面積トラックのエッジが発見されない場合、又は、識別されたエッジが明らかに誤りである場合、発見されていないエッジ又は誤ったエッジの代わりに、反対側のエッジがエッジ位置の決定に使用される。
【００６７】
エッジが識別されない場合には、他のエッジの位置（新エッジ位置）がつぎの等式に従って計算される：
新エッジ位置＝２・理想中央−反対側エッジ
誤ったエッジ位置は、２重可変面積トラックの求められた中央がユーザにより設定された所定の値だけ理想中央から偏差すると識別される。
【００６８】
エッジ輪郭線の部分区間内のキズ有りと識別された画素は、有利には冒頭に記載した自己相関関数に従って修正される。
【００６９】
キズを被覆する際、２重可変面積トラックのエッジの外にあるキズ有りと識別された画素は、予め決められた所定のグレー値を有する代用画素で置き換えられる。キズの被覆措置を講じるためには、２重可変面積トラックのエッジ端部が確定されなければならない。エッジ端部はエッジ中央から定まった距離だけ、例えば５画素と１５画素の間の距離だけ離れていなければならないと決めるべきである。他の規定では、エッジ中央から始めて画素を探索し、その際、つぎの画素に対して輝度は同じか又はさらに低下するよう決めてもよい。
【００７０】
図４には、２重可変面積トラックを処理するための上記措置のフローチャートが示されている。なお、２重可変面積トラックは、光学サウンドトラック３の走査により生成され、２０００本のライン各々の画素データを含んだ画素ファイルとしてメモリ１９に格納されている。
【００７１】
図４のフローチャートでは、４０において、走査された光学サウンドトラック３の画素データを含んだ、メモリ１９に記憶されたファイルがアクセスされる。画素データは、４１において、２重可変面積トラックの両側の境界（エッジ）が発見され得るかに関してさらに調べられる。ただ１つのエッジしかないことが４２で確認されると、４３において、求められたエッジが他方側に鏡映される。これに対してエッジがまったく発見されなかったことが４４で確認されると、４５において、前ラインのエッジが以降の処理に使用される。両方のエッジがある場合には、４６において、２重可変面積トラックＤＺの中央を計算することができる。
【００７２】
次のステップ４７では、計算された中央が理想中央から著しく偏差しているか否かが調べられる。著しく偏差している場合には、４８において、キズの有無がさらに調べられる。逆に著しい偏差が存在していない場合には、４９において、理想中央が計算される。
【００７３】
２重可変面積トラックＤＺのトラック輪郭線の内側又は外側のキズの有無に応じて、信号処理の以降の流れが分岐する。キズが２重可変面積トラックＤＺのトラック輪郭線の内側にある場合には、５０において、キズのあるエッジが改めて計算される。しかし、キズが２重可変面積トラックの外側にある場合には、５１において、キズのあるエッジが相応に適応させたアルゴリズムに従って改めて計算される。それに続いて、５２では、２重可変面積トラックＤＺの中央及びエッジが表示され、５３においては、２重可変面積トラックＤＺの画像データならびにエッジ及び中央を含んだファイルが作成される。
【００７４】
光学サウンドトラック３上に記録された音声情報の再生のためには、いまＲＡＷファイルフォーマットで処理されているこれらの画像データをＷＡＶファイルフォーマットのオーディオデータに変換しなければならない。変換それ自体は周知である。最も簡単なケースでは、各ラインのすべての画素のデータ値が加算され、つづいて平均され、オーディオデータワードに変換される。ラインごとに生成されたオーディオデータワードのデータシーケンスはＷＡＶファイルフォーマットに変換される。このようにして生成された、記録された光学音声情報のＷＡＶファイルは、ＰＣのサウンドカードを介して復号し、スピーカ２４を介して放射されるアナログ音声情報へとＤ／Ａ変換してもよい。
【００７５】
本発明は２重可変面積トラックを例として説明された。しかし、本発明による装置の使用は２重可変面積トラックの光学音声情報の再生に限定されるものではない。当然、本発明による装置は、単一可変面積トラック又は多重可変面積トラックの光学音声情報の再生にも相応して使用することができる。さらに、本発明による装置は、他のフィルムフォーマット、例えば１６ｍｍフィルムフォーマットで記録されたフィルムの再生にも使用することがでる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
光学サウンドトラック用の光学走査装置と、走査された光学サウンドトラックの画像データを本発明に従って処理するためのブロック回路図とを示す。
【図２】
３５ｍｍ映画フィルムの概略図である。
【図３】
２重可変面積トラック内の光学サウンドトラックを拡大して示す。
【図４】
２重可変面積トラック内の光学音声情報を画像処理するためのフローチャートを示す。
【図５】
画像処理された２重可変面積トラックを拡大して示す。
【図１】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004508603.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月24日(2002.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
ＤＥ　１９７　２９　２０１　Ａ１にはすでに、帯状キャリア上の光学サウンドトラックを走査するための機構を備えたフィルム走査器が記載されており、このフィルム走査器では、音声情報は光電変換器によりキャリアの動く方向に対して垂直に走査される。この光電変換器は音声情報をラインごとに走査することによって、ディジタル２次元フィルタリングのための走査値を形成する。光学サウンドトラックは、ＣＣＤラインセンサを使用して走査してもよいし、又は光センサを制御するための光点を用いて走査してもよい。なお、この光点はサウンドトラックの上方で横断方向に向けられている。
ＵＳ　４　１２４　７８４　Ａからは、光学サウンドトラックのエッジを走査する、光学録音を再生するための装置が公知である。適切な仕方でフィルタリングされるアナログ走査信号が信号処理のベースを形成している。この装置の目的は、音声信号を改善し、ノイズを防止することである。
ＤＥ　１９　７３７　５７０　Ａでは、フィルム走査器を備えた映画フィルム資料用のアーカイブシステムが開示されている。このフィルム走査器は、画像情報及び光学サウンドトラックを光学的に走査する。画像データは、以降の処理なしでディジタル形式で格納される。音声信号と画像信号は分離されたデータ信号として再生される。




【国際調査報告】
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