劉 達(dá)

(中國(guó)電影科學(xué)技術(shù)研究所(中央宣傳部電影技術(shù)質(zhì)量檢測(cè)所))

1 引言

近年來，在云計(jì)算、分布式計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線傳感網(wǎng) (WSN)、第五代移動(dòng)通信(5G)、人工智能 (AI)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等新一代信息通信技術(shù) (ICT)和智能科學(xué)技術(shù)的有力驅(qū)動(dòng)下，電影產(chǎn)業(yè)由傳統(tǒng)視聽產(chǎn)業(yè)加快向以云計(jì)算和人工智能等為關(guān)鍵支撐技術(shù)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。特別是，自2021 年10 月臉書 (Facebook)公司更名為Meta并提出致力于建立元宇宙 (Metaverse)以來，元宇宙 (Metaverse)成為ICT 及相關(guān)領(lǐng)域炙手可熱的概念和熱點(diǎn)，進(jìn)軍元宇宙成為全球互聯(lián)網(wǎng)、電子游戲、人工智能 (AI)、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR)、人機(jī)交互 (HCI)等領(lǐng)域諸多科技公司的發(fā)展戰(zhàn)略。

電影作為文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展龍頭和現(xiàn)代視聽技術(shù)的發(fā)展制高點(diǎn)，在文化與科技的融合創(chuàng)新領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重要突破，在文化強(qiáng)國(guó)和科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)中發(fā)揮引領(lǐng)示范作用，是新時(shí)代電影產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然要求和核心要義。因此，適應(yīng)技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)、國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，借鑒汲取元宇宙 (Metaverse)的先進(jìn)思想、理念和關(guān)鍵技術(shù)，以電影產(chǎn)業(yè)的云化 (Cloudization)與智能化 (Intellectualization)升級(jí)為抓手，推動(dòng)中國(guó)電影提質(zhì)增效升級(jí)，是推進(jìn)電影強(qiáng)國(guó)建設(shè)的題中應(yīng)有之義。

2 新時(shí)代電影強(qiáng)國(guó)建設(shè)的科技內(nèi)涵

進(jìn)入新時(shí)代新征程，我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、科技等由高速增長(zhǎng)逐漸轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，在此背景下，中國(guó)電影積極推進(jìn)電影大國(guó)向電影強(qiáng)國(guó)的歷史性跨越。新時(shí)代電影強(qiáng)國(guó)建設(shè)的科技內(nèi)涵極其豐富，相融相通，主要涵蓋以下內(nèi)容:

(1)電影銀幕 (數(shù)字視音頻解碼放映顯示系統(tǒng))、數(shù)字?jǐn)z影棚、數(shù)字影視制作基地、數(shù)字發(fā)行傳輸網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心(Cloud Data Center)、人工智能(AI)系統(tǒng)設(shè)施等電影相關(guān)傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)引領(lǐng)世界。

(2)國(guó)產(chǎn)電影的拍攝制作水平、視效水準(zhǔn)、視聽品質(zhì)、科技含量、國(guó)際傳播力與影響力居世界領(lǐng)先，基于圖像高分辨率(4K/8K)、高幀率(HFR)、高動(dòng)態(tài)范圍 (HDR)、廣色域 (WCG)、沉浸式音頻(Immersive Audio)等新興視聽技術(shù)的高新技術(shù)格式電影(High-Tech Format Film)的制作生產(chǎn)能力強(qiáng)勁，能夠充分滿足人民日益增長(zhǎng)的高品質(zhì)視聽文化生活需要。

(3)電影科技自主創(chuàng)新能力和電影民族工業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)重要突破，在電影核心器件、關(guān)鍵芯片、基礎(chǔ)模型、核心算法、原創(chuàng)技術(shù)研發(fā)、關(guān)鍵軟硬件系統(tǒng)研制等領(lǐng)域無(wú)明顯發(fā)展短板，基本實(shí)現(xiàn)電影科技自立自強(qiáng)，能夠有效抵御西方世界嚴(yán)格苛刻的封鎖管制。

(4)電影全產(chǎn)業(yè)鏈的信息化建設(shè)、云化(Cloudization)與智能化 (Intellectualization)升級(jí)水平居世界領(lǐng)先，多元化現(xiàn)代化工業(yè)化的電影拍攝制作發(fā)行放映技術(shù)體系和安全版權(quán)保護(hù)體系構(gòu)建形成，電影線上線下業(yè)務(wù)融合并進(jìn)和協(xié)調(diào)發(fā)展，電影產(chǎn)業(yè)韌性和魯棒性(Robustness)強(qiáng)勁。

3 電影產(chǎn)業(yè)云化與智能化升級(jí)的時(shí)代思考

云化 (Cloudization)與智能化 (Intellectualization)升級(jí)是電影產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的大勢(shì)所趨和必然要求，符合新時(shí)代電影強(qiáng)國(guó)的建設(shè)目標(biāo)，必須順勢(shì)而為、科學(xué)推進(jìn)。與此同時(shí)，電影產(chǎn)業(yè)的云化與智能化升級(jí)是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，必須統(tǒng)籌設(shè)計(jì)和整體推進(jìn)，需要研究制定科學(xué)、高效、精準(zhǔn)的實(shí)施策略與實(shí)現(xiàn)路徑，推動(dòng)電影的智能化制作生產(chǎn)發(fā)行播映，推動(dòng)電影多平臺(tái)分發(fā)和多終端播映，推動(dòng)電影工藝鏈創(chuàng)新優(yōu)化升級(jí)，進(jìn)而有力支撐和有效服務(wù)新時(shí)代電影強(qiáng)國(guó)建設(shè)。

3.1 適應(yīng)大科學(xué)時(shí)代發(fā)展要求和借鑒元宇宙先進(jìn)思想理念設(shè)計(jì)構(gòu)建下一代數(shù)字電影系統(tǒng)

當(dāng)前，全球已經(jīng)進(jìn)入大科學(xué)時(shí)代 (Age of Great Science)，科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用的復(fù)雜性、系統(tǒng)性、協(xié)同性顯著增強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)行業(yè)交叉融合發(fā)展趨勢(shì)日益明顯。適應(yīng)大科學(xué)時(shí)代發(fā)展要求，需要建構(gòu)適應(yīng)現(xiàn)代科技演進(jìn)趨勢(shì)、國(guó)家與行業(yè)戰(zhàn)略需求的新型電影科技支撐體系，統(tǒng)籌科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用的戰(zhàn)略性、系統(tǒng)性、專業(yè)性、協(xié)作性和融合性，推進(jìn)融合并進(jìn)和協(xié)同創(chuàng)新。迄今云計(jì)算 (Cloud Computing)已成為信息通信技術(shù)(ICT)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)服務(wù)創(chuàng)新升級(jí)的基石，不僅貫穿整個(gè)ICT 技術(shù)鏈，而且衍生出諸多新興技術(shù)模式，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心成為支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì) (Digital Economy)發(fā)展升級(jí)的重要新型基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)于電影產(chǎn)業(yè)，云化趨勢(shì)日益明顯，云化進(jìn)程持續(xù)深化，未來有望加快步入全云(All-in-Cloud)時(shí)代。

關(guān)于元宇宙 (Metaverse)，迄今尚無(wú)統(tǒng)一、明確、規(guī)范的定義。元宇宙(Metaverse)一詞最先出現(xiàn)于1992年出版的美國(guó)科幻作品 《雪崩》一書中，其中提及與真實(shí)世界平行的虛擬世界，真實(shí)世界與虛擬世界的融合共存應(yīng)該是元宇宙的基本設(shè)想。當(dāng)前，從科技視角看，元宇宙(Metaverse)的核心思想理念是虛擬世界與真實(shí)世界的深度融合和智能交互，其應(yīng)該是一個(gè)集成應(yīng)用新興視聽技術(shù)、云計(jì)算、分布式計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線傳感網(wǎng)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、高速網(wǎng)絡(luò) (光纖固網(wǎng)/5G/6G/衛(wèi)星通信網(wǎng))、可信計(jì)算(Trusted Computing)、區(qū)塊鏈(Block Chain)、虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/混合現(xiàn)實(shí)/擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(VR/AR/MR/XR)等諸多高新技術(shù)的巨型生態(tài)系統(tǒng)，創(chuàng)建和布局元宇宙必然是一項(xiàng)極其復(fù)雜和十分龐大的系統(tǒng)工程。自電影數(shù)字化演進(jìn)以來，迄今數(shù)字電影已經(jīng)全面取代膠片電影。數(shù)字電影本質(zhì)上是信息通信技術(shù) (ICT)和電影文化的融合體，不僅集中展現(xiàn)了虛擬世界與真實(shí)世界的融合、交互和呈現(xiàn)，而且伴隨新一代信息通信技術(shù)和智能科學(xué)技術(shù)的發(fā)展演進(jìn)也在不斷提質(zhì)升級(jí)。因此，元宇宙與數(shù)字電影在諸多方面具有相似性和互通性，元宇宙的先進(jìn)思想理念非常值得下一代數(shù)字電影系統(tǒng)借鑒參考。

近年來，在電影攝制領(lǐng)域，拍攝制作技術(shù)手段持續(xù)創(chuàng)新升級(jí)，呈現(xiàn)多元化、現(xiàn)代化、智能化、融合化趨勢(shì)，數(shù)字實(shí)拍、計(jì)算機(jī)視覺/計(jì)算機(jī)圖形學(xué)/計(jì)算機(jī)生成圖像 (CV/CG/CGI)制作、視覺特效(VFX)、虛擬攝制、虛擬角色、數(shù)字資產(chǎn)、虛實(shí)融合等技術(shù)融合并進(jìn)，傳統(tǒng)電影制作與沉浸式媒體制作統(tǒng)籌推進(jìn)，電影云端制作與本地制作相輔相成、互為補(bǔ)充，基于云計(jì)算和人工智能等關(guān)鍵技術(shù)的電影分布式網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程跨域協(xié)同制作和智能化制作生產(chǎn)成為重要趨勢(shì)。在電影播映領(lǐng)域，不同技術(shù)規(guī)格、安全等級(jí)和應(yīng)用需求的多元化電影解碼播放顯示技術(shù)與軟硬件系統(tǒng)統(tǒng)籌發(fā)展，專業(yè)影院、農(nóng)村與社區(qū)流動(dòng)影院、點(diǎn)播影院、VR/AR/MR/XR 沉浸式影院、家庭影院、移動(dòng)影院等有效服務(wù)電影產(chǎn)業(yè)整體效能提升。綜上所述，適應(yīng)大科學(xué)時(shí)代發(fā)展要求，借鑒汲取元宇宙(Metaverse)的先進(jìn)思想理念，立足電影科技自主創(chuàng)新，以高水平科技自立自強(qiáng)為發(fā)展目標(biāo)，設(shè)計(jì)構(gòu)建實(shí)現(xiàn)下一代數(shù)字電影系統(tǒng) (技術(shù)特征如圖1 所示)，推動(dòng)電影全產(chǎn)業(yè)鏈的信息化建設(shè)、云化與智能化升級(jí)，對(duì)于支撐電影強(qiáng)國(guó)建設(shè)具有重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。

圖1 下一代數(shù)字電影系統(tǒng)技術(shù)特征

3.2 基于深度學(xué)習(xí)模型、算法和并行化系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略實(shí)現(xiàn)電影的智能化制作生產(chǎn)

智能科學(xué)技術(shù) (Intelligence Science&Technology)的發(fā)展與應(yīng)用水平是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家在智慧時(shí)代的綜合國(guó)力和核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵要素。人工智能(Artificial Intelligence)基于計(jì)算機(jī)模擬人類思維過程和智能行為以實(shí)現(xiàn)高層級(jí)應(yīng)用，自1956年達(dá)特茅斯會(huì)議首次提出人工智能以來，源于對(duì)智能(Intelligence)的不同理解，人工智能發(fā)展形成了符號(hào)主義 (Symbolism)、聯(lián)結(jié)主義 (Connectionism)、行為主義(Actionism)三大學(xué)派。根據(jù)學(xué)習(xí)和認(rèn)知能力的強(qiáng)弱，人工智能分為弱人工智能和強(qiáng)人工智能?，F(xiàn)有人工智能系統(tǒng)均為實(shí)現(xiàn)特定功能的專用智能，屬于弱人工智能的范疇。強(qiáng)人工智能即達(dá)到人類水平、能夠自適應(yīng)外部環(huán)境挑戰(zhàn)、具有自我意識(shí)的人工智能，又稱通用人工智能或類人智能，是人工智能的發(fā)展演進(jìn)方向，其目標(biāo)是研制類人智能系統(tǒng)。從學(xué)習(xí)和認(rèn)知能力上看，現(xiàn)有人工智能距離人類智能(Human Intelligence)還十分遙遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)人工智能任重道遠(yuǎn)。

機(jī)器學(xué)習(xí) (Machine Learning)是人工智能的重要分支，研究計(jì)算系統(tǒng)如何利用經(jīng)驗(yàn)來提升系統(tǒng)性能，其核心思想是從數(shù)據(jù)中自動(dòng)提取知識(shí)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)規(guī)律和把握趨勢(shì)。相對(duì)于經(jīng)典程序設(shè)計(jì)，機(jī)器學(xué)習(xí)屬于一種新型編程范式。對(duì)于經(jīng)典程序設(shè)計(jì)，系統(tǒng)輸入為規(guī)則 (即程序)和數(shù)據(jù)，系統(tǒng)輸出為求解；對(duì)于機(jī)器學(xué)習(xí)，系統(tǒng)輸入為數(shù)據(jù)和從數(shù)據(jù)中預(yù)期得到的求解，系統(tǒng)輸出為規(guī)則，這些規(guī)則后續(xù)可應(yīng)用于新數(shù)據(jù)，并使機(jī)器實(shí)現(xiàn)自主求解 (圖2 所示)。深度學(xué)習(xí) (Deep Learning)是一種端到端的機(jī)器學(xué)習(xí)(End-to-End Machine Learning)，不同于分而治之 (Divide&Conquer)學(xué)習(xí)模式，其通過多級(jí)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜函數(shù)逼近，突破了傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)基于先驗(yàn)知識(shí)手工設(shè)計(jì)低層特征的模式，而是從數(shù)據(jù)中自動(dòng)學(xué)習(xí)有效的特征表示。機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的算法對(duì)比分析如圖3所示，傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)基于特征工程人工設(shè)計(jì)特征，特征向任務(wù)目標(biāo)的映射通過學(xué)習(xí)算法直接從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)；深度學(xué)習(xí)則無(wú)論簡(jiǎn)單特征、低層抽象特征、高層抽象特征、高層語(yǔ)義表征向任務(wù)目標(biāo)的映射，均基于學(xué)習(xí)算法直接從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)。近年來計(jì)算技術(shù)由縱向擴(kuò)展(Scale-Up)向橫向擴(kuò)展 (Scale-Out)發(fā)展演進(jìn)，高性能云計(jì)算數(shù)據(jù)中心、超算中心等迅猛發(fā)展，計(jì)算能力顯著提升，與此同時(shí)，大規(guī)模訓(xùn)練數(shù)據(jù)集相繼推出，使計(jì)算能力和數(shù)據(jù)規(guī)模能夠有力支撐復(fù)雜深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)的模型訓(xùn)練，進(jìn)而有效推動(dòng)深度學(xué)習(xí)技術(shù)在諸多行業(yè)和領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)落地應(yīng)用。

圖2 一種新型編程范式——機(jī)器學(xué)習(xí)

圖3 機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的算法對(duì)比分析

在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域，具有廣闊發(fā)展與應(yīng)用前景的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò) (Generative Adversarial Networks，GAN)炙手可熱，其基于零和博弈 (Zero-Sum Game)原理、納什平衡 (Nash equilibrium)原理和紅皇后假說(Red Queen Hypothesis)。零和博弈屬于非合作博弈 (Non-cooperative Game)，是指博弈雙方在嚴(yán)格競(jìng)爭(zhēng)下，一方的收益必然意味著另一方的損失，博弈雙方的收益和損失的總和始終為零；納什平衡又稱非合作博弈均衡，在博弈過程中，每個(gè)博弈者都會(huì)選擇某個(gè)支配性策略以達(dá)到自身期望收益的最大值，博弈雙方的策略組合稱為納什平衡，在該平衡點(diǎn)，博弈中的任何一方將無(wú)法通過自身行為增加收益；紅皇后假說是生物學(xué)領(lǐng)域的一種生物協(xié)同進(jìn)化假說，即物種間為爭(zhēng)奪有限資源，必須持續(xù)優(yōu)化自身以對(duì)抗捕食者與競(jìng)爭(zhēng)者，對(duì)于捕食者與競(jìng)爭(zhēng)者，需要不斷進(jìn)化以獲取資源，使物種之間保持一種復(fù)雜的相互作用、相互依存的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系和動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。圖像深度生成模型與生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GAN)如圖4所示，生成器(Generator)和判別器 (Discriminator)是GAN 的核心組成部分，生成器生成虛假數(shù)據(jù)，使判別器D 盡可能評(píng)分1，判別器區(qū)分真實(shí)數(shù)據(jù)和虛假數(shù)據(jù)，對(duì)于真實(shí)數(shù)據(jù)盡可能評(píng)分1，對(duì)于虛假數(shù)據(jù)盡可能評(píng)分0，需要計(jì)算的納什平衡點(diǎn)正是要尋找一個(gè)生成器和判別器，使各自的目標(biāo)函數(shù)(Objective Function)最小化。

圖4 圖像深度生成模型與生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò) (GAN)

在電影行業(yè)，基于新興視聽技術(shù)的高新技術(shù)格式電影 (High-Tech Format Film)發(fā)展極其迅猛，并驅(qū)動(dòng)電影的智能化制作生產(chǎn)需求持續(xù)增強(qiáng)。電影視聽品質(zhì)是圖像分辨率、采樣格式、量化深度、幀速率、動(dòng)態(tài)范圍、色域、聲音等諸多技術(shù)要素綜合應(yīng)用和有機(jī)融合的結(jié)果，不僅依賴于數(shù)字成像器件(CCD/CMOS 圖像傳感器)和數(shù)字顯示器件(DMD/SXRD/LED)的技術(shù)性能，而且需要統(tǒng)籌考慮數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)、數(shù)字后期制作系統(tǒng)、數(shù)字母版制作系統(tǒng)、數(shù)字放映系統(tǒng)在技術(shù)規(guī)格上的兼容性與一致性。因此，相對(duì)于常規(guī)技術(shù)格式電影，高新技術(shù)格式電影對(duì)攝制流程、視效制作、后期合成、顏色管理、模型渲染、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、監(jiān)看環(huán)境等均提出了更高要求?；谏疃葘W(xué)習(xí)模型和算法，例如深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (DCNN)、變分自編碼器 (VAE)、生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò) (GAN)等基礎(chǔ)模型及其衍生模型，同時(shí)采用并行化系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略，涵蓋模型、算法、數(shù)據(jù)、程序、硬件系統(tǒng)等并行化設(shè)計(jì)，可有效服務(wù)電影的智能化制作生產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)行業(yè)落地應(yīng)用。

基于深度學(xué)習(xí)生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò) (GAN)衍生模型，數(shù)字電影可采用圖像超分辨率 (SR)重建技術(shù)和并行化系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略實(shí)現(xiàn)2K (2048×1080)→4K(4096×2160)→8K (8192×4320)、標(biāo)準(zhǔn)幀率(SFR)→高幀率 (HFR)、標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍 (SDR)→高動(dòng)態(tài)范圍 (HDR)、常規(guī)色域 (CCG)→廣色域(WCG)等升級(jí)轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)圖像分辨率、幀速率、量化深度、動(dòng)態(tài)范圍、色域等提升和擴(kuò)展，從而可基于常規(guī)技術(shù)格式電影生成高新技術(shù)格式電影，進(jìn)而有效豐富高新技術(shù)格式電影片源 (圖5所示)。在電影后期制作環(huán)節(jié)，深度學(xué)習(xí)生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GAN)衍生模型可用于電影的智能化剪輯與智能化調(diào)色，并結(jié)合剪輯師與調(diào)色師的人工剪輯和人工調(diào)色工作，實(shí)現(xiàn)“智能化粗剪＋人工精剪”和 “智能化粗調(diào)＋人工精調(diào)”，還可用于服務(wù)電影視效制作、數(shù)字角色智能生成和影視圖像風(fēng)格智能化遷移，以及對(duì)傳統(tǒng)專業(yè)影視渲染引擎和商業(yè)級(jí)圖形渲染器實(shí)施定制優(yōu)化。

圖5 基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)及并行化設(shè)計(jì)策略制作生產(chǎn)高新技術(shù)格式電影

3.3 基于云計(jì)算和智能科學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)建云化智慧融媒體影院

近年來，在人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、認(rèn)知計(jì)算 (Cognitive Computing)、腦科學(xué)等智能科學(xué)技術(shù)的有力驅(qū)動(dòng)下，人類社會(huì)由信息時(shí)代(Age of Information)加速向智慧時(shí)代 (Age of Wisdom)演進(jìn)升級(jí)。相對(duì)于信息時(shí)代，智慧時(shí)代具有更強(qiáng)算力、更優(yōu)算法、更高效的數(shù)據(jù)分析處理、更自然友好的人機(jī)交互、以數(shù)據(jù)為中心的體系架構(gòu)、類似人類大腦的自主學(xué)習(xí)等技術(shù)特征。中國(guó)科學(xué)院梅宏院士在《企業(yè)軟件化》推薦序言 《步入軟件定義的時(shí)代》中提出 “在某種意義上，信息技術(shù)及其深度應(yīng)用已經(jīng)推動(dòng)人類社會(huì)步入到一個(gè)新發(fā)展階段，并可以從不同的視角去考察和認(rèn)知。從計(jì)算模式視角，可視為是以支持計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等資源的集約式管理和服務(wù)化使用為特征的云計(jì)算時(shí)代；從信息應(yīng)用視角，可視為是以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)，支持感知、認(rèn)知到?jīng)Q策為特征的智能化時(shí)代”，這對(duì)于理解和把握智慧時(shí)代的核心要義具有重要指導(dǎo)意義。

影院是現(xiàn)代電影產(chǎn)業(yè)的多媒體終端，其遵循高品質(zhì)、專業(yè)化、差異化、可持續(xù)的發(fā)展建設(shè)準(zhǔn)則，不僅要持續(xù)提高視聽質(zhì)量、沉浸感和臨場(chǎng)感，而且要有效提升運(yùn)營(yíng)質(zhì)量、服務(wù)水平和管理效率。在媒體融合、云化和智能化進(jìn)程持續(xù)深化的背景下，云化智慧融媒體影院 (Cloudizating I ntelligent Convergence Media Cinema)成為現(xiàn)代影院的發(fā)展演進(jìn)趨勢(shì)，其通過將電影、電視、廣告、預(yù)告片、數(shù)字增值內(nèi)容、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端等多種媒體內(nèi)容與服務(wù)模式進(jìn)行有機(jī)整合和集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)資源共享、相融相通、價(jià)值集聚和智能分發(fā)播映，使影院的內(nèi)涵、價(jià)值、效能等實(shí)現(xiàn)整體提升，符合融媒體時(shí)代特征和電影產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需求。

云化智慧融媒體影院的系統(tǒng)架構(gòu)如圖6 所示，主要由智慧融媒體影院業(yè)務(wù)系統(tǒng)、智慧融媒體影院運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)、智慧融媒體影院外部接入網(wǎng)絡(luò)三大部分組成。智慧融媒體影院業(yè)務(wù)系統(tǒng)基于智慧融媒體影院數(shù)字電影播映系統(tǒng)，涵蓋融媒體智能分析模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、集成媒體模塊/圖像媒體模塊(IMB)、LED 電影顯示屏、數(shù)字電影放映機(jī)、高品質(zhì)銀幕和沉浸式音頻系統(tǒng)等，節(jié)目來源覆蓋電影節(jié)目源(DCP)、電影密鑰 (KDM)、電影廣告、電影預(yù)告片、電視傳輸流 (TS)、云終端/云桌面、智能移動(dòng)終端、影院增值內(nèi)容直播轉(zhuǎn)播等多元化內(nèi)容；智慧融媒體影院運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)涵蓋影院管理系統(tǒng)(TMS)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中心 (NOC)、中央存儲(chǔ)系統(tǒng)(SAN/NAS/云存儲(chǔ))、衛(wèi)星接收設(shè)施 (SAT)、計(jì)算機(jī)票務(wù)系統(tǒng) (POS)、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心 (CDC)、人工智能(AI)系統(tǒng)設(shè)施、5G/6G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)切片等子系統(tǒng)；智慧融媒體影院外部接入網(wǎng)絡(luò)包括高速互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、光纖通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)/無(wú)線傳感網(wǎng)、量子通信網(wǎng)等不同類型的寬帶信息通信網(wǎng)絡(luò)。總之，發(fā)展建設(shè)云化智慧融媒體影院，離不開云計(jì)算數(shù)據(jù)中心 (Cloud Data Center)和人工智能(AI)系統(tǒng)設(shè)施的有力支撐。基于云計(jì)算和智能科學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)建云化智慧融媒體影院，已成為新時(shí)代影院高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

圖6 云化智慧融媒體影院系統(tǒng)架構(gòu)

4 結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)電影已經(jīng)步入全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程、向第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)進(jìn)軍的新發(fā)展階段，在新時(shí)代新征程，推進(jìn)電影全產(chǎn)業(yè)鏈的云化與智能化升級(jí)，推動(dòng)電影產(chǎn)業(yè)由傳統(tǒng)視聽產(chǎn)業(yè)向以云計(jì)算和人工智能等為關(guān)鍵支撐技術(shù)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，是推進(jìn)電影強(qiáng)國(guó)建設(shè)的重大時(shí)代課題。電影發(fā)展至今的一百二十余年，其核心關(guān)鍵要素始終是質(zhì)量(Quality)、安全 (Security)、版權(quán)(Copyright)和效益(Benefit)，電影產(chǎn)業(yè)的云化與智能化升級(jí)必須緊密圍繞上述四大核心關(guān)鍵要素，統(tǒng)籌視聽質(zhì)量、內(nèi)容安全、版權(quán)保護(hù)和綜合效益。

當(dāng)前及未來，制約中國(guó)由電影大國(guó)向電影強(qiáng)國(guó)實(shí)現(xiàn)跨越的技術(shù)短板主要在于:一是兼具高視聽品質(zhì)、高科技含量的國(guó)產(chǎn)精品電影數(shù)量有限，中國(guó)電影的工業(yè)化攝制發(fā)行播映體系建設(shè)與中國(guó)的綜合國(guó)力和大國(guó)地位不相稱；二是電影科技自主創(chuàng)新能力與電影強(qiáng)國(guó)建設(shè)要求尚存較大差距，中國(guó)電影在核心器件與芯片、基礎(chǔ)模型與算法、后期與特效制作工具、原創(chuàng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與核心軟硬件系統(tǒng)研制等領(lǐng)域亟待實(shí)現(xiàn)自立自強(qiáng)。綜上所述，我們要在遵循科技規(guī)律、深化自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，加快補(bǔ)足補(bǔ)齊技術(shù)短板，不斷探索優(yōu)化新時(shí)代中國(guó)特色電影科技發(fā)展道路。我們要以新時(shí)代電影強(qiáng)國(guó)建設(shè)的科技內(nèi)涵為目標(biāo)，以電影產(chǎn)業(yè)的云化與智能化升級(jí)為抓手，堅(jiān)持電影科技自主創(chuàng)新和推進(jìn)高水平自立自強(qiáng)，加快構(gòu)建完善工業(yè)化、現(xiàn)代化、多元化的電影攝制發(fā)行播映技術(shù)體系和安全版權(quán)保護(hù)體系，持續(xù)提升電影視聽品質(zhì)和產(chǎn)業(yè)綜合效益，為建設(shè)實(shí)現(xiàn)電影強(qiáng)國(guó)提供強(qiáng)大的科技力量和智慧。