DE69919866T2

DE69919866T2 - Kompatible digitale tonspuren für 70mm kinofilm

Info

Publication number: DE69919866T2
Application number: DE69919866T
Authority: DE
Inventors: R. Ioan ALLEN
Original assignee: Dolby Laboratories Licensing Corp
Current assignee: Dolby Laboratories Licensing Corp
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2019-06-12
Also published as: AU4440099A; EP1086455B1; EP1086455A1; WO1999066503A9; DE69919866D1; WO1999066503A1; AU751229B2; US6011610A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft Filmtonspuren und bezieht sich insbesondere auf das Anbringen von einer oder mehr Filmtonspuren in Form einer zweidimensionalen Anordnung von digitale Informationen wiedergebenden Symbolen an einem großformatigen Kinofilm (z.B. 70 mm Film) mit einer im Vergleich zu einem 35 mm Kinofilm erhöhten Filmgeschwindigkeit, so daß die beim Abspielen des großformatigen Kinofilms wiederhergestellte Information im wesentlichen die gleiche ist wie die von einem 35 mm Kinofilm wiedergewonnene Information, auf den das normale Format der einen oder mehr Filmtonspuren Anwendung findet.
EINSCHLÄGIGER STAND DER TECHNIK
Lichttonspuren für Laufbilder wurden erstmals um die Jahrhundertwende vorgeführt und sind seit den 1930er Jahren das häufigste Verfahren zur Darstellung von Ton und Laufbildern. In modernen Systemen wird die Durchlässigkeit des Lichts durch den Film durch Änderungen der Tonspurbreite moduliert, wobei eine Idealerweise durchlässige, variierende Breite der Tonspur sich innerhalb einer Idealerweise lichtundurchlässigen Umgebung befindet. Diese Art von Tonspur ist als flächenveränderlich ("variable area") bekannt.
In der Mitte der 1970er Jahre wurden flächenveränderliche Stereospuren (Stereo Variable Area – SVA) zunehmend beliebter, bei denen zwei unabhängig voneinander modulierte bilaterale Tonspuren sich nebeneinander in dem gleichen Bereich befinden wie die normale monophone (mono) flächenveränderliche Spur.
1976 haben die Dolby Laboratories ihre Vierkanal stereo-optische Version von Dolby Stereo eingeführt, bei der eine Audiomatrixkodierung und -dekodierung angewandt wurde, um vier Kanäle Ton auf den zwei optischen SVA-Spuren zu übermitteln. "Dolby" und "Dolby Stereo" sind Warenzeichen der Dolby Laboratories Licensing Corporation. Dolby Stereo für optische SVA-Spuren arbeitet mit einer Art von 4:2:4 Matrixsystem, welches auf den beiden SVA-Spuren vier Tonquellenkanäle (links, rechts, Mitte und rundum) aufzeichnet und vier Kanäle wiedergibt. Auch wenn das ursprüngliche stereo-optische Dolby Stereoformat eine analoge Tonrauschminderung des Typs Dolby A vorsah, hat Dolby Laboratories in der Mitte der 1980er Jahre ein verbessertes analoges Tonverarbeitungssystem, das Dolby SR eingeführt, welches nunmehr in Dolby Stereo Filmen mit Lichttonspur angewandt wird.
Kommerzielle Verwendung fand der Mehrkanal-Filmton mindestens schon seit "Fantasound", bei dem die Vierkanaltonspur für den Film "Fantasia" in jeweiligen Lichtspuren auf einem gesonderten Film geführt wurde, der mit dem die Bildaufnahmen tragenden Film synchronisiert war. Anschließend wurden in den 1950er Jahren verschiedene "Magnetstreifen"-Techniken eingeführt, bei denen mehrere Tonkanäle in getrennten Spuren auf magnetisierbaren Werkstoffen aufgezeichnet wurden, die an dem die Bildaufnahmen tragenden Film befestigt waren. Typischerweise hatte ein 35 mm Film mit Magnetstreifen drei oder vier getrennte Tonspuren, während ein 70 mm Film mit Magnetstreifen sechs getrennte Tonspuren hatte. 35 mm Filme mit Magnetstreifen waren nach der Einführung des optischen Dolby Stereo 35 mm Formats veraltet.
Trotz dieser Fortschritte in der Wiedergabetreue analoger Tonspuren hatte man Filmtonspuren wegen der hohen Kosten der 70 mm Filme mit Magnettonspur und der wahrgenommenen Einschränkungen der für 35 mm Filme mit Lichttonspur angewandten Matrixtechnologie schon lange als Kandidaten für digitale Kodierung betrachtet. Im Jahre 1992 wurde von Dolby Laboratories das Dolby Digital Lichttonspurformat für 35 mm Kinofilm eingeführt. Dolby Digital ist ein Warenzeichen der Dolby Laboratories Licensing Corporation. Mittels des AC-3 perzeptuellen Kodierschemas der Dolby Laboratories wird Tonspurinformation für 5.1 Kanäle (links, Mitte, rechts, links rundum, rechts rundum und Niederfrequenzeffekt oder LFE) digital kodiert. Diese kodierte Information wird ihrerseits in Form von Symbolblöcken kodiert, die längs einer Seite des Films zwischen die Transportlöcher des Films optisch aufgedruckt werden. Die analogen SVA Spuren werden aus Gründen der Kompatibilität und als Reserve beibehalten. Einzelheiten zum Dolby Digital 35 mm Filmformat finden sich in den US-Patenten 5 544 140, 5 710 752 und 5 757 465. Die Grundelemente des Dolby AC-3 perzeptuellen Kodierschemas sind im US-Patent 5 583 962 beschrieben. Einzelheiten einer praktischen Verwirklichung des Dolby AC-3 sind im Dokument A/52 des United States Television Systems Committee (ATSC) "Digital Audio Compression Standard (AC-3)," 20. Dezember 1995 veröffentlicht (verfügbar im Internet unter <www.atsc.org>). Das Dolby Digital System bietet die diskreten Kanäle der 70 mm Filme mit Magnettonspur und erhält dabei gleichzeitig die niedrigen Kosten sowie die Kompatibilität der 35 mm Filme mit Lichttonspur aufrecht.
Anschließend wurde 1993 für 35 mm Kinofilm von der Firma Sony das Format Sony Dynamic Digital Sound (SDDS) eingeführt. In dem SDDS System wird "7.1" Kanal (manchmal auch als Achtkanal bezeichnet) (links, links Mitte, Mitte, rechts Mitte, rechts, links rundum, rechts rundum und LFE) Tonspurinformation mittels einer Form von Sonys ATRAC perzeptueller Kodierung digital kodiert. Diese kodierte Information wird ihrerseits als Symbolstreifen kodiert, die zwischen jede Filmkante und die nächsten Transportlöcher optisch gedruckt werden. Sony, Sony Dynamic Digital Sound, SDDS und ATRAC sind Warenzeichen. Einige Einzelheiten zum Sony SDDS System sind in den US-Patenten 5 550 603, 5 600 617 und 5 639 585 beschrieben.
Auch die Firma Digital Theater Systems Corporation ("DTS") hat 1993 ein digitales Tonspursystem mit getrenntem Träger eingeführt, bei dem der 35 mm Kinofilm eine Spur für einen Zeitcode besitzt, um das Bild mit einer CD-ROM zu synchronisieren, die mittels einer Art perzeptueller Kodierung mit 5.1 Kanal Tonspurinformation kodiert ist (links, Mitte, rechts, links rundum, rechts rundum und LFE). DTS ist ein Warenzeichen. Einige Einzelheiten des DTS Systems sind in den US-Patenten 5 155 510, 5 386 255, 5 450 146 und 5 451 942 beschrieben.
Anders als im DTS System geben sowohl im Dolby Digital als auch im Sony SDDS System die jeweiligen optisch aufgezeichneten zweidimensionalen Symbolanordnungen digitale Information wieder, und die digitale Information ihrerseits gibt abgesonderte Filmtonspurkanäle wieder.
Weitere Einzelheiten zu den Dolby Digital, Sony SDDS und DTS Systemen finden sich in "Digital Sound in the Cinema" von Larry Blake, Mix, Oktober 1995, SS. 116, 117, 119, 121 und 122. Wie Blake angibt, ist es üblich, daß 35 mm Kinofilme die Dolby Digital und Sony SDDS zweidimensionalen, digitalen Lichttonspuren, die DTS eindimensionale, optische Zeitcodespur sowie die herkömmliche, analoge SVA Lichttonspur alle auf dem gleichen Film enthalten, so daß der Film mit jedem beliebigen der vier System gespielt werden kann. Auf Seite 117 zeigt Blake einen 35 mm Film, der alle vier Systeme umfaßt. 5 des genannten US-Patentes 5 639 585 zeigt auch einen 35 mm Kinofilm, der alle vier Systeme besitzt.
Die hohen Kosten der 70 mm Filme mit Magnettonspur und die weitverbreitete Verwendung digitaler Tonspuren für 35 mm Filme haben dazu geführt, daß in den vergangenen Jahren verhältnismäßig wenig 70 mm Filme in den Verleih gegeben wurden. In der Filmindustrie besteht aber der sehnliche Wunsch nach der besseren Bildqualität eines großformatigen Kinofilms, wie dem 70 mm Film, vorausgesetzt die Magnettonspur ist durch eine digitale Tonspur ersetzt. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit werden alle großformatigen Kinofilme, einschließlich des traditionellen 70 mm Filmformats mit fünf Perforationen pro Bildfeld und aufkommende Varianten derselben (z.B. diejenigen mit einer größeren Anzahl Perforationen pro Bildfeld) nachfolgend als "70 mm" Filme bezeichnet.
Es ist bekannt, eine Abwandlung des DTS 35 mm Systems auf 70 mm Film anzuwenden. Der 70 mm Kinofilm besitzt eine Zeitcodespur zum Synchronisieren des Bildes mit einer CD-ROM in der Art und Weise wie beim oben beschriebenen DTS 35 mm System.
Trotz des DTS 70 mm Systems ist es wegen der weitverbreiteten Verwendung der Dolby Digital und Sony SDDS Systeme wünschenswert, eines oder beide, nämlich das Dolby und das Sony System zusätzlich oder anstelle des DTS Zeitcodes auf 70 mm Film vorzusehen. Ferner ist es angesichts der großen Zahl installierter optischer Lesegeräte und Signaldekodierer von Dolby und Sony auf der 35 mm Basis wünschenswert, die ein digitales Signal tragenden optischen Symbole gemäß Dolby Digital und Sony SDDS auf 70 mm Film so aufzuzeichnen, daß die bestehenden, optischen Lesegeräte und Signaldekodierer für 35 mm die Tonspuren mit nur wenig oder gar keiner Modifikation wiederherstellen können; die 70 mm digitalen Tonspuren sollten kompatibel sein.
Es gibt zwei Hauptprobleme, um die Kompatibilität zu erzielen: 1.) Die Dimensionen und das Layout eines 70 mm Films (Bildgröße, Transportlochgröße, Anzahl der Transportlöcher im Verhältnis zu den Bildfeldern, Tonspurpositionen usw.) unterscheiden sich von denen eines 35 mm Films, und 2.) die Projektionsgeschwindigkeit eines traditionellen 70 mm Films ist 112,5 Fuß/ Minute im Vergleich 90 Fuß/Minute beim 35 mm Film. Die Projektionsgeschwindigkeit aufkommender Varianten des 70 mm Filmformats sind schneller als 112,5 Fuß/Minute.
Wie in etlichen der oben erwähnten Veröffentlichungen beschrieben und in 1 bis 4 gezeigt, ist die Dolby Digital Tonspur eine zweidimensionale Anordnung aus Symbolen, die digitale Information wiedergeben, wobei sich die Symbole in Blöcken befinden, die zwischen einem Satz der Transport löcher des Films angeordnet sind. Wenn man die Dolby Digital Tonspursymbole zwischen die Transportlöcher eines 70 mm Films brächte, müßten die zugrundeliegenden Daten geändert werden, weil im traditionellen 70 mm Format fünf Transportlöcher vorhanden sind (acht, zehn, fünfzehn oder eine andere Anzahl Transportlöcher in den aufkommenden Varianten des 70 mm Formats) im Gegensatz zu vier Transportlöchern pro Bildfeld beim 35 mm Format. Sämtliche gegenwärtigen 70 mm Formate bieten 24 Bildfelder pro Sekunde, mit anderen Worten, die Filmgeschwindigkeiten der verschiedenen 70 mm Formate nehmen mit der Anzahl der Transportlöcher pro Bildfeld zu: 112,5 Fuß/Minute für 5 Transportlöcher; 180 Fuß/Minute für 8 Transportlöcher; 225 Fuß/Minute für 10 Transportlöcher; und 337,5 Fuß/Minute für 15 Transportlöcher. Der aus einem 70 mm Film wiederhergestellte Datenstrom würde sich von dem Datenstrom unterscheiden, der aus dem 35 mm Film wiederhergestellt wird. Aufgrund der unterschiedlichen Datenstruktur wäre eine beachtliche Überarbeitung der Software in Dekodierern in Lichtspieltheatern nötig.
Außerdem bestünde wegen des Symbolortes zwischen Transportlöchern, einem Verschleiß unterliegenden Ort, wahrscheinlich nach wie vor Bedarf an einer Reservespur, sei sie magnetisch (teuer für jede Kopie) oder analog photographisch (teuer für den Anfang, weil 70 mm Film bisher nicht für eine analoge Lichttonspur bereitgestellt wurde).
Auch wenn die Sony SDDS Tonspursymbole sich in durchgehenden Streifen statt in Blöcken und nicht zwischen Transportlöchern befinden, müßten die zugrundeliegenden SDDS Daten wegen der erhöhten Projektionsgeschwindigkeit für 70 mm auch gegenüber denen für 35 mm geändert werden.
Also besteht Bedarf an digitalen Tonspuren für 70 mm Kinofilm, die mit bestehenden 35 mm Signaldekodierern kompatibel sind und im wesentlichen kompatibel mit bestehenden 35 mm optischen Lesegeräten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine photographisch aufgezeichnete, digitale Tonspur für einen großformatigen Kinofilm, beispielsweise einen 70 mm Film zu schaffen, die mit bestehenden 35 mm Signaldekodierern kompatibel und mit bestehenden 35 mm optischen Lesegeräten im wesentlichen kompatibel ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Aufzeichnen einer photographischen, digitalen Tonspur auf einem großformatigen Kinofilm, beispielsweise einem 70 mm Film bereitzustellen, welches mit bestehenden 35 mm Signaldekodierern kompatibel und mit bestehenden 35 mm optischen Lesegeräten im wesentlichen kompatibel ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine photographische aufgezeichnete, digitale Tonspur für einen großformatigen Kinofilm, beispielsweise einen 70 mm Film zu schaffen, die einen digitalen Tonstrom im wesentlichen unverändert hervorbringt aus einer digitalen Tonspur für einen 35 mm Kinofilm.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren. zum Aufzeichnen einer photographischen, digitalen Tonspur auf einem großformatigen Kinofilm, beispielsweise einem 70 mm Film zu schaffen, das einen digitalen Tonstrom im wesentlichen unverändert aus einer digitalen Tonspur für einen 35 mm Kinofilm hervorbringt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tonspur für einen großformatigen Kinofilm in Form einer photographisch aufgezeichneten, zweidimensionalen Anordnung aus Symbolen zu schaffen, die digitale Information wiedergeben, welche mittels einer Vorrichtung dekodierbar ist, die zum Dekodieren einer auf 35 mm Film angebrachten, photographischen, digitalen Tonspur ausgelegt ist.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Anbringen einer Tonspur in Form einer zweidimensionalen Anordnung aus digitale Information wiedergebenden Symbolen auf einem großformatigen Kinofilm, beispielsweise einem 70 mm Film zu schaffen, die mittels einer Vorrichtung dekodierbar ist, die zum Dekodieren einer auf einem 35 mm Film angebrachten photographischen, digitalen Tonspur ausgelegt ist.
Jemand, dem eine Möglichkeit zur Verfügung steht, zweidimensionale Daten auf 35 mm Film zu schreiben, und der dann diese gleichen (elektrischen) Daten auf 70 mm Film geben möchte, könnte hierzu verschiedene Möglichkeiten in Betracht ziehen.

1.) Er könnte eine völlig andere physikalische Organisation der Daten entwickeln, für die vermutlich ein anderes Schreib-, Lese- und Dekodiergerät nötig wäre.
2.) Er könnte im wesentlichen die gleiche Symbolgestaltung und Organisation beibehalten, sie aber in beiden Dimensionen um den gleichen Anteil vergrößern (5:4 von 35 zu 70 mm mit traditionell fünf Perforationen oder ähnlich 8:4, 10:4 oder 15:4 hinsichtlich aufkommender Varianten des 70 mm Formats), wobei das gleiche Verhältnis zwischen Höhe und Breite jedes Symbols erhalten bliebe. Zur optimalen Lesbarkeit werden quadratische Symbole verwendet. Bei diesem Ansatz wird natürlich davon ausgegangen, daß es für die größeren Symbole genügend Raum gibt. Dieser Ansatz ist analog zur Verwendung unterschiedlicher Filmgrößen in Photoapparaten. Wenn die Daten in Blöcken organisiert wären und jeder Block unverzüglich aufgezeichnet würde (d.h. unabhängig von der Bildgeschwindigkeit), wäre es theoretisch möglich, das gleiche Schreibgerät mit unterschiedlicher Vergrößerung in der Optik zu verwenden. Im Fall kontinuierlicher, zweidimensionaler Daten, wie beim Sony SDDS System, könnte, wenn sie kontinuierlich unter Ausnutzung der Filmbewegung eingegeben würden, um eine "Abtastung" in Längsrichtung zu erzielen, das gleiche Schreibgerät im Zusammenhang mit einer Optik benutzt werden, die quer zum Film, aber nicht in Längsrichtung vergrößert. Auch das Lesegerät müßte anders sein oder mindestens mit einer anderen Optik arbeiten.
3. Er könnte eine ähnliche Organisation und Struktur beibehalten, die Symbole aber in nur einer Richtung um das nötige Verhältnis strecken. Natürlich haben die Symbole nicht mehr das optimale Verhältnis von Höhe zu Breite, aber die kleinere Abmessung ist die gleiche auf 70 wie auf 35 mm, so daß die kleinere Dimension, wenn sie zuverlässig von 35 mm abgelesen werden kann, mindestens genauso zuverlässig von 70 mm gelesen werden kann. Da die Spurbreite unverändert ist, kann das gleiche Schreib- und Lesegerät benutzt werden, und in der Tat ist die Eingabe in das Schreibgerät und die Ausgabe aus dem Lesegerät von denen für 35 mm nicht unterscheidbar. Es sei darauf hingewiesen, daß es sich hierbei nicht um dasselbe handelt wie bei einem Wechsel von 7,5 zu 15 Zoll pro Sekunde bei einer festen Spurbreite auf Magnetband, denn in jenem Fall wird die ganze Übertragungsfunktion geändert und folglich unterscheidet sich die Zufuhr zum Aufzeichnungskopf von der Ausgabe des Wiedergabekopfes. Diese dritte Option ist die Basis der vorliegenden Erfindung.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das normale Format einer Filmtonspur in Form einer zweidimensionalen Anordnung aus photographisch aufgezeichneten, digitale Information wiedergebenden Symbolen, die zum Anbringen auf 35 mm Kinofilm beabsichtigt sind, dadurch abgewandelt, daß die Symbole in der Richtung gestreckt werden, in der der Film beim Spielen transportiert wird, wobei der Grad der Streckung der Erhöhung der Filmgeschwindigkeit des großformatigen Kinofilms im Verhältnis zu dem 35 mm Kinofilm angemessen ist. Die Tonspur im gestreckten Format wird auf den großformatigen Kinofilm angewandt, so daß beim Spielen des großformatigen Kinofilms die wiederhergestellte Information im wesentlichen die gleiche ist wie die vom 35 mm Kinofilm wiedergewonnene Information, auf den das normale Format der Filmtonspur angewandt wird. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine gestreckte Filmtonspur auf einem großformatigen Kinofilm, so wie sie mit dem gerade beschriebenen Verfahren erzeugt würde.
Zu den Aspekten der Erfindung gehört also 1.) ein Verfahren zum Erzeugen gestreckter, digitaler Filmtonspuren und 2.) ein Träger, beispielsweise ein Kinofilm, der eine gestreckte, digitale Tonspur hat.
Diese und weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden dem Fachmann nach Betrachtung der vorliegenden Beschreibung, Zeichnungen und Ansprüche klar sein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht eines aufgezeichneten 35 mm (cinematographischen) Kinofilms, der sowohl herkömmliche analoge Lichttonspuren als auch Blöcke optischer Symbole trägt, die digitale Informationen wiedergeben.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils aus 1 in der Region der Filmtransportlöcher und einer der analogen Tonspuren.
3 ist eine Ansicht ähnlich 2.
4 ist eine weitere, vergrößerte Ansicht eines Teils aus 3 und zeigt einen exemplarischen Block optischer Symbole, die digitale Informationen wiedergeben.
5 ist eine Ansicht der Lageanordnung der sechs Magnetspuren auf einer herkömmlichen 70 mm Verleihkopie.
6 ist eine schematische Draufsicht und zeigt ein Symbol vor dem Strecken.
7 ist eine schematische Draufsicht und zeigt ein Symbol nach dem Strecken im Fall einer Streckung um einen Faktor 1,25.
BESTE ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Unter Hinweis auf 1 der Zeichnungen ist ein Datenträger in der Form eines 35 mm (cinematographischen) Kinofilms 2 zu sehen, der digitale Informationen wiedergebende, optische Symbole trägt.
2 und 3 zeigen mehr im einzelnen einen Abschnitt des Films 2 mit Transportlöchern 4, zwei analogen SVA oder dual-bilateralen, monophonen Spuren 6 und 8 sowie Blöcken optischer Symbole 10, der die zweidimensionale Anordnung von Symbolen der Dolby Digital Tonspur aufweist. 3 zeigt auch einen Teil der Bildfläche 12.
4 zeigt in noch größerer Einzelheit einen Abschnitt des Films 2 mit einem Block von Symbolen 10 zwischen zwei Transportlochperforationen 4. Gleichfalls gezeigt ist eine der analogen Spuren 8.
Die 1 bis 4 zeigen Stand der Technik (siehe die genannten US-Patente 5 544 140 und 5 710 752).
Die Symbolblöcke weisen eine 76-mal-76 Anordnung aus einander benachbarten, quadratischen, lichtdurchlässigen und undurchlässigen Symbolen auf, die im Verhältnis zueinander so angeordnet sind, daß die Symbolmittelpunkte Kreuzungen eines orthogonalen Gitters bestimmen, welches Linien in gleichen Abständen voneinander umfaßt. Durchlässige Symbole können einen binären Wert wiedergeben, und undurchlässige Symbole stellen den entgegengesetzten binären Wert dar.
Für einen 35 mm Kinofilm ist die Seitenlänge jedes quadratischen Symbols etwa 32 Mikron; deshalb ist die Größe einer 76-mal-76 Anordnung von Symbolen (ein Symbolblock) etwa 96 Mil (2438,4 Mikron). Jeder Symbolblock ist ein "interperf"-Bereich (zwischen Transportlochperforationen) und hat den gleichen Abstand von den beiden am nächsten liegenden Transportlochperforationen und ist ihnen gegenüber horizontal zentriert und mit ihnen ausgerichtet. Die horizontale Standardbreite eines Transportlochs eines 35 mm Kinofilms beträgt 110 Mil; damit ist die Breite des Perforationszwischenbereichs quer zur Filmlänge 110 Mil. Zwei lichtundurchlässige Schutzbänder einer Breite von 7 Mil. (177,8 Mikron) nehmen die Fläche zwischen jedem 96 Mil breiten Symbolblock und der linken bzw. rechten Grenze des Perforationszwischenbereichs ein. Der vertikale Standardabstand zwischen Transportlöchern eines 35 mm Kinofilms beträgt 109 Mil; damit ist die Höhe des Perfora tionszwischenbereichs längs der Filmlänge 109 Mil. Zwei lichtundurchlässige Schutzbänder in einer Breite von 6,5 Mil (165,1 Mikron) nehmen die Flächen zwischen jedem 96 Mil hohen Symbolblock und den beiden benachbarten Transportlochperforationen ein.
Durch die Lokalisierung der die Dolby Digital Tonspurinformationen wiedergebenden Symbolblöcke auf 35 mm Film wird Kompatibilität mit Kinofilmsystemen geschaffen, die nur die älteren analogen Tonspuren nutzen. Das ermöglicht einen einzigen Inventarfilm mit sowohl analogen als auch digitalen Tonspuren.
In 1 – 4 veranschaulicht die zentrale 12-mal-12 Symbolfläche des digitalen Informationsblocks ein eingetragenes Warenzeichen der Dolby Laboratories Licensing Corporation, nämlich das "Double D" Symbol. Das ist am deutlichsten in 4 zu sehen. Bei einigen Dolby Digital Tonspuren werden die Daten in diesem zentralen Bereich anstelle des Double D Symbols angeordnet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die digitalen Symbolblöcke des Dolby Digital Systems bei einer Anwendung auf 70 mm Film hinsichtlich ihrer Gestalt sowie ihrer Lage auf dem Kinofilm abgewandelt.
Die Gestalt der abgewandelten Symbolblöcke läßt sich am leichtesten anhand einer Verfahrensbeschreibung erläutern. Gemäß dem Verfahren werden die normalen Symbolblöcke und die Räume zwischen ihnen, so wie sie auf einen 35 mm Kinofilm angewandt würden, in Richtung der Filmbewegung um einen Faktor gestreckt, der dem Verhältnis der 70 mm Filmgeschwindigkeit zur 35 mm Filmgeschwindigkeit entspricht (nämlich um einen Faktor von 1,25 angesichts der jeweiligen Filmprojektionsgeschwindigkeiten von 112,5 Fuß/Minute und 90 Fuß/Minute für einen herkömmlichen 70 mm formatierten Film; für aufkommende Varianten von 70 mm Filmformaten, dem Verhältnis der jeweiligen Filmgeschwindigkeit, wie oben angedeutet, gegenüber der 35 mm Filmgeschwindigkeit). Jedes Symbol wird also in einer Dimension gestreckt, wie auch die gesamte zweidimensionale Blockanordnung aus Symbolen und der Raum zwischen den Blöcken, in denen auf dem 35 mm Film ein Transportloch vorhanden wäre. Infolgedessen ist jeder abgewandelte Symbolblock und die Räume zwischen ihnen länglich statt quadratisch.
Im traditionellen 70 mm Filmformat sind die Transportlochdimensionen und Abstände identisch mit denen des 35 mm Films. Aber es gibt fünf Transportlöcher pro Bildfeld im traditionellen 70 mm Filmformat statt der vier im 35 mm Filmformat. Folglich passen die gestreckten Blöcke und die Räume zwischen ihnen nicht zu den Transportlöchern des traditionellen 70 mm Filmformats – der Block paßt nicht mehr zwischen die Transportlöcher, und die Räume zwischen den Blöcken sind größer als die Transportlochhöhe. Auf die gleiche Weise gibt es keine Übereinstimmung hinsichtlich der Transportlöcher bei aufkommenden 70 mm Filmformaten, wie jenen mit einer Höhe von acht, zehn, fünfzehn oder einer anderen Anzahl von Transportlöchern pro Bildfeld. Der Ort für die gestreckte Dolby Digital Tonspur kann also nicht zwischen Transportlöchern liegen; es muß ein anderer Ort auf dem 70 mm benutzt werden.
5 zeigt die Lageanordnung der sechs Magnetspuren auf einer herkömmlichen, traditionellen 70 mm Verleihkopie. Die Richtung der Filmbewegung ist nach unten, die Magnetbeschichtung ist oben und die Emulsion unten. Der linke Magnetstreifenbereich enthält Magnetspuren 1 und 2. Der nächste Magnetstreifen enthält Spur 3, gefolgt von Spur 4 im ersten Magnetstreifenbereich nach rechts. Der rechte Magnetstreifenbereich enthält Magnetspuren 5 und 6. Durch das Weglassen der Magnetspuren werden die Kosten für die Verleihkopie stark gesenkt, und die vier Stellen, an denen die Magnetbeschichtung aufgetragen war, stehen zur Aufnahme der gestreckten Dolby Digital Blöcke zur Verfügung. Die Magnetstreifen für die Magnetspuren 1 und 2 sowie für die Spuren 5 und 6 (die Streifen zwischen jedem Filmrand und den jeweiligen Transportlöchern), sind je 200 Mil breit. Jeder hat eine ausreichende Breite für den 96 Mil breiten, gestreckten Dolby Digital Block. Jeder gestreckte Dolby Digital bleibt 96 Mil breit, ist aber auf 120 Mil oder mehr, je nach dem Format, in der Höhe gestreckt. Folglich können die gestreckten Dolby Digital Blöcke die früheren Orte der Magnetspuren 1 und 2 oder alternativ Spuren 5 und 6 einnehmen. Wenn es genügend Platz gibt, ohne daß in nicht akzeptabler Weise in den Bildbereich eingegriffen wird, kann die Dolby Digital Tonspur auch an den Orten der Magnetspur 3 oder Spur 4 angeordnet werden.
Ferner werden gemäß der vorliegenden Erfindung die beiden Sony SDDS Spuren (die sich jeweils zwischen jeder Filmkante und den jeweiligen Transportlöchern befinden), die zur Anbringung auf 35 mm Film beabsichtigt sind, in Richtung der Filmbewegung um einen Faktor gestreckt, der dem Verhältnis der 70 mm Filmgeschwindigkeit zur 35 mm Filmgeschwindigkeit entspricht (nämlich um einen Faktor von 1,25 angesichts der jeweiligen Filmprojektionsgeschwindigkeiten von 112,5 Fuß/Minute und 90 Fuß/ Minute für den Fall des traditionellen 70 mm Filmformats oder eine Filmgeschwindigkeit von mehr als 112,5 Fuß/Minute, wie oben angegeben, für eine der aufkommenden Varianten der 70 mm Filmformate). So wird jedes Symbol in einer Dimension gestreckt, wie auch die gesamte durchgehenden zweidimensionale Anordnung aus Symbolen, die jede Sony SDDS digitale Tonspur bilden. Gemäß US-Patent 5 639 585 ist die Breite jeder Sony SDDS Spur 1,536 mm (etwa 60,63 Mil). Das Paar gestreckter SDDS Spuren mit einer nominalen Breite von etwas mehr als 60 Mil kann an den Orten der früheren Magnetspuren 3 und 4 angeordnet werden (wo die Streifenbreiten 70 Mil waren). Die optischen Sony SDDS Spuren können auf dem 70 mm Film mit oder ohne die optischen Dolby Digital Spuren vorhanden sein. Wenn der Film keine Dolby Digital Spuren enthält, können die Sony SDDS Spuren in den Bereichen angeordnet werden, die zuvor von Magnetspuren 1 und 2 oder 5 und 6 eingenommen waren (eine Sony SDDS Spur an jeder der beiden Stellen). Gleichgültig, ob sich eine Dolby Digital Spur in einem der beiden früheren breiten Magnetspurenbereiche befindet oder nicht, können gemäß einer Alternative beide Sony SDDS Spuren in einer der beiden breiten, früheren Magnetspurbereiche angeordnet werden (der nicht besetzten, wenn die andere die Dolby Digital Information enthält).
6 ist eine schematische Draufsicht und zeigt ein nominell quadratisches, optisches Symbol 10, wie in der Dolby Digital Tonspur gemäß 1, 2, 3 oder 4 vor dem Strecken. Jedes Sony SDDS Symbol hat eine ähnliche Gestalt.
7 ist eine schematische Draufsicht auf ein Symbol 10' aus 6 nach dem Strecken um einen Faktor von 1,25 für einen Film im traditionellen 70 mm Format mit 5 Perforationen pro Bildfeld und einer Filmgeschwindigkeit von 112,5 Fuß/Minute. Der Streckfaktor ist das Verhältnis zwischen der Filmgeschwindigkeit des 70 mm Formats im Verhältnis zu der des 35 mm Films: 1,25 für einen traditionellen 70 mm Film mit 5 Transportlöchern pro Bildfeld; 2,0 für einen 70 mm Film mit 8 Transportlöchern pro Bildfeld; 2,5 für einen 70 mm Film mit 10 Transportlöchern pro Bildfeld; und 3,75 für einen 70 mm Film mit 15 Transportlöchern pro Bildfeld. In jedem Fall wird das Symbol länglich und hat ein längeres Maß in Richtung der Filmbewegung.
Wenn der 70 mm Film mit nomineller Geschwindigkeit gespielt wird (112,5 Fuß/Minute im Fall eines traditionellen 70 mm Films, oder einer höheren Geschwindigkeit im Fall einer aufkommenden Variante eines 70 mm Films), erscheinen die gestreckten Dolby Digital und Sony SDDS Symbole für ein nichtabgewandeltes Dolby Digital oder Sony SDDS Lesegerät als nicht unterscheidbar von konventionellen Dolby Digital und Sony SDDS Symbolen, die von einem 35 mm Film abgelesen werden. Die gleichen Lesegeräte können ohne Abwandlung an ihrer Optik benutzt werden (natürlich muß das Lesegerät an einer zum Lesen der jeweiligen Dolby Digital oder Sony SDDS Information geeigneten Stelle angeordnet sein). Der von solchen Lesegeräten erzeugte Datenstrom ist identisch mit dem im Umfeld des 35 mm Films erzeugten, und es sind keine Änderungen an der Elektronik oder Software erforderlich, um die zugrundeliegenden Tonspuren zu dekodieren.
Modifizierte, kompatible Dolby Digital Tonspuren für 70 mm können mindestens auf zweierlei Weise erzeugt werden. Um ein geeignetes Negativ zu erhalten, wird ein 35 mm Positiv mit völlig herkömmlichen, digitalen Blöcken erzeugt (als ob eine normale 35 mm Tonspur vorbereitet würde). Dieser Schritt mit dem Positiv ist erforderlich, um die für Zwecke der Zeitbestimmung erforderlichen Block- und Transportlochbilder zu schaffen. Danach kann das 35 mm Positiv (z.B. mittels einer anamorphotischen Optik) optisch auf ein 35 mm Negativ gestreckt werden, welches seinerseits im Kontaktabzug auf 70 mm Film gebracht werden kann. Gemäß einer Alternative kann das 35 mm Bild in einem Rechnerspeicher gespeichert und dann zur Laserabtastung einer gestreckten Abbildung auf ein 70 mm Negativ zusammen mit dem Bild benutzt werden. Techniken zum Bedrucken eines Kinofilms mit Symbolen, um optisch aufgezeichnete, digitale Tonspuren zu erzeugen, sind allgemein bekannt.
Modifizierte, kompatible SDDS Tonspuren für 70 mm können mindestens durch Produzieren eines herkömmlichen 35 mm SDDS Negativs oder Positivs und anschließendes optisches Strecken optisch gestreckt (beispielsweise mittels einer anamorphotischen Optik) auf ein 35 mm Negativ hergestellt werden, welches seinerseits im Kontaktabzug auf 70 mm Film gebracht werden kann.
Alternativ ist es möglich, eine 70 mm Verleihkopie aus einem 35 mm Negativ ohne irgendwelche Zwischenschritte mittels einer Technik zu erhalten, mit der Blöcke und simulierte Transportlochabbildungen erzeugt werden, die für zeitliche Abstimmungen von seiten des Dekodierers benötigt werden. Das Modell CA10 Dolby Stereo Digital Sound Camera Adaptor, hergestellt von Dolby Laboratories, Inc. wird normalerweise benutzt, um Informationsblöcke zwischen Transportlöchern nach Art der Darstellung in 1-4 aufzuzeichnen. Der CA10 fühlt die Perforationslöcher im 35 mm Film und erzeugt in Abhängigkeit von kodierter Tonspurinformation im richtigen Zeitpunkt bezüglich der Perforationslöcher die Datenblöcke zur optischen Aufzeichnung zwischen den Perforationslöchern. Der CA10 kann zur Herstellung eines 35 mm Negativs benutzt werden, aus dem eine 70 mm Verleihkopie gemacht werden kann. Um das zu tun, ist die digitale Aufzeichnungsoptik des 35 mm optischen Aufzeichnungsgeräts direkt zu dem ausgewählten Ort innerhalb. der Transportlöcher versetzt (physisch bewegt). Ein Sensor für Perforationen bleibt an seiner normalen Stelle, um die Orte der 35 mm Transportlöcher zu lesen. Man läßt den 35 mm Negativfilm mit erhöhter Geschwindigkeit im Verhältnis zur normalen von 90 Fuß/Minute für den 35 mm Film laufen, nämlich mit der Geschwindigkeit, mit der das ausgewählte 70 mm Format laufen wird (5/4 oder 112,5 Fuß/Minute, 8/4 oder 180 Fuß/Minute, 10/4 oder 225 Fuß/Minute oder 15/4 oder 337,5 Fuß/Minute). Das Perforationsabfühlsignal wird durch das umgekehrte der Filmgeschwindigkeitszunahme herabdividiert (d.h. 4/5, 4/8, 4/10 bzw. 4/15), was zur Folge hat, daß die optische Information in Richtung der Filmbewegung physisch gestreckt wird, wie in 7 gezeigt, während die Datenflußrate infolge der erhöhten Filmgeschwindigkeit unverändert bleibt. Um die nötigen Perforationslochabbildungen zu simulieren, wird das Perforationssensorsignal auch benutzt, eine oder mehr Leuchtdioden LED (je nach Bedarf abgedeckt) zwischen den Blöcken digitaler Information voll anzusteuern und damit eine schwarze Abbildung auf dem Negativ zu erzeugen, dem Äquivalent eines Transportlochs. Das erhaltene Negativ kann dann zum direkten Kontaktabzug auf eine 70 mm Verleihkopie benutzt werden und hat die Abbildung des Transportlochs dann am richtigen Ort. Das ermöglicht ein Lesen ohne elektronische Änderungen an bestehenden Lesegeräten für digitale Tonspuren und ohne zusätzliche Filmerzeugung.
Auch wenn die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit 70 mm Kinofilm beschrieben wurde, ist sie auch auf andere Filme mit großem Bildformat anwendbar. Bei solchen anderen Filmformaten können die Orte der einen oder mehr abgewandelten, digitalen Tonspuren unterschiedlich sein.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Verwirklichung weiterer Änderungen und Abwandlungen der Erfindung und ihrer verschiedenen Aspekte für den Fachmann offensichtlich sind, und daß die Erfindung nicht durch diese spezifischen, hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Deshalb wird erwogen, mit der vorliegenden Erfindung jegliche und alle Modifikationen, Variationen oder Äquivalente abzudecken, die in den wahren Bereich und Umfang der hier offenbarten und beanspruchten Grundprinzipien fallen.

Claims

Verfahren zum Anbringen einer Filmtonspur in Form einer zweidimensionalen Anordnung aus digitale Information wiedergebenden Symbolen an einem großformatigen Kinofilm, der eine gegenüber einem 35 mm Kinofilm erhöhte Filmgeschwindigkeit hat, aufweisend: Abwandeln einer herkömmlichen Filmtonspur in Form einer zweidimensionalen Anordnung aus digitale Information wiedergebenden Symbolen, die zur Anwendung an einem 35 mm Kinofilm beabsichtigt ist, durch Vergrößern der Symbole in einer Richtung, nämlich der Richtung der Anordnung, die bei einer Anbringung an einem Kinofilm parallel zu der Richtung wäre, in der der Kinofilm beim Spielen transportiert wird, während die Symbole in der Richtung rechtwinklig dazu unverändert bleiben, wobei der Grad der Vergrößerung in der einen Dimension dem Verhältnis der Filmgeschwindigkeit des großformatigen Kinofilms zur Filmgeschwindigkeit von 35 mm Kinofilm im wesentlichen gleich ist, und Drucken der abgewandelten Tonspur auf den großformatigen Kinofilm, so daß die Richtung der Anordnung, in der die Symbole vergrößert sind, parallel zu der Richtung ist, in der der Film beim Spielen transportiert wird, so daß beim Spielen des großformatigen Kinofilms die von der abgewandelten Tonspur wiederhergestellte Information im wesentlichen die gleiche ist wie die von einem 35 mm Kinofilm wiederhergestellte Information, an dem die herkömmliche Tonfilmspur angebracht ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die abgewandelte Tonspur an einer Stelle des großformatigen Kinofilms gedruckt wird, die sich hinsichtlich der Transportlöcher von der Stelle der herkömmlichen Tonspur am 35 mm Kinofilm unterscheidet.
Großformatiger Kinofilm, der beim Spielen eine gegenüber einem 35 mm Kinofilm erhöhte Filmgeschwindigkeit hat, aufweisend: eine Tonspur auf dem Film in Form einer zweidimensionalen Anordnung aus digitale Information wiedergebenden Symbolen, die eine Abwandlung einer herkömmlichen Tonspur darstellt, die zur Anwendung bei einer 35 mm Tonspur beabsichtigt ist, wobei die Symbole der abgewandelten Tonspur gegenüber den Symbolen der herkömmlichen Tonspur in einer Richtung vergrößert sind, nämlich der Richtung der Anordnung, die bei Anwendung an einem Kinofilm parallel zu der Richtung wäre, in der der Kinofilm beim Spielen transportiert wird, während die Symbole in der Richtung rechtwinklig dazu unverändert bleiben, wobei der Grad der Vergrößerung in der einen Dimension dem Verhältnis der Geschwindigkeit des großformatigen Kinofilms zur Filmgeschwindigkeit eines 35 mm Kinofilms im wesentlichen gleich ist, wobei beim Spielen des großformatigen Kinofilms die von der abgewandelten Tonspur wiederhergestellte Information im wesentlichen die gleiche ist wie die Information, die von einem 35 mm Kinofilm wiederhergestellt wird, an dem die herkömmliche Filmtonspur angebracht ist.
Kinofilm nach Anspruch 3, bei dem die herkömmliche Tonspur von der Art ist, bei der die zweidimensionale Anordnung von Symbolen in Blöcken zwischen Transportlöchern an einer Seite des Films angeordnet ist, die abgewandelte Tonspur Abbildungen der Blöcke und Transportlöcher aufweist, die in der Richtung parallel zu der Richtung, in der der Kinofilm beim Spielen transportiert wird, vergrößert sind, wobei die abgewandelte Tonspur abseits von den Transportlöchern an dem großformatigen Kinofilm angeordnet ist.
Kinofilm nach Anspruch 3, bei dem die herkömmliche Tonspur von der Art ist, bei der die zweidimensionale Anordnung von Symbolen in einem oder mehr durchgehenden Streifen sind, wobei die abgewandelte Tonspur den oder jeden durchgehenden Streifen in Richtung parallel zu der Richtung, in der der Kinofilm beim Spielen transportiert wird, vergrößert aufweist.
Kinofilm nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5, bei dem der großformatige Kinofilm 70 mm Film und der Grad der Vergrößerung in der einen Richtung im wesentlichen 1,25 ist.
Kinofilm nach Anspruch 5, bei dem die abgewandelte Tonspur sich auf dem großformatigen Kinofilm an einer oder mehr Stellen befindet, die sich hinsichtlich der Transportlöcher von der Stelle der herkömmlichen Tonspur auf dem 35 mm Kinofilm unterscheiden.