- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Недавно я решил прикупить 35 мм киноплёнку для экспериментов с проекционной оптикой. Самый дешёвый вариант – это достать такую из кассет с трейлерами к старым фильмам, которые на eBay стоят всего по несколько долларов.
Для тех, кто не ходил в кино последние несколько лет — поясню, что речь идёт о коротких рулонах плёнки, содержащей демо-ролики, показываемые перед началом фильма.
В данном случае я купил трейлер к посредственному фильму-катастрофе 1997 года «Вулкан» [1]. По содержанию он более-менее похож на этот [2].
Несмотря на то что практически во всех кинотеатрах сейчас используется цифровая проекция [3], аналоговые фильмы все ещё хранят в себе определённое очарование. Для меня это как минимум интересно – иметь возможность видеть сам носитель видеоматериала и взаимодействовать с ним. На изображении ниже показана «А» из “A News Corporation Company”. Здесь отчётливо видна зернистость и ограниченность оптического разрешения формата:
Ещё один любопытный факт из поздней эры аналогового кино состоит в том, что звук обычно кодировался в одном из четырёх аналоговых или цифровых форматов. На следующем изображении видно, что в кадр внедрялись дополнительные данные:
Аналоговая звуковая дорожка [4] использовалась для устаревших проекторов, не оснащённых цифровым декодером. Тайм-код также может быть использован для синхронизации проекции с внешними (часто цифровыми) источниками звука.
Однако форматы SDDS (Sony) и Dolby Digital уже кодировались в виде матриц на саму плёнку и затем декодировались оптическим считывателем или специальным устройством [5]. Лично я считаю эту технологию довольно впечатляющей для 90-х годов. Каждый кадр содержит 4 таких матрицы 78х78, проматываемые через проектор со скоростью 24 к/с, то есть 96 матриц в секунду. Сегодня четверть века спустя, вы можете найти QR-сканер, который выполняет около 60 считываний в секунду [6], хотя я думаю, что это всё ещё «непростая задача», особенно в реальном времени.
Мне не удалось отыскать публичные ссылки на формат Dolby matrix, но кое-какую полезную информацию можно найти вот в этом патенте [7]. Матрицы на представленной выше плёнке имеют размер 78х78 пикселей. В патенте предполагается, что каждая матрица содержит 5776 бит (38*19 байт). Это значение приблизительно соотносится с 6084 битами, доступными на участке 78х78, где после вычитания опорных точек мы получаем 5684 бита. Возможно, это более поздний метод, который несколько отличается от представленного в патенте, но, скорее всего, он всё же вписывается в правильный диапазон.
В патенте предполагается, что данные хранятся в 8-битных байтах. Учитывая скорость потока 584 КБ/с, я думаю, что аудиоданные сохраняются в несжатом виде, хотя и не уверен. Согласно патенту, в процессе также задействовалась технология Reed-Solomon ECC [8].
Использование несжатых данных и применение коррекции ошибок Reed-Solomon, вероятно, помогло существенно упростить электронику. QR-коды относительно сложно декодируются, требуя от декодера перебора нескольких шаблонов масок [9] в поиске подходящего.
В методе Dolby опорные точки, скорее всего, используются для сохранения правильного выравнивания кода относительно сенсора, а байты кодируются непосредственно в матрице. Затем код Рида-Соломона компенсирует порой значительные механические повреждения и ошибки считывания.
Если посмотреть на саму матрицу, то, похоже, что одиночные байты кодируются по оси X. При этом по оси Y часто встречаются одинаковые смежные блоки из 8 пикселей:
Из этого следует, что матрица должна относительно легко декодироваться. И было бы интересно собрать подходящий матричный декодер Dolby digital… Так что, возможно, однажды мы к этому формату ещё вернёмся.
При изучении эволюции плёнки и сопутствующих ей цифровых [10] методов кодирования [11] аудио формируется интересное представление об общем инженерном пути, связанном с ограничениями 35 мм стандарта. И несмотря на то что сегодня аналоговая плёнка уже практически полностью забыта и вытеснена цифрой, она всё ещё имеет своих приверженцев [12].
Автор: Дмитрий Брайт
Источник [13]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/obrabotka-izobrazhenij/374107
Ссылки в тексте:
[1] фильму-катастрофе 1997 года «Вулкан»: https://en.wikipedia.org/wiki/Volcano_(1997_film)
[2] этот: https://youtu.be/P3gTfgqrFHo
[3] цифровая проекция: https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_cinema#Worldwide_deployment
[4] Аналоговая звуковая дорожка: https://www.youtube.com/watch?v=NTM48pwoXAo
[5] устройством: https://youtu.be/ZxgL9N-hrHY
[6] 60 считываний в секунду: https://www.cipherlab.com/en/2-353-58147/product/Presentation-Scanner-Supplier-in-Taiwan-id259463.html
[7] этом патенте: https://patentimages.storage.googleapis.com/63/a8/ec/20b818ad3e2067/US5544140.pdf
[8] технология Reed-Solomon ECC: https://en.wikipedia.org/wiki/Reed%E2%80%93Solomon_error_correction
[9] перебора нескольких шаблонов масок: https://en.wikipedia.org/wiki/QR_code#Encoding
[10] цифровых: https://patentimages.storage.googleapis.com/a9/9a/fd/b9a34aad049c90/US4893921.pdf
[11] кодирования: https://patentimages.storage.googleapis.com/e5/5f/a3/94cdbf62fe9280/WO1992006409A1.pdf
[12] своих приверженцев: https://www.thecourier.co.uk/fp/news/dundee/946984/dundee-cinema-will-be-one-of-few-to-screen-once-upon-a-time-in-hollywood-the-way-quentin-tarantino-wants-it-to-be-seen/
[13] Источник: https://habr.com/ru/post/660645/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=660645
Нажмите здесь для печати.