數(shù)字電影技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

吳務(wù)源

摘 要：目前，我國數(shù)字電影取得到了蓬勃的發(fā)展，本論文結(jié)合數(shù)字電影技術(shù)，深入詳細(xì)的探討了數(shù)字電影技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)分析研究了數(shù)字電影系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并對(duì)數(shù)字電影配套的放映設(shè)備數(shù)字化給出了若干發(fā)展建議，對(duì)于進(jìn)一步提高數(shù)字電影技術(shù)水平及數(shù)字電影的普及應(yīng)用具有很好的指導(dǎo)借鑒意義。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電影 電影技術(shù) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（a）0021-01

電影是一門藝術(shù)化的技術(shù)，也是一門技術(shù)化的藝術(shù)，能夠采用特有的技術(shù)處理手段，藝術(shù)的表達(dá)導(dǎo)演的一些想法，因此，電影的表達(dá)也離不開技術(shù)的支撐。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電影技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展，并且已經(jīng)基本取代了傳統(tǒng)的膠片電影技術(shù)市場(chǎng)。

本論文主要結(jié)合數(shù)字電影技術(shù)，詳細(xì)分析現(xiàn)有的數(shù)字電影技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建基于數(shù)字電影技術(shù)的數(shù)字電影系統(tǒng)，以期能夠?yàn)閿?shù)字電影技術(shù)的發(fā)展提供可供借鑒的技術(shù)應(yīng)用模式，并以此和廣大同行分享。

1 數(shù)字電影技術(shù)分析

1.1 數(shù)字電影技術(shù)概述

數(shù)字電影，顧名思義，是和計(jì)算機(jī)相結(jié)合起來的一種電影技術(shù)，目前，數(shù)字電影技術(shù)，主要是指以數(shù)字設(shè)備實(shí)現(xiàn)的攝像、存儲(chǔ)，并通過數(shù)字設(shè)備實(shí)現(xiàn)電影內(nèi)容的傳輸傳送，最后經(jīng)過專業(yè)設(shè)備將數(shù)字信號(hào)還原成影像信號(hào)并進(jìn)行播放。

傳統(tǒng)的電影攝制是將影像信號(hào)攝錄在膠片上，這種電影技術(shù)具有分辨率大、信息量大的優(yōu)勢(shì)，但是由于膠片不易保存和傳輸，因此對(duì)于電影的傳輸普及帶來不便；而數(shù)字電影的出現(xiàn)很好的解決了這一問題，目前數(shù)字電影基本上都是采用高清攝像機(jī)直接獲取高清質(zhì)量的數(shù)字影像，也可以采用膠片拍攝電影，在后期將膠片掃描為數(shù)字信號(hào)。

數(shù)字電影技術(shù)的發(fā)展，大大推動(dòng)了電影技術(shù)的普及和大眾化應(yīng)用，這得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字電影技術(shù)最主要還是指的電影攝制的數(shù)字化，以及所需配套的數(shù)字化制作、數(shù)字化放映等設(shè)備的應(yīng)用。

1.2 數(shù)字電影技術(shù)發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀

早在上個(gè)世紀(jì)90年代，好萊塢一大批震驚世界的電影，無不采用了數(shù)字電影合成技術(shù)，例如《星球大戰(zhàn)》、《泰坦尼克號(hào)》、《黑客帝國》等等，讓觀眾感受到了傳統(tǒng)膠片電影所無法實(shí)現(xiàn)的視覺感官感受。目前全球數(shù)字電影的制作已經(jīng)超過了幾千部，主要以歐美國家為主。我國的數(shù)字電影技術(shù)發(fā)展也很快，已經(jīng)建立的全亞洲最大的數(shù)字電影技術(shù)中心，以及數(shù)字電影拍攝、發(fā)行、放映等一系列技術(shù)應(yīng)用也有很大的提升，這些都表明我國數(shù)字化電影技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步，但主要應(yīng)用設(shè)備還是大量的依賴進(jìn)口或合資生產(chǎn)。

另一方面，數(shù)字電影的發(fā)展，必然也推動(dòng)了數(shù)字放映設(shè)備的建設(shè)。目前，全球數(shù)字電影銀幕數(shù)達(dá)到7萬多塊，我國城市影院建設(shè)保持高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，截止到2012年底，全國銀幕數(shù)從2002年的1845塊增加到了現(xiàn)有的13118塊，其中2K數(shù)字銀幕超過1.2萬塊，主流院線影院基本全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化放映。

近兩年來，數(shù)字中間片（DI）技術(shù)成為世界電影行業(yè)最引人關(guān)注的話題之一。所謂數(shù)字中間片技術(shù)，一般是指整個(gè)后期制作都在數(shù)字平臺(tái)上進(jìn)行。數(shù)字中間片技術(shù)的目的主要有兩個(gè)：一是為了開發(fā)傳統(tǒng)工藝難以實(shí)現(xiàn)甚至無法實(shí)現(xiàn)的功能，從而取得更靈活、更豐富的創(chuàng)作手段；二是為了提高影片質(zhì)量，降低制作成本。數(shù)字中間片工藝主要有膠片掃描（膠轉(zhuǎn)數(shù)）、套底、調(diào)色、特效和修飾、制作字幕、數(shù)字母版制作和膠片記錄（數(shù)轉(zhuǎn)膠）等。出于技術(shù)和成本的原因，目前的數(shù)字中間片技術(shù)大多還是基于2K分辨率的，屬于一種折中的解決方案，僅能滿足DCI中的低檔要求。目前，數(shù)字中間片的實(shí)施與研究還主要集中在美、歐的一些發(fā)達(dá)國家，并已具備了相當(dāng)?shù)囊?guī)模。

2 數(shù)字電影系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

2.1 數(shù)字電影系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

相較于傳統(tǒng)的膠片電影技術(shù)，數(shù)字電影系統(tǒng)由于采用了數(shù)字技術(shù)，因而能夠很方便的實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的攝制、存儲(chǔ)和傳輸，但是其前提是必須要能夠很好的解決圖像的實(shí)時(shí)傳輸存儲(chǔ)問題。為此，數(shù)字電影系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)由如下幾個(gè)部分構(gòu)成。

（1）數(shù)字式圖像傳感器。

數(shù)字電影的攝制，首要解決的就是數(shù)字化拍攝的問題，為此可以采用數(shù)字式圖像傳感器，通過配合光學(xué)取景器，將鏡頭前的內(nèi)容直接攝制并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，傳輸給圖像處理單元。

（2）高速圖像處理單元。

高速圖像處理單元是實(shí)現(xiàn)數(shù)字電影的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)單元，在整個(gè)系統(tǒng)中處于類似CPU的角色，主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)字圖像的編解碼、灰度處理、二值化處理，以及對(duì)數(shù)字信號(hào)的還原等處理，從而確保數(shù)字圖像的實(shí)時(shí)攝錄和編解碼。

（3）數(shù)字存儲(chǔ)器。

目前常用的數(shù)字存儲(chǔ)器通常都是硬盤，既能夠大幅降低數(shù)字電影系統(tǒng)的成本，同時(shí)又提高了數(shù)字電影存儲(chǔ)、傳輸?shù)募嫒菪?，有利于?shù)字電影的普及推廣和傳輸應(yīng)用。

（4）交互數(shù)字單元。

交互數(shù)字單元主要是負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電影的互動(dòng)及特效等場(chǎng)景的二次編輯加工，其內(nèi)含基于DSP單片機(jī)的編輯器能夠很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻信號(hào)的加工，以及對(duì)色彩、亮度等視頻信號(hào)的編輯和調(diào)整，極大的豐富了數(shù)字電影的加工手段和方式。

2.2 數(shù)字電影配套系統(tǒng)分析

數(shù)字電影要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的推廣和應(yīng)用，不僅僅需要數(shù)字電影攝錄設(shè)備，不是只依靠高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字電影技術(shù)的普及應(yīng)用的，對(duì)于數(shù)字電影相配套的系統(tǒng)，也必須要大力發(fā)展，才能夠最終推動(dòng)整個(gè)數(shù)字電影系統(tǒng)的不斷發(fā)展和應(yīng)用。

數(shù)字電影系統(tǒng)處理需要數(shù)字化攝錄設(shè)備，還必須配套數(shù)字化編輯設(shè)備，數(shù)字化放映設(shè)備。數(shù)字化編輯設(shè)備目前主要集中的數(shù)字化平臺(tái)的應(yīng)用，包括對(duì)膠片影像的掃描，數(shù)字影像的再加工等內(nèi)容；數(shù)字化放映設(shè)備則主要包括數(shù)字電影的立體式放映及多感交互式互動(dòng)系統(tǒng)，目前國外已經(jīng)發(fā)展到4D立體式放映系統(tǒng)，能夠很好的實(shí)現(xiàn)數(shù)字電影的多感交互放映。

3 結(jié)語

數(shù)字電影技術(shù)是電影技術(shù)發(fā)展的里程碑，它實(shí)現(xiàn)了過去傳統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)的一些創(chuàng)作，更為重要的是，數(shù)字電影技術(shù)的出現(xiàn)，使得個(gè)人創(chuàng)作電影成為了可能，只要擁有一臺(tái)數(shù)字電影設(shè)備，以及具備編輯修改的多媒體系統(tǒng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字電影的創(chuàng)作，這對(duì)于電影藝術(shù)的大眾化普及是具有深遠(yuǎn)影響的。目前數(shù)字影院發(fā)展態(tài)勢(shì)蓬勃，使得數(shù)字電影技術(shù)有了很大的應(yīng)用空間。本論文簡(jiǎn)要探討了數(shù)字電影技術(shù)及其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)于數(shù)字電影技術(shù)的普及發(fā)展和提高，無論是在理論研究還是在實(shí)踐應(yīng)用方面，都具有較好的指導(dǎo)借鑒意義。

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