dtcinema

Назад
Вперёд
Группа в контакте
F.A.Q.
О журнале
Главная
Контакты
Карта сайта
Главная

01.02.10

Переход на цифровой кинематограф неизбежен

В начале появилось немое кино, затем звуковое кино и Technicolor. Трехмерное (3-D) кино дебютировало в 1950-х годах, в 1970-х познакомило нас с круговым звуком системы Dolby Surround. И уже в 2002 году очередной вехой и перспективой для будущего явился фильм Джорджа Лукаса «Звездные войны. Эпизод 2. Атака клонов», полностью снятый в цифровом стандарте. Кинематограф продолжает экспериментировать с новинками технологий, постепенно внедряются цифровые методы кинопроизводства и демонстрации фильмов. В данной публикации, основанной на материалах дискуссии, проведенной в рамках выставки IBC2004, в популярной форме описаны основные отличия цифрового кинематографа (ЦКМ) от традиционного пленочного кинематографа, приведены краткие сведения об используемых стандартах ЦКМ и применяемом оборудовании; рассмотрены экономические аспекты внедрения ЦКМ.

Применение усовершенствованного ТВЧ-оборудования и проекторов для воспроизведения цифрового контента приводит к получению изображения более высокого качества по сравнению с традиционной съемкой на 35-мм кинопленку.

Видеокамеры для цифрового кинематографа

В соответствии с терминологией, принятой SMPTE, электронный (цифровой) кинематограф условно делится на две составляющие: Е-cinema (электронное кино) и D-cinema (цифровое кино). В то время как D-cinema относится к самому высококачественному цифровому представлению художественных кинопроизведений, Е-cinema относится к производству и воспроизведению киновидеоматериалов, получаемых при цифровом процессе производства или при переводе материалов с 16-мм или 35-мм кинопленки в цифровую форму. К Е-cinema относят проекцию или воспроизведение электронными средствами видеоматериала (контента) любого типа: художественных фильмов, спортивных событий, кинохроники, рекламы.

Шкала качества для крупноформатной электронной проекции простирается от DV-стандарта до цифрового мастер-оригинала: часть этого диапазона, от DV до ТВЧ, занимает Е-cinema, а другую часть диапазона, от ТВЧ до цифрового мастер-оригинала (с разрешением 4 К), занимает D-cinema. От обычного телевидения и домашнего кино Е-cinema отличается содержанием и «жизненностью» представляемого материала, а более высокое качество изображения, демонстрируемого на большом экране и сопровождаемого круговым звуком стандарта 5.1 и даже 7.1, является самым большим преимуществом D-cinema перед Е-cinema.

В таблице представлена условная классификация цифровых киновидеоматериалов, демонстрируемых на экранах ТВ-приемников и киновидеотеатров.

Варианты цифрового кинематографа
КатегорияПрименениеСтандартыТиповое оборудование
проекторыустройства воспроизведения
D-cinema Художественные фильмы Разрабатываются SMPTE и другими организациями по стандартизации Принятые для студий, c высокой яркостью, с параметрами, требуемыми для кинозалов Сжатие, принятое на студии. Обычно скорость передачи данных выше 30 Мбит/с
Е-cinema Независимые и альтернативные видеоматериалы Устанавливаются изготовителями и рынком Проекторы высокой яркости и высокого разрешения, со световым потоком выше 4000 ANSI лм Любое сжатие, включая ПО, работающее на платформе ПК. Скорость передачи данных 4…20 Мбит/с
Предварительный показ Реклама перед сеансом Устанавливаются особо От дешевых служебных проекторов до проекторов среднего ценового диапазона типа домашних театров. Световой поток обычно не превышает 4000 ANSI лм Качество DVD. Любое сжатие, включая ПО, работающее на платформе ПК

В последнее время наметилась тенденция перехода к качеству демонстрации, больше отвечающему D-cinema, чем Е-cinema, главным образом, за счет разработки и освоения массового выпуска высококачественного проекционного оборудования (цифровых проекторов, плазменных и ЖК-экранов большого размера) и видеокамер, позволяющих получать видеоматериал соответствующего качества, значительного повышения качества перевода кинофильмов с кинопленки (с сохранением четкости негатива-оригинала — 4…5 К — в электронной копии).

Стадии цифрового кинопроизводства

Чтобы оценить потенциальные возможности цифрового кинематографа (ЦКМ), необходимо рассмотреть основные этапы кинопроизводственного цикла:

  • производство;
  • распространение;
  • кинопоказ.

Производство

В творческую задачу выпуска кинопродукции вовлечены как киностудии, так и независимые продюсеры. Производство тесно связано с распространением (доставкой) киновидеопродукции, и во многих случаях они неотделимы друг от друга.

Распространение

Распространители несут ответственность за маркетинг и физическую доставку кинофильмов в кинотеатры. Кроме того, они реализуют фильмы на вторичном рынке, где поглощается основной объем кинопродукции. Исторически сложилось так, что распространители получают 50% доходов от продаваемых на сеансы билетов. В последние годы круг распределения кинопродукции значительно расширился, что в значительной степени обусловлено увеличением числа экранов, а результатом является более быстрая окупаемость кинофильмов. Недавно проведенными исследованиями было установлено, что распространителям достается около 55% доходов, получаемых кинематографом.

Кинопоказ

Прокатные организации демонстрируют фильмы населению, продавая билеты (доходами от которых делятся с поставщиками) и имея налоговые льготы (их доходы при этом растут).

Рис. 1. Общая схема ЦКМ

Общая схема ЦКМ представлена на рис. 1. В левой части показаны источники киновидеоматериалов, передаваемых на экраны кинотеатров (правая часть). В средней части показан сервер (с локальным или дистанционным управлением), через который материал передается для демонстрации зрителям.

Достоинства D-cinema

D-cinema обладает целым рядом достоинств, позволяющих ему занять ведущую роль в современном кинематографе:

  • Высокое качество кинопоказа.

    Основными привлекательными чертами D-cinema являются чистота и четкость изображения, что приводит в восторг обычного кинозрителя. Кроме того, если при копировании 35-мм кинопленки наблюдается ухудшение качества изображения, то при цифровом методе копирования качество остается на исходном уровне, не претерпевая сколько-нибудь заметных изменений.

  • Отсутствие необходимости печати копий фильма.

    Установлено, что ежегодные расходы на печать копий кинофильмов в США составляют 700 млн долларов. Сюда входит стоимость кинопленки и расходы на ее химико-фотографическую обработку (ХФО). При переходе на ЦКМ студии и поставщики кинофильмов будут иметь солидную экономию, так как исключаются расходы на кинопленку и ХФО.

  • Качество изображения остается неизменным.

    Копия фильма на пленочном носителе (как правило, на 35-мм кинопленке) является универсальным стандартом. Недостатком кинопленки является постепенное ухудшение качества в процессе использования, появляются царапины и пятна. При цифровой проекции эта проблема исчезает. Кроме того, система ЦКМ обладает более точной системой контроля.

  • Новые пути получения прибыли.

    Цифровая проекция позволяет в кинотеатрах показывать «живые» репортажи со спортивных площадок, прямые трансляции концертов и других массовых мероприятий. Кроме того, при цифровой проекции повышаются качество и результативность местной рекламы.

  • Стоимость доставки контента может изменяться.

    В системе современного кинематографа поставщики требуют, чтобы копии были заказаны заранее, а стоимость доставки, как правило, является постоянной величиной. При доставке цифровой копии стоимость является переменной величиной. Если копия художественного фильма может быть получена в цифровом виде, киномеханик может демонстрировать одну копию фильма на нескольких экранах или даже в нескольких кинотеатрах одновременно. При спутниковом распределении доставка фильма осуществляется по схеме: из одной точки в несколько мест. Согласно данным, опубликованным компанией Boeing, один фильм можно одновременно демонстрировать в 10…15 кинотеатрах, не неся при этом убытков.

  • Дистанционный мониторинг.

    Кинофильмы в цифровом виде, хранящиеся на удаленных видеосерверах, могут демонстрироваться на экранах кинотеатров (в соответствии с предварительно составленным расписанием) с помощью сети и с дистанционным управлением кинопоказом.

Стандарты и форматы ЦКМ

Для воспроизведения цифровых фильмов в кинотеатрах необходимо иметь согласованный способ доставки данных. Подобно тому, как должен быть определенный формат текстового процессора для распознавания и точного отображения цифрового документа на экране компьютера, цифровые кинофильмы также должны храниться в соответствующем стандарте. В настоящее время имеется четыре типа стандартов файла, которые занимают лидирующее место в области цифровой проекции. Понятно, что если цифровой кинематограф становится повсеместно доступным, требуется использовать общие форматы файлов, общие технологии сжатия, шифрования и цветового кодирования, поддержания высокой четкости изображения на экране.

Вот эти стандарты:

  • ABSDCT (Adaptive Block Size Discrete Cosine Transform — дискретное косинусное преобразование с адаптивным размером блока) фирмы Qualcomm. ABSDCT, — это алгоритм сжатия. Фирма Qualcomm, хорошо известная благодаря разработанной ею технологии сотовой телефонной связи СDМА, является новичком в развлекательной отрасли. Алгоритм сжатия ABSDCT был разработан в начале 1990-х гг. и предназначался для правительственного применения, а сейчас начинает внедряться на профессиональном кинорынке. Главная идея, заложенная в алгоритм АBSDCT, — получить эффективное сжатие для областей изображения с высоким местным контрастом или сложной структурой. Этот стандарт противостоит различным версиям стандартов MPEG и JPEG, использующих метод DСТ (дискретного косинусного преобразования) для блоков фиксированного размера (обычно 8×8 отсчетов, или пикселов). Алгоритм сжатия ABSDCT делит кадр на блоки разного размера в зависимости от «активности» областей изображения;
  • WM9 — кодек Microsoft Windows Media 9 Series. Этот новейший стандарт компрессии позволяет сжать файл с киноматериалом до 1/10 того размера, который имеет файл со сжатием MPEG-2, с одновременным поддержанием высокого качества изображения и звука. Windows Media 9 серьезно рассматривается в качестве стандарта сжатия, который будет широко применяться в цифровом кинопроизводстве. Дополнительное сжатие позволит разработчикам систем ЦКМ использовать имеющиеся системы хранения данных, в том числе компьютерные, и обеспечит доставку кинофильмов с меньшими затратами;
  • Quvis Quality Priority Encoding (QPE) представляет собой алгоритм сверточного (волнового) сжатия. Он предусматривает волновое преобразование всего изображения в частотную область. В соответствии с данными, опубликованными компанией QuVis, сверточное кодирование более эффективно благодаря волновому преобразованию всего изображения, а не блоков 8×8 пикселей;
  • профиль MPEG-2 HD является частью наиболее широко известного пакета стандартов, принятых в настоящее время в вещательной отрасли. Стандарт MPEG-1 применялся для получения достаточно хорошего качества изображения при скоростях потока до 1,2 Мбит/с. Широко используемый стандарт MPEG-2 обладает большими возможностями и является универсальным при разных скоростях передачи данных. В ЦКМ некоторые представители этой группы стандартов гарантируют получение изображения очень высокого качества и одновременно высокой четкости, что необходимо для использования в современном кинопроекционном оборудовании. Необходимо отметить, что MPEG-2 может применяться в секторе ТВЧ. По-видимому, эти особенности являются потенциальной гарантией длительного использования этого стандарта. В ЦКМ используется разновидность MPEG-сжатия, обозначаемая High Profile @ High Level или MPEG-2 НР@HL.

Разрешение киноизображения, заключенного в виде файлов, составляет 1920×1080. Поддерживается несколько скоростей смены кадров, включая 24 кадра/с.

Комитеты по стандартизации медленно принимают новые стандарты, но если стандарт принят, то он сразу начинает внедряться, обеспечивая взаимную совместимость серверов и декодеров, выпускаемых различными изготовителями. Открытые стандарты обеспечивают передачу, получение, декодирование и отображение видеоматериалов (включая «живые» репортажи и материалы, не предназначенные для демонстрации в кинотеатрах) с помощью одной системы, распространенной более широко, чем другие. В широком смысле в настоящее время стандарт MPEG-2 является единственным реальным способом кодирования данных в кинопромышленности.

Системы воспроизведения

Система воспроизведения ЦКМ должна подходить для обработки различных типов хранящихся материалов, а также для онлайновой доставки видеоматериалов. Диапазон типовых конфигураций таких систем довольно широк и простирается от обычного кинотеатра с одним небольшим экраном до мультиплексов с 20-ю экранами, оснащенных центральным автоматическим управлением. Если тракт передачи файлов управляется через сеть, то график кинопоказа и управление техническими средствами могут быть оптимизированы, а размер прибыли заметно увеличен.

Модули декодирования для ЦКМ

Модуль декодирования находится в сердце системы воспроизведения ЦКМ (рис. 2). Этот модуль несет ответственность за воспроизведение сжатых ТВЧ-файлов. Воспроизведение киновидеоматериалов (при дистанционном управлении или согласно расписанию) выполняется при большой скорости передачи данных прежде всего для того, чтобы получить изображение высокой четкости и высокого качества, необходимое для заполнения всей площади большого экрана. В таком случае требуется использовать ТВЧ-декодер профессионального класса, способный обрабатывать цифровое видео на самом высоком уровне взаимодействия с различными видеопрограммами (при помощи интерфейса HD-SDI) и одновременно обеспечивать синхронное воспроизведение цифрового звука.

Рис. 2. Модуль декодирования для ЦКМ

Семейство устройств Optibase VideoPlex HD предназначено для воспроизведения ТВЧ-видеопотоков стандарта MPEG-2 и идеально подходит для высококачественного профессионального ЦКМ и презентаций высокой четкости. VideoPlex HD в продвинутой конфигурации позволяет иметь на выходе ТВЧ-видео 80 Мбит MPEG-2. Благодаря этой особенности VideoPlex HD является идеальным оборудованием для ЦКМ, когда при кинопроекции художественных фильмов необходимо поддерживать высокую скорость передачи данных. При использовании VideoPlex HD SDI с аудиокабелем AES/EBU для звуковой системы 7.1 имеется возможность пропускать до 8 несжатых аудиоканалов (или 4 стереоканала).

Кроме устройств VideoPlex HD фирма Optibase Ltd выпускает высококачественное и рентабельное оборудование, предназначенное для подготовки и доставки цифровых аудиовизуальных MPEG-данных по широкополосным сетям. Фирма предлагает широкий диапазон продукции, предназначенной для разных применений, например для «видео-по-требованию», потоковой передачи видеоданных в реальном времени, архивирования цифровой видеоинформации, дистанционного обучения, бизнес-ТВ. Имея основное представительство в Израиле, фирма открыла филиалы в США, Австрии, Франции, Японии и Китае. Продукция фирмы реализуется в 40 странах.

Проекция цифрового киноизображения

Проекция киноизображения в системах ЦКМ в настоящее время осуществляется двумя способами, реализованными в оборудовании DLP (Digital Light Projection) и D-ILA (Digital — Image Light Amplifier). Основным элементом оборудования DLP является микрозеркальное цифровое устройство (DМD), созданное фирмой Texas Instruments. Система DLP является конечным звеном, позволяющим отображать цифровую визуальную информацию. DLP-технология предложена в качестве подсистемы или «инструмента» для лидеров рынка оборудования в потребительском, деловом и профессиональном секторах кинопроекционной отрасли.

Микросхема системы DLP выпускается только тремя владельцами лицензии: Barco, Christie Digital Systems и Digital Projection. DLP имеет три преимущества перед современными проекционными системами: отсутствие шума, высокое качество четкого изображения с цифровой шкалой серого и высокое качество цветовоспроизведения. DLP-технология эффективнее конкурирующей ЖК-технологии отображения, так как первая основана на отражающем устройстве DМD и не требует поляризованного света. Наконец, близкое размещение микрозеркал способствует проецированию видеоизображений без заметных границ переходов с максимально возможным в настоящее время разрешением.

Основным преимуществом системы D-ILA является возможность интеграции пикселов наивысшей плотности, что позволяет воспроизводить изображение высокой четкости. Кроме того, даже при высоком разрешении практически отсутствует снижение светосилы и возможен выход очень большого потока света. Так как система D-ILA дает высокий выход света и высокую четкость изображения, она отвечает всем требованиям, предъявляемым к рабочим параметрам проекционной техники. Более того, технология D-ILA предлагает дополнительные преимущества, в частности более высокую контрастность изображения.

Сегодняшние цифровые кинопроекторы включают устройства изменения размеров. Исходное разрешение установленных проекторов обычно составляет 1280×1024, но на практике цифровые кинофильмы доставляются с разрешением 1920×1080, то есть выше, чем дает проектор (в будущем станет возможным передавать изображения более высокой четкости). Проектор передает изображение более высокой четкости посредством изменения размеров изображения с регулировкой до его первоначального разрешения.

Экономические аспекты ЦКМ

При внедрении системы ЦКМ необходимо провести экономический анализ рентабельности инвестиций. В настоящее время инвестиции, связанные с доставкой киноматериала, можно разделить на две части: расходы на создание инфраструктуры (покупка проекторов) и расходы на доставку (печать кинокопий, отгрузка, перевозка, страхование и т. д.). Сегодня при распределении киновидеопродукции студии сотрудничают с одной из больших компаний по обработке кинопленки (Technicolor и Deluxe) для того, чтобы получить копии кинофильма. Эти две компании закупают кинопленку у фирм Kodak, Fuji и AGFA. Затем с промежуточного негатива делаются копии, чтобы оставить нетронутым первоначальный негатив. При этом платят около $0,12 за 1 фут кинопленки ($0,4 за 1 м). Длина обычного кинофильма составляет около 10 тыс. футов (3000 м), что обходится в $1200 за одну копию фильма. В эту стоимость не включены расходы по перевозке, страхованию и оплате киномеханика. Как правило, 2…3 тыс. копий фильма, создаваемых для проката в США, составляют среднюю стоимость тиражирования одного фильма, выражающуюся в сумме $2,4…3,6 млн.

Так как киноматериал в ЦКМ доставляется в цифровом виде, цифровые кинокопии размножать не требуется и поэтому расход средств заметно сокращается. Наиболее перспективным способом является спутниковая доставка данных, особенно выгодная для широкого рынка пользователей. Достоинства передачи файлов, в противоположность их передаче на фиксированном носителе, состоят в том, что, используя ту же инфраструктуру, можно демонстрировать на экране «живые» события, что способно принести дополнительную прибыль. При использовании схемы передачи из одной точки к нескольким точкам расходы на передачу данных будут относительно низкими, в среднем $1000 при одновременной доставке кинофильма в 10…15 кинотеатров (стоимость проекторов в расчет не берется).

В соответствии с отчетом, опубликованным компанией Credit Suisse Equity Research, кинотеатры, инвестирующие средства для покупки сервера воспроизведения и цифрового проектора, могут вернуть свои затраты в течение трех лет. Расчеты были сделаны для многозального кинотеатра, в котором за один год будет демонстрироваться порядка 15 новых художественных фильмов.

Заключение

ЦКМ сочетает все позитивные достижения, появившиеся в цифровом видео в течение последнего десятилетия. Имеется договоренность об использовании MPEG-2 в производстве цифровой видеопродукции и в вещательной отрасли. Вещательная отрасль уже приняла и внедрила этот стандарт. Успех MPEG-2 обусловлен широким распространением этого формата и тем фактом, что лидеры промышленности на базе прошлого опыта признали, что переход к ЦКМ приводит как к получению более высокого качества изображения, так и к экономии средств. Так что почва для внедрения ТВЧ и ЦКМ хорошо подготовлена. Переход от кинопленки к цифровому стандарту обеспечивает проекцию изображений более высокого качества и в то же время предлагает значительное сокращение расходов на производство и распределение копий фильма. Поэтому нужно лишь время, чтобы кино полностью перешло на цифровой стандарт.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить