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Diese Projekt ist von 2002 bis 2005 gelaufen
In dem Projekt Flexfilm werden Methoden und Geräte entwickelt, die sich einerseits flexibel an die unterschiedlichen Aufgaben der Filmbearbeitung anpassen lassen und andererseits eine so hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit besitzen, dass hochauflösende Filmbilder in Echtzeit bearbeitet werden können.
Da Standardrechner mit der Durchführung von Videoverarbeitung mit mehreren Signalen wegen der hohen Datenraten überfordert sind, wird eine Lösung erarbeitet, die Signalprozessoren mit programmierbaren
Hardwarebauelementen (FPGAs) und schnellen Halbleiterspeichern kombiniert. Durch Programmierung dieser Signalprozessoren und FPGAs sowie der Steuerung des Datenflusses ist ein flexibles Anpassen der Einheit an die jeweiligen Erfordernisse möglich. 
Das wesentliche Ziel dieses Konzeptes ist es, eine universelle Einheit zu entwerfen, die nur durch Änderung der Software bzw. durch Skalierung der Hardware an die Weiterentwicklung von Algorithmen und Verfahren anpassbar ist.
Diese Verarbeitungseinheit soll als universelles Werkzeug entwickelt werden, so dass sie prinzipiell durch Austausch der Interfaceeinheiten und Änderungen in den Algorithmen auch für andere Aufgaben im Bereich der Hochgeschwindigkeits-Datenverarbeitung eingesetzt werden kann.
Das Medium Film bietet im Vergleich zu einer Videoproduktion ein wesentlich höheres Auflösungsvermögen und ist auch bezüglich Kontrastumfang und Farbraum überlegen, so dass eine Nachbearbeitung in einem elektronischen Video-Format derzeit erhebliche Einschränkungen mit sich bringt.
Ein 2K-Filmbild mit einer Auflösung von 2048 x 1536 Bildpunkten ergibt bei einer Informationstiefe von jeweils 10bit für RGB eine Datenmenge von 12 MB. Die derzeitige Anforderung besteht in der Verarbeitung von Bildern, die von einem Filmscanner geliefert werden, bis zu einer Auflösung von 2048 x 1792 Bildpunkten und einer Geschwindigkeit von bis zu 30 Bildern pro Sekunde. Das bedeutet eine Datenrate von bis zu 420 MB/s, die kontinuierlich und garantiert zu halten ist!
Die große Kreativität der Filmindustrie erfordert heutzutage in hohem Maße eine Nachbearbeitung der Szenen auf Rechnern. Bei der Signalverarbeitung in der digitalen Filmbearbeitung wird eine hohe Flexibilität benötigt, da z.B. die Reihenfolge von Verarbeitungsschritten, die individuelle Einstellung von Kennlinien und die freie Definition der verwendeten Algorithmen für die Bearbeitung des Basismaterials eine große Rolle spielt. Außerdem ist die Betrachtung der Filmsequenzen in Echtzeit nicht nur für den künstlerischen Eindruck des Bearbeiters wichtig, sondern auch die Bearbeitungszeit für die Fertigstellung des Filmes spielt eine wesentliche finanzielle Rolle.
Das Ziel dieses Forschungs- und Entwicklungsantrags ist die Herstellung eines Prototypen zur Filmbearbeitung, der die folgenden Merkmale aufweist:
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Aufgrund der hohen Datenraten, insbesondere bei der Verarbeitung von Kinofilmen, ist eine Softwareimplementierung nicht möglich bzw. mit sehr hohen Kosten verbunden. Die Algorithmen sollen daher in Hardware implementiert werden; die Verwendung von FPGAs (im Betrieb (re-)programmierbare Logikbausteine) erlaubt eine flexible, änderbare Konfiguration. Um eine einfache Skalierbarkeit zu gewährleisten, soll das System aus mehreren, durch ein Hochleistungs-Bussystem miteinader verbundenen gleichen Modulen bestehen. Jedes Modul besteht aus dem FPGA als Kernelement, dem Speicher, einem DSP sowie E/A-Schnittstellen. Die Steuerung und Konfiguration erfolgt durch einen Host. Das gesamte System wird in herkömmliche Studiotechnik integriert. |
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Das System bietet die Möglichkeit folgende Bildformate zu bearbeiten:
Diese Formate werden Echtzeit bearbeitet.
Bei diesem Projekt wird für den Demonstrator vorrangig die Filmkorn- und Rauschreduzierung behandelt. Darüber hinaus sollen auch grundsätzliche Überlegungen für die Farbkorrektur bei dem Systemaufbau mitberücksichtigt werden.