專利名稱：激光電影字幕機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電影字幕機，特別是一種用于在電影膠片上疊加字幕的激光電影字幕機。
背景技術(shù)：
一直以來，我國公映的國外影片都要經(jīng)過配音，無怪乎觀眾在電影院看到的都是中文配音版。但是，近年來隨著影碟的普及，許多觀眾可以在電視中觀看中文字幕版的進口影片。所謂中文字幕版就是不需要配音，僅僅在電影的畫面下方加注中文字幕，所以被稱為“原汁原味”的進口電影。近年來，許多城市的影院為了迎合觀眾對電影原汁原味的追求，分別設(shè)置兩個放映廳，分別放映字幕版和配音版進口電影。甚至，有些影院特別是一些大型影院，就直接放映這種只加注中文字幕的原版國外影片，不在放映配音版的影片。結(jié)果證明，加注字幕原版電影已經(jīng)得到了觀眾的普遍認(rèn)可，這也反映了觀眾對電影欣賞返璞歸真的要求。而且隨著我國電影事業(yè)的發(fā)展，近幾年我國的影片越來越多的出口到國外。為了滿足國外觀眾的要求，我國出口的影片也需要在影片上加注外文字幕，使得國外觀眾同樣可以欣賞到我國的原版影片。
隨著世界各國的文化交流越來越多，電影的進口與輸出也越來越多，傳統(tǒng)的字幕拍攝已經(jīng)無法滿足市場的需要。因此，如何在不影響影片觀看質(zhì)量的基礎(chǔ)上快速、便捷的在影片上疊加上需要的字幕已成為電影后期制作中的一項關(guān)鍵技術(shù)。激光電影字幕機正是能夠達(dá)到這種要求的一種重要是工具，為此國外少數(shù)國家進行了一定的研究和生產(chǎn)。早期的外國產(chǎn)品用的是氣體激光技術(shù)，設(shè)備龐大，需要水冷卻，用電量也大。隨著全固化激光器的出現(xiàn)及穩(wěn)定性的提高，激光電影字幕機的體積可以做的更小，功能也在逐步完善中。目前，世界上只有法國的Monal Systems公伺，荷蘭的IAI公伺兩家公伺研究了此項技術(shù)，但是價格非常昂貴。國內(nèi)尚未進行相關(guān)的研究，因此我們采用先進的固體激光技術(shù)、計算機控制技術(shù)、數(shù)碼轉(zhuǎn)換技術(shù)結(jié)合精密機械技術(shù)研發(fā)了該激光電影字幕機，填補了國內(nèi)空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種用于在電影膠片上打上對應(yīng)的對白字幕的激光電影字幕機，該激光電影字幕機在不影響電影觀看效果的基礎(chǔ)上，在電影膠片的指定位置上用激光打上對應(yīng)的對白字幕，而且可以根據(jù)不同國家觀眾對文字的不同要求在電影膠片上打印上所需語言的對白字幕。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種激光電影字幕機，其特征在于包括激光器及其驅(qū)動控制部分、光束掃描部分、電影膠片自動走片定位部分、計算機集成控制部分和電影字幕文件處理部分所述的激光器及其驅(qū)動控制部分由激光器和激光器驅(qū)動源組成，所述的激光器驅(qū)動源設(shè)有受控接口，接收所述的計算機集成控制部分的信號，控制所述的激光器的開關(guān)；所述的光束掃描部分由X、Y高速掃描振鏡系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)驅(qū)動板和F-θ聚焦透鏡組成，由X、Y高速掃描振鏡系統(tǒng)輸出的掃描光束經(jīng)F-θ聚焦透鏡聚焦在定位框內(nèi)的電影膠片上；所述的電影膠片自動走片定位部分由具有定位框的通用電影放映機膠片走片部分和受控高精度定位伺服電機驅(qū)動部分組成，所述的受控高精度定位伺服電機驅(qū)動部分由走片卡輪的傳動齒輪和傳動齒輪的驅(qū)動伺服電機和伺服電機驅(qū)動源組成；所述的計算機集成控制部分由計算機和硬件數(shù)據(jù)接口卡組成，該計算機內(nèi)還有電影字幕文件、操作控制與接口軟件；所述的電影字幕文件處理部分由視頻采集、聲頻采集和電影字幕文件處理系統(tǒng)組成，所述的視頻采集器、聲頻采集器對位于所述的定位框內(nèi)的電影膠片進行視頻和聲頻同步采集，通過電影字幕文件處理系統(tǒng)的處理形成電影字幕文件，存入所述的計算機；所述的計算機通過硬件數(shù)據(jù)接口卡分別與所述的激光器驅(qū)動源、掃描系統(tǒng)驅(qū)動板和所述的伺服電機驅(qū)動源相通訊并進行控制。
所述的激光器和X、Y高速掃描振鏡系統(tǒng)之間的光路上設(shè)有轉(zhuǎn)向全反射鏡。
在所述的電影放映機膠片走片部分由膠片安裝盤、倒片安裝盤、膠片定位框)、走片卡輪、膠片壓輪組成。
所述的硬件數(shù)據(jù)接口卡通過PCI接口安裝在計算機內(nèi)。
激光器驅(qū)動源驅(qū)動激光器輸出確定波長和穩(wěn)定功率的激光束，激光器輸出激光功率大小根據(jù)要疊加字幕的電影膠片的材料確定，要求能夠打透膠片上感光材料涂層，但不能損壞膠片襯底，而且要求所打字幕文字清晰明亮。激光器驅(qū)動源提供了受控接口，可以接受控制信號的控制進而控制激光器的輸出，實現(xiàn)對激光器輸出光束的開關(guān)控制，相比通常采用的光開關(guān)器件實現(xiàn)對激光器輸出光束的開關(guān)控制更加精確便捷，而且使系統(tǒng)整體體積減小同時更加節(jié)省成本。激光器輸出光束經(jīng)過根據(jù)安裝要求設(shè)置的改變光束方向的光學(xué)系統(tǒng)或不經(jīng)過該系統(tǒng)投射到高精度X、Y平面二維矢量光束掃描系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)X、Y方向兩個高速掃描振鏡的掃描實現(xiàn)光束輸出點在平面上的二維矢量掃描。X、Y方向兩個高速掃描振鏡在驅(qū)動板的控制下連續(xù)轉(zhuǎn)動正確的角度，使光束輸出點在平面上掃描出要求的文字。光束經(jīng)過X、Y掃描振鏡反射后經(jīng)過F-θ聚焦透鏡將光束聚焦成設(shè)定大小的光斑，然后投射到已經(jīng)安裝在電影膠片走片系統(tǒng)膠片定位框中的電影膠片的指定位置上，通過掃描振鏡的掃描在電影膠片上疊加上對應(yīng)的字幕文字。電影膠片走片系統(tǒng)主要由通用的電影放映機膠片走片部分和受控高精度定位伺服電機驅(qū)動部分組成。其中通用電影放映機膠片走片部分主要由膠片安裝盤、倒片安裝盤、膠片定位框、走片卡輪、走片卡輪轉(zhuǎn)動齒輪傳動機構(gòu)組成。高精度定位伺服電機驅(qū)動部分由齒輪傳動機構(gòu)、伺服電機及其受控驅(qū)動源組成。在疊加字幕前將待疊加字幕的電影膠片安裝在通用電影放映機膠片走片系統(tǒng)中，即膠片盤先安裝在膠片安裝盤上，然后經(jīng)過走片卡輪、膠片定位框，最后末端纏繞在倒片安裝盤。調(diào)整膠片在整個走片系統(tǒng)中的位置，使得膠片中的一整幅畫面剛好定位在膠片定位框中，等該幅畫面上疊加好對應(yīng)的對白字幕后，高精度定位伺服電機在其受控驅(qū)動源驅(qū)動下驅(qū)動傳動齒輪帶動走片卡輪轉(zhuǎn)動，走片卡輪帶動電影膠片走片，使得下一幅畫面以規(guī)定的速度進入膠片定位框，并精度定位在膠片定位框內(nèi)，等待疊加對應(yīng)的對白字幕。
每部電影需要疊加的字幕各不相同，因此在電影膠片疊加字幕文字之前要通過電影字幕文件處理部分將電影對白文字編輯成相應(yīng)的字幕文件。電影膠片自動走片定位部分以電影正常放映速度走片的同時，電影字幕文件處理部分通過視頻同步采集和聲頻同步采集，生成電影小樣的壓縮文件，實現(xiàn)對電影視頻、聲頻的同步編碼。然后通過電影字幕編輯軟件播放生成電影小樣壓縮文件并同步調(diào)用已經(jīng)錄入計算機的電影字幕文本文件。通過聲頻同步監(jiān)聽編輯每一句電影對白文字對應(yīng)的電影畫面的起至?xí)r間，記錄成為帶有對應(yīng)起至?xí)r間的專用格式的字幕文件。待整部電影字幕文件編輯完成后，需要對編輯好的帶有對應(yīng)起至?xí)r間的字幕文件進行審核，修改編輯過程中產(chǎn)生的文字錯誤、對應(yīng)時間誤差等，待字幕審核通過后，最終生成可以在電影膠片對應(yīng)畫面上疊加的帶有對應(yīng)起至?xí)r間、規(guī)定字體、規(guī)定字號和規(guī)定語言文字的專用格式的電影字幕文件。
計算機集成控制部分通過操作、控制程序調(diào)用編輯好的專用格式的電影字幕文件同時控制由激光器及其驅(qū)動控制部分、光束掃描部分和電影膠片自動走片定位部分三部分組成的系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，根據(jù)電影字幕文件在電影膠片上疊加上對應(yīng)的對白字幕。電影膠片上字幕中文字與文字之間以及一個文字不同筆畫之間應(yīng)該保持原來的畫面不變，就是要求激光束經(jīng)光束掃描部分掃描到這些位置時激光束關(guān)閉。一幅畫面上字幕文字疊加完成后膠片自動走片系統(tǒng)更換下一幅畫面過程也需要激光器處于關(guān)閉狀態(tài)。計算機集成控制部分根據(jù)字幕文件中的對白文字和更換畫面時間確定應(yīng)該關(guān)閉激光器的時間，輸出關(guān)閉控制信號控制激光器驅(qū)動源，進而精確便捷的控制激光器關(guān)閉輸出光束。疊加字幕文字過程中，計算機集成控制部分根據(jù)調(diào)用的字幕文件中的文字輸出文字上各點X、Y坐標(biāo)的正確位置信號給掃描系統(tǒng)驅(qū)動源，控制掃描振鏡，使激光束按正確的軌跡掃描出正確的對白文字。計算機集成控制部分根據(jù)字幕文件中的時間參量確定一幅畫面上的對白字幕疊加完成時間，輸出控制信號控制走片部分伺服電機驅(qū)動源驅(qū)動伺服電機帶動走片系統(tǒng)更換電影膠片下一幅畫面，繼續(xù)疊加對白文字，重復(fù)上述過程直到一盤電影膠片全部疊加上對應(yīng)的對白字幕。


圖1為本發(fā)明激光電影字幕機具體實施例的整體結(jié)構(gòu)框2為本發(fā)明激光電影字幕機電影字幕文件處理系統(tǒng)工作流程圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。
請參閱圖1，圖1為本發(fā)明激光電影字幕機具體實施例整體結(jié)構(gòu)框圖，由圖可見，本發(fā)明激光電影字幕機，其特征在于包括激光器及其驅(qū)動控制部分1、光束掃描部分2、電影膠片自動走片定位部分3、計算機集成控制部分4和電影字幕文件處理部分5所述的激光器及其驅(qū)動控制部分1由激光器10和激光器驅(qū)動源11組成，所述的激光器驅(qū)動源11設(shè)有受控接口，接收所述的計算機集成控制部分4的信號，控制所述的激光器10的開關(guān)；
所述的光束掃描部分2由X、Y高速掃描振鏡系統(tǒng)21、掃描系統(tǒng)驅(qū)動板22和F-θ聚焦透鏡23組成，由X、Y高速掃描振鏡系統(tǒng)21輸出的掃描光束經(jīng)F-θ聚焦透鏡23聚焦在定位框303內(nèi)的電影膠片上；所述的電影膠片自動走片定位部分3由具有定位框303的通用電影放映機膠片走片部分和受控高精度定位伺服電機驅(qū)動部分組成，所述的受控高精度定位伺服電機驅(qū)動部分由走片卡輪的傳動齒輪305和傳動齒輪的驅(qū)動伺服電機306和伺服電機驅(qū)動源307組成；所述的計算機集成控制部分4由計算機41和硬件數(shù)據(jù)接口卡43組成，該計算機41內(nèi)還有電影字幕文件40、操作控制與接口軟件42；所述的電影字幕文件處理部分5由視頻采集51、聲頻采集52和電影字幕文件處理系統(tǒng)53組成，所述的視頻采集器51、聲頻采集器52對位于所述的定位框303的電影膠片312進行視頻和聲頻同步采集，通過電影字幕文件處理系統(tǒng)53的處理形成電影字幕文件40，存入所述的計算機41；所述的計算機41通過硬件數(shù)據(jù)接口卡43分別與所述的激光器驅(qū)動源11、掃描系統(tǒng)驅(qū)動板22和所述的伺服電機驅(qū)動源(07相通訊并進行控制。
在所述的激光器10和X、Y高速掃描振鏡系統(tǒng)21之間的光路上設(shè)有轉(zhuǎn)向全反射鏡20。
在所述的電影放映機膠片走片部分由膠片安裝盤300、倒片安裝盤308、膠片定位框303、走片卡輪301、302和304、309、膠片壓輪311和310組成。
圖1中，激光器及其驅(qū)動控制部分1由激光器10和激光器驅(qū)動源11組成，調(diào)節(jié)激光器驅(qū)動源11的輸出以控制激光器10輸出激光功率的大小，通過控制激光器驅(qū)動源11的開斷以控制激光器10輸出激光的開關(guān)。調(diào)節(jié)激光器驅(qū)動源11使激光器10輸出功率穩(wěn)定的激光束進入光束掃描部分2。光束掃描部分2由轉(zhuǎn)向全反射鏡20、X、Y高速掃描振鏡系統(tǒng)21、掃描系統(tǒng)驅(qū)動板22和F-θ聚焦透鏡23組成。激光束進入光束掃描部分2投射到轉(zhuǎn)向全反射鏡20上，經(jīng)全反射鏡20轉(zhuǎn)向后進入X、Y高速掃描振鏡系統(tǒng)21進行二維平面矢量掃描。其中轉(zhuǎn)向全反射鏡20是為整體安裝緊湊而設(shè)置的，如果安裝條件允許，可以不設(shè)置轉(zhuǎn)向全反射鏡20，使激光束直接進入X、Y高速掃描振鏡系統(tǒng)21。掃描系統(tǒng)驅(qū)動板23驅(qū)動X、Y兩維高速掃描振鏡21按照驅(qū)動定位信號扭轉(zhuǎn)正確的角度，使得激光束在平面上進行矢量掃描實現(xiàn)在平面上描寫出正確的文字。為使激光束輸出光斑足夠小即為了使掃描的出的文字筆畫清晰，激光束經(jīng)X、Y掃描振鏡21后再經(jīng)過F-θ聚焦透鏡23聚焦后投射到安裝在電影膠片自動走片定位部分3中膠片定位框303中的電影膠片312上。電影膠片自動走片定位部分3由通用電影放映機膠片走片部分和受控高精度定位伺服電機驅(qū)動部分組成，作為具體實施例圖1中通用電影放映機膠片走片部分由膠片安裝盤300、倒片安裝盤308、膠片定位框303、走片卡輪301和309、膠片壓輪311和310、組成。受控高精度定位伺服電機驅(qū)動部分由走片卡輪帶動傳動齒輪305和齒輪傳動機構(gòu)驅(qū)動伺服電機306和伺服電機驅(qū)動源307組成。電影膠片312纏繞在膠片安裝盤300上，滑下一段膠片先裝卡在走片卡輪301上，經(jīng)膠片壓輪311壓住膠片，經(jīng)過走片卡輪302、膠片定位框303、走片卡輪304后再裝卡在走片卡輪309上，經(jīng)膠片壓輪310壓住膠片，最后膠片末端纏繞在倒片安裝盤308上。當(dāng)停留在膠片定位框303內(nèi)的一幅畫面上疊加對白字幕完成后，伺服電機驅(qū)動源307驅(qū)動伺服電機306帶動傳動齒輪305轉(zhuǎn)動，再經(jīng)過齒輪傳動機構(gòu)帶動走片卡輪301、302、304、309的轉(zhuǎn)動帶動電影膠片312下滑，使膠片定位框303中電影畫面換成下一幅畫面。
所述的計算機集成控制部分4由計算機41和硬件數(shù)據(jù)接口卡43組成，該計算機41內(nèi)還有電影字幕文件40、操作控制與接口軟件42；硬件數(shù)據(jù)接口卡43通過PCI接口安裝在集成控制計算機41內(nèi)，軟件42通過調(diào)用字幕文件40確定疊加字幕文字過程中文字與文字之間、同一文字不同筆畫之間以及兩幅膠片畫面之間更換的時間，通過硬件數(shù)據(jù)接口卡43輸出控制信號控制激光器驅(qū)動源11進而控制激光器輸出的開關(guān)時間。軟件42根據(jù)調(diào)用的字幕文件40中的對白文字確定X、Y掃描振鏡需要轉(zhuǎn)過的角度的定點信息，通過硬件數(shù)據(jù)接口卡43輸出定點信息的控制信號控制掃描系統(tǒng)驅(qū)動板22控制對應(yīng)X、Y掃描振鏡21在膠片上掃描出正確的對白文字。軟件42掃描系統(tǒng)驅(qū)動板22反饋的該幅畫面是否已經(jīng)疊加完成對應(yīng)的對白字幕信號，確定是否驅(qū)動走片系統(tǒng)3中的伺服電機驅(qū)動源307驅(qū)動走片系統(tǒng)走片來更換待疊加對白字幕的畫面。如果需要更換畫面，軟件42控制硬件數(shù)據(jù)接口卡43輸出控制信號給伺服電機驅(qū)動源307驅(qū)動走片系統(tǒng)走片更換下一幅畫面。
電影字幕文件處理部分5由視頻采集51、聲頻采集52和電影字幕文件處理系統(tǒng)組成。圖2示出了本發(fā)明激光電影字幕機電影字幕文件處理系統(tǒng)53的工作流程框圖。電影膠片自動走片定位部分3以電影的放映速度走片，電影字幕文件處理部分5中的視頻采集51、聲頻采集52對電影膠片進行視頻和聲頻同步采集、編碼后進入電影字幕文件處理系統(tǒng)53生產(chǎn)電影小樣的壓縮文件。然后通過字幕編輯軟件播放生成的壓縮文件并同步調(diào)用已經(jīng)錄入計算機的電影字幕文本文件，并通過聲頻同步監(jiān)聽進行字幕同步編輯，編輯每一句電影對白文字對應(yīng)的電影畫面的起至?xí)r間，記錄成為帶有對應(yīng)起至?xí)r間的專用格式的字幕文件。待整部電影字幕文件編輯完成后，需要對編輯好的帶有對應(yīng)起至?xí)r間的字幕文件進行審核，修改編輯過程中產(chǎn)生的文字錯誤、對應(yīng)時間誤差等，待字幕審核通過后最終生成可以在電影膠片對應(yīng)畫面上疊加的帶有對應(yīng)起至?xí)r間、規(guī)定字體、規(guī)定字號和規(guī)定語言文字的專用格式的電影字幕文件40，等待計算機集成控制部分4調(diào)用并進行激光電影字幕的疊加。
權(quán)利要求
1.一種激光電影字幕機，其特征在于包括激光器及其驅(qū)動控制部分(1)、光束掃描部分(2)、電影膠片自動走片定位部分(3)、計算機集成控制部分(4)和電影字幕文件處理部分(5)所述的激光器及其驅(qū)動控制部分(1)由激光器(10)和激光器驅(qū)動源(11)組成，所述的激光器驅(qū)動源(11)設(shè)有受控接口，接收所述的計算機集成控制部分(4)的信號，控制所述的激光器(10)的開關(guān)；所述的光束掃描部分(2)由X、Y高速掃描振鏡系統(tǒng)(21)、掃描系統(tǒng)驅(qū)動板(22)和F-θ聚焦透鏡(23)組成，由X、Y高速掃描振鏡系統(tǒng)(21)輸出的掃描光束經(jīng)F-θ聚焦透鏡(23)聚焦在定位框(303)內(nèi)的電影膠片上；所述的電影膠片自動走片定位部分(3)由具有定位框(303)的通用電影放映機膠片走片部分和受控高精度定位伺服電機驅(qū)動部分組成，所述的受控高精度定位伺服電機驅(qū)動部分由走片卡輪的傳動齒輪(305)和傳動齒輪的驅(qū)動伺服電機(306)和伺服電機驅(qū)動源(307)組成；所述的計算機集成控制部分(4)由計算機(41)和硬件數(shù)據(jù)接口卡(43)組成，該計算機(41)內(nèi)還有電影字幕文件(40)、操作控制與接口軟件(42)；所述的電影字幕文件處理部分(5)由視頻采集(51)、聲頻采集(52)和電影字幕文件處理系統(tǒng)(53)組成，所述的視頻采集器(51)、聲頻采集器(52)對位于所述的定位框(303)的電影膠片(312)進行視頻和聲頻同步采集，通過電影字幕文件處理系統(tǒng)(53)的處理形成電影字幕文件(40)，存入所述的計算機(41)；所述的計算機(41)通過硬件數(shù)據(jù)接口卡(43)分別與所述的激光器驅(qū)動源(11)、掃描系統(tǒng)驅(qū)動板(22)和所述的伺服電機驅(qū)動源(307)相通訊并進行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光電影字幕機，其特征是在所述的激光器(10)和X、Y高速掃描振鏡系統(tǒng)(21)之間的光路上設(shè)有轉(zhuǎn)向全反射鏡(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光電影字幕機，其特征是在所述的電影放映機膠片走片部分由膠片安裝盤(300)、倒片安裝盤(308)、膠片定位框(303)、走片卡輪(301、302和304、309)、膠片壓輪(311和310)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光電影字幕機，其特征是在所述的硬件數(shù)據(jù)接口卡(43)通過PCI接口安裝在計算機(41)內(nèi)。
全文摘要
一種用于在電影膠片上疊加字幕的激光電影字幕機，包括激光器及其驅(qū)動控制部分、光束掃描部分、電影膠片自動走片定位部分、計算機集成控制部分和電影字幕文件處理部分，本發(fā)明激光電影字幕機在不影響電影觀看效果的基礎(chǔ)上，不僅可以在電影膠片的指定位置上用激光打上對應(yīng)的對白字幕，而且可以根據(jù)不同國家觀眾對文字的不同要求在電影膠片上疊加所需語言的對白字幕。
文檔編號G03B21/32GK1912735SQ200610029499
公開日2007年2月14日 申請日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者趙智亮, 崔俊文, 張文慶, 王勇, 謝長華, 李永春, 林強, 王憲濤, 朱健強 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所, 上海維斯特姆數(shù)碼科技有限公司