SMPTE DCP 技術國內放映市場適應性和新特性測試研究

高 峰 方捷新

(1.中央宣傳部電影技術質量檢測所，北京 100086)

(2.中國電影科學技術研究所，北京 100086)

1 Interop DCP 向SMPTE DCP 標準演進情況簡述

1.1 標準制定情況和演進升級必要性

隨著2009 年SMPTE DCP 基礎標準的制定完善和相關標準的持續補充發展，作為數字電影放映的基礎和關鍵介質，DCP 的標準化實施受到行業重視，Interop DCP 向SMPTE DCP 演進這一問題也被提上議事日程。定義SMPTE DCP 的頂層標準文檔是SMPTE ST 429-2 DCP 操作約束(DCP Operational Constraints)。

Interop DCP 基于SMPTE DCP 的早期草案提案，于2004年付諸實施，為數字電影的推出做準備。由于SMPTE DCP 直到2009 年才最終確定，因此在標準化版本出現之前Interop DCP 是一種臨時格式。雖然Interop DCP 為電影數字化做出了貢獻，但其未實現標準化且工作組已不再繼續維護后續文件，相比而言，SMPTE DCP 則是一套定義完善的標準。

Interop DCP和SMPTE DCP 格式的DCP 類型可簡單由基于XML 的合成播放列表(CPL)中調用的命名空間根(Namespace Root)來識別。SMPTE DCP 使用SMPTE-RA.ORG 命名空間根，而Interop DCP 使用DIGICINE.COM。

1.2 演進升級存在的問題

由于Interop DCP 缺乏向后兼容性，且老舊設備不支持SMPTE DCP 的新特性，阻礙了行業向SMPTE DCP 演進。雖然兩種格式都使用合成播放列表(CPL)，但具有不同的、不可互操作的XML結構，且在字幕和音軌文件中也存在結構上的差異。

其中，在字幕方面，SMPTE DCP字幕跟蹤文件是加密的，這是發行商的一項重要功能；但其字幕軌跡文件的結構與Interop DCP 對應文件差異巨大，導致DLP 系列1投影機(大多數集中在美國，國內俗稱一代放映機)無法呈現SMPTE DCP 字幕軌跡文件。這種不兼容性可以通過在服務器中預渲染SMPTE 字幕來克服，新一代服務器和集成媒體模塊(IMB)均可實現。

而在音軌文件方面，SMPTE DCP 依賴于服務器的音頻聲道定位(Audio Channel Routing)功能，該功能同樣不受大量舊系統支持。因此，實際操作中SMPTE DCP 發行版只能繞過這一新特性，退回到互操作模式的音頻打包。該解決方法要求使用SMPTE ST 429-2 DCP 操作限制(DCP Operational Constraints)的附錄A 中的“信道配置4”，該配置被加入標準中也是為了行業測試之用。

1.3 歐美標準化組織和數字電影組織的檢測和升級工作

2015 年開始，美國電影電視工程師協會(SMPTE)開始積極推行行業向SMPTE DCP 的演進。北美地區測試由電影電視工程師學會(SMPTE)、跨協會數字電影論壇(ISDCF)和美國影院業主協會(NATO)聯合開展；經過多輪測試和升級，美國影院業主協會認為北美地區已具備全SMPTE DCP 發行條件，宣布自2019 年4 月9 日起，美、加影院將全面采用SMPTE DCP 格式發行，并鼓勵所有影院做好全SMPTE DCP 發行放映準備。

圖1 ISDCF 發布的測試包對比

跨協會數字電影論壇、歐洲數字電影論壇、法國聲音圖像高等技術委員會(The Higher Technical Commission for Sound and Images，簡稱CST)已設立專門網站，發布SMPTE DCP 測試包和測試相關內容。測試包由行業制作機構制作并發布，歷次發布的測試包如圖1所示。

其中Test Package B Version 2.1(行業簡稱BV2.1)是測試應用最廣泛的DCP(相當于標準SMPTE DCP)，并被SMPTE 已發布的注冊披露文檔(Registered Disclosure Document)SMPTE RDD 52：2020數字電影打包—SMPTE DCP Bv2.1應用配置文件(D-Cinema Packaging—SMPTE DCP Bv2.1 Application Profile)引用，成為當前制作SMPTE DCP 的參考模板。該版本特點在于盡可能的支持了標準演進中提出的新特性，且迂回解決了聲道定位問題，適應于當前歐美地區市場新老設備并存的情況。該文件包內包括情況如圖2 所示，分別適用于5.1聲道和7.1聲道影廳。

圖2 測試包文件名和UUID

圖3 SMPTE DCP 測試內容

同時發布的還有測試表格(如圖3所示)和測試演示視頻，內容淺顯易懂，在“是否能看到銀幕上方右側綠色字幕”“是否在耳機聽到殘障音軌”等問題后進行標記，從而供影院自測參照使用。該版本除測試SMPTE DCP 能正確下載、解包、解密、解碼、播放外，還將測試3D 字幕和HI-VI輔助功能。其中HI-VI輔助功能是殘障人士音頻和字幕輔助功能，“HI”為+20db聽力受損人群輔助功能，“VI”為視覺受損人群解說通道輔助功能。

截至2019 年4 月底，北美影院支持SMPTE DCP 標準的影院比例已超過90%。歐洲地區在歐洲數字電影論壇(EDCF)的推動下實施兼容性測試，結果顯示，除波蘭外，歐洲其他國家支持SMPTE DCP 的影院占測試影院的比例均超過90%。歐洲與北美相比，電影數字化發展相對滯后，因而設備對SMPTE DCP 支持率更高。

2 我國影院SMPTE DCP 適應性和新特性測試基本情況

2.1 測試素材和測試設備

測試以SMPTE/ISDCF 發布的“SMPTEDCP Test Material-Test content Bv2.1”作為測試素材，以測試中國市場放映服務器對SMPTE DCP 的適用性和新特性支持情況。

DCP具體內容包括：

SMPTE_TST-B1B2Q_S_EN-EN-CCAP_51-HI-VI_2K_ISDCF_20161007_TCF_SMPTE

SMPTE_TST-B1B2Q_S_EN-EN-CCAP_71-HI-VI_2K_ISDCF_20161007_TCF_SMPTE

SMPTE_TST-1-Bv21_S_EN-EN-CCAP_US_51-HI-VI_2K_ISDCF_20170110_DTB_SMPTE_OV

SMPTE_TST-1-Bv21_S_EN-EN-CCAP_US_71-HI-VI_2K_ISDCF_20170110_DTB_SMPTE_OV

參與本次檢測的數字電影播放服務器基本涵蓋目前中國市場使用中的典型產品，具體品牌型號如下：

Dolby IMS2000、Dolby IMS3000、GDC SX-2000、GDC SX-3000、BARCO ICMP、Christie IMB-S2、SONY XCT-M10。

2.2 測試過程

由于中國地區測試由電影技術專業人員進行，因此在檢測結果方面，將ISDCF測試表格中為非專業人士設置的敘述性的問題，簡化為測試服務器是否滿足以下性能：

SMPTE/ISDCF DCP 測試包是否能下載至數字電影播放服務器；

SMPTE/ISDCF DCP 測試包是否能解包、解密、解碼、播放；

是否支持SMPTE DCP新特性(3D 字幕，HIVI輔助功能)。

將測試素材分別下載至各品牌型號的數字電影播放服務器，并依次進行解包、解密、解碼、播放和新特性測試。測試素材播放效果如圖4所示。

圖4 測試素材播放效果

2.3 測試結果

表1 分項測試結果

測試結果為，參與檢測的數字電影播放器均能夠成功下載、解包、解密、解碼、播放測試素材，并且能夠支持5.1和7.1聲道狀態下的HI-VI輔助功能和3D 字幕功能。具體如表1所示。

3 我國影院SMPTE DCP 適應性情況和未來發展對策

測試結果表明，中國放映市場在設備軟硬件方面已可實現SMPTE DCP 兼容播放和基本新特性功能，已做好SMPTE DCP 大規模發行準備。對擴展幀率/高幀率的支持情況，一方面和服務器對高幀率的支持有關，另一方面也需跟進ISDCF 的更多測試素材，在未來完成測試；動感電影、沉浸式音頻、高動態范圍/廣色域、多屏放映支持情況，將有待標準的進一步完善和專門品牌設備商的跟進、調試；其他新特性，如影院自動化系統等，目前在國內的應用并不廣泛，但若后期獲得相關檢測素材，也可創造條件在影院進行檢測。

對于制作端而言，目前打包軟硬件設備均已支持SMPTE DCP標準，可通過選項完成和規范DCP打包，具體可參照SMPTE RDD 52：2020數字電影打包—SMPTE DCP Bv2.1 應用配置文件進行。未來在動感電影、沉浸式音頻輔助數據標準完善后，也可完成相關格式電影的打包。