BIRTV2009索尼中国专业系统集团技术总监王亚明:影视制作技术的新发展

2009-08-25 23:39:00来源:DVBCN数字电视中文网 热度:

2009年8月26-29日,由国家广播电影电视总局主办,中央电视台承办的第十八届北京国际广播电影电视设备展览会(BIRTV2009),在北京中国国际展览中心举行。DVBCN数字电视中文网做为本届展览会的支持媒体,将系统播报本次展会的盛况。8月25日,BIRTV2009主题报告会在北京国际饭店举行,DVBCN数字电视中文网全程同步语音直播。下面是索尼中国专业系统集团技术总监王亚明BIRTV2009主题报告会讲话全文:

索尼中国专业系统集团技术总监王亚明

王亚明::各位领导,各位专家下午好。非常感谢大家坚持到现在,我是最后一个发言。我发言的题目是《影视制作技术的新发展》。


现在我们经常说的是高清,不过我们现在要站在高清的起点上,向远处看,就是看高清今后向什么方向发展。我们在过去几年当中,在中国讨论最多的是怎么提高工作效率,怎么用网络化实现高清制作。我们现在要展望一下,现在大家看到的就是我们说的传统的高清的制作设备,主要指的是摄像机,摄录一体机,切换台,录像机等等的设备。那么在这些设备的基础上,在今后发展向高清、再向前发展的话,我们认为会有这样几个方面。

首先是更高的分辨率,就是比现在的高清还高。
另外要提高质量更重要的一个方面,就是色域和动态范围,还有带宽,还有高帧速率,现在谈论非常热的就是3D,就是叫做多视点的拍摄和显示,要想实现高分辨率,要得到更高的像素。我们现在更高分辨率叫做UDTV,要想实现更宽的色域,实际上在摄像机的成像期间,要做努力,做开发。
下面我详细地向大家汇报一下,在各个方面索尼取得了哪些进展。


我们先从分辨率开始。


我们现在说的高清的分辨率,2K,差不多标清是高清分辨率的5倍,那么在电影来说,一般我们叫做2K的水平分辨率是2048,这是数字影院的一个分辨率,垂直方向是1080,和电视是一样的。在技术进步之后,在各个时代,其实电影和电视采用的很多技术是相似的。所以我们把电影和电视放在一块说。那比高清更高的高清,一种叫做4K,还有一种叫做8K,我们都叫UDTV。那么在电视来说,4K电视是指3840×2160,4K的分辨率是2K分辨率的4倍。产品来说,在最近几年的展会上,大家可以看到,有很多厂家展出了3840×2160的分辨率。那么8K,在电影来说,指的就是4096×2,对电视来说,水平方向是1920 4倍,这个还没有产品。我们的标清时代,看高清是5-6倍的数据量的增加。那么从4K看2K,是4倍。从8K看4K,又是4倍。那么是不是真的这么高的分辨率呢,这个问题我们可以以后再谈。但是高清今后发展的一个方向,就是从现在的1920、1080再增加像素。


那么以上谈论的是分辨率往上怎么,是要脱离现有的高清技术标准,要制定新的技术标准。


我们现在看看在现有的高清框架之内进行的努力。
首先我们看看更宽的色域。在标清时代,高清来说,有一个ITU-R709,电视,标清NTSC,PAL,SMPTE C。大家可以看到,右边的这个图是色域,灰色的部分大家可以看到是数字影院模板,就是DCDM的色域,明显的要比高清电视的色域要大一些,尤其是绿色的。我们看看黄色的区域,这个就是典型的柯达数字彩色负片色域,我们看看这个索尼色域,这个色域已经有一些部分已经超过了我们人眼能够看到的彩色范围,大于彩色负片的色域,大家知道现在的色域有很多标准的,你用宽色域去拍,你用矩阵的方法可以模仿一个窄色域。那么把这个色域展开,是提高图像质量的一个方向。


我们看看提高图像质量的另外一个方向,一个是RGB S-Log制作。还有一个是带宽,还有一个非线性的处理方式。在索尼的F23和F35里面,还有最新的今天上午发布的得了大奖,SLW9000的,都采用了目前记录码流最高的HDCAM-SR记录格式,可以达到RGB4:4:4全带宽记录。实际上我们电视大家知道,在广播还有发行的时候,只是需要4:2:0,彩色的分辨率在水平垂直方向,在制作的时候,高质量的电视节目一般是:4:2:2的制作,有一些高质量的节目,要做特技,这个时候需要一个像素一个像素的运算,所以需要RGB的全带宽,最新的一个流行趋势,高质量的节目,后期制作要通过非常多的调整和造色,这个时候RGB可以保留更大的制作能力。


我们看看拍摄,索尼的不管是单片的,F35的摄像机,还是三片的F23等等,在拍摄的时候,红、绿、蓝的像素分别是1920×1080,三片的RGB的分辨率是完全相同的,如果用戴尔的色片,需要经过后期的运算才能得到每个像素的RGB,所以它的RGB的分辨率,有效的信息量不一样的。首先保证拍摄的时候,RGB分辨率是一样的。记录的时候,我这里有一个示意图,左边是每一个像素里面有三个分量,就是RGB的分量,如果RGB4:4:4的记录的话,每个像素里面都有RGB三个基础分量,如果4:2:2记录的话,每个像素里面有Y,Y是通过矩阵的方式通过RGB得到的,那么蓝色叉和红色叉都是隔一个像素才有,这个黑色的地方就是不传输、不记录的部分。所以从这个角度来看,如果做复杂特技的话,确实需要4:4:4的RGB的记录方式。


我们再看看4:4:4逐行和4:2:2:隔行的区别,实际上这个信息量又少了一半,所以说4:4:4在拍摄的时候,可以取得最多的信息量。
另外一个图像的组成部分,是更大的动态范围。电影来说就是宽容度。早期的摄像机,或者现在的摄像机,一般的动态范围可以达到多少呢,宽容度达到10-11档光圈,11.5至12.5档光圈。比如说F23,F35,总的宽容度可以达到11.5-12档光圈。就是最高可以达到5千米的拍摄,可以拍到5千米的光比。就是说最亮的部分和最暗的部分都有层次。拍摄的时候可以拍摄到这么多的光比,记录的时候,如果按照量化来说,我们现在的标准记录、传输只有[FS:Page]十个比特,如果十个比特记录这么宽的动态范围怎么办,红色的是我们传统的电视伽玛,蓝色的是对数伽玛。0-100是对数的响应,但是电视伽玛百分之百在往上的话是用的拐点策略。所以分配的资源比较少。如果对数伽玛完全模拟人眼的特性。


我们一般电影行业,对数伽玛叫做数字底片,它的反应和数字底片的反应是一样的。

那么三种处理方式,一种是线性的,最简单,需要的资源最多。一种是非线性的,对数伽玛。用电视伽玛,10比特的话,可以达到电视14比特的资源。因为在显象管上,就是像2.2或者2.6伽玛的显象管,要像正常的对出彩色,必须用这种,如果直播的话,必须用电视伽玛,如果拍摄以后再制作的话,这个叫做色度空间管道,什么意思呢,就是说我们拍摄的时候相当于一个管子,这个管子粗的话,传出的资源多,制作的时候,我们这个管道粗细是有限的,我们只有十个比特的资源可以用,这个时候我们把它分成两个部分,一个部分是拍摄的时候色度空间、彩色空间,一个部分是制作的工作时候的空间,工作的时候最好的质量就是说用十个比特的对数,来实现14比特的线性需要。我们前期不管是线型,还是对数、还是电视的拍摄的,我们都可以转换到对数的空间来制作,这样的话我们十个比特可以实现高质量的制作,而且从亮到暗都没有什么损失。如果要达到同样的质量,要用线性的话,现在有一部分非线性的设备,他们采集之后要转为线性处理的,要转成14比特,需要更多的资源。最后调色师来说,要想看到对数伽玛的结果,要做一个转换。


如果用对数伽玛来拍的话,看到的图片很闷,黑的不黑,白的不白,发黑。在电视上看,这个是彩色的。经过校色之后,可以保持尽可能多的暗部和亮部的信息。
我们再谈谈提高质量的另外一个方向,就是更高的分辨率。一种是1080I,一种是720P。如果是1080I,静态分辨率高,但是动态分辨率还是勉强的。但是如果是720P,可能动态高了,静态又低了。如果1080/50P(60P)可以保证两者同时实现。而且配置了相应的接口。比如说你买一个蓝光的光盘,原始的素材都是24P的,如果再这种平板电视或者投影机看的话,可以看到图像质量非常好的话。现在的游戏机,PS3,本身已经支持1080/50P的这种扫描速率了。另外一个好处是如果你做得是1080/50P或者60P的母带的话,你可以转换成1080I,或者720P,可能比这个制作的要好。


那么在这种转播车,演播室也好,还有新的大楼布线也好,也考虑支持50P或者60P,3G的传输。1080/50P或者60P的制作,主要是体育制作者非常关注。就是可以带来更震撼的现场感。日本在2010年要停止模拟的电视播出,同时要实验播出1080/60P的,是卫星的。为了支持这种更高分辨率的制式,索尼推出了一系列的设备。这些设备可以升级到支持1080/50P(60P)的接口的。


上次数字论坛的时候,3D的接口实际上有两种影射的方式,一种LEVEL A和LEVEL B,可以把A和B信号交替传输,那么现在支持LEVEL B的接口有很多公司都支持。
下面介绍一下,能够实现上述我说的更高质量的制作武器,就是今天上午我们获得了BIRTV的产品大奖,叫做HDCAM-SR摄录一体机,是目前世界上摄像图像最好的摄录机。是目前HDW-F900/F900R的继任者。HDCAM-SR摄像录像一体化机型,与早期的HDW-F900体机、重量相同。与F23+SRW-1相比重量减轻了40%。
最后我们谈一下高清和后高清的发展。


实际上现在所说的3D,就是两只眼睛看的,必须戴眼镜看的这种。我头要动的话,看到的总是不一样的。现在做不到,现在就是两个视点的。真正进入到商业应用的就是数字影院。现在全球3D影院越来越多。目前家庭来说,就是3D游戏和3D光盘。在国外已经开始实验做电视的3D直播。比如说直播的NBA的篮球赛,或者足球,或者美式橄榄球,或者流行音乐的演唱会,用3D直播。


索尼没有专门生产3D的摄像机,索尼跟这些生产3D器材的厂家进行合作,用他们的器材装上两台摄像机,来进行3D拍摄。索尼和北京电影学院的3D实验室合作,用他们的器材加上索尼的两台摄像机,做了一个3D的实际摄像演示。大家可以到我们的展台实际体验一下。


那么在放映方面,我们索尼上午也得了一个大奖。目前市场上都是放一只左眼,再放一只右眼,这种方式实现的。索尼用同一个芯片,然后用两个镜头同时放映出来,两只眼睛都是同时可以看到图像,不会出现那种看3D产生的眩晕感。是目前市场上放的最好的3D的系统。这个图是整个索尼的支持3D 的所有的产品。包括切换台、录像机、放映机,有些东西是需要加软件升级的,升级以后可以支持3D制作了。


那么录像机来说,我们是有一个产品,刚才说的HDCAM-SR,一台磁带上可以记录两个双码流。可以作为一个3D制作的存储设备。那么在BIRTV展会上,我们实际上放了一个目前世界上第一台制作3D制作的切换台,可以把两路左右眼的信号同时联结在一起进行操作,而且这个切换台上,可以进行调整。一般的切换台做一个键只是上一个字幕,而且做特技转换的时候,有软件可以防止视点的冲突。我们这个展会上有录像机放的信号,还有摄像机的信号,大家可以在我们的展厅上体会。具体的展会上,我们用的是一台3D的放映机。在展会里面,大家既可以看到其他公司做好的3D节目,也可以看到现场的实拍的3D的图像。

这是以上介绍的是索尼的3D制作。

我们野外操作的话,我们有一个摄像机,可以同时记录两只眼的码流。然后可以用我们的摄像机,可以上传到工作站上,因为他们都有支持3D制作的软件,可以实现3D拍摄的后期合成。

以上我介绍了未来高清电视发展的几个不同的方向。
非常感谢大家听我的演讲。谢谢!


责任编辑:DVBCN编辑部

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