中国数字电影技术:

在全面赶超之路上砥砺前行

来源:中国新闻出版广电报 时间:2023-05-24

□中国电影科学技术研究所教授级高级工程师 高五峰

  当前,我国经济和科技发展进入前所未有的快车道。党的二十大报告对加快实施创新驱动发展战略作出重要部署,在以国家战略需求为导向,积聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战的号召下,中国数字电影技术砥砺前行,不负时代,正有力支撑新时代中国电影产业高质量可持续发展。

与美国尚有一定差距

  数字电影技术在20世纪末开始进入我们的视野,在发展初期,美国在数字电影制作与放映技术和相关标准上处于绝对权威地位,在对数字电影拷贝(DCP)技术与放映技术进行了充分分析后,提出了包含数字影片的编解码技术、加解密技术、数字证书技术、数字水印技术等在内的相关规范,在保证电影放映质量的同时,强化了影片版权保护与管理功能,有效地保障了电影发行方的利益。

  经过几十年的发展,以好莱坞为代表的美国电影业已经形成了一套较为完整的工业体系,制片商和各影视公司在长期竞争中,为自身的发展制定了一系列的规范和法案,形成了一个较为公平的市场竞争环境,这个体系有效保证了一部电影的投资控制和最后收益,从而保证了此后的电影生产、票房收入和新资本的持续投入。美国的数字电影技术特点体现在全产业链、软件硬件相结合以及具有较强的积累。

  截至目前,数字电影技术尚没有国际标准,大家一直遵循着DCI(Digital Cinema Initiatives)规范。DCI即美国好莱坞数字影院倡导组织,由好莱坞七大电影制片公司于2002年3月成立。其主要目标就是要制定一个开放式架构之下的数字电影系统规范,以确保数字电影系统在技术指标、安全性、可靠性及质量控制(QC)等方面具有高性能和统一性。DCI于2005年7月正式发布《数字电影系统规范》V1.0(1.0版本),这在数字电影技术发展史上具有划时代的重要意义,标志着数字电影被纳入了统一的规范化管理。此后,国际上凡是要进入商业影院的电影放映设备,必须要通过DCI认证。

  就数字电影放映设备而言,美国德州仪器TI的数字电影图像芯片(DMD)组件,一直只提供给美国的科视(Christie)、比利时巴可(Barco)和日本的NEC3家放映机生产厂家,这个关键的组件在放映机成本中占有较高比例。若干年前,我国在研究放映机国产化的过程中,曾在前往美国德州洽谈购置、使用DMD组件时遭到婉拒,此事至今令人记忆犹新。

取得全领域多方面进步

  伴随着中国近年来整体国力的不断提升,数字影院在中国得到较快发展,从2002年年初,中国建立第一家数字影院算起,到2012年年底的10年间里,中国成为第一个实现从胶片电影到数字电影全面转化的国家。此后的几年里,中国以每年大约1万块银幕的速度发展,目前凭借8万多块数字银幕成为世界第一大电影市场。

  中国电影技术的进步是全领域多方面的,这其中包括拍摄技术、三维动画制作技术、后期制作技术及放映技术等。近年来,出现了多部高质量的影片,这也是中国电影技术整体进步的体现。其中,电影放映环节的几项主要技术创新包括:

  CINITY高技术格式放映系统。华夏电影打造的CINITY放映系统由世界最先进的放映设备组成,充分体现了高新技术格式电影的特征,其综合应用了3D、高亮度、高帧率、高对比度、沉浸式声音等技术,在高帧率、高亮度等方面具有国际领先水平。2019年8月,CINITY放映系统发布并推向市场,目前已在国内安装了100余套。

  激光放映光源技术。光源是投射式放映机的重要部件,它直接影响到放映图像的亮度。传统的氙灯寿命短、光衰减快,业界一直在寻找其替代技术,其中RGB三色激光光源性能优异,但高昂的价格影响了推广,直到中国企业以较低成本的单色激光加色轮生成白光的技术,推开了激光光源的实用之门,有效保障了影院的放映质量。

  数字立体(3D)电影技术。数字立体电影放映技术的全过程研究,是中国电影技术完成“赶”与“超”的成功案例之一。2005年,美国进行了3D电影的首映,中国在2008年开始引进国外技术设备并放映3D电影。从2007年到2022年,中国的3D电影放映技术从最初的对编写3D设备检测的要求、对国外设备进行性能指标检测,到3D设备的国产化研究与应用,再到与国外设备抗衡,直至在性价比上完成超越国外设备……一步步确立了在市场上的优势地位。由于中国在立体电影标准起草、制定方面起步早、完善快,2019年,中国代表团首次向国际标准化组织电影技术委员会提出由中国牵头制定数字影院立体放映国际标准的建议,获准通过。如今,按照国际标准讨论流程,经过两年多复杂的、细致的不断讨论与修改,我国于2022年完成了标准的起草工作,实现了我国电影国际标准零的突破。

  LED电影放映系统。有别于胶片放映机和数字放映机,LED电影放映技术是采用直接显示的放映方式,因此,其不需要放映室和放映机。这是电影放映的又一里程碑,也是我国电影放映设备摆脱DMD芯片“卡脖子”的机会。目前,我国具有LED显示屏从管芯到整机的全产业链制造能力,在国际上具有较高的竞争力。在中国,已有7家企业9款产品通过了DCI认证,占领该产品的半壁江山,并且国际上通过认证的产品大部分出自中国企业制造。此外,我国拥有世界最大、画面质量最优的20米宽的LED巨幕影院,我国的LED电影放映系统已历史性地实现出口创汇。

  LED全数字虚拟摄制技术。目前,全球电影摄制的虚拟化与虚实融合趋势凸显,因此,基于LED显示墙的虚拟摄制方案成为行业应用热点。我国利用LED显示技术的整体产业优势,逐步完成小间距显示屏、控制系统、渲染服务器3个方面的技术研究,将LED显示系统高效地应用于电影级别的虚拟摄制中。

  影院放映质量监测和票房核验技术。这项技术可实时进行影院放映质量的监测和观众人数的核验工作,有效地支撑影院的智能化管理。该技术在国际上尚属首创。

  电影拷贝卫星传输技术。这是一项多年前就已研究成熟并实现应用的国产化技术,但由于没有市场化,近几年已经处于夭折状态,电影拷贝传输又重新回到了邮寄硬盘的初始状态。相对于欧美国家,我们在新技术如何落地并逐步市场化、开展良性商业运营方面仍显欠缺。

加快构建行业战略新格局

  从宏观上看,我们要坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势的总体方向,努力将中国电影全面做大做强。电影技术的赶超与国家的整体发展战略息息相关,尤其当前技术博弈等愈演愈烈,电影技术的赶超也任重道远。

  未来,中国电影要加强在电影高新技术研发与应用领域的顶层设计、规划布局和基层推进,凝聚行业创新力量,整合行业上下游资源,加快构建国家电影行业战略新格局。

  建立健全国家级电影技术实验室,以开放性思维定义电影发展的未来,开展前瞻性研究,跟踪诸如6G技术、虚拟化技术、云存储技术、智能技术等新兴科技;研究更加高效的视频编解码技术、摄制技术、三维动画技术、后期制作软件、8K电影制作和放映技术、三维空间放映技术等,筑牢电影技术的全面国产化根基。

  注重培养青年科技领军人才,将其作为一项战略性工作来抓,培养人才、鼓励创新、敢于面对失败,并在失败中学习、成长和积累经验。

  建立一整套科学有效的管理机制、吸引人才的激励机制、技术创新及专利的产权保护机制、公平的市场竞争机制,使未来的电影产业按照市场规律良性发展。

  作为一名电影技术工作者,我们多年的研究目标就是“赶”与“超”,并且已经在部分技术方面实现了赶超。中国电影技术要避免被“卡脖子”,实现自立自强,唯一的出路就是实现电影科技的全面赶超,前面的道路荆棘丛生,但我们没有退路。