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數(shù)字電影后期制作一級套底系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)功能設(shè)計研究論文
目前數(shù)字電影制作中素材存儲的方式主要有三種:數(shù)據(jù)磁帶 ( LTO )、分散的裸盤和磁盤陣列。數(shù)據(jù)磁帶方式存儲安全、穩(wěn)定,但讀取速度慢,后期素材套底過程需要手動工作,一般耗時在6-7天,制作人員需一直守在設(shè)備旁邊。采用磁盤陣列的方式設(shè)備成本高,一般電影級別大容量的磁盤陣列費用為10萬元以上。因此拍攝前期,目前使用較多的方式是采用分散的裸盤形式,但在拍攝完成進(jìn)行后期制作階段,又對后期公司提出了很高的設(shè)備要求,同樣需要大容量的磁盤陣列,這部分的開支是目前素材套底流程的不合理導(dǎo)致的。
如果重新設(shè)計套底流程,利用廉價的硬盤盒組織分散的原始素材,采用程序分析剪輯決策表中每個鏡頭所涉及的有效原始素材,經(jīng)過初級篩選,有效去除剪輯未使用的額外拍攝素材,將顯著降低素材存儲空間及后期制作的成本。
本文所設(shè)計的多素材混合一級套底系統(tǒng)的功能主要包括:源素材存儲掛載模塊,根據(jù)不同的數(shù)字電影存儲方式選擇掛載方法;源素材信息掃描模塊,提取卷號時碼頭文件等信息建立素材索引;剪輯決策表加載模塊,加載電影 行 業(yè)剪 輯 決策 表 EDL /XML文件;剪輯時間線分析模塊,提取切點疊化變速等剪輯信息;源素材一級套底模塊,依據(jù)剪輯代理的卷號時碼信息套底源素材文件;源素材套底信息報表及拷貝管理模塊,管理包括控制拷貝進(jìn)度、影片耗片比、鏡頭時長、素材類型等信息報表。
系統(tǒng)軟件將主要完成如下功能:數(shù)字電影拍攝完成后,大量各種攝影機的專用素材會分散存儲在20塊左右的裸盤中,首先需要將這些數(shù)據(jù)掛載在本軟件所在的電腦終端上,方便對素材完成非實時索引,將原始拍攝素材的卷號、鏡頭號、時間碼信息、分辨率、素材類型等信息記錄下來形成索引文件。其次,電影行業(yè)進(jìn)行剪輯的素材不是電影拍攝的原始素材,原始素材分辨率和文件非常大,不適合剪輯,因此剪輯是在原始文件基礎(chǔ)上在拍攝現(xiàn)場完成小的高清文件的轉(zhuǎn)碼工作。該高清文件中包含了重要的電影卷號、鏡頭號、時間碼信息,剪輯完成后輸出的 EDL 或XML就是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的剪輯決策表文件,里面包含了所有的剪輯切點及剪輯特效信息。接下來,本系統(tǒng)剪輯時間線分析模塊在加載剪輯決策表時將分析所有的剪輯特效信息,有了剪輯信息以及素材索引信息,在一級回套模塊將精確計算剪輯所需原始序列幀文件的范圍及其目錄結(jié)構(gòu)。最終素材拷貝管理模塊將根據(jù)原始素材實際在線情況完成異步拷貝,并分析出該數(shù)字電影的拍攝耗片比,素材種類,平均鏡頭長度,鏡頭平均拍攝條數(shù)等重要的報表信息。
3. 一級套底核心功能設(shè)計
系統(tǒng)總體上會從原始(50TB左右)的電影拍攝素材中提取出剪輯最終畫面所需要的原始鏡頭素材。剪輯完成后生成的剪輯決策表EDL / XML文件中,軟件需要判斷剪輯點上是硬切、疊化、變速等類型信息。硬切則根據(jù)剪輯點幀數(shù)結(jié)合拍攝幀率轉(zhuǎn)換為入點出點的時碼;疊化則需根據(jù)疊化長度在入點出點以外添加疊化所需素材長度;變速則需根據(jù)素材變速率計算剪輯所使用原始素材長度;更為復(fù)雜的變速加疊化可先處理變速再處理疊化部分。通過剪輯決策表分析計算得到所需素材的入點及長度后,進(jìn)入素材套底過程。素材套底是根據(jù)剪輯信息中的卷號、鏡頭號、時碼來匹配原始拍攝素材數(shù)據(jù),而原始拍攝素材需要根據(jù)不同攝影機機型,分別分析提取其數(shù)據(jù)類型、卷號、時碼、分辨率、幀率這些信息進(jìn)行匹配決策,從而通過剪輯信息完成與原始拍攝數(shù)據(jù)的精確對應(yīng)。
一般一部數(shù)字電影的數(shù)據(jù)量經(jīng)過一級回套,將從原始50TB左右提取出剪輯決策出的2TB左右數(shù)據(jù),電影耗片比則在25∶1 左右,素材類型、鏡頭長度等重要的數(shù)據(jù)總結(jié)部分以報表的形式呈現(xiàn)。
4. 一級套底系統(tǒng)運行及驗證
該一級套底系統(tǒng)運行分4步完成:第一步將所有原始拍攝素材的硬盤進(jìn)行程序掃描,掃描每一級目錄及文件,判斷文件后綴,如果文件類型為ari 、dpx 、 dng 、 mov 、 r3d 、 mxf ,記錄文件在原始素材盤的路徑;第二步加載剪輯決策表文件 ( EDL 或XML文件),該文件包含多軌時間線信息,通過解析該文件可以獲得剪輯所涉及原始素材的卷號信息、剪輯文件信息、剪輯出點入點信息以及常用的硬切、變速、疊化、淡入淡出特效信息;第三步為一級套底工序,該階段將通過剪輯信息自動分析素材索引文件,通過相對應(yīng)的卷號信息、文件名信息及時碼信息對剪輯所用的原始素材進(jìn)行套底;第四步是通過套底映射結(jié)果,并結(jié)合原始素材索引文件中素材的真實路徑及文件存儲信息進(jìn)行套底后的素材拷貝。
下面以數(shù)字影片一級套底的實際工作為例進(jìn)行描述。首先將所有原始拍攝素材的硬盤進(jìn)行程序掃描,掃描每一級目錄及文件,判斷文件后綴。對于ari素材原始路徑中文件所在文件夾名為鏡頭編號,而上一級目錄,以及上上一級目錄根據(jù)艾麗莎攝影機不同型號或記錄單元,一般為卷號、分辨率、場號信息,該信息為素材的重要索引信息。
影機目錄中文件組織方式略有不同,一般最后一級目錄中包含r3d文件和 mov代理文件,這時要分別判斷,記錄r3d文件個數(shù)及路徑信息,文件所在目錄及上級和上上級目錄,分別為鏡頭編號,場號及卷號。 dpx文件類型與ari類似, mov及 mxf文件目錄結(jié)構(gòu)與r3d類似。掃描完成所有數(shù)據(jù)后,我們會記錄一個所有素材的信息索引文件,對于 ari ,dpx文件程序還將提取原始素材的頭文件信息,記錄每個鏡頭的第一幀的元數(shù)據(jù)。這些信息在處理多畫幅,混合素材,以及拍攝現(xiàn)場產(chǎn)生人為錯誤這些復(fù)雜情況時,將會利用該元數(shù)據(jù)進(jìn)行更為底層的素材處理。
一級套底得到剪輯用鏡頭的原始素材信息素材索引完成后,進(jìn)入第二步驟,即加載剪輯決策表文件,如圖6所示。剪輯決策表文件通用類型為edl文件,文件中包含了剪輯的入點出點信息及剪輯特效信息。行業(yè)中更為常用的是apple公司final cut剪輯軟件輸出的xml文件,該文件包含多軌時間線信息。軟件通過加載解析該文件可以獲得剪輯所涉及原始素材的卷號信息、剪輯文件信息、剪輯出點入點信息以及常用的變速、疊化、淡入淡出特效信息。
得到剪輯信息后進(jìn)入第三步,即一級套底工序。該步驟中我們已獲取到剪輯所涉及拍攝素材的卷號、文件名等信息,對于原始素材為序列幀的類型,入點和出點的時碼信息可以轉(zhuǎn)換為數(shù)字編號信息,該數(shù)字編號結(jié)合卷號將唯一指定到原始素材的入點幀和出點幀,如圖7所示;對于非序列幀形式的素材,套底過程將根據(jù)文件名信息及卷號信息定位到原始的素材文件。套底過程會將每一條剪輯鏡頭所需的原始素材文件的索引文件找到,再通過索引文件對原始素材文件進(jìn)行定位,完成拍攝素材的初級篩選,如圖8所示。這里需要注意的是本系統(tǒng)在提取ari和dpx文件類型原始素材的卷號時碼分辨率等信息時,有兩種方式:一種是通過提取原始素材文件的頭文件進(jìn)行分析獲得;一種是通過文件的目錄結(jié)構(gòu)信息獲得。第一種方式需要進(jìn)行頭文件 metadata數(shù)據(jù)操作,適用于原始素材目錄及命名方式被第三方軟件修改等復(fù)雜情況,但有一定的計算消耗;而第二種方式效率很高,適用于素材命名遵守電影行業(yè)規(guī)范未被第三方軟件修改的情況,制作過程中需要根據(jù)情況選擇使用。
處理流程第四步為素材選擇性拷貝。將盤陣、盤盒與電腦通過usb3.0接口連接,將原始素材盤插入10盤位硬盤盒,將空白硬盤插入目標(biāo)盤座,這一步需要完成從原始素材盤中定位剪輯所需素材并將其拷貝至空白目標(biāo)盤中,拷貝過程中將實時顯示拷貝進(jìn)度,自動分配空白盤,無需人工參與。完成上述工序后,得到的有效素材可直接轉(zhuǎn)移到后期制作調(diào)色平臺中,與目前數(shù)字電影制作調(diào)色流程無縫對接。
5.軟硬件系統(tǒng)平臺及總結(jié)
系統(tǒng)中一級套底程序基于 Win -dows平臺開發(fā),開發(fā)語言為 C# ,開發(fā)工具為 mi -crosoftvisualstudio2013 ,由于一級回套為初次篩選,運行于 Windows平臺在流程上無明顯缺點。配合該軟件運行的硬件為電腦一臺 (包含 usb3.0或esata接口), 10盤位硬盤盒1個,4盤位 USB3.0硬盤底座1個, 3.5英寸硬盤14-34塊 (根據(jù)電影素材容量調(diào)整),如圖 10 所示。該系統(tǒng)支持目前主流的艾麗莎、 RED 、 SONY 、佳能、 Blackmagic等數(shù)字電影攝影機所拍攝素材。該軟件系統(tǒng)設(shè)計具有一定的擴(kuò)展性,可擴(kuò)展至其它數(shù)字?jǐn)z影機所拍攝素材。
該一級套底系統(tǒng)及制作流程和目前制作流程是無縫對接的,它屬于數(shù)字電影制作中的套底工藝流程改進(jìn)。老的流程下需要制作人員進(jìn)行大量的手動素材選取工作,非常耗費人力,該系統(tǒng)將提高制作效率,減低從業(yè)人員工作負(fù)擔(dān)。另外如果在后期制作平臺中存儲全部影片素材,僅存儲素材一般耗費空間在40-50TB ,保留時間在數(shù)月以上,這部分設(shè)備成本很高。使用本制作流程,后期制作平臺素材存儲容量需求為3-4TB ,以同時制作2部數(shù)字電影估算,新的方案比老的方案節(jié)約成本數(shù)十萬元。同時制作的影片越多,成本節(jié)約越為明顯,經(jīng)濟(jì)效益越顯著。
目前,本文所設(shè)計的系統(tǒng)已在北京電影學(xué)院攝影系參與制作的5部數(shù)字電影中得以應(yīng)用并驗證,具有較強的穩(wěn)定性及可底擴(kuò)展能力。
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