數字電影技術及系統設計分析

吳務源

摘 要：目前，我國數字電影取得到了蓬勃的發展，本論文結合數字電影技術，深入詳細的探討了數字電影技術的應用現狀，在此基礎上重點分析研究了數字電影系統，給出了系統的結構設計方案，并對數字電影配套的放映設備數字化給出了若干發展建議，對于進一步提高數字電影技術水平及數字電影的普及應用具有很好的指導借鑒意義。

關鍵詞：數字電影 電影技術 系統設計

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）0021-01

電影是一門藝術化的技術，也是一門技術化的藝術，能夠采用特有的技術處理手段，藝術的表達導演的一些想法，因此，電影的表達也離不開技術的支撐。隨著數字技術的發展，數字電影技術也得到了迅猛發展，并且已經基本取代了傳統的膠片電影技術市場。

本論文主要結合數字電影技術，詳細分析現有的數字電影技術，并在此基礎上構建基于數字電影技術的數字電影系統，以期能夠為數字電影技術的發展提供可供借鑒的技術應用模式，并以此和廣大同行分享。

1 數字電影技術分析

1.1 數字電影技術概述

數字電影，顧名思義，是和計算機相結合起來的一種電影技術，目前，數字電影技術，主要是指以數字設備實現的攝像、存儲，并通過數字設備實現電影內容的傳輸傳送，最后經過專業設備將數字信號還原成影像信號并進行播放。

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

數字電影技術的發展，大大推動了電影技術的普及和大眾化應用，這得益于計算機技術的飛速發展，數字電影技術最主要還是指的電影攝制的數字化，以及所需配套的數字化制作、數字化放映等設備的應用。

1.2 數字電影技術發展應用現狀

早在上個世紀90年代，好萊塢一大批震驚世界的電影，無不采用了數字電影合成技術，例如《星球大戰》、《泰坦尼克號》、《黑客帝國》等等，讓觀眾感受到了傳統膠片電影所無法實現的視覺感官感受。目前全球數字電影的制作已經超過了幾千部，主要以歐美國家為主。我國的數字電影技術發展也很快，已經建立的全亞洲最大的數字電影技術中心，以及數字電影拍攝、發行、放映等一系列技術應用也有很大的提升，這些都表明我國數字化電影技術的快速發展和進步，但主要應用設備還是大量的依賴進口或合資生產。

另一方面，數字電影的發展，必然也推動了數字放映設備的建設。目前，全球數字電影銀幕數達到7萬多塊，我國城市影院建設保持高速發展的態勢，截止到2012年底，全國銀幕數從2002年的1845塊增加到了現有的13118塊，其中2K數字銀幕超過1.2萬塊，主流院線影院基本全面實現數字化放映。

近兩年來，數字中間片（DI）技術成為世界電影行業最引人關注的話題之一。所謂數字中間片技術，一般是指整個后期制作都在數字平臺上進行。數字中間片技術的目的主要有兩個：一是為了開發傳統工藝難以實現甚至無法實現的功能，從而取得更靈活、更豐富的創作手段；二是為了提高影片質量，降低制作成本。數字中間片工藝主要有膠片掃描（膠轉數）、套底、調色、特效和修飾、制作字幕、數字母版制作和膠片記錄（數轉膠）等。出于技術和成本的原因，目前的數字中間片技術大多還是基于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，數字中間片的實施與研究還主要集中在美、歐的一些發達國家，并已具備了相當的規模。

2 數字電影系統設計探討

2.1 數字電影系統結構設計

相較于傳統的膠片電影技術，數字電影系統由于采用了數字技術，因而能夠很方便的實現數字化的攝制、存儲和傳輸，但是其前提是必須要能夠很好的解決圖像的實時傳輸存儲問題。為此，數字電影系統的基本結構可以設計由如下幾個部分構成。

（1）數字式圖像傳感器。

數字電影的攝制，首要解決的就是數字化拍攝的問題，為此可以采用數字式圖像傳感器，通過配合光學取景器，將鏡頭前的內容直接攝制并轉化為數字信號，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現數字電影的關鍵結構單元，在整個系統中處于類似CPU的角色，主要負責對數字圖像的編解碼、灰度處理、二值化處理，以及對數字信號的還原等處理，從而確保數字圖像的實時攝錄和編解碼。

（3）數字存儲器。

目前常用的數字存儲器通常都是硬盤，既能夠大幅降低數字電影系統的成本，同時又提高了數字電影存儲、傳輸的兼容性，有利于數字電影的普及推廣和傳輸應用。

（4）交互數字單元。

交互數字單元主要是負責實現數字電影的互動及特效等場景的二次編輯加工，其內含基于DSP單片機的編輯器能夠很方便的實現對音頻信號的加工，以及對色彩、亮度等視頻信號的編輯和調整，極大的豐富了數字電影的加工手段和方式。

2.2 數字電影配套系統分析

數字電影要實現大規模的推廣和應用，不僅僅需要數字電影攝錄設備，不是只依靠高清數字攝像機就能夠實現數字電影技術的普及應用的，對于數字電影相配套的系統，也必須要大力發展，才能夠最終推動整個數字電影系統的不斷發展和應用。

數字電影系統處理需要數字化攝錄設備，還必須配套數字化編輯設備，數字化放映設備。數字化編輯設備目前主要集中的數字化平臺的應用，包括對膠片影像的掃描，數字影像的再加工等內容；數字化放映設備則主要包括數字電影的立體式放映及多感交互式互動系統，目前國外已經發展到4D立體式放映系統，能夠很好的實現數字電影的多感交互放映。

3 結語

數字電影技術是電影技術發展的里程碑，它實現了過去傳統無法實現的一些創作，更為重要的是，數字電影技術的出現，使得個人創作電影成為了可能，只要擁有一臺數字電影設備，以及具備編輯修改的多媒體系統，就能夠實現數字電影的創作，這對于電影藝術的大眾化普及是具有深遠影響的。目前數字影院發展態勢蓬勃，使得數字電影技術有了很大的應用空間。本論文簡要探討了數字電影技術及其系統的設計，對于數字電影技術的普及發展和提高，無論是在理論研究還是在實踐應用方面，都具有較好的指導借鑒意義。

參考文獻

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