“东数西算”国家战略助力高新技术格式电影发展

傅若清

(中国电影集团公司,北京 100080)

1 引言

习近平总书记指出,当今时代,以信息技术为核心的新一轮科技革命正在孕育兴起,互联网日益成为创新驱动发展的先导力量,深刻改变着人们的生产生活,有力推动着社会发展。2022年1月,国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》,国家发改委宣布启动八大算力网络国家枢纽节点建设,建立高速数据中心直连网络,实施“东数西算”工程,构建以数据流为导向的新型算力网络,标志着我国互联网算力时代的到来。

文化与科技的深度融合是文化强国战略的重要支撑,“东数西算”国家战略已经正式实施,将有力支持和促进《“十四五”中国电影发展规划》宏伟目标的实现。影视产业如何搭上新算力时代的快车加速发展,构建具有影视产业数字化特征的云计算平台,加快推动影视产业由常规技术格式标准向高新技术格式标准转型升级,已然成为业界聚焦的热点话题。

2 适应“东数西算”国家战略,大力发展高新技术格式电影

“东数西算”通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,将东部算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动,当前已在全国范围内布局8个国家算力枢纽节点和10个国家数据中心集群建设。“东数西算”工程能够有效提升全国算力服务水平,优化通信网络结构,扩展网络通信带宽,降低上云用数成本,赋能各行业数字化转型升级与新技术落地应用。

面对互联网高速发展和新型算力网络时代的到来,中国电影人需把握电影技术发展的新趋势新特点,借力“东数西算”国家战略工程,准确把握高新技术格式电影发展需求,加快高新技术格式电影技术研发步伐,研制部署高新技术格式电影相关软硬件系统,推动新时代中国电影提质升级和高质量发展。

2.1 新型算力网络时代下高新技术格式电影发展需求

高新技术格式电影是在电影全面数字化基础上,综合运用电影前期拍摄和后期制作技术、工艺流程,在电影摄制端和放映端通过新型成像与显示技术(如新型CMOS图像传感器、RGB激光显示、LED显示等高新技术)实现的高质量电影画面和声音的呈现,包括3D、高分辨率 (HR)、高帧率(HFR)、高亮度、高动态范围 (HDR)、广色域(WCG)、沉浸式音频 (Immersive Audio)等新兴视听技术格式。这项电影技术和工艺从电影的源头做起,贯穿电影的拍摄、制作和放映全部环节,采用先进摄制技术、工艺流程与应用场景等,其中多项关键技术具有开拓性和创新性,能够提升电影摄制水平和特效质量,使电影不断提供视听领域的极致体验,代表电影摄制、放映技术的发展演进趋势,是电影超越自身的崭新赛道。

高新技术格式电影各个环节对数字化处理和云计算都提出了新的、更高的需求,希望通过本文对影视产业数字化时代云计算应用的专题探讨,为高新技术格式电影产业链发展与数字化处理及云计算应用找到产业结合点。

(1)高新技术格式电影拍摄素材大数据存储需求

高新技术格式电影拍摄通常采用高分辨率、高帧率拍摄技术,其间会产生大量高质量的拍摄素材,这对于大数据量素材线上线下存储与备份具有更高需求。

(2)高新技术格式电影大规模分布式渲染需求

相比于2K、24fps等常规技术格式电影,高新技术格式电影的图像信息数据量数倍或数十倍增长,后期制作涉及的三维模型渲染、特效合成、调色等环节需要更强大的算力支撑,需要实现大规模分布式渲染输出,进而提高高新技术格式电影的制作效率。

(3)高新技术格式电影远程协同制作需求

随着4K、3D、高帧率、高动态范围、广色域、沉浸式音频等新兴视听技术的发展与应用,高新技术格式电影的制作规模与技术要求不断提升,借助于云计算技术和高速互联网实现高新技术格式电影远程协同制作已成为技术发展的必然趋势。要实现“线下怎么用,线上就怎么用”,就需要通过大数据高性能计算、高效传输、分布式存储与共享等技术兼容电影行业的现有主流工具软件、资产及流程管理系统,实现多人异地实时分布式协同制作,还要符合国际主流影视制作安全版权标准。开展高新技术格式电影远程协同制作,需要至少高出目前5～10倍的数据计算、传输和存储。

(4)高新技术格式电影人工智能 (AI)母版重制需求

高新技术格式电影对于拍摄、制作、制版环节的工艺流程、配套设备和技术实现均具有较高要求。随着人工智能技术在计算机视觉领域的发展与应用,可基于深度学习(Deep Learning)算法、模型、大规模训练数据集、AI算力研发高新技术格式电影人工智能母版重制工艺,实现国内外优质影片在图像分辨率、动态范围、帧速率、色域等方面的增强扩展优化,有效提升影片图像质量,丰富高品质电影片源,使电影画面更加清晰、动作更加流畅、色彩更加艳丽、细节更加丰富。

(5)高新技术格式电影高效传输与行业数据运营监管需求

电影的发行需要传输大量数字拷贝数据,高新技术格式电影拷贝数据量更是相对于常规技术格式电影高出数倍或数十倍,对电影大数据存储和高效传输均提出了更高要求。此外,电影行业数据运营管理需要大数据存储、传输和计算。电影发行放映从胶片电影向数字电影转换之后,已经逐步建立了电影行业相关技术服务平台,当高新技术格式电影时代的到来,发行放映大数据将进一步整合,实现影院信息管理、影片内容传输、密钥授权分发、统计结算上报等功能于一体的服务,这些运营管理都将随之升级,将进一步加大数据存储、传输和计算的需求。同时,实现全国影厅座位图匹配核验,为制片方、发行方、院线、影院提供优质精准的服务,从而有效配合电影主管部门对行业实施规范化管理,也需要增加数据存储、传输和计算。未来基于上述庞大数据的存储、传输和云端应用,可进一步科学服务和有效规范电影市场。

2.2 “东数西算”为高新技术格式电影保驾护航

目前高新技术格式电影处于发展初期,并正在向打造完整产业链发展,“东数西算”这一大型国家基础设施建设工程为未来高新技术格式电影产业链的打造提供了基础保障,能够在电影产业发展中发挥重要支撑作用。在“东数西算”布局的算力枢纽节点建设影视行业云计算数据中心,可为高新技术格式电影制作提供充足算力资源供给、高速数据传输网络、分布式计算与存储系统,进而充分满足高新技术格式电影大数据量拍摄素材存储、大规模分布式渲染、远程协同制作、人工智能母版重制、高效传输与运营监管等业务所需的大数据存储、传输和计算的需求。另外,基于“东数西算”网络一体化、算力一体化、数据一体化统筹布局,高新技术格式电影离线渲染、母版制作、AI算法模型训练、数字资产云端存储备份等非实时性业务可在西部云计算数据中心处理;对于远程协同制作、影视行业数据运营监管等网络要求较高的业务,可在东部云计算数据中心处理。

此外,电影行业具有自身的工艺、技术、安全和管理等特点,在“东数西算”工程顶层设计和规划实施时,对于电影的应用需特别关注以下几个方面。

(1)数据安全性

电影创作是内容生产的过程,许多电影的制作都要投入大量的资金、人力和物力,因此电影创作过程产生的内容极其珍贵且极具保密性。创作产生的内容作为产品都将以数据的形式保存在创意、制作、传输、放映等各个环节,如果在任何环节出现数据丢失或泄露,将对电影的创作生产带来巨大损害,甚至是致命损失,尤其是一些大制作电影在放映前,制片方都会投入足够力量甚至雇佣专业保安公司运输电影素材和数字拷贝,并且在电影放映期间也时刻关注,目的就是防止电影映前泄露和盗版侵权。

(2)经济可行性

电影虽属文化产业,但产业的运作过程是市场化的,电影内容制作、发行和放映的各个环节都需要做出精准的财务预算以保障电影出品的可行性与投资回报的合理性,这样才能源源不断地吸引影片制作单位加入,进而创作出观众喜爱的作品。在电影技术带来产业变革的同时,需要平衡好技术的经济可行性,尤其是高新技术格式电影对电影整体品质的提升提出了新要求,必然带来电影素材采集、制作、传输等环节的数据量显著提升,大数据量处理所带来的影片制作和发行成本增加成为必须要考虑的问题,因此在数字化处理和云计算应用中为电影产业提供的服务要有较高的性价比,让电影人感受到技术便利带来优势的同时,又能够承担技术升级所需的支出成本,这样数字化的服务才能便于在电影行业推广和应用。

(3)技术可行性

为电影行业配置数字化处理和云计算工程要考虑技术端对接的可行性,庞大的数据运行和处理体系要与电影机构实现端到端的无缝联接。在数据计算和传输的整体平台建设上,需要充分考虑为电影产业数据传输提供充足带宽,同时也要为电影的跨地域、全球化协同制作提供上传下载的可靠速度。

2.3 CINITY高新技术格式电影放映系统实现卓越视听质量和观影体验为后续发展奠定了基础

“东数西算”国家战略工程能够有效解决高新技术格式电影大数据计算、存储、传输的需求,为高新技术格式电影的拍摄、制作、发行环节提供了重要的技术与平台支撑,由中国电影集团公司打造的CINITY 高新技术格式电影放映系统迄今已经实现了高新技术格式电影走向影院、面向观众的最终环节,为高新技术格式电影的全产业链条全部打通奠定了坚实的基础。

CINITY 高新技术格式电影放映系统于2019年8月推出,融合了4K、3D、高亮度、高帧率、高动态范围、广色域、沉浸式音频等7大电影放映领域的高新技术,能够支持4K/3D/120fps/1250Mbps内容解码播放,其中2D、3D 放映亮度分别达到36f L和20～28f L,这些技术的综合应用和关键技术的突破能使电影画面更清晰、色彩更绚丽、影像更流畅、细节更丰富、动作更连贯、声音更逼真,提升了影院的放映质量和观影体验,受到了国内外同行和观众的高度评价。

CINITY 高新技术格式电影放映系统的整体构架、方案和所有技术指标均由中影CINITY 设计并提出,为国有自主品牌,拥有核心技术知识产权。该系统不仅完全符合国际国内电影技术标准,而且在多项关键指标上明显超越现有国内外技术标准,其中几项核心技术指标全球首创并保持领先,CINITY 电影放映系统是党的十九大以来我国电影行业取得的重大科技创新成果。

中影CINITY 不断创新,陆续推出了适合中型银幕的CINITY 单机放映系统、适合科技场馆的CINITY Science系统、用于后期制作的CINITY 母版制作系统,与深圳帧彩公司合作研发出CINITY人工智能母版重置工艺 (CINITY AMR),建立了全程服务管理的CINITY Care体系,在北京建立了CINITY 电影母版制作实验室,在美国洛杉矶与Deluxe合作建立了CINITY 母版制作中心。目前正在开发CINITY 摄影机系统,正在构建CINITY 后期制作系统,正在组织研发CINITY LED 放映系统。

从2019年8月CINITY 放映系统推出至2022年6月,中影CINITY 共制作放映了127 部影片,其中12部高帧率 (120fps)版影片。国内30 余个城市的70 多家影院已安装了CINITY 放映系统。CINITY 影厅的票房产出是全国单银幕票房产出的2.5倍。CINITY 影厅产出的票房占比是其银幕在全国占比的2.36倍。CINITY 高新技术格式电影放映系统的推出得到了电影制片、制作和放映端的高度认可。

2.4 高新技术格式电影发展的充分必要性

(1)高新技术格式电影发展对于提高电影拍摄制作水平和带动电影产业整体升级非常必要

高新技术格式电影发展能够推动中国电影产业产出更多精品力作和高品质作品。通过高新技术格式在电影拍摄、制作、发行、放映各环节的广泛应用,能够推动电影摄制流程创新升级,有效提升电影的制作水平和技术品质,从而深化电影科技创新,支撑电影强国建设。

(2)高新技术格式电影发展对于促进中国电影产业提升国际影响力非常必要

高新技术格式电影是电影技术发展的新趋势。借助于“东数西算”工程在高新技术格式电影拍摄、制作、发行等环节的技术平台支撑以及中影CINITY 系统在高新技术格式电影放映环节的技术突破,中国高新技术格式电影技术发展能够一直走在世界前列,国际影响力会持续提高。

目前在高新技术格式电影放映环节,CINITY放映系统的多项技术指标和性能品质在世界领先,是目前全球唯一能够满足4K/3D/120fps高新技术格式电影播放要求的电影放映系统,能够充分展现高新技术格式影片的精彩内容,对未来支撑我国电影强国建设、文化强国建设具有重要意义。CINITY 系统的研发成功受到以好莱坞为代表的国际电影同行的关注,已经形成了一定的国际影响力。2019年9 月应李安导演要求,其执导的4K/3D/120fps电影《双子杀手》使用刚刚研发成功的CINITY 放映系统在美国好莱坞中国剧院举行全球首映式,好莱坞同行对CINITY 放映系统的放映效果给出了高度赞扬,在CINITY 放映系统刚刚进入市场推广之际好莱坞六大公司即确定打破对影院数量的常规限定,全部同意提供CINITY 版本影片。2022年6月23日,应卡梅隆团队和迪士尼公司要求,在西班牙巴塞罗那举办的欧洲电影博览会 (CineEurope)上,用CINITY 制版系统独家制作,用CINITY 放映系统独家放映了4K/3D/高帧率技术规格的《阿凡达》续作《阿凡达:水之道》的全新片段,其焕然一新的视听体验引领现场来宾身临其境地进入了绚烂的科幻世界。《阿凡达:水之道》制片人乔恩·兰道(Jon Landau)在片段展示后说,“我和导演詹姆斯·卡梅隆 (James Cameron)都希望我们的来宾能看到影片的最佳呈现,《阿凡达:水之道》在拍摄时选择使用3D、4K、高帧率拍摄,卡梅隆导演使用了新技术并且说它是专为最大的银幕和最身临其境的3D 效果而设计。因此在CineEurope放映系统的选择上我们也希望能真实还原导演的创作,将团队的努力最大程度呈现在观众眼前。CINITY 的放映技术规格和电影展现效果都是世界领先的,非常感谢中影CINITY 对此次放映的支持。”欧洲电影博览会主办方特别授予中影CINITY 特别技术成就奖,以表彰中影CINITY 不断突破创新,以高新电影技术引领电影业进入观影新时代所做出的卓越贡献。目前美国最大院线Regal正在与中影CINITY 洽商批量采购CINITY 放映系统,德国、西班牙、意大利等国也都在与中影CINITY 商谈购买安装CINITY 放映系统。CINITY 放映系统的国际影响力日渐提升。

(3)高新技术格式电影发展对于加快建立我国高新技术格式电影技术标准体系,优化完善电影产业链非常必要

高新技术格式电影的发展是不断实现关键技术重点突破和创新升级的过程,目前中影CINITY 已经制定并发布了企业标准 《CINITY 数字电影放映系统和影厅技术要求及测量方法》,《CINITY 数字电影发行母版和打包的技术要求》企业标准已完成制定即将发布,《CINITY LED 显示屏放映系统技术要求及测量方法》企业标准正在制定之中。高新技术格式电影的发展将能够有力推动LED 电影放映屏等新型显示技术的应用和发展,推动探索成熟的技术模式和商业模式,研发具有高性价比优势、能够可持续规模化推广的新型电影显示产品。

此外,高新技术格式电影的发展能够促进持续完善高新技术格式电影产业链,推动探索高新技术格式电影拍摄和制作的创新性技术,这主要包括:推动高新技术格式电影联合实验室的建立,完善高新技术格式电影拍摄、制作、制版环节的工艺流程和技术实现;联合国内国际领先的电影摄影机厂商研发符合高新技术格式电影拍摄需求的电影摄影机,突破高新技术格式电影拍摄环节的技术瓶颈,为推动高新技术格式电影的拍摄,特别是高帧率影片拍摄提供基础手段;开发高新技术格式电影拍摄前后期制作工艺流程,针对高新技术格式电影的广色域、高动态范围、高帧率等特性,结合电影行业在电影摄制领域形成的技术储备及经验,开发高新技术格式电影摄制工艺流程及相关数据格式,逐步形成高新技术格式电影拍摄前后期制作工艺流程。

3 结束语

“东数西算”工程为全国一体化算力网络建设的国家战略发展指明了方向,对于打造高新技术格式电影产业链具有重要促进作用。中国电影行业要紧紧依靠全国一体化算力网络建设的国家战略政策优势,积极抢占“东数西算”发展先机,在发展高新技术格式电影的道路上加快布局,持续发力,扭转影视产业算力低效率、碎片化态势,推进影视全产业链的云化与智能化升级,全面提升影视创作生产力,加强高质量、高水平影视文化产品的有效供给,满足广大人民群众日益提高的视听文化娱乐需求,在文化与科技的融合创新方面实现重要突破,为实现《“十四五”中国电影发展规划》确定的宏伟目标作出贡献,在文化强国建设中积极发挥引领示范作用。