SMPTE DCP 技术国内放映市场适应性和新特性测试研究

高 峰 方捷新

(1.中央宣传部电影技术质量检测所，北京 100086)

(2.中国电影科学技术研究所，北京 100086)

1 Interop DCP 向SMPTE DCP 标准演进情况简述

1.1 标准制定情况和演进升级必要性

随着2009 年SMPTE DCP 基础标准的制定完善和相关标准的持续补充发展，作为数字电影放映的基础和关键介质，DCP 的标准化实施受到行业重视，Interop DCP 向SMPTE DCP 演进这一问题也被提上议事日程。定义SMPTE DCP 的顶层标准文档是SMPTE ST 429-2 DCP 操作约束(DCP Operational Constraints)。

Interop DCP 基于SMPTE DCP 的早期草案提案，于2004年付诸实施，为数字电影的推出做准备。由于SMPTE DCP 直到2009 年才最终确定，因此在标准化版本出现之前Interop DCP 是一种临时格式。虽然Interop DCP 为电影数字化做出了贡献，但其未实现标准化且工作组已不再继续维护后续文件，相比而言，SMPTE DCP 则是一套定义完善的标准。

Interop DCP和SMPTE DCP 格式的DCP 类型可简单由基于XML 的合成播放列表(CPL)中调用的命名空间根(Namespace Root)来识别。SMPTE DCP 使用SMPTE-RA.ORG 命名空间根，而Interop DCP 使用DIGICINE.COM。

1.2 演进升级存在的问题

由于Interop DCP 缺乏向后兼容性，且老旧设备不支持SMPTE DCP 的新特性，阻碍了行业向SMPTE DCP 演进。虽然两种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结构，且在字幕和音轨文件中也存在结构上的差异。

其中，在字幕方面，SMPTE DCP字幕跟踪文件是加密的，这是发行商的一项重要功能；但其字幕轨迹文件的结构与Interop DCP 对应文件差异巨大，导致DLP 系列1投影机(大多数集中在美国，国内俗称一代放映机)无法呈现SMPTE DCP 字幕轨迹文件。这种不兼容性可以通过在服务器中预渲染SMPTE 字幕来克服，新一代服务器和集成媒体模块(IMB)均可实现。

而在音轨文件方面，SMPTE DCP 依赖于服务器的音频声道定位(Audio Channel Routing)功能，该功能同样不受大量旧系统支持。因此，实际操作中SMPTE DCP 发行版只能绕过这一新特性，退回到互操作模式的音频打包。该解决方法要求使用SMPTE ST 429-2 DCP 操作限制(DCP Operational Constraints)的附录A 中的“信道配置4”，该配置被加入标准中也是为了行业测试之用。

1.3 欧美标准化组织和数字电影组织的检测和升级工作

2015 年开始，美国电影电视工程师协会(SMPTE)开始积极推行行业向SMPTE DCP 的演进。北美地区测试由电影电视工程师学会(SMPTE)、跨协会数字电影论坛(ISDCF)和美国影院业主协会(NATO)联合开展；经过多轮测试和升级，美国影院业主协会认为北美地区已具备全SMPTE DCP 发行条件，宣布自2019 年4 月9 日起，美、加影院将全面采用SMPTE DCP 格式发行，并鼓励所有影院做好全SMPTE DCP 发行放映准备。

图1 ISDCF 发布的测试包对比

跨协会数字电影论坛、欧洲数字电影论坛、法国声音图像高等技术委员会(The Higher Technical Commission for Sound and Images，简称CST)已设立专门网站，发布SMPTE DCP 测试包和测试相关内容。测试包由行业制作机构制作并发布，历次发布的测试包如图1所示。

其中Test Package B Version 2.1(行业简称BV2.1)是测试应用最广泛的DCP(相当于标准SMPTE DCP)，并被SMPTE 已发布的注册披露文档(Registered Disclosure Document)SMPTE RDD 52：2020数字电影打包—SMPTE DCP Bv2.1应用配置文件(D-Cinema Packaging—SMPTE DCP Bv2.1 Application Profile)引用，成为当前制作SMPTE DCP 的参考模板。该版本特点在于尽可能的支持了标准演进中提出的新特性，且迂回解决了声道定位问题，适应于当前欧美地区市场新老设备并存的情况。该文件包内包括情况如图2 所示，分别适用于5.1声道和7.1声道影厅。

图2 测试包文件名和UUID

图3 SMPTE DCP 测试内容

同时发布的还有测试表格(如图3所示)和测试演示视频，内容浅显易懂，在“是否能看到银幕上方右侧绿色字幕”“是否在耳机听到残障音轨”等问题后进行标记，从而供影院自测参照使用。该版本除测试SMPTE DCP 能正确下载、解包、解密、解码、播放外，还将测试3D 字幕和HI-VI辅助功能。其中HI-VI辅助功能是残障人士音频和字幕辅助功能，“HI”为+20db听力受损人群辅助功能，“VI”为视觉受损人群解说通道辅助功能。

截至2019 年4 月底，北美影院支持SMPTE DCP 标准的影院比例已超过90%。欧洲地区在欧洲数字电影论坛(EDCF)的推动下实施兼容性测试，结果显示，除波兰外，欧洲其他国家支持SMPTE DCP 的影院占测试影院的比例均超过90%。欧洲与北美相比，电影数字化发展相对滞后，因而设备对SMPTE DCP 支持率更高。

2 我国影院SMPTE DCP 适应性和新特性测试基本情况

2.1 测试素材和测试设备

测试以SMPTE/ISDCF 发布的“SMPTEDCP Test Material-Test content Bv2.1”作为测试素材，以测试中国市场放映服务器对SMPTE DCP 的适用性和新特性支持情况。

DCP具体内容包括：

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

参与本次检测的数字电影播放服务器基本涵盖目前中国市场使用中的典型产品，具体品牌型号如下：

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

2.2 测试过程

由于中国地区测试由电影技术专业人员进行，因此在检测结果方面，将ISDCF测试表格中为非专业人士设置的叙述性的问题，简化为测试服务器是否满足以下性能：

SMPTE/ISDCF DCP 测试包是否能下载至数字电影播放服务器；

SMPTE/ISDCF DCP 测试包是否能解包、解密、解码、播放；

是否支持SMPTE DCP新特性(3D 字幕，HIVI辅助功能)。

将测试素材分别下载至各品牌型号的数字电影播放服务器，并依次进行解包、解密、解码、播放和新特性测试。测试素材播放效果如图4所示。

图4 测试素材播放效果

2.3 测试结果

表1 分项测试结果

测试结果为，参与检测的数字电影播放器均能够成功下载、解包、解密、解码、播放测试素材，并且能够支持5.1和7.1声道状态下的HI-VI辅助功能和3D 字幕功能。具体如表1所示。

3 我国影院SMPTE DCP 适应性情况和未来发展对策

测试结果表明，中国放映市场在设备软硬件方面已可实现SMPTE DCP 兼容播放和基本新特性功能，已做好SMPTE DCP 大规模发行准备。对扩展帧率/高帧率的支持情况，一方面和服务器对高帧率的支持有关，另一方面也需跟进ISDCF 的更多测试素材，在未来完成测试；动感电影、沉浸式音频、高动态范围/广色域、多屏放映支持情况，将有待标准的进一步完善和专门品牌设备商的跟进、调试；其他新特性，如影院自动化系统等，目前在国内的应用并不广泛，但若后期获得相关检测素材，也可创造条件在影院进行检测。

对于制作端而言，目前打包软硬件设备均已支持SMPTE DCP标准，可通过选项完成和规范DCP打包，具体可参照SMPTE RDD 52：2020数字电影打包—SMPTE DCP Bv2.1 应用配置文件进行。未来在动感电影、沉浸式音频辅助数据标准完善后，也可完成相关格式电影的打包。