数字电影技术发展课件

数字电影技术发展大地产品部孙晓斌数字电影技术发展大地产品部孙晓斌1一个典型电影产业链一个典型电影产业链2数字电影是指以数字技术和设备摄制、制作、存储的故事片、纪录片、美术片、专题片以及体育、文艺节目和广告等，通过卫星、光纤、磁盘、光盘等物理媒体传送，将符合技术要求的数字信号还原成影像与声音，放映在银幕上的影视作品。数字电影给制作者（Producer）、发行者（Distributor）、影院（Exhibitor/Theater）和观众（Customer/Audience）都带来了好处。数字电影使得制作者能够更好地将图像和声音结合；更准确地表达所创作的内容。数字电影使得发行者能降低运输、发行成本；进行更有效的编辑、制作；更好地进行版权保护。数字电影使得影院能通过规划电影放映和广告增加收入；提供统一的培训、维护；同时保证影片放映的质量。数字电影使得观众欣赏到更高质量的声音和图像，使其得到更好的数字体验，并提供更多的选择（体育比赛、实况演出等）数字电影是指以数字技术和设备摄制、制作、存储的故事片、纪录片3电影产业链中各参与者之间的商业关系

电影产业链中各参与者之间的商业关系4一个典型的数字电影系统一个典型的数字电影系统5数字影院与传统胶片发行和放映流程差别

数字影院与传统胶片发行和放映流程差别6与传统影院相比，数字影院在母版来源上有了较大的变化。传统胶片只是数字影院的一个信号源，而数字拍摄电影、计算机动画/特技等原来需要通过磁转胶还原成胶片的数字源，都直接成为数字影院的信号源。此外，数字影院还可以直接连接大型演出、体育比赛、教育讲座等实时采集的信号，这为数字影院的发展带来了巨大的市场空间。目前，胶片还是具有最大信息承载量的媒体母版，因此传统胶片依然是数字影院的一个主要母版来源。当采用胶片作为母版时，需要通过胶转磁技术将胶片的图像和声音信息转换成数字信号。在完成这一处理后，就进入了全数字化链路。在中心端的加工环节，数字影院以数字信号压缩、加密处理取代了胶片拷贝制作。在节目发行环节，数字影院以运输数字光盘或者卫星传输方式取代了胶片拷贝的发行。在影院中，取代传统胶片放映机的是数字影院服务器和数字电影放映机。与一般的视频投影机不同，数字电影放映机具有高亮度、高对比度和优质的彩色还原能力，在黑暗环境下能够重现电影胶片的图像质量。与传统影院相比，数字影院在母版来源上有了较大的变化。传统胶片7数字影院系统由节目源、胶片转数字处理/制作(胶片节目源)、数字发行版制作、传送、影院系统、加密等环节构成数字影院系统由节目源、胶片转数字处理/制作(胶片节目源)、数8数字节目源制作数字电影影像的获取有三个途径:一是数字拍摄,例如使用高清摄像机直接获得高清质量的数字影像;二是胶片拍摄,获得高质量的胶片影像,然后通过胶片扫描转换为数字影像(胶转数);三是利用计算机图像技术制作的影像。限于目前高清摄像机的技术水平(分辨率为1960×1080),数字拍摄的方式一般只能获得接近2K(2048×1080)的分辨率,基本能满足美国DCI(数字电影倡导组织)对分辨率的低档要求。目前数字拍摄的分辨率正在向更高的4K水平发展。胶片拍摄方式获得的虽不是数字影像,但胶片的分辨率高,记录的信息多,通过扫描后可获得4K(4096×2160)的分辨率,完全能满足DCI对分辨率的高档要求。数字节目源制作数字电影影像的获取有三个途径:一是数字拍摄9Telecine：电影胶片到数字节目源的转换

Telecine：电影胶片到数字节目源的转换10数字发行版的制作数字发行版的制作11数字图像的压缩编码目前与数字电影图像压缩编码有关的两个组织是美国电影电视工程师协会(SMPTE)和运动图像专家组(MPEG)。MPEG压缩技术都将像素聚合成块，接着用一个系数表示，这一系数随后会告诉解压装置如何重新生成原来的数据块。这一转换称作“离散余弦变换”，以此为基础的方案常被称为基于DCT（离散余弦变换）的算法。HD-MPEG-2是针对高质量、高清晰度视频文件而专门设计的另一种标准，此外针对用户使用通过标准清晰度电视、卫星数字电视和DVD机接收的图像，还有其它版本的标准。比较起来小波压缩使图像更柔化，并不会出现MPEG时常出现的马赛克现象，基于小波变换的M-JPEG2000有可能成为最终的DCI电影标准目前国内还在使用MPEG2压缩技术，但估计马上会和国际接轨使用JPEG2000数字图像的压缩编码目前与数字电影图像压缩编码有关的两个组织12数字电影分辨率2002年初，好莱坞7家主要制片商共同组成了数字影院创导公司（DCI，DigitalCinemaInitiative），希望以节目供应商的身份提出电影行业自己的“数字影院行业标准”，推动数字影院摆脱困境。2004年7月1日，DCI对内发布了4.0版文件的草案，该文件基本上澄清了与数字影院有关的所有技术规范。其中有关数字影院的清晰度被分为两级：2K（2048×1080像素，每秒24帧或48帧）和4K（4096×2160像素，每秒24帧）。数字电影分辨率2002年初，好莱坞7家主要制片商共同组成了13目前我国制定的数字电影标准对图像分辨率方面的有关规定为：数字电影节目图像制作方面的技术要求，扫描格式应为1920x1080（24p，每妙24帧逐行扫描的图像）。数字电影院实时转播节目的技术要求，图像格式应为1920×1080,50i（每秒50副隔行扫描的图像，其信息量等同25P），16：9。数字影院节目存储系统的技术要求，支持1920×1080，24p；1920×1080，50i格式的图像。目前我国制定的数字电影标准对图像分辨率方面的有关规定为：14数字放映技术的进展电影放映技术已经明显发展到数字电影投影影像能够取代传统的35mm胶片电影放映影像的地步了。然而,“能够”并不意味着很快将要取代胶片,在世界范围内推广数字电影还存在着不少的障碍,其中数字放映机的高成本肯定是一个障碍。

如今,数字电影系统选择的放映机是基于美国德州仪器公司(TI)生产的m25DLPCinemaTM光引擎的。这种“2K”的放映机能够产生2048×1024像素阵列的影像,其色域和反差足以达到胶片电影放映机的水平。在好莱坞用数字方式和胶片方式并排放映ASC/DCI的“标准评价素材”的结果表明,大多数专家认为,如今的数字放映技术能够相当出色地模拟出胶片电影的效果。

数字放映技术的进展电影放映技术已经明显发展到数字电影投影影15在各种数字放映技术中,美国德州仪器公司的DLP技术独占鳌头。该公司在美国电影行业最大的年会2006ShoWest上宣布:巴可(Barco)、科视(Christie)和NEC制造的DLPCinema○R数字电影放映机在全世界的配置数量已经达到了1195台,分布在全世界30个国家。另外,发行的数字电影已有300部。

除DLP技术外,LCOS(硅基液晶)技术在消费级和专业级的投影机上也得到了应用。LCOS有一定的成本优势,但存在着温度漂移等问题,影响了色彩和亮度的稳定性。当一支6000瓦的氙灯发出的光束照在液晶上时,就会发生温度渐变现象,导致影像放映期间出现有害的色彩变化。这使得LCOS很难适应影院典型的大银幕高亮度应用的需要。虽然利用反射式液晶技术已经开发出了4K分辨率的投影机,例如索尼的SXRD,但这类设备至今未在数字影院中得到普及,其主要原因可能正在于此在各种数字放映技术中,美国德州仪器公司的DLP技术独占16数字电影的加密打包数字电影的加密打包17从技术角度解决数字电影的安全问题包括两个方面：加密和数字权利管理。一部数字电影要由无数的0和1组成的比特流来表现，同时在对外发行前必须要对它们进行加密，这样只有在正确解密后才可能把画面重新组装起来。一直以来，美国70年代推出的数据加密标准（DES）一直发挥着重要作用。十年之后才有人破译了这一编码，即使是现在，一种DES的变化形式——3DES还应用于像特艺色(Technicolor)和高通这样的企业之中。另外，一种源自DES的加密方式被称之为高级加密标准（AES）也在美国政府赞助下顺利诞生，目前它还在经受持续的黑客攻击试验，以证明它的抗攻击性能。目前，128位的AES加密技术已经应用在DCI规范的数字电影服务器产品中了。虽然在寻求安全的过程中需要付出额外代价，但其产生的成本和整个制作高质量电影的成本相比就不算什么了。只有通过严密的加密手段实现安全的版权控制，数字电影的发行才可能获得诸多制片商的支持。因为，任何形式的盗版行为都可能导致对投入巨大财力进行影片制作的制片商利益的巨大伤害。从技术角度解决数字电影的安全问题包括两个方面：加密和数字权利18数字电影节目的传输发行数字电影节目的传输发行19目前数字影院信号主要有两种传送方式。一种是采用硬盘拷贝，用与传统胶片拷贝同样的传输发行方式进行传送。但它与传统胶片拷贝不同，传统胶片拷贝在拷贝数较少时要进行“跑片”，而硬盘拷贝只要将节目数据复制到影院的数字电影服务器中，就可以进行多次播放，而无需再做硬盘拷贝。目前便携式硬盘是国内数字电影发行的主要方式。另一种传送方式就是通过卫星或通信网络将节目数据直接传送到数字影院服务器。这种方式具有发行快速的特点，但由于卫星或通信网络的通道租用费用较为昂贵，一般在数字影院网点较多时采用这种方式较为经济。该方式有实时和非实时两种。对于演出、比赛等实况转播，必须采取实时传送方式。实时传送方式占用带宽较大，费用较高。对于电影类实时性要求不高的节目，可以采用非实时传送方式，即选择卫星和通信网络较为空闲的时间段(如夜晚)，租用较窄的带宽进行传送，数字影院服务器接收到数据后存储起来，然后根据时间表进行多次播放。目前数字影院信号主要有两种传送方式。一种是采用硬盘拷贝，用与20在过去的十年当中，人们对应用卫星、有线传输和物理的媒体传送电影或者其他内容做过无数的试验，每种技术都有自己的优点和缺点，每种应用技术都有它的支持者或者反对者。尽管对卫星传输是最早的想法，但越来越清楚的是，采用卫星传送电影将不会是数字电影最终的归宿。传统电影产业的特别是好莱坞的制片商和发行商不希望依赖于一个唯一的平台，更倾向采用一种具有不确定性的灵活的解决方案，并以此抵抗各电信公司以及其它通讯运营商在他们和放映商之间所推行的商业模式。在过去的十年当中，人们对应用卫星、有线传输和物理的媒体传送电21卫星传送的成本决定于上传带宽及时间段，与下行接受端数量无关，因此通过卫星传输影片是通过卫星接收器的数量来分散成本，而不是以影院的数量来等量地增加成本。一般来说，通过卫星接受节目的影院数量只有超过一定数量后，该方式的经济性才能够逐步体现出来。影院当地接收设备的安装一般只限于卫星天线和接收器，其成本不比安装一个家庭的卫星数字电视接受器复杂和昂贵。传统制片商对卫星传输的最大担心是如何防止盗版。将一部最新的、原版的、高清晰度的巨片在影院上映前发射到天上，确实让人觉得不怎么安全。但是，实际从技术角度上讲，比起今天的财经、工业、军事以及科技这些更敏感、更有价值的信息，要使一部娱乐性的电影在空中定时、安全地传输不算什么。而且，卫星发行的日程表不会在电视上做节目预告。卫星传送的成本决定于上传带宽及时间段，与下行接受端数量无关，22数字电影院

数字电影院23每个数字影院必须配置的设备主要有数字影院服务器及数字影院放映机，其中数字影院服务器负责通过其各种数据输入接口（一般为网口、DVD－ROM或其他如1393这样的高速数据接口）将需放映的数字电影文件导入，并经过认证解密、解码等过程转换为高清晰度的数字视频流，然后将其通过特定的接口传送给数字放映机，而后数字放映机负责将其高保真、高亮度的投射到电影幕布上，完成数字电影的播放过程。目前，数字放映机的设计生产技术掌握在少数几家大公司手里，其价格居高不下每个数字影院必须配置的设备主要有数字影院服务器及数字影院放映24数字影院服务器数字影院服务器25目前的数字影院服务器实际上是一种先进的硬盘存储系统，加密和压缩后的数字电影文件发行到放映商手上后将存储于影院服务器上，它是每一家数字影院的心脏。数字影院服务器今后的一个发展方向就是成为高清晰度的“自动点播机”，它应该可以存储几十部电影并可同步向不同的放映机发送节目，它也可以将同一部影片在不同的时间向不同的放映机发送。此外，数字影院服务器一般还需要有内置的防止银幕由于光盘驱动故障而变黑的富余容量空间。这一般是通过“镜像”存储设备来实现的，而这就意味着数字影院服务器对存储能力的要求极高。目前的数字影院服务器实际上是一种先进的硬盘存储系统，加密和压26关于链路加密电影文件经过影院服务器解压缩及解密后，将通过高速数据接口送给数字放映机。如若电影文件在服务器内就经过了解压缩，则输出的数据量将非常可观，这也是今后可能将解压缩放到放映机里的一个原因。此外出于安全考虑，解压缩和解密处理最好在数字放映机里完成。数据解密越接近放映的最后一步，就越便于防止盗版的发生。目前，出于不同品牌放映机与影院服务器灵活搭配的需要，许多电影文件都在影院服务器上进行解密及音视频解码，因此为了安全期间，在放映机和服务器之间，大都需要应用一种联接加密。目前在我国公布的数字电影技术标准中，加密的SMPTE292M连接方式成为了放映机和服务器之间的连接标准。此外，TI公司推出的CineLink™安全管理技术，也为数字影院提供了强化的接口功能和加密性，其主要功能就是支持在服务器和投影仪之间的本地链路上实现加密功能以获得更大的加密性。关于链路加密电影文件经过影院服务器解压缩及解密后，将通过高27音响系统音响系统28传统电影院一般都已经有自己的音响系统。数字电影院必须与现有的音响系统结合使用。音频信号被分离出来并发送到声音解码器，再发送到功率放大器和影院的多声道扬声器系统。不论是DolbyDigital、DTS还是SDDS，声音解码器已经是典型的数字化了，因而不需要再进行转化。美国电影电视工程师协会SMPTE的DC28工作组中的一个小组正在开发统一的数字影院音频规范标准。放映商们对层出不穷的新的不同的数字电影的音频系统感到厌烦，任何其它专有的数字电影音频系统都不会受到欢迎。传统电影院一般都已经有自己的音响系统。数字电影院必须与现有的29影院管理系统影院管理系统30TMS主要分成放映控制和系统监控两个部分。放映控制主要包括：启动放映机打开防火门改变声音格式升降幕布系统监控主要包括：手工启动、停止放映机手工改变声音格式手工开关灯光监控放映机的状态TMS主要分成放映控制和系统监控两个部分。31数字电影的数据安全保护技术数字电影的数据安全保护技术32DCI的数字电影数字版权保护技术如下：发行者生成一个随机密钥KC，同时对每一台放映机生成一个密钥KDP，电影内容用密钥KC进行加密；另外生成一个许可证；用许可证和密钥生成一个序列号。然后将加密的内容、许可证和序列号传送至数字电影院的服务器中。只有通过认证的放映机才能播放加密内容。同时，采用WATERMARKING（水印）技术防止电影院内的拷贝。DCI的数字电影数字版权保护技术如下：33数字影院的互操作性对于数字影院而言，互操作性是影院最关心的问题。互操作性主要指：发行系统：预定义好的数字电影内容能在所有的平台上放映；放映系统：放映机能使用安全系统提供的密钥进行解密，并实现放映；TMS：能够让影院自动生成放映安排（Scheduling）和放映列表（PlayList）,同时能够监控系统状态；安全系统：接收密钥，并传送给放映机。数字影院的互操作性对于数字影院而言，互操作性是影院最关心的34数字电影技术发展课件35在互操作性方面，最重要的是放映系统。放映系统的实现主要有两种方式：广播模式（BroadcastingModel）、数据中心模式（DatacentricModel）。广播模式最大的缺点在于当需要把一部电影从一个银幕转移到另一个银幕放映时，需要进行数据文件的迁移。对于一个容量为100G的数字电影，以500MBps的速度进行迁移，需要30分钟，速度太慢。数据中心模式采用SAN（StorageAreaNetwork），通过光纤网，将数据同步发送至放映机上，由放映机进行解密。采用这种方式的优点是由于传输给放映机的是加密的、压缩的数据，因此降低了与放映机连接的带宽要求，使得一个服务器可以为多个放映机提供数据。同时，由于传输至放映机的数据为加密数据，安全性大大提高。另外，更容易进行影片放映安排。这种方式的难点是对放映机的要求提高，必须有解密模块。我们集团自研的电影服务器将支持先进的数据中心模式在互操作性方面，最重要的是放映系统。放映系统的实现主要有两种36数据中心模式数据中心模式37数字影院增值服务数字影院的发展，不仅可以使制片商节省一大笔胶片冲洗发行费。借助于最新的数字影院播放系统，放映商放映广告或预告片将有更大的自由度和针对性。同时，放映商还可以利用数字影院设备的高质量数字多媒体展示能力在影院空闲时间里尝试进行承接新产品发布、商业展示等更多增值内容。此外，数字影院还可以大力开展通过网络，交互式电视，或者下一代移动电话预订电影票（及其他相关产品，如电影原声光盘、电影海报等）的业务，就象鼓励使用信用卡来订票、支付、入场一样。数字影院的智能化应用还可以使影片放映商为影片发行商作有偿的观众信息统计。在数字影院的构建形式中，多厅影院将具有最大的运营灵活性。它可以根据需要为顾客提供除电影以外的更多个性化的节目安排：如重大体育赛事的直播、热门歌星演唱会等等。数字影院增值服务数字影院的发展，不仅可以使制片商节省一大笔38目前，大多增值内容都主要是些要求实时播放的直播节目。与寻常胶片电影等预录节目不同，其一般只播放一次。实践证明，这种实时性使影院能够收取更高的票价。在美国一些数字影院，曾经直播一些音乐会，比如放映“Jekyll&Hyde:TheMusical”和“SugarRay”音乐会，其票价分别是20美元和15美元，虽然这是普通电影放映票价的几倍，但观众反映良好。在过去几年中，在所有数字影院增值业务尝试中，被证明最吸引观众的是体育赛事和音乐剧直播。由于迄今为止国际上诸多当红歌手像麦当娜、U2、REM或者RollingStones还没有采用数字影院直播方式进行流行歌曲演唱会现场表演，因此现场演唱会直播对于数字影院增值业务的贡献还有待评估，但无疑它是一个诱人的增值业务方向。目前，大多增值内容都主要是些要求实时播放的直播节目。与寻常胶39另外一类增值业务来源于教育（将影院变成虚拟讲台）和企业经营（进行产品介绍、召开商业会议以及举办培训班）。这种模式不对参加的观众直接收费，而是由组织者承担费用。还有一些增值内容运营商绕过了传统影院和多厅影院的形式，在博物馆、美术馆、图书馆设立影院功能，在大型商场中出现了EnterpriseBroadcastingCorporation进行连锁广告发布，在70mm银幕影院中建立ImmersionStudios尝试交互性电影等。电影播出前的广告是一种目前广泛存在的增值业务，可能是幻灯的形式，也可能是rollingstock的形式，后者在欧洲比在美国要更为普遍。数字放映肯定会使幻灯广告更生动有趣，而且利润更为丰厚，挪威还为此专门发展了可以传输全数字电影广告的卫星。另外近年来互动娱乐软件所展现的巨大商业利润前景，在大银幕上做游戏也被认为是一大块尚待开采的领域，这一领域的有关突破很可能可以带来异乎寻常的丰厚回报。另外一类增值业务来源于教育（将影院变成虚拟讲台）和企业经营（40大地集团在数字电影技术发展上的成果

第一台完全自主产权的DCI规范兼容的电影服务器（JPEG2000+CINELINK）基于双安全环路的文化安全控制系统基于数字信息安全的票务软件系统符合DCI规范的数字电影许可证分发管理平台符合DCI规范的JP2000数字电影编码打包系统大地集团在数字电影技术发展上的成果

第一台完全自主产权的41技术合作单位北京大学（技术合作）中国电影科学技术研究所（技术合作）中国电影数字节目管理中心（技术合作）和声创景（测试数据源）Barco中国（技术支持）大唐安全信息数据所（技术合作）TI公司（技术支持）Tomson公司（技术支持）技术合作单位北京大学（技术合作）42美国TI授予本项目数字电影CINELINK技术授权的法律文件美国TI授予本项目数字电影CINELINK技术授权的法律文件43数字电影技术发展课件44谢谢谢谢45数字电影技术发展大地产品部孙晓斌数字电影技术发展大地产品部孙晓斌46一个典型电影产业链一个典型电影产业链47数字电影是指以数字技术和设备摄制、制作、存储的故事片、纪录片、美术片、专题片以及体育、文艺节目和广告等，通过卫星、光纤、磁盘、光盘等物理媒体传送，将符合技术要求的数字信号还原成影像与声音，放映在银幕上的影视作品。数字电影给制作者（Producer）、发行者（Distributor）、影院（Exhibitor/Theater）和观众（Customer/Audience）都带来了好处。数字电影使得制作者能够更好地将图像和声音结合；更准确地表达所创作的内容。数字电影使得发行者能降低运输、发行成本；进行更有效的编辑、制作；更好地进行版权保护。数字电影使得影院能通过规划电影放映和广告增加收入；提供统一的培训、维护；同时保证影片放映的质量。数字电影使得观众欣赏到更高质量的声音和图像，使其得到更好的数字体验，并提供更多的选择（体育比赛、实况演出等）数字电影是指以数字技术和设备摄制、制作、存储的故事片、纪录片48电影产业链中各参与者之间的商业关系

电影产业链中各参与者之间的商业关系49一个典型的数字电影系统一个典型的数字电影系统50数字影院与传统胶片发行和放映流程差别

数字影院与传统胶片发行和放映流程差别51与传统影院相比，数字影院在母版来源上有了较大的变化。传统胶片只是数字影院的一个信号源，而数字拍摄电影、计算机动画/特技等原来需要通过磁转胶还原成胶片的数字源，都直接成为数字影院的信号源。此外，数字影院还可以直接连接大型演出、体育比赛、教育讲座等实时采集的信号，这为数字影院的发展带来了巨大的市场空间。目前，胶片还是具有最大信息承载量的媒体母版，因此传统胶片依然是数字影院的一个主要母版来源。当采用胶片作为母版时，需要通过胶转磁技术将胶片的图像和声音信息转换成数字信号。在完成这一处理后，就进入了全数字化链路。在中心端的加工环节，数字影院以数字信号压缩、加密处理取代了胶片拷贝制作。在节目发行环节，数字影院以运输数字光盘或者卫星传输方式取代了胶片拷贝的发行。在影院中，取代传统胶片放映机的是数字影院服务器和数字电影放映机。与一般的视频投影机不同，数字电影放映机具有高亮度、高对比度和优质的彩色还原能力，在黑暗环境下能够重现电影胶片的图像质量。与传统影院相比，数字影院在母版来源上有了较大的变化。传统胶片52数字影院系统由节目源、胶片转数字处理/制作(胶片节目源)、数字发行版制作、传送、影院系统、加密等环节构成数字影院系统由节目源、胶片转数字处理/制作(胶片节目源)、数53数字节目源制作数字电影影像的获取有三个途径:一是数字拍摄,例如使用高清摄像机直接获得高清质量的数字影像;二是胶片拍摄,获得高质量的胶片影像,然后通过胶片扫描转换为数字影像(胶转数);三是利用计算机图像技术制作的影像。限于目前高清摄像机的技术水平(分辨率为1960×1080),数字拍摄的方式一般只能获得接近2K(2048×1080)的分辨率,基本能满足美国DCI(数字电影倡导组织)对分辨率的低档要求。目前数字拍摄的分辨率正在向更高的4K水平发展。胶片拍摄方式获得的虽不是数字影像,但胶片的分辨率高,记录的信息多,通过扫描后可获得4K(4096×2160)的分辨率,完全能满足DCI对分辨率的高档要求。数字节目源制作数字电影影像的获取有三个途径:一是数字拍摄54Telecine：电影胶片到数字节目源的转换

Telecine：电影胶片到数字节目源的转换55数字发行版的制作数字发行版的制作56数字图像的压缩编码目前与数字电影图像压缩编码有关的两个组织是美国电影电视工程师协会(SMPTE)和运动图像专家组(MPEG)。MPEG压缩技术都将像素聚合成块，接着用一个系数表示，这一系数随后会告诉解压装置如何重新生成原来的数据块。这一转换称作“离散余弦变换”，以此为基础的方案常被称为基于DCT（离散余弦变换）的算法。HD-MPEG-2是针对高质量、高清晰度视频文件而专门设计的另一种标准，此外针对用户使用通过标准清晰度电视、卫星数字电视和DVD机接收的图像，还有其它版本的标准。比较起来小波压缩使图像更柔化，并不会出现MPEG时常出现的马赛克现象，基于小波变换的M-JPEG2000有可能成为最终的DCI电影标准目前国内还在使用MPEG2压缩技术，但估计马上会和国际接轨使用JPEG2000数字图像的压缩编码目前与数字电影图像压缩编码有关的两个组织57数字电影分辨率2002年初，好莱坞7家主要制片商共同组成了数字影院创导公司（DCI，DigitalCinemaInitiative），希望以节目供应商的身份提出电影行业自己的“数字影院行业标准”，推动数字影院摆脱困境。2004年7月1日，DCI对内发布了4.0版文件的草案，该文件基本上澄清了与数字影院有关的所有技术规范。其中有关数字影院的清晰度被分为两级：2K（2048×1080像素，每秒24帧或48帧）和4K（4096×2160像素，每秒24帧）。数字电影分辨率2002年初，好莱坞7家主要制片商共同组成了58目前我国制定的数字电影标准对图像分辨率方面的有关规定为：数字电影节目图像制作方面的技术要求，扫描格式应为1920x1080（24p，每妙24帧逐行扫描的图像）。数字电影院实时转播节目的技术要求，图像格式应为1920×1080,50i（每秒50副隔行扫描的图像，其信息量等同25P），16：9。数字影院节目存储系统的技术要求，支持1920×1080，24p；1920×1080，50i格式的图像。目前我国制定的数字电影标准对图像分辨率方面的有关规定为：59数字放映技术的进展电影放映技术已经明显发展到数字电影投影影像能够取代传统的35mm胶片电影放映影像的地步了。然而,“能够”并不意味着很快将要取代胶片,在世界范围内推广数字电影还存在着不少的障碍,其中数字放映机的高成本肯定是一个障碍。

如今,数字电影系统选择的放映机是基于美国德州仪器公司(TI)生产的m25DLPCinemaTM光引擎的。这种“2K”的放映机能够产生2048×1024像素阵列的影像,其色域和反差足以达到胶片电影放映机的水平。在好莱坞用数字方式和胶片方式并排放映ASC/DCI的“标准评价素材”的结果表明,大多数专家认为,如今的数字放映技术能够相当出色地模拟出胶片电影的效果。

数字放映技术的进展电影放映技术已经明显发展到数字电影投影影60在各种数字放映技术中,美国德州仪器公司的DLP技术独占鳌头。该公司在美国电影行业最大的年会2006ShoWest上宣布:巴可(Barco)、科视(Christie)和NEC制造的DLPCinema○R数字电影放映机在全世界的配置数量已经达到了1195台,分布在全世界30个国家。另外,发行的数字电影已有300部。

除DLP技术外,LCOS(硅基液晶)技术在消费级和专业级的投影机上也得到了应用。LCOS有一定的成本优势,但存在着温度漂移等问题,影响了色彩和亮度的稳定性。当一支6000瓦的氙灯发出的光束照在液晶上时,就会发生温度渐变现象,导致影像放映期间出现有害的色彩变化。这使得LCOS很难适应影院典型的大银幕高亮度应用的需要。虽然利用反射式液晶技术已经开发出了4K分辨率的投影机,例如索尼的SXRD,但这类设备至今未在数字影院中得到普及,其主要原因可能正在于此在各种数字放映技术中,美国德州仪器公司的DLP技术独占61数字电影的加密打包数字电影的加密打包62从技术角度解决数字电影的安全问题包括两个方面：加密和数字权利管理。一部数字电影要由无数的0和1组成的比特流来表现，同时在对外发行前必须要对它们进行加密，这样只有在正确解密后才可能把画面重新组装起来。一直以来，美国70年代推出的数据加密标准（DES）一直发挥着重要作用。十年之后才有人破译了这一编码，即使是现在，一种DES的变化形式——3DES还应用于像特艺色(Technicolor)和高通这样的企业之中。另外，一种源自DES的加密方式被称之为高级加密标准（AES）也在美国政府赞助下顺利诞生，目前它还在经受持续的黑客攻击试验，以证明它的抗攻击性能。目前，128位的AES加密技术已经应用在DCI规范的数字电影服务器产品中了。虽然在寻求安全的过程中需要付出额外代价，但其产生的成本和整个制作高质量电影的成本相比就不算什么了。只有通过严密的加密手段实现安全的版权控制，数字电影的发行才可能获得诸多制片商的支持。因为，任何形式的盗版行为都可能导致对投入巨大财力进行影片制作的制片商利益的巨大伤害。从技术角度解决数字电影的安全问题包括两个方面：加密和数字权利63数字电影节目的传输发行数字电影节目的传输发行64目前数字影院信号主要有两种传送方式。一种是采用硬盘拷贝，用与传统胶片拷贝同样的传输发行方式进行传送。但它与传统胶片拷贝不同，传统胶片拷贝在拷贝数较少时要进行“跑片”，而硬盘拷贝只要将节目数据复制到影院的数字电影服务器中，就可以进行多次播放，而无需再做硬盘拷贝。目前便携式硬盘是国内数字电影发行的主要方式。另一种传送方式就是通过卫星或通信网络将节目数据直接传送到数字影院服务器。这种方式具有发行快速的特点，但由于卫星或通信网络的通道租用费用较为昂贵，一般在数字影院网点较多时采用这种方式较为经济。该方式有实时和非实时两种。对于演出、比赛等实况转播，必须采取实时传送方式。实时传送方式占用带宽较大，费用较高。对于电影类实时性要求不高的节目，可以采用非实时传送方式，即选择卫星和通信网络较为空闲的时间段(如夜晚)，租用较窄的带宽进行传送，数字影院服务器接收到数据后存储起来，然后根据时间表进行多次播放。目前数字影院信号主要有两种传送方式。一种是采用硬盘拷贝，用与65在过去的十年当中，人们对应用卫星、有线传输和物理的媒体传送电影或者其他内容做过无数的试验，每种技术都有自己的优点和缺点，每种应用技术都有它的支持者或者反对者。尽管对卫星传输是最早的想法，但越来越清楚的是，采用卫星传送电影将不会是数字电影最终的归宿。传统电影产业的特别是好莱坞的制片商和发行商不希望依赖于一个唯一的平台，更倾向采用一种具有不确定性的灵活的解决方案，并以此抵抗各电信公司以及其它通讯运营商在他们和放映商之间所推行的商业模式。在过去的十年当中，人们对应用卫星、有线传输和物理的媒体传送电66卫星传送的成本决定于上传带宽及时间段，与下行接受端数量无关，因此通过卫星传输影片是通过卫星接收器的数量来分散成本，而不是以影院的数量来等量地增加成本。一般来说，通过卫星接受节目的影院数量只有超过一定数量后，该方式的经济性才能够逐步体现出来。影院当地接收设备的安装一般只限于卫星天线和接收器，其成本不比安装一个家庭的卫星数字电视接受器复杂和昂贵。传统制片商对卫星传输的最大担心是如何防止盗版。将一部最新的、原版的、高清晰度的巨片在影院上映前发射到天上，确实让人觉得不怎么安全。但是，实际从技术角度上讲，比起今天的财经、工业、军事以及科技这些更敏感、更有价值的信息，要使一部娱乐性的电影在空中定时、安全地传输不算什么。而且，卫星发行的日程表不会在电视上做节目预告。卫星传送的成本决定于上传带宽及时间段，与下行接受端数量无关，67数字电影院

数字电影院68每个数字影院必须配置的设备主要有数字影院服务器及数字影院放映机，其中数字影院服务器负责通过其各种数据输入接口（一般为网口、DVD－ROM或其他如1393这样的高速数据接口）将需放映的数字电影文件导入，并经过认证解密、解码等过程转换为高清晰度的数字视频流，然后将其通过特定的接口传送给数字放映机，而后数字放映机负责将其高保真、高亮度的投射到电影幕布上，完成数字电影的播放过程。目前，数字放映机的设计生产技术掌握在少数几家大公司手里，其价格居高不下每个数字影院必须配置的设备主要有数字影院服务器及数字影院放映69数字影院服务器数字影院服务器70目前的数字影院服务器实际上是一种先进的硬盘存储系统，加密和压缩后的数字电影文件发行到放映商手上后将存储于影院服务器上，它是每一家数字影院的心脏。数字影院服务器今后的一个发展方向就是成为高清晰度的“自动点播机”，它应该可以存储几十部电影并可同步向不同的放映机发送节目，它也可以将同一部影片在不同的时间向不同的放映机发送。此外，数字影院服务器一般还需要有内置的防止银幕由于光盘驱动故障而变黑的富余容量空间。这一般是通过“镜像”存储设备来实现的，而这就意味着数字影院服务器对存储能力的要求极高。目前的数字影院服务器实际上是一种先进的硬盘存储系统，加密和压71关于链路加密电影文件经过影院服务器解压缩及解密后，将通过高速数据接口送给数字放映机。如若电影文件在服务器内就经过了解压缩，则输出的数据量将非常可观，这也是今后可能将解压缩放到放映机里的一个原因。此外出于安全考虑，解压缩和解密处理最好在数字放映机里完成。数据解密越接近放映的最后一步，就越便于防止盗版的发生。目前，出于不同品牌放映机与影院服务器灵活搭配的需要，许多电影文件都在影院服务器上进行解密及音视频解码，因此为了安全期间，在放映机和服务器之间，大都需要应用一种联接加密。目前在我国公布的数字电影技术标准中，加密的SMPTE292M连接方式成为了放映机和服务器之间的连接标准。此外，TI公司推出的CineLink™安全管理技术，也为数字影院提供了强化的接口功能和加密性，其主要功能就是支持在服务器和投影仪之间的本地链路上实现加密功能以获得更大的加密性。关于链路加密电影文件经过影院服务器解压缩及解密后，将通过高72音响系统音响系统73传统电影院一般都已经有自己的音响系统。数字电影院必须与现有的音响系统结合使用。音频信号被分离出来并发送到声音解码器，再发送到功率放大器和影院的多声道扬声器系统。不论是DolbyDigital、DTS还是SDDS，声音解码器已经是典型的数字化了，因而不需要再进行转化。美国电影电视工程师协会SMPTE的DC28工作组中的一个小组正在开发统一的数字影院音频规范标准。放映商们对层出不穷的新的不同的数字电影的音频系统感到厌烦，任何其它专有的数字电影音频系统都不会受到欢迎。传统电影院一般都已经有自己的音响系统。数字电影院必须与现有的74影院管理系统影院管理系统75TMS主要分成放映控制和系统监控两个部分。放映控制主要包括：启动放映机打开防火门改变声音格式升降幕布系统监控主要包括：手工启动、停止放映机手工改变声音格式手工开关灯光监控放映机的状态TMS主要分成放映控制和系统监控两个部分。76数字电影的数据安全保护技术数字电影的数据安全保护技术77DCI的数字电影数字版权保护技术如下：发行者生成一个随机密钥KC，同时对每一台放映机生成一个密钥KDP，电影内容用密钥KC进行加密；另外生成一个许可证；用许可证和密钥生成一个序列号。然后将加密的内容、许可证和序列号传送至数字电影院的服务器中。只有通过认证的放映机才能播放加密内容。同时，采用WATERMARKING（水印）技术防止电影院内的拷贝。DCI的数字电影数字版权保护技术如下：78数字影院的互操作性对于数字影院而言，互操作性是影院最关心的问题。互操作性主要指：发行系统：预定义好的数字电影内容能在所有的平台上放映；放映系统：放映机能使用安全系统提供的密钥进行解密，并实现放映；TMS：能够让影院自动生成放映安排（Scheduling）和放映列表（PlayList）,同时能够监控系统状态；安全系统：接收密钥，并传送给放映机。数字影院的互操作性对于数字影院而言，互操作性是影院最关心的79数字电影技术发展课件80在互操作性方面，最重要的是放映系统。放映系统的实现主要有两种方式：广播模式（BroadcastingModel）、数据中心模式（DatacentricModel）。广播模式最大的缺点在于当需要把一部电影从一个银幕转移到另一个银幕放映时，需要进行数据文件的迁移。对于一个容量为100G的数字电影，以500MBps的速度进行迁移，需要30分钟，速度太慢。数据中心模式采用SAN（StorageAreaNetwork），通过光纤网，将数据同步发送至放映机上，由放映机进行解密。采用这种方式的优点是由于传输给放映机的是加密的、压缩的数据，因此降低了与放映机连接的带宽要求，使得一个服务器可以为多个放映机提供数