“東數西算”國家戰略助力高新技術格式電影發展

傅若清

(中國電影集團公司,北京 100080)

1 引言

習近平總書記指出,當今時代,以信息技術為核心的新一輪科技革命正在孕育興起,互聯網日益成為創新驅動發展的先導力量,深刻改變著人們的生產生活,有力推動著社會發展。2022年1月,國務院印發《“十四五”數字經濟發展規劃》,國家發改委宣布啟動八大算力網絡國家樞紐節點建設,建立高速數據中心直連網絡,實施“東數西算”工程,構建以數據流為導向的新型算力網絡,標志著我國互聯網算力時代的到來。

文化與科技的深度融合是文化強國戰略的重要支撐,“東數西算”國家戰略已經正式實施,將有力支持和促進《“十四五”中國電影發展規劃》宏偉目標的實現。影視產業如何搭上新算力時代的快車加速發展,構建具有影視產業數字化特征的云計算平臺,加快推動影視產業由常規技術格式標準向高新技術格式標準轉型升級,已然成為業界聚焦的熱點話題。

2 適應“東數西算”國家戰略,大力發展高新技術格式電影

“東數西算”通過構建數據中心、云計算、大數據一體化的新型算力網絡體系,將東部算力需求有序引導到西部,優化數據中心建設布局,促進東西部協同聯動,當前已在全國范圍內布局8個國家算力樞紐節點和10個國家數據中心集群建設。“東數西算”工程能夠有效提升全國算力服務水平,優化通信網絡結構,擴展網絡通信帶寬,降低上云用數成本,賦能各行業數字化轉型升級與新技術落地應用。

面對互聯網高速發展和新型算力網絡時代的到來,中國電影人需把握電影技術發展的新趨勢新特點,借力“東數西算”國家戰略工程,準確把握高新技術格式電影發展需求,加快高新技術格式電影技術研發步伐,研制部署高新技術格式電影相關軟硬件系統,推動新時代中國電影提質升級和高質量發展。

2.1 新型算力網絡時代下高新技術格式電影發展需求

高新技術格式電影是在電影全面數字化基礎上,綜合運用電影前期拍攝和后期制作技術、工藝流程,在電影攝制端和放映端通過新型成像與顯示技術(如新型CMOS圖像傳感器、RGB激光顯示、LED顯示等高新技術)實現的高質量電影畫面和聲音的呈現,包括3D、高分辨率 (HR)、高幀率(HFR)、高亮度、高動態范圍 (HDR)、廣色域(WCG)、沉浸式音頻 (Immersive Audio)等新興視聽技術格式。這項電影技術和工藝從電影的源頭做起,貫穿電影的拍攝、制作和放映全部環節,采用先進攝制技術、工藝流程與應用場景等,其中多項關鍵技術具有開拓性和創新性,能夠提升電影攝制水平和特效質量,使電影不斷提供視聽領域的極致體驗,代表電影攝制、放映技術的發展演進趨勢,是電影超越自身的嶄新賽道。

高新技術格式電影各個環節對數字化處理和云計算都提出了新的、更高的需求,希望通過本文對影視產業數字化時代云計算應用的專題探討,為高新技術格式電影產業鏈發展與數字化處理及云計算應用找到產業結合點。

(1)高新技術格式電影拍攝素材大數據存儲需求

高新技術格式電影拍攝通常采用高分辨率、高幀率拍攝技術,其間會產生大量高質量的拍攝素材,這對于大數據量素材線上線下存儲與備份具有更高需求。

(2)高新技術格式電影大規模分布式渲染需求

相比于2K、24fps等常規技術格式電影,高新技術格式電影的圖像信息數據量數倍或數十倍增長,后期制作涉及的三維模型渲染、特效合成、調色等環節需要更強大的算力支撐,需要實現大規模分布式渲染輸出,進而提高高新技術格式電影的制作效率。

(3)高新技術格式電影遠程協同制作需求

隨著4K、3D、高幀率、高動態范圍、廣色域、沉浸式音頻等新興視聽技術的發展與應用,高新技術格式電影的制作規模與技術要求不斷提升,借助于云計算技術和高速互聯網實現高新技術格式電影遠程協同制作已成為技術發展的必然趨勢。要實現“線下怎么用,線上就怎么用”,就需要通過大數據高性能計算、高效傳輸、分布式存儲與共享等技術兼容電影行業的現有主流工具軟件、資產及流程管理系統,實現多人異地實時分布式協同制作,還要符合國際主流影視制作安全版權標準。開展高新技術格式電影遠程協同制作,需要至少高出目前5～10倍的數據計算、傳輸和存儲。

(4)高新技術格式電影人工智能 (AI)母版重制需求

高新技術格式電影對于拍攝、制作、制版環節的工藝流程、配套設備和技術實現均具有較高要求。隨著人工智能技術在計算機視覺領域的發展與應用,可基于深度學習(Deep Learning)算法、模型、大規模訓練數據集、AI算力研發高新技術格式電影人工智能母版重制工藝,實現國內外優質影片在圖像分辨率、動態范圍、幀速率、色域等方面的增強擴展優化,有效提升影片圖像質量,豐富高品質電影片源,使電影畫面更加清晰、動作更加流暢、色彩更加艷麗、細節更加豐富。

(5)高新技術格式電影高效傳輸與行業數據運營監管需求

電影的發行需要傳輸大量數字拷貝數據,高新技術格式電影拷貝數據量更是相對于常規技術格式電影高出數倍或數十倍,對電影大數據存儲和高效傳輸均提出了更高要求。此外,電影行業數據運營管理需要大數據存儲、傳輸和計算。電影發行放映從膠片電影向數字電影轉換之后,已經逐步建立了電影行業相關技術服務平臺,當高新技術格式電影時代的到來,發行放映大數據將進一步整合,實現影院信息管理、影片內容傳輸、密鑰授權分發、統計結算上報等功能于一體的服務,這些運營管理都將隨之升級,將進一步加大數據存儲、傳輸和計算的需求。同時,實現全國影廳座位圖匹配核驗,為制片方、發行方、院線、影院提供優質精準的服務,從而有效配合電影主管部門對行業實施規范化管理,也需要增加數據存儲、傳輸和計算。未來基于上述龐大數據的存儲、傳輸和云端應用,可進一步科學服務和有效規范電影市場。

2.2 “東數西算”為高新技術格式電影保駕護航

目前高新技術格式電影處于發展初期,并正在向打造完整產業鏈發展,“東數西算”這一大型國家基礎設施建設工程為未來高新技術格式電影產業鏈的打造提供了基礎保障,能夠在電影產業發展中發揮重要支撐作用。在“東數西算”布局的算力樞紐節點建設影視行業云計算數據中心,可為高新技術格式電影制作提供充足算力資源供給、高速數據傳輸網絡、分布式計算與存儲系統,進而充分滿足高新技術格式電影大數據量拍攝素材存儲、大規模分布式渲染、遠程協同制作、人工智能母版重制、高效傳輸與運營監管等業務所需的大數據存儲、傳輸和計算的需求。另外,基于“東數西算”網絡一體化、算力一體化、數據一體化統籌布局,高新技術格式電影離線渲染、母版制作、AI算法模型訓練、數字資產云端存儲備份等非實時性業務可在西部云計算數據中心處理;對于遠程協同制作、影視行業數據運營監管等網絡要求較高的業務,可在東部云計算數據中心處理。

此外,電影行業具有自身的工藝、技術、安全和管理等特點,在“東數西算”工程頂層設計和規劃實施時,對于電影的應用需特別關注以下幾個方面。

(1)數據安全性

電影創作是內容生產的過程,許多電影的制作都要投入大量的資金、人力和物力,因此電影創作過程產生的內容極其珍貴且極具保密性。創作產生的內容作為產品都將以數據的形式保存在創意、制作、傳輸、放映等各個環節,如果在任何環節出現數據丟失或泄露,將對電影的創作生產帶來巨大損害,甚至是致命損失,尤其是一些大制作電影在放映前,制片方都會投入足夠力量甚至雇傭專業保安公司運輸電影素材和數字拷貝,并且在電影放映期間也時刻關注,目的就是防止電影映前泄露和盜版侵權。

(2)經濟可行性

電影雖屬文化產業,但產業的運作過程是市場化的,電影內容制作、發行和放映的各個環節都需要做出精準的財務預算以保障電影出品的可行性與投資回報的合理性,這樣才能源源不斷地吸引影片制作單位加入,進而創作出觀眾喜愛的作品。在電影技術帶來產業變革的同時,需要平衡好技術的經濟可行性,尤其是高新技術格式電影對電影整體品質的提升提出了新要求,必然帶來電影素材采集、制作、傳輸等環節的數據量顯著提升,大數據量處理所帶來的影片制作和發行成本增加成為必須要考慮的問題,因此在數字化處理和云計算應用中為電影產業提供的服務要有較高的性價比,讓電影人感受到技術便利帶來優勢的同時,又能夠承擔技術升級所需的支出成本,這樣數字化的服務才能便于在電影行業推廣和應用。

(3)技術可行性

為電影行業配置數字化處理和云計算工程要考慮技術端對接的可行性,龐大的數據運行和處理體系要與電影機構實現端到端的無縫聯接。在數據計算和傳輸的整體平臺建設上,需要充分考慮為電影產業數據傳輸提供充足帶寬,同時也要為電影的跨地域、全球化協同制作提供上傳下載的可靠速度。

2.3 CINITY高新技術格式電影放映系統實現卓越視聽質量和觀影體驗為后續發展奠定了基礎

“東數西算”國家戰略工程能夠有效解決高新技術格式電影大數據計算、存儲、傳輸的需求,為高新技術格式電影的拍攝、制作、發行環節提供了重要的技術與平臺支撐,由中國電影集團公司打造的CINITY 高新技術格式電影放映系統迄今已經實現了高新技術格式電影走向影院、面向觀眾的最終環節,為高新技術格式電影的全產業鏈條全部打通奠定了堅實的基礎。

CINITY 高新技術格式電影放映系統于2019年8月推出,融合了4K、3D、高亮度、高幀率、高動態范圍、廣色域、沉浸式音頻等7大電影放映領域的高新技術,能夠支持4K/3D/120fps/1250Mbps內容解碼播放,其中2D、3D 放映亮度分別達到36f L和20～28f L,這些技術的綜合應用和關鍵技術的突破能使電影畫面更清晰、色彩更絢麗、影像更流暢、細節更豐富、動作更連貫、聲音更逼真,提升了影院的放映質量和觀影體驗,受到了國內外同行和觀眾的高度評價。

CINITY 高新技術格式電影放映系統的整體構架、方案和所有技術指標均由中影CINITY 設計并提出,為國有自主品牌,擁有核心技術知識產權。該系統不僅完全符合國際國內電影技術標準,而且在多項關鍵指標上明顯超越現有國內外技術標準,其中幾項核心技術指標全球首創并保持領先,CINITY 電影放映系統是黨的十九大以來我國電影行業取得的重大科技創新成果。

中影CINITY 不斷創新,陸續推出了適合中型銀幕的CINITY 單機放映系統、適合科技場館的CINITY Science系統、用于后期制作的CINITY 母版制作系統,與深圳幀彩公司合作研發出CINITY人工智能母版重置工藝 (CINITY AMR),建立了全程服務管理的CINITY Care體系,在北京建立了CINITY 電影母版制作實驗室,在美國洛杉磯與Deluxe合作建立了CINITY 母版制作中心。目前正在開發CINITY 攝影機系統,正在構建CINITY 后期制作系統,正在組織研發CINITY LED 放映系統。

從2019年8月CINITY 放映系統推出至2022年6月,中影CINITY 共制作放映了127 部影片,其中12部高幀率 (120fps)版影片。國內30 余個城市的70 多家影院已安裝了CINITY 放映系統。CINITY 影廳的票房產出是全國單銀幕票房產出的2.5倍。CINITY 影廳產出的票房占比是其銀幕在全國占比的2.36倍。CINITY 高新技術格式電影放映系統的推出得到了電影制片、制作和放映端的高度認可。

2.4 高新技術格式電影發展的充分必要性

(1)高新技術格式電影發展對于提高電影拍攝制作水平和帶動電影產業整體升級非常必要

高新技術格式電影發展能夠推動中國電影產業產出更多精品力作和高品質作品。通過高新技術格式在電影拍攝、制作、發行、放映各環節的廣泛應用,能夠推動電影攝制流程創新升級,有效提升電影的制作水平和技術品質,從而深化電影科技創新,支撐電影強國建設。

(2)高新技術格式電影發展對于促進中國電影產業提升國際影響力非常必要

高新技術格式電影是電影技術發展的新趨勢。借助于“東數西算”工程在高新技術格式電影拍攝、制作、發行等環節的技術平臺支撐以及中影CINITY 系統在高新技術格式電影放映環節的技術突破,中國高新技術格式電影技術發展能夠一直走在世界前列,國際影響力會持續提高。

目前在高新技術格式電影放映環節,CINITY放映系統的多項技術指標和性能品質在世界領先,是目前全球唯一能夠滿足4K/3D/120fps高新技術格式電影播放要求的電影放映系統,能夠充分展現高新技術格式影片的精彩內容,對未來支撐我國電影強國建設、文化強國建設具有重要意義。CINITY 系統的研發成功受到以好萊塢為代表的國際電影同行的關注,已經形成了一定的國際影響力。2019年9 月應李安導演要求,其執導的4K/3D/120fps電影《雙子殺手》使用剛剛研發成功的CINITY 放映系統在美國好萊塢中國劇院舉行全球首映式,好萊塢同行對CINITY 放映系統的放映效果給出了高度贊揚,在CINITY 放映系統剛剛進入市場推廣之際好萊塢六大公司即確定打破對影院數量的常規限定,全部同意提供CINITY 版本影片。2022年6月23日,應卡梅隆團隊和迪士尼公司要求,在西班牙巴塞羅那舉辦的歐洲電影博覽會 (CineEurope)上,用CINITY 制版系統獨家制作,用CINITY 放映系統獨家放映了4K/3D/高幀率技術規格的《阿凡達》續作《阿凡達:水之道》的全新片段,其煥然一新的視聽體驗引領現場來賓身臨其境地進入了絢爛的科幻世界。《阿凡達:水之道》制片人喬恩·蘭道(Jon Landau)在片段展示后說,“我和導演詹姆斯·卡梅隆 (James Cameron)都希望我們的來賓能看到影片的最佳呈現,《阿凡達:水之道》在拍攝時選擇使用3D、4K、高幀率拍攝,卡梅隆導演使用了新技術并且說它是專為最大的銀幕和最身臨其境的3D 效果而設計。因此在CineEurope放映系統的選擇上我們也希望能真實還原導演的創作,將團隊的努力最大程度呈現在觀眾眼前。CINITY 的放映技術規格和電影展現效果都是世界領先的,非常感謝中影CINITY 對此次放映的支持。”歐洲電影博覽會主辦方特別授予中影CINITY 特別技術成就獎,以表彰中影CINITY 不斷突破創新,以高新電影技術引領電影業進入觀影新時代所做出的卓越貢獻。目前美國最大院線Regal正在與中影CINITY 洽商批量采購CINITY 放映系統,德國、西班牙、意大利等國也都在與中影CINITY 商談購買安裝CINITY 放映系統。CINITY 放映系統的國際影響力日漸提升。

(3)高新技術格式電影發展對于加快建立我國高新技術格式電影技術標準體系,優化完善電影產業鏈非常必要

高新技術格式電影的發展是不斷實現關鍵技術重點突破和創新升級的過程,目前中影CINITY 已經制定并發布了企業標準 《CINITY 數字電影放映系統和影廳技術要求及測量方法》,《CINITY 數字電影發行母版和打包的技術要求》企業標準已完成制定即將發布,《CINITY LED 顯示屏放映系統技術要求及測量方法》企業標準正在制定之中。高新技術格式電影的發展將能夠有力推動LED 電影放映屏等新型顯示技術的應用和發展,推動探索成熟的技術模式和商業模式,研發具有高性價比優勢、能夠可持續規模化推廣的新型電影顯示產品。

此外,高新技術格式電影的發展能夠促進持續完善高新技術格式電影產業鏈,推動探索高新技術格式電影拍攝和制作的創新性技術,這主要包括:推動高新技術格式電影聯合實驗室的建立,完善高新技術格式電影拍攝、制作、制版環節的工藝流程和技術實現;聯合國內國際領先的電影攝影機廠商研發符合高新技術格式電影拍攝需求的電影攝影機,突破高新技術格式電影拍攝環節的技術瓶頸,為推動高新技術格式電影的拍攝,特別是高幀率影片拍攝提供基礎手段;開發高新技術格式電影拍攝前后期制作工藝流程,針對高新技術格式電影的廣色域、高動態范圍、高幀率等特性,結合電影行業在電影攝制領域形成的技術儲備及經驗,開發高新技術格式電影攝制工藝流程及相關數據格式,逐步形成高新技術格式電影拍攝前后期制作工藝流程。

3 結束語

“東數西算”工程為全國一體化算力網絡建設的國家戰略發展指明了方向,對于打造高新技術格式電影產業鏈具有重要促進作用。中國電影行業要緊緊依靠全國一體化算力網絡建設的國家戰略政策優勢,積極搶占“東數西算”發展先機,在發展高新技術格式電影的道路上加快布局,持續發力,扭轉影視產業算力低效率、碎片化態勢,推進影視全產業鏈的云化與智能化升級,全面提升影視創作生產力,加強高質量、高水平影視文化產品的有效供給,滿足廣大人民群眾日益提高的視聽文化娛樂需求,在文化與科技的融合創新方面實現重要突破,為實現《“十四五”中國電影發展規劃》確定的宏偉目標作出貢獻,在文化強國建設中積極發揮引領示范作用。