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數位電影包

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數位電影包Digital Cinima Package,DCP),又稱數位電影封包[1][2],是一組用來儲存數位電影的圖像、聲音和其他數據流的數位文件集。

DCP最早由數位電影倡導聯盟英語Digital Cinema Initiatives(DCI)所推廣,該聯盟最初建議將其用於打包數位電影。[3]然而,業界更傾向於將DCP作為打包不同「成分」[4](composition,這裡指同一DCP中不同的單一媒體文件,例如廣告片、預告片和正片)的方式。一個DCP可能包括一個成分的部分文件(例如單一的圖像或音頻),也可能包括完整的一個成分(例如完整的一部電影),也可能包括多個完整的成分(例如廣告片+預告片+電影正片)。

一個成分包括一個以XML格式儲存的成分播放列表(Composition Playlist,CPL),其指定了一系列不同軌道文件的播放順序。而這些軌道文件經過編碼,包含著音像信息,以高清晰度電視節目素材交換格式英語Material exchange format[5](MXF)被包裝。根據電影電視工程師協會(SMPTE)ST429-2標準「數位電影包裝」[6],一個成分至少要包含兩個軌道文件,一個軌道文件包含圖像,而另一個包含聲音。這個完整的,包含播放列表和相關軌道文件的成分,被打包入DCP進行分發。一個成分通常是一個完整的作品,而DCP則並不一定。儘管如此,業界仍習慣用DCP來代表一個完整的影片,因為DCP需要被方便地交付到每個電影院。

圖像軌道文件使用JPEG 2000進行編碼壓縮,音頻軌道文件則是24位線性PCM未壓縮多通道WAV文件。DCP也可以進行加密以保護其免受未經授權的使用(例如盜版電影),加密通過CBC模式下的128位AES進行。

在實際使用當中,應用了兩個版本的成分模式。原始的版本稱為「互操作DCP」(Interop DCP)[7],現在已較少使用,但仍被部分商業放映伺服器支持。而SMPTE在2009年發布的SMPTE DCP標準(SMPTE ST 429-2),則逐漸取代了前者,並成為了業界推薦使用的DCP標準。[8][9]

技術規範

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DCP根文件夾包含了一系列文件,一些用來存儲音視頻內容,另一些則用來存放播放列表。[10]

圖像MXF文件

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圖像內容可以被存放在不同的(reels)中,以對應一個或多個MXF文件。根據所選編碼方式不同,每一個卷以JPEG 2000或MPEG-2編碼來儲存圖像內容。但MPEG-2已不再符合DCI規範,所以JPEG 2000是現在唯一可用的壓縮編碼。

  • 支持的幀率:
    • SMPTE(JPEG 2000)
      • 24, 25, 30, 48, 50, 60 幀 @ 2K
      • 24, 25, 30 幀 @ 4K
      • 24, 48 幀 @ 2K 3D
    • MXF Interop (JPEG 2000)(過時)
      • 24, 48 幀 @ 2K (也可以25幀編碼,但不保證兼容性)
      • 24 幀 @ 4K
      • 24 幀 @ 2K 3D
    • MXF Interop(MPEG-2)(過時)
      • 23.976, 24 幀 @ 1920 × 1080
    • 最大幀大小 2K - 2048 × 1080 4K - 4096 × 2160 常見制式有:
      • SMPTE(JPEG 2000)
        • 遮幅(Flat),1998 × 1080 或 3996 × 2160,寬高比 1.85:1
        • 寬幅(Scope),2048 × 858 或 4096 × 1716,寬高比約 2.39:1
        • HDTV,1920 × 1080 或 3840 × 2160,寬高比 16:9 ≈ 1.78:1(DCI規範中無明確定義,但符合DCI規範 第8.4.3.2節中的規定)
        • 全幅(Full,Full Container),2048 × 1080 或 4096 × 2160,寬高比約 1.9:1 (不被影院廣泛接受)
      • MXF Interop(MPEG-2)(過時)
        • 全幅(Full Frame),1920 × 1080
      • 像素每色12位色深(共36位)
      • CIE 1931色彩空間(XYZ'色彩空間,伽馬值2.6編碼)
      • 最大比特率 250 Mbit/s (24幀時每幀1.3MB

聲音MXF文件

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聲音內容也按照其所對應的圖像內容被存儲在不同的卷中。在有多個不同語言音軌的情況下,不同的語言音軌被存儲在不同的卷中來對應不同的語言。

  • 採樣率 48,000 Hz 或 96,000 Hz
  • 採樣位深度 24位
  • 線性映射(無壓縮)
  • 最多16個獨立聲道

資產映射文件(Assest map file)

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DCP中所有文件的列表。(XML格式)

播放列表(CPL)文件的組成

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規定了放映時的文件播放順序,以XML格式存儲。每個音視頻卷都通過UUID來區分。在下面的例子裡,一個卷同時包括了圖像和聲音。

<Reel>
  <Id>urn:uuid:632437bc-73f9-49ca-b687-fdb3f98f430c</Id>
  <AssetList>
    <MainPicture>
      <Id>urn:uuid:46afe8a3-50be-4986-b9c8-34f4ba69572f</Id>
      <EditRate>24 1</EditRate>
      <IntrinsicDuration>340</IntrinsicDuration>
      <EntryPoint>0</EntryPoint>
      <Duration>340</Duration>
      <FrameRate>24 1</FrameRate>
      <ScreenAspectRatio>2048 858</ScreenAspectRatio>
    </MainPicture>
    <MainSound>
      <Id>urn:uuid:1fce0915-f8c7-48a7-b023-36e204a66ed1</Id>
      <EditRate>24 1</EditRate>
      <IntrinsicDuration>340</IntrinsicDuration>
      <EntryPoint>0</EntryPoint>
      <Duration>340</Duration>
    </MainSound>
  </AssetList>
</Reel>

封裝清單(Packing list file)或封裝密鑰列表(Package key list,PKL)

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一個成分里的所有文件都會被計算出哈希值,而這些哈希值就會以XML格式被存儲在該文件中。該文件通常被放映伺服器用來驗證DCP文件是否損壞或被篡改。以下是一個MXF影像卷部分的PKL例子,通過<asset>標籤來標記:

<Asset>
  <Id>urn:uuid:46afe8a3-50be-4986-b9c8-34f4ba69572f</Id>
  <Hash>iqZ3X7TdAjAqniOxT2/hj66VCUU=</Hash>
  <Size>210598692</Size>
  <Type>application/x-smpte-mxf;asdcpKind=Picture</Type>
</Asset>

這裡的哈希值是SHA-1算法計算後再經Base64編碼得到的,可以通過下列命令計算:

openssl sha1 -binary "FILE_NAME" | openssl base64

驅動器索引文件

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一個DCP可能會被存儲在不同的驅動器上(例如多塊硬碟),該文件VOLINDEX被用來標記一個驅動器的序號。

3D DCP

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DCP格式也可以被用來存儲立體(3D)內容,用來放映3D電影。這時,每秒鐘會有48幀,24幀是左眼,24幀是右眼。

取決於放映系統的不同,左右眼的圖像可能會在48幀下交替播放(主動快門3D),或者是同時以24幀播放(如IMAX 3D),這時則需要佩戴偏光式3D眼睛。

由於DCP的最大比特率是250 Mbit/s,播放3D影片時一側眼睛的最大比特率就下降到了125 Mbit/s。儘管如此,這所帶來的畫質損失通常肉眼是無法注意到的。

DCP的製作

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大多數電影製作者和發行商利用數位電影編碼設備來製作DCP,並完成相應的質檢工作。這些設備通常遵循嚴格的DCI技術規範來確保製作的DCP兼容市面上所有的數位影院放映設備。對於更大的電影製作商,在DCP製作前,通常會先製作數位電影發行母版(DCDM)。

DCDM是電影後期製作中,排在DCP製作之前的一個步驟。這時的影片圖像為XYZ TIFF格式,而且音像均未經過MXF封裝。DCDM可以直接被編碼為DCP,這使得影片存檔和製作多語言電影版本變得格外方便。對於較小的電影製作商,製作DCDM這一步通常被省略,DCP則直接從數位源母版(DSM)編碼得到。由於DSM可能有多種格式和色彩空間,因此在編碼時需要格外注意色彩空間轉換的問題,有時甚至需要使用3D LUT英語3D Lookup Table來對不同版本的DCP和實體賽璐珞膠捲進行色彩一致性調整,以獲得統一的觀影體驗。

要求較低的DCP從HDCAM SR等磁帶格式中編碼而來。對DCP的質檢工作在經過校準的影院中進行,通常由調色師、導演、混音師等人員參加,用來確保成品DCP的圖像與聲音正確。

諸如OpenDCP,DCP-o-matic的軟體使得在個人電腦上自行製作DCP成為可能。

參考來源

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  1. ^ 数字电影数据包(DCP) - 中国电影科技网 (中文). 
  2. ^ 放映規格 Screening Format. 國家電影及影視文化中心. [2024-07-13] (中文(臺灣)). 
  3. ^ Digital Cinema System Specification V1.0 (PDF) (英語). 
  4. ^ Whittlesey, Jim. InterOP vs SMPTE DCP (PDF). [2024-07-13]. (原始內容 (PDF)存檔於2016-08-26). 
  5. ^ 高清晰度电视节目素材交换格式. 國家標準 - 全國標準信息公共服務平台. [2024-07-13]. (原始內容存檔於2024-07-13) (中文). 
  6. ^ Composition. Cinepedia. 
  7. ^ Interop DCP. Cinepedia. [2024-07-13]. (原始內容存檔於2024-05-26) (英語). 
  8. ^ Karagosian, Michael. What's Wrong With the DCP?. Digital Cinema Report. 2015-03-06. 
  9. ^ SMPTE DCP Authorizing Guidelines v1 (PDF). ISDCF. [2024-07-13]. 原始內容存檔於2022-12-17. 
  10. ^ Digital Cinema Initiative Distribution Package (DCP), Version 1.0. [2024-07-13]. (原始內容存檔於2017-03-20).