Mac平台CinemaDNG 4K视频后期制作方案设计与实现

柯 健，戴敏利，刘 畅

（苏州市职业大学 计算机工程学院，江苏 苏州　 215104）

Mac平台CinemaDNG 4K视频后期制作方案设计与实现

柯 健，戴敏利，刘 畅

（苏州市职业大学 计算机工程学院，江苏 苏州 215104）

RAW为视频的后期制作提供了极大的调整空间，但是不同厂商的RAW格式之间存在一些兼容性问题.CinemaDNG是一种开放的RAW格式，提供了一个统一的存储标准.在Mac平台下针对CinemaDNG 4K设计并实现两种制作方案，为CinemaDNG 4K在视频制作中的应用提供了参考.

4K RAW；CinemaDNG；后期制作；工作流程

RAW格式几乎是未经过处理而直接从CCD或CMOS上得到的信息，为后期制作提供了最大限度的调整余地.目前各大厂商针对自己的产品制定了专用的RAW格式，如ARRI Alexa RAW，RED RAW，Sony RAW，Phantom Cine RAW，但是不同的RAW格式会存在一些兼容性问题，而电影产业需要一个开放的视频格式，CinemaDNG正好可以满足这一需求.CinemaDNG是Adobe公司发布的一种新的开放的图像技术规格，是一种12 bit无损RAW格式，动态范围为13档.CinemaDNG为原始数据文件提供了一个统一的存储标准，可以改善RAW图像文件的兼容性，对于电影制作商来说，公开及开放的文件格式可以避免不同设备、制造商及文件格式在工作流程中不兼容的冲突，对于摄像机和软件厂商而言，则可节省开发自有格式或转换工具的成本，另外，CinemaDNG也支持私有的元数据，让制造商仍能区别彼此的产品.本研究针对CinemaDNG 4K文件格式，对后期制作方案进行了设计与实践.

1　非编软件和DaVinci Resolve后期制作流程

在Mac平台下，针对CinemaDNG格式进行视频后期制作，可以采用的方案是使用非编软件剪辑，在DaVinci Resolve中完成套底后进行调色，最后回批到非编软件进行字幕添加、音频合成、转场等后续工作.流程如图1所示.

图1　非编软件和DaVinci Resovle后期制作流程

1） 在测试中使用的摄像机型号为Black Magic的BMPC 4K，BMPC 4K摄像机拍摄的CinemaDNG 4K素材存储在SSD固态硬盘上，一般不直接对SSD固态硬盘中的素材进行处理，而是先把素材传输到Mac Pro电脑中进行备份以及后期处理.

2） CinemaDNG 4K素材数据量庞大，需要采用一种高速的数据传输通道把素材转移到Mac Pro电脑中，由于SSD固态硬盘是SATA接口，而所用Mac Pro电脑不支持直接连接SATA接口的SSD固态硬盘，第一种方案是把SSD固态硬盘插入另一台电脑，通过网络连接传输数据，而千兆以太网最快理论速度也只能达到100 MB/s左右；第二种方案是通过SATA to USB转接.在测试过程中采用的是第二种方案，使用Century硬盘盒对SATA接口的SSD固态硬盘进行转接后连接到Mac Pro电脑的USB接口，使用Black Magic的Disk Speed Test进行数据读写测试，读取SSD固态硬盘中数据的速度可以达到345 MB/s左右，写入SSD固态硬盘中的数据的速度可以达到220 MB/s左右.

3） 拍摄的素材传输到Mac Pro电脑中后，就可以进行后续处理了，首先是素材处理，由于CinemaDNG 4K素材的数据量非常庞大，考虑到现有软硬件的处理能力以及为了提高工作效率，一般不直接对CinemaDNG 4K素材进行剪辑，因此素材处理阶段的主要工作是把高质量的源素材进行转码下变换操作，为了便于后面的操作，需要考虑转码格式的通用性以及兼容性，目前采用比较多的是Apple ProRes、DNxHD、H.264等编码格式，一般非编软件都能处理这些编码格式，测试使用的是Mac平台，故此转换为Mac平台常用的Apple ProRes格式.

4） DaVinci Resolve支持CinemaDNG 4K格式的素材，使用它进行变换转码工作，运行DaVinci Resolve，在项目管理器中新建一个项目，将这个项目命名为“Transcode”.双击项目图标进入媒体页，在媒体存储中浏览到CinemaDNG 4K的素材，在元数据窗口查看素材的元数据信息，分辨率为4 000×2 160，帧速率为30 fps.

5） 把拍摄的CinemaDNG 4K素材导入到项目媒体池之前，需要先对项目的参数进行设置，单击DaVinci Resolve界面右下角的齿轮图标，打开项目设置对话框，选择主项目设置选项卡，根据原始拍摄素材的记录格式设定正确的时间线分辨率和时间线帧速率，这里时间线分辨率设置为3 840×2 160 Ultra HD，时间线帧速率设置为30.由于原始素材的分辨率与时间线分辨率不一致，需要对图像的比例进行调整，在图像缩放调整选项卡中，输入缩放调整预设默认为缩放到合适显示大小，当选择改选项时，导入的视频会在上下区域出现黑边，建议选择带裁剪缩放全帧大小选项，该选项会使素材充满整个画面，但是素材的左右两侧会有轻微裁剪.

6） 项目基本参数设置完成后，单击色彩管理选项卡，由于此时仅使用DaVinci Resolve进行下变换转码工作，并不对拍摄素材进行深入调色处理，因此直接打开3D输入查找表下拉列表选择所需要的3D LUT文件即可，这里选择Blackmagic Production Camera 4K Film to Rec709.

7） 完成项目参数设置后，回到媒体页，在媒体存储窗口定位拍摄的CinemaDNG 4K素材，把它们拖到媒体池中，会自动应用项目设置中的3D LUT，切换到编辑页，创建时间线，把媒体池中的素材拖到时间线中.

8） 由于该阶段不需要调色，直接跳到导出页，对输出文件的视频格式、编解码器、分辨率、帧速率等参数进行设置.在默认设置下，DaVinci Resolve会将时间线上的所有剪辑输出为一个视频文件，这里需要将时间线渲染为单一源剪辑，这样会为每个原始素材分别输出对应的视频文件，视频格式设为QuickTime，编解码器设为Apple ProRes 422 Proxy，分辨率设为1 920×1 080 HD，保存的文件设为使用源文件名，这样在非编软件中完成剪辑后，生成的剪辑表文件能够在调色阶段正确地链接到原始的CinemaDNG 4K素材.经测试，原始素材为4 000×2 160 30 fps的CinemaDNG 4K视频向1 920×1 080HD进行下变换转码时，其平均渲染速度约为34 fps.

9） 在DaVinci Resolve中完成转码工作后，就可以使用非编软件对低码率文件进行剪辑，这里使用Mac平台下常用的Final Cut Pro X进行剪辑，使用导入媒体命令，导航到上一阶段生成的低码率代理文件所在的文件夹，把文件夹中的所有素材导入进来，新建一个项目，视频属性为自定1 080 pHD，完成剪辑后，把剪辑信息导出为XML文件.

10） 在前一步骤已经对低码率代理文件进行了剪辑并导出了相应的XML文件，为了保证调色的最大宽容度，一般推荐使用原始的CinemaDNG 4K素材进行调色.用DaVinci Resolve完成调色工作，DaVinci Resolve是目前公认的、在影视行业使用最广泛的高性能专业调色系统.由于在Final Cut Pro X中剪辑的是低码率的代理文件，导出的XML文件链接的也是代理文件，而在DaVinci Resolve中要对原始的CinemaDNG 4K素材进行调色，就必须先使用DaVinci Resolve进行套底，才能进行后续的调色工作.

11） 打开DaVinci Resolve新建一个项目，命名为“Color Grading”，在套底CinemaDNG 4K素材之前，先设置项目参数，单击DaVinci Resolve界面右下角的齿轮图标，打开项目设置对话框，设置时间线分辨率为3 840×2 160 Ultra HD，时间线帧速率为30.图像缩放调整选项卡中，输入缩放调整选择带裁剪缩放全帧大小选项.在导入XML文件之前，先把CinemaDNG 4K素材拖到媒体池中，然后选择导入AAF，EDL，XML菜单命令，导航到前一阶段在Final Cut Pro X中导出的XML文件，在加载XML对话框中不要勾选自动项目设置和自动将源剪辑导入到媒体池中.这样就在DaVinci Resolve中完成套底工作，重新链接到原始的CinemaDNG 4K素材并保留了在Final Cut Pro X中的剪辑信息.切换到调色页，打开视频示波器查看波形，顶部和底部存在不同程度的削波，可能会对后续的调色带来不利影响，如图2所示.

图2　默认波形图

由于这是一段具有较高宽容度的RAW素材，给后面的调整留下了较大的余地，在调色页单击Camera RAW按钮，把解码器由项目改为剪辑，剪辑解码器相关的一些参数都被激活，把色彩空间由REC.709切换为BMD Film，会看到整个画面变灰，示波器的波形也发生了一些变化，出现了更多的细节，矢量波形也向圆心收缩，表示整体的饱和度降低，如图3所示.接着提高画面的对比度，减少Lift，压低画面的暗部，增加Gain，提高画面的高光，增加饱和度，提高画面中色彩的鲜艳程度，如图4所示.

图3　色彩空间改为BMD Film的波形图

图4　Camera RAW参数调整后的波形图

调色完成后回批到Final Cut Pro X中进行精剪、添加字幕、转场以及添加音频等操作.切换到导出页，加载预设Final Cut Pro XML Round-Trip，这里可以采用较高的分辨率和编码质量，设置视频格式为QuickTime，编解码器为Apple ProRes 422 HQ，分辨率为3 840×2 160 Ultra HD，渲染完成后会根据源素材生成多个独立的文件以及一个XML文件，经测试渲染速度为18 fps左右.

在Final Cut Pro X中，导入前面生成的XML文件，进行精剪、添加字幕、转场以及添加音频等操作，最后根据实际情况输出成品，至此完成整个后期流程.

2　DaVinci Resolve一体化后期制作流程

在以往的后期剪辑调色流程中，调色软件通常要和非编剪辑软件结合起来使用来完成整个流程，随着DaVinci Resolve软件的不断升级更新，剪辑和调色工作都可以在DaVinci Resolve中完成.在DaVinci Resolve中完成剪辑和调色的一体化流程如图5所示.

在该流程中剪辑前面的步骤与上一个流程完全一致，这里不再叙述了.①在导出低码率代理文件以后，在DaVinci Resolve中新建一个项目，命名为“AllInOneEdit”，双击项目图标进入媒体页，单击DaVinci Resolve界面右下角的齿轮图标，打开项目设置对话框，设置时间线分辨率为1 920×1 080 HD，时间线帧速率为30，在媒体存储中导航到低码率代理文件所在的文件夹，把它们拖到媒体池中，切换到编辑页，新建一个时间线，对导入的低码率代理文件进行剪辑，导出剪辑信息.DaVinci Resolve套底回批主要使用的是AAF、EDL、XML这几种文件.AAF文件主要用于Avid Media Composer剪辑软件，支持多轨道和非均匀变速，但是它的支持范围较窄，只针对Avid平台.EDL支持的范围比较广，比较老的剪辑系统都支持EDL系统，但是EDL只支持单轨道和均匀变速，性能不够强大.XML支持Final Cut Pro、Premiere等剪辑软件，而且XML支持多轨道和非均匀变速，一般情况下首选XML文件.这里导出剪辑信息采用XML文件.②接下来同样是套底后进行调色，在DaVinci Resolve中新建一个项目，命名为“AllInOne Color Grading”，在套底CinemaDNG 4K素材之前，先设置项目参数，单击DaVinci Resolve界面右下角的齿轮图标，打开项目设置对话框，设置时间线分辨率为3 840×2 160 Ultra HD，时间线帧速率为30.图像缩放调整选项卡中，输入缩放调整选择带裁剪缩放全帧大小选项.在导入XML文件之前，先把CinemaDNG 4K素材拖到媒体池中，然后选择导入AAF，EDL，XML菜单命令，导航到前一阶段在DaVinci Resolve中导出的XML文件，在加载XML对话框中不要勾选自动项目设置和自动将源剪辑导入到媒体池中，这样就完成了套底工作.套底之后的调色工作与上一流程一致，在DaVinci Resolve的编辑页也提供了视频转场、字幕和音频特效功能，全部制作完成后切换到导出页进行渲染输出，至此完成DaVinci Resolve中的整个一体化后期流程.

图5　DaVinci Resolve一体化后期制作流程

3　结论

在测试环境为:硬件为Mac Pro，配置Cpu 3.5GHz 6-Core Intel Xeon E5，内存32 GB 1866MHz DDR3，显卡AMD FirePro D500 3072MB，存储为1 TB闪存.软件为OS X EI Captian 10.11.2，DaVinci Resolve Studio 12.1中，完成了CinemaDNG 4K素材的后期制作流程，其中第一套方案对于熟悉Final Cut Pro X等非编软件者比较适合，而第二套方案则把剪辑调色等工作集中在一个软件中完成，减少了从调色回批到非编软件的中间过程，如果硬件性能足够强劲，甚至可以省去生成代理文件的过程，可以有效地加快制作进程.

［1］ 戴敏利，王敏，周德富. 4K超高清摄像机功能特性比较研究［J］. 影视制作，2014（12）:41-45.

［3］ 戴敏利，刘畅，柯健. 专业级4K超高清摄像机特性分析及后期制作实践［J］. 苏州市职业大学学报，2015，26（3）:36-40.

［4］ 张宁，何潞申，董遇兴. 达芬奇（DaVinci Resolve）与调色的艺术［J］. 现代电影技术，2013（7）:26-32.

［5］ 陈晓雯. 浅谈数字调色系统在数字后期流程中的变换和发展［J］. 现代电影技术，2013（10）:15-17.

［6］ 李建新. 基于XAVC 4K格式的4K电视节目制作［J］. 广播与电视技术，2013（11）:36-39.

［7］ 李世萍. 4K超高清节目制播探索和实践—江苏广电总台4K新技术研究和应用［J］. 现代电视技术，2015（3）:50-55.

（责任编辑:李 华）

Design and Practice of the CinemaDNG 4K Video Post-production on Mac Platform

KE Jian，DAI Min-li，LIU Chang
（School of Computer Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China）

RAW provides a great space for the post-production of video， but there are some compatibility problems with different RAW formats supplied by different vendors. CinemaDNG is an open RAW format that provides a unified storage standard. The CinemaDNG 4K design on Mac platform is put forward and the implementation of the two production programs is carried out. It provides reference for cinema DNG 4K production.

4K RAW；CinemaDNG；post-production；workflow

TN948.41

A

1008-5475（2016）03-0034-04

10.16219/j.cnki.szxbzk.2016.03.006

2016-05-02；

2016-05-20

柯 健（1974-），男，江苏常熟人，讲师，硕士，主要从事计算机图形学及数字媒体研究.

柯健，戴敏利，刘畅.Mac平台CinemaDNG 4K视频后期制作方案设计与实现［J］.苏州市职业大学学报，2016，27（3）：34-37.