Пакет цифрового кино - Digital Cinema Package

Пакет цифрового кино ( DCP ) - это набор цифровых файлов, используемых для хранения и передачи аудио, изображений и потоков данных цифрового кино (DC) .

Термин был популяризирован компанией Digital Cinema Initiatives, LLC в ее первоначальной рекомендации по упаковке содержимого DC. Однако в промышленности этот термин применяется к структуре, более официально известной как композиция. («Вы ИГРАЕТЕ композицию, вы НЕ проигрываете Digital Cinema Package».) DCP - это «упаковочный ящик» для композиций, иерархическая файловая структура, представляющая заглавную версию. DCP может содержать частичную композицию (например, не полный набор файлов), одну полную композицию или несколько и полных композиций.

Композиция состоит из списка воспроизведения композиции (в формате XML ), который определяет последовательность воспроизведения набора файлов дорожек. Файлы дорожек несут в себе суть , которая обернута с использованием формата обмена материалами (MXF). В каждой композиции должны присутствовать как минимум два файла дорожек (см. SMPTE ST429-2 D-Cinema Packaging - DCP Constraints или Cinepedia): файл дорожки, несущий сущность изображения, и файл дорожки, несущий звуковую сущность. Композиция, состоящая из списка воспроизведения композиции и связанных файлов треков, распространяется как Digital Cinema Package (DCP). Следует подчеркнуть, что композиция является полным представлением титульной версии, в то время как DCP не обязательно должен содержать полную композицию. Однако, как уже отмечалось, в индустрии принято обсуждать название в терминах DCP, поскольку это является продуктом кинотеатра.

Суть файла дорожки изображения сжимается с использованием JPEG 2000, а файл звуковой дорожки содержит 24-битный несжатый многоканальный файл WAV с линейной ИКМ . Шифрование может быть дополнительно применено к сути файла дорожки, чтобы защитить его от несанкционированного использования. Используемое шифрование - 128-битное шифрование AES в режиме CBC .

На практике используются два варианта композиции. Исходная версия называется Interop DCP. В 2009 году SMPTE опубликовала спецификацию (SMPTE ST 429-2 Digital Cinema Packaging - DCP Constraints) для того, что обычно называют SMPTE DCP. SMPTE DCP аналогичен Interop DCP, но не имеет обратной совместимости, что привело к серьезным усилиям по переходу отрасли от Interop DCP к SMPTE DCP. SMPTE DCP требует значительных ограничений для обеспечения успеха в этой области, как показывает ISDCF. В то время как устаревшая поддержка Interop DCP необходима для коммерческих продуктов, новые продукты рекомендуется распространять в SMPTE DCP.

Технические характеристики

Корневая папка DCP (на носителе) содержит ряд файлов, некоторые из которых используются для хранения изображений и аудио, а другие используются для организации всего списка воспроизведения и управления им.

Файлы изображений MXF

Содержимое изображения может храниться на одном или нескольких барабанах, соответствующих одному или нескольким файлам MXF . Каждый барабан содержит изображения в формате MPEG-2 или JPEG 2000 , в зависимости от принятого кодека. MPEG-2 больше не соответствует спецификации DCI. JPEG 2000 - единственный допустимый формат сжатия.

• Поддерживаемые частоты кадров:
  • SMPTE (JPEG 2000)
    • 24, 25, 30, 48, 50 и 60 кадров в секунду при 2K
    • 24, 25 и 30 кадров в секунду при 4K
    • 24 и 48 кадров в секунду при стереоскопическом разрешении 2K
  • MXF Interop (JPEG 2000) - устарело
    • 24 и 48 кадров в секунду при 2K (MXF Interop может кодироваться со скоростью 25 кадров / с, но поддержка не гарантируется)
    • 24 кадра в секунду при 4K
    • 24 кадра в секунду при стереоскопическом разрешении 2K
  • MXF Interop (MPEG-2) - не рекомендуется.
    • 23,976 и 24 кадра в секунду при 1920 × 1080
• Максимальный размер кадра составляет 2048 × 1080 для 2K DC и 4096 × 2160 для 4K DC. Общие форматы:
  • SMPTE (JPEG 2000)
    • Плоский (1998 × 1080 или 3996 × 2160), = соотношение сторон 1,85: 1
    • Объем (2048 × 858 или 4096 × 1716), соотношение сторон ~ 2,39: 1
    • HDTV (1920 × 1080 или 3840 × 2160), соотношение сторон 16: 9 (~ 1,78: 1) (хотя это разрешение специально не определено в спецификации DCI, это разрешение совместимо с DCI согласно разделу 8.4.3.2).
    • Полный (2048 × 1080 или 4096 × 2160) (соотношение сторон ~ 1,9: 1, официальное название DCI - Полный контейнер. В кинотеатрах не принято).
  • MXF Interop (MPEG-2) - устарело
    • Полнокадровый (1920 × 1080)
• Точность 12 бит на пиксель (всего 36 бит)
• Цветовое пространство XYZ
• Максимальная скорость передачи данных составляет 250 Мбит / с (1,3 МБ на кадр при 24 кадрах в секунду)

Звуковые файлы MXF

Звуковое содержимое также хранится на барабанах, соответствующих количеству и продолжительности катушек с картинками. В случае многоязычных функций требуются отдельные ролики для передачи разных языков. Каждый файл содержит суть линейного PCM .

• Частота дискретизации 48 000 или 96 000 отсчетов в секунду.
• Точность выборки 24 бита
• Линейное отображение (без компандирования )
• До 16 независимых каналов.

Файл карты активов

Список всех файлов, включенных в DCP, в формате XML.

Файл списка воспроизведения композиции

Определяет порядок воспроизведения во время презентации. В этом файле заказ сохраняется в формате XML ; каждая катушка с картинкой и звуком идентифицируется своим UUID . В следующем примере барабан состоит из изображения и звука:

<Reel>
  <Id>urn:uuid:632437bc-73f9-49ca-b687-fdb3f98f430c</Id>
  <AssetList>
    <MainPicture>
      <Id>urn:uuid:46afe8a3-50be-4986-b9c8-34f4ba69572f</Id>
      <EditRate>24 1</EditRate>
      <IntrinsicDuration>340</IntrinsicDuration>
      <EntryPoint>0</EntryPoint>
      <Duration>340</Duration>
      <FrameRate>24 1</FrameRate>
      <ScreenAspectRatio>2048 858</ScreenAspectRatio>
    </MainPicture>
    <MainSound>
      <Id>urn:uuid:1fce0915-f8c7-48a7-b023-36e204a66ed1</Id>
      <EditRate>24 1</EditRate>
      <IntrinsicDuration>340</IntrinsicDuration>
      <EntryPoint>0</EntryPoint>
      <Duration>340</Duration>
    </MainSound>
  </AssetList>
</Reel>

Файл упаковочного списка или список ключей пакета PKL

Все файлы в составе хешируются, и их хеш сохраняется здесь в формате XML. Этот файл обычно используется во время загрузки на сервер цифрового кино, чтобы проверить, не были ли данные каким-либо образом повреждены или подделаны. Например, катушка с картинками MXF идентифицируется следующим <asset>элементом:

<Asset>
  <Id>urn:uuid:46afe8a3-50be-4986-b9c8-34f4ba69572f</Id>
  <Hash>iqZ3X7TdAjAqniOxT2/hj66VCUU=</Hash>
  <Size>210598692</Size>
  <Type>application/x-smpte-mxf;asdcpKind=Picture</Type>
</Asset>

Хеш-значение - это кодировка Base64 контрольной суммы SHA-1 . Его можно рассчитать с помощью команды:

openssl sha1 -binary "FILE_NAME" | openssl base64

Файл индекса тома

Один DCP может храниться более чем на одном носителе (например, на нескольких жестких дисках). Файл XML VOLINDEXиспользуется для определения порядка томов в серии.

3D DCP

Формат DCP также используется для хранения стереоскопического (3D) содержимого. В этом случае существует 48 кадров для каждой секунды - 24 кадра для левого глаза, 24 кадра для правого.

В зависимости от используемой системы проецирования изображения для левого и правого глаза либо отображаются поочередно (системы с двойной или тройной вспышкой) со скоростью 48 кадров в секунду, либо, в системах 4k, изображения для левого и правого глаза отображаются одновременно, одно над другим, при 24 кадра в секунду. В системах с тройной вспышкой требуются очки с активным затвором, тогда как оптическая фильтрация, такая как круговая поляризация, используется в сочетании с пассивными очками в поляризованных системах.

Поскольку максимальная скорость всегда составляет 250 Мбит / с, это приводит к чистым 125 Мбит / с для одного кадра, но снижение визуального качества обычно незаметно.

Создание DCP

Большинство продюсеров и дистрибьюторов фильмов полагаются на средства кодирования цифрового кино для производства и контроля качества упаковки цифрового кино перед выпуском. Помещения следуют строгим правилам, изложенным в рекомендациях DCI, для обеспечения совместимости со всем оборудованием цифрового кино. Для более крупных студийных фильмов обычно создается DCDM (Digital Cinema Distribution Master).

DCDM - это этап постпроизводства перед DCP. Кадры имеют формат XYZ TIFF, и звук и изображение еще не упакованы в файлы MXF. DCP можно закодировать непосредственно из DCDM. DCDM полезен для целей архивирования, а также средства могут делиться ими для целей международного изменения версий. Их легко превратить в альтернативные версии DCP для зарубежных территорий. Для фильмов меньшего размера средство обычно пропускает создание DCDM и вместо этого кодирует непосредственно из DSM (Digital Source Master) исходный фильм, поставляемый в средство кодирования. DSM может поставляться во множестве форматов и цветовых пространств. По этой причине специалисты по кодированию должны обладать обширными знаниями в области обработки цветового пространства, включая, в некоторых случаях, использование 3D LUT для тщательного согласования внешнего вида готового DCP с отпечатком на целлулоидной пленке. Это может быть очень сложный процесс, в котором DCP и пленка «накладываются друг на друга» (отображаются рядом) в хорошо откалиброванном кинотеатре.

Менее требовательные DCP кодируются с ленточных форматов, таких как HDCAM SR. Контроль качества всегда проводится в откалиброванных кинотеатрах и тщательно проверяется на наличие ошибок. К проверкам качества часто приходят колористы, режиссеры, звукооператоры и другой персонал, чтобы проверить правильность воспроизведения изображения и звука в готовом DCP.

DCP шифрование

Дистрибьютор может выбрать шифрование файлов мультимедиа (MXF) с помощью шифрования AES, чтобы предотвратить несанкционированный доступ. Симметричные ключи AES, используемые для шифрования сущности контента, должны быть тщательно защищены, чтобы они никогда не распространялись напрямую. Вместо этого ключи AES сами зашифрованы с использованием асимметричного 2048-битного RSA. Каждая система воспроизведения имеет свою уникальную пару открытого / закрытого ключей. Закрытый ключ никогда не передается и хранится в системах воспроизведения на защищенном оборудовании, отвечающем стандартам безопасности FIPS-140. Соответствующий открытый ключ передается распространителю, который затем может создавать сообщения о доставке ключей (KDM), которые управляют доступом к зашифрованному контенту для каждой системы воспроизведения. KDM - это файлы XML, содержащие зашифрованные RSA ключи AES, которые можно расшифровать только с помощью закрытого ключа на целевом устройстве. KDM связан с конкретными композициями (CPL), которые могут включать в себя несколько зашифрованных изображений, звука и субтитров, и каждая система воспроизведения требует уникально сгенерированного KDM. KDM также предоставляют возможность определять окна даты / времени, в которых действует KDM. Системы воспроизведения не разрешают воспроизведение за пределами этого периода действия, что позволяет дистрибьюторам гарантировать, что контент не может быть разблокирован до даты выпуска, и обеспечить соблюдение срока договора аренды, согласованного с экспонентом.

Способы доставки DCP

В наиболее распространенном методе используется специальный жесткий диск (чаще всего CRU DX115), разработанный специально для серверов цифрового кинотеатра для приема данных. Эти жесткие диски изначально были разработаны для использования в военных целях, но с тех пор были приняты цифровым кинематографом благодаря своим прочным и надежным характеристикам. Жесткие диски обычно отформатированы в файловой системе Linux ext2 или ext3, поскольку серверы D-Cinema обычно основаны на Linux и должны иметь поддержку чтения для этих файловых систем. Обычно размер inode устанавливается равным 128 байтам, чтобы избежать проблем совместимости с некоторыми серверами. Иногда используются NTFS и FAT32 . Жесткие диски обычно берут напрокат у компании, занимающейся кодированием цифрового кино, иногда тысячами. Накопители обычно поставляются в жестких защитных футлярах. Накопители доставляются на выставочную площадку экспресс-курьером . Другие методы предполагают полностью цифровую доставку с использованием либо выделенных спутниковых каналов, либо высокоскоростных подключений к Интернету.

Например, кинотеатры получили « Кошек» до дня открытия, в пятницу, 20 декабря 2019 года. Когда фильм получил плохие отзывы после мировой премьеры 16 декабря, Universal уведомила кинотеатры 20 декабря, что обновленная версия фильма с «некоторыми улучшенными визуальными эффектами» будет будет доступен для скачивания 22 декабря, а на жестком диске - до 24 декабря.

Инструменты создания DCP и KDM

Программные DCP-плееры

Примечания

внешние ссылки

• Инициативы цифрового кино
• Соглашение о присвоении имен цифровым кинотеатрам
• Межобщественный форум цифрового кино (ISDCF)
• Синепедия