本期導(dǎo)讀

編者按

黨的二十屆四中全會提出，加快高水平科技自立自強，引領(lǐng)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。全會審議通過的“十五五”規(guī)劃建議突出科技創(chuàng)新的引領(lǐng)作用，在建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系、加快高水平科技自立自強等方面作出重要部署，提出加強原始創(chuàng)新和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，實現(xiàn)國家創(chuàng)新體系整體效能顯著提升。當(dāng)前，電影產(chǎn)業(yè)在人工智能（AI）、云計算、大數(shù)據(jù)、5G/6G通信、VR/AR/MR等技術(shù)的驅(qū)動下，正處于新業(yè)態(tài)拓展、數(shù)智化轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效升級的關(guān)鍵時期，需立足國家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略布局，順應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展潮流，夯實基礎(chǔ)，聚焦電影全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，深化原始創(chuàng)新、突破技術(shù)瓶頸，激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)造活力，奮力開創(chuàng)自主安全可控的電影高質(zhì)量發(fā)展新格局，扎實推進電影強國、文化強國建設(shè)。本期刊發(fā)中國電影科學(xué)技術(shù)研究所（中央宣傳部電影技術(shù)質(zhì)量檢測所）黨委書記、所長龔波署名文章，分享“十五五”時期電影科技發(fā)展的戰(zhàn)略思考。同時，遴選基于HTJ2K 算法和國產(chǎn)GPU 實現(xiàn)的數(shù)字電影圖像編解碼技術(shù)研究，舞蹈人形機器人系統(tǒng)框架研究，數(shù)字影院設(shè)備認證系統(tǒng)設(shè)計，電影《刺殺小說家》系列、《窗外是藍星》《長安的荔枝》創(chuàng)制技術(shù)探索與實踐研究等論文，歡迎廣大讀者關(guān)注。

——本期責(zé)編

專家點評

近年來，基于圖像高分辨率、高幀率（HFR）、高動態(tài)范圍（HDR）、廣色域（WCG）、沉浸式音頻等新興視聽技術(shù)的高新技術(shù)格式電影發(fā)展迅猛，顯著提升了電影的技術(shù)品質(zhì)、視聽體驗和產(chǎn)業(yè)效益，但其高圖像碼率和高數(shù)據(jù)量對攝制發(fā)行放映也提出了很高要求，迫切需要采用更加高效可行的圖像壓縮編碼技術(shù)來應(yīng)對上述需求。圖像壓縮編碼是數(shù)字電影技術(shù)系統(tǒng)的基石，數(shù)字電影自誕生以來就采用JPEG 2000核心編碼系統(tǒng)（ISO/IEC 15444-1）進行圖像壓縮編碼。HTJ2K（高吞吐量JPEG 2000，ISO/IEC 15444-15）算法由ISO/IEC下設(shè)的聯(lián)合圖像專家組（JPEG）于2019年推出，其通過采用FBCOT塊編碼算法替代EBCOT塊編碼算法，顯著降低計算復(fù)雜度，大幅提高解碼速度和系統(tǒng)吞吐量。特別是在處理碼率高于500 Mbps圖像時，HTJ2K的技術(shù)優(yōu)勢愈加明顯，相對于JPEG 2000，其解碼速度提升可超過30倍，從而為高新技術(shù)格式電影的發(fā)展與應(yīng)用提供了一種高效可行的圖像編解碼解決方案?！痘贖TJ2K算法和國產(chǎn)GPU實現(xiàn)的數(shù)字電影圖像編解碼技術(shù)研究》一文，詳盡闡述了HTJ2K的算法原理、關(guān)鍵技術(shù)及其在電影行業(yè)應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)勢，提出了基于HTJ2K算法和國產(chǎn)GPU實現(xiàn)的數(shù)字電影圖像編解碼方法，通過采用CPU/GPU異構(gòu)協(xié)同計算架構(gòu)和并行算法設(shè)計，并在摩爾線程S4000 GPU和MUSA編程框架下完成實證分析。本文的研究成果為采用HTJ2K算法和國產(chǎn)GPU用于電影制作發(fā)行放映提供了技術(shù)驗證，也為電影核心裝備的國產(chǎn)化研制提供了借鑒參考?？梢灶A(yù)見，未來隨著國家科技自立自強戰(zhàn)略的大力實施和積極推進，基于國產(chǎn)芯片器件、自研技術(shù)和核心軟硬件系統(tǒng)的電影科技自主可控生態(tài)體系將愈加成熟完善。

——徐濤

正高級工程師

中國電影科學(xué)技術(shù)研究所（中央宣傳部電影技術(shù)質(zhì)量檢測所）副所長

具身智能人形機器人研究是當(dāng)前人工智能的前沿領(lǐng)域，旨在打造適配人類環(huán)境、能替代體力勞動的通用具身智能體，具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。其核心技術(shù)涵蓋雙足動態(tài)運動、全身協(xié)調(diào)控制、多模態(tài)感知融合以及高密度能源系統(tǒng)等，但動態(tài)穩(wěn)定性與動作協(xié)調(diào)性仍極具挑戰(zhàn)。近年來，舞蹈人形機器人逐漸進入人們的視野，比如宇樹科技的舞蹈人形機器人Unitree H1在春節(jié)聯(lián)歡晚會完成了令人印象深刻的扭秧歌表演。與通用人形機器人相比，舞蹈人形機器人面臨更多的技術(shù)挑戰(zhàn)，比如音樂與動作的精準同步；藝術(shù)性、表現(xiàn)力、情感傳達等。具身智能是人工智能領(lǐng)域非?；钴S的一個重要分支，通過物理實體與環(huán)境實時交互，實現(xiàn)感知、認知、決策和行動一體化?！痘诰呱碇悄艿奈璧溉诵螜C器人系統(tǒng)框架研究》一文提出一種基于具身智能的舞蹈人形機器人系統(tǒng)框架，通過多步運動處理和自適應(yīng)運動追蹤，增加對機身線速度內(nèi)部潛在狀態(tài)的估計器和探索性好奇心獎勵機制訓(xùn)練人形機器人掌握復(fù)雜的英歌舞。該框架提升了機器人在復(fù)雜舞蹈動作中的學(xué)習(xí)與表現(xiàn)能力，而且在舞蹈動作的穩(wěn)定性與自然性方面有一定的突破，為影視創(chuàng)作、藝術(shù)展演與人機交互等領(lǐng)域提供了新的技術(shù)手段。

——劉世光

教授

天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士生導(dǎo)師

當(dāng)前，所有專業(yè)數(shù)字影院放映系統(tǒng)均嚴格遵循數(shù)字電影倡導(dǎo)組織（DCI）制定的《數(shù)字電影系統(tǒng)規(guī)范（DCSS）》。依據(jù)該規(guī)范的技術(shù)要求和安全管理方法，影院放映系統(tǒng)按照功能角色的不同被界定為不同的安全實體。這些安全實體之間的通信需依靠安全消息來達成，特別是集成媒體模塊（IMB）與顯示設(shè)備之間的通信，必須經(jīng)過雙向身份驗證方可進行消息傳送。在傳統(tǒng)投影機模式的電影放映系統(tǒng)中，數(shù)字影院設(shè)備的安全實體認證通常采用成熟的硬件方案?！痘谇度胧?ARM 計算平臺與安全芯片的數(shù)字影院設(shè)備認證系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)》一文，深入分析了《數(shù)字電影系統(tǒng)規(guī)范》中安全通道、雙向認證及抗攻擊方面的技術(shù)要求，設(shè)計了一套采用樹莓派和安全芯片的設(shè)備認證方案。該方案借助樹莓派實現(xiàn)放映設(shè)備和IMB之間的身份認證、協(xié)議處理、數(shù)字簽名與簽名驗證，利用安全芯片提供安全存儲、加密計算，再通過軟件實現(xiàn)認證邏輯控制。該方案在GDC SR?5520型號的IMB和奧拓X4顯示系統(tǒng)上得以實現(xiàn)，并開展了單向認證測試驗證，測試結(jié)果完全符合《數(shù)字電影系統(tǒng)規(guī)范》的要求，其研究成果在數(shù)字影院設(shè)備的安全實體認證領(lǐng)域具有較高的參考價值和實踐意義。

——王木旺

正高級工程師

中國電影科學(xué)技術(shù)研究所（中央宣傳部電影技術(shù)質(zhì)量檢測所）傳輸放映技術(shù)研究處副處長

本期目錄

重點關(guān)注

◎ 深入學(xué)習(xí)貫徹黨的二十屆四中全會精神 以科技創(chuàng)新擘畫電影強國新藍圖——“十五五”時期電影科技發(fā)展戰(zhàn)略思考

—— 龔　波

研究與開發(fā)

◎ 基于HTJ2K算法和國產(chǎn)GPU實現(xiàn)的數(shù)字電影圖像編解碼技術(shù)研究

—— 崔　強

◎ 基于具身智能的舞蹈人形機器人系統(tǒng)框架研究

—— 吳　振　崔文昊　覃幫羽　周立新

◎ 基于嵌入式 ARM 計算平臺與安全芯片的數(shù)字影院設(shè)備認證系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

—— 王　勇　梁　鋒　林俊杰

趙麗紅　胡緒楨

技術(shù)應(yīng)用

◎ 《刺殺小說家》系列影片視效制作的電影工業(yè)化探索與實踐

—— 魏　明　蔡　猛　李　帥

滿　征　李　東　邱子華

◎ AI數(shù)字人視聽表達策略的人機協(xié)同機制研究

—— 李曉輝

◎ 真實沉浸的8K太空實景拍攝電影聲音構(gòu)建——基于《窗外是藍星》的聲音創(chuàng)作實踐

—— 祝巖峰

視聽科技教研

◎ 影視制作中變形鏡頭裝配偏斜檢測及畫面校正方法研究

—— 楊鍇埼　屈　澈　陳　軍

技術(shù)與藝術(shù)

◎ 古裝電影現(xiàn)實主義影像構(gòu)建研究——以電影《長安的荔枝》為例

—— 王博學(xué)

產(chǎn)業(yè)發(fā)展

◎ 基于第一性原理的攝影棚系統(tǒng)化設(shè)計方法探索——以上海東方智媒城攝影棚項目為例

—— 張　菡　李　慧　康玉清

文章概要

基于HTJ2K算法和國產(chǎn)GPU實現(xiàn)的數(shù)字電影圖像編解碼技術(shù)研究

【摘要】為滿足數(shù)字電影對高分辨率、高幀率、高動態(tài)范圍等技術(shù)的發(fā)展需求，解決傳統(tǒng)JPEG 2000解碼速度慢、難以適配國產(chǎn)設(shè)備的問題，本文通過算法優(yōu)化與軟硬件協(xié)同設(shè)計，基于國產(chǎn)GPU及MUSA編程框架，提出了基于CPU/GPU異構(gòu)協(xié)同計算架構(gòu)的數(shù)字電影高吞吐量JPEG 2000（HTJ2K）編解碼方案，通過離散小波變換（DWT）、量化/反量化及FBCOT算法編解碼的并行化實現(xiàn)，結(jié)合共享內(nèi)存優(yōu)化與數(shù)據(jù)布局調(diào)整，在嚴格遵循DCI規(guī)范的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了2K/4K/8K分辨率圖像的高效處理。該成果為國產(chǎn)數(shù)字電影設(shè)備提供了低成本、高效率的圖像編解碼解決方案，有助于打破國外技術(shù)壟斷，推動國產(chǎn)LED顯示與4K/8K標準的自主發(fā)展，對實現(xiàn)中國電影行業(yè)全鏈路技術(shù)自主可控具有較大應(yīng)用價值。

基于具身智能的舞蹈人形機器人系統(tǒng)框架研究

【摘要】基于具身智能的舞蹈人形機器人通過模仿人類動作掌握舞蹈技能，但即使經(jīng)過獎勵和課程設(shè)計，現(xiàn)有算法也僅能追蹤平滑、低速的人類運動。本文提出一種舞蹈人形機器人系統(tǒng)框架，在基于物理的人形運動控制（PBHC）方法基礎(chǔ)上，通過多步運動處理和自適應(yīng)運動追蹤，增加對機身線速度內(nèi)部潛在狀態(tài)的估計器（Estimator）和探索性好奇心獎勵（Curiosity Reward）機制，訓(xùn)練人形機器人掌握復(fù)雜的英歌舞。實驗成功將動作數(shù)據(jù)部署到松延動力N2人形機器人上，N2在現(xiàn)實場景中展示的步態(tài)和舞蹈動作與模擬器中的圖像保持了高度一致性。研究表明，該框架不僅提升了機器人在復(fù)雜舞蹈動作中的學(xué)習(xí)與表現(xiàn)能力，還在舞蹈動作的穩(wěn)定性與自然性方面取得了突破，為舞蹈機器人在影視創(chuàng)作、藝術(shù)展演與人機交互領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的技術(shù)路徑。

基于嵌入式 ARM 計算平臺與安全芯片的數(shù)字影院設(shè)備認證系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

【摘要】針對數(shù)字影院設(shè)備認證領(lǐng)域存在的“高安全-高成本”與“低成本-弱安全”技術(shù)分化問題，本文提出一種基于嵌入式進階精簡指令集機器（ARM）平臺與專用安全芯片的融合解決方案，通過構(gòu)建樹莓派4B與NXP SE050C2安全芯片的異構(gòu)架構(gòu)，實現(xiàn)了符合《數(shù)字電影系統(tǒng)規(guī)范（DCSS）》的安全認證系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，完整實現(xiàn)了證書交換、隨機數(shù)簽名和狀態(tài)反饋三個核心認證階段，其中密碼學(xué)操作均由安全芯片硬件執(zhí)行，確保了密鑰安全與運算效率。實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)在保持與傳統(tǒng)方案相當(dāng)安全性的同時，通過了DCSS關(guān)鍵合規(guī)性測試。本研究為數(shù)字影院提供了一種經(jīng)濟、合規(guī)的認證方案，對降低行業(yè)門檻、促進技術(shù)普及具有重要意義。

《刺殺小說家》系列影片視效制作的電影工業(yè)化探索與實踐

【摘要】為系統(tǒng)梳理《刺殺小說家》系列電影視效制作的工業(yè)化實踐路徑，本文通過分析赤發(fā)鬼這一數(shù)字生物角色從概念設(shè)計到動態(tài)表演的全流程協(xié)同制作，以及《刺殺小說家2》中紅發(fā)特效、場景自動組裝、云端協(xié)作等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，總結(jié)了《刺殺小說家》系列電影對流程化、系統(tǒng)化、標準化電影工業(yè)生產(chǎn)體系的探索與實踐。研究表明，該系列電影不僅實現(xiàn)了從前期創(chuàng)意到后期制作的全鏈路貫通，同時對可復(fù)用、可擴展的工業(yè)化生產(chǎn)體系進行了探索實踐，顯著提升了制作效率、質(zhì)量控制與項目管理能力，能夠為中國電影工業(yè)從“項目制”經(jīng)驗?zāi)Ｊ睫D(zhuǎn)向“系統(tǒng)化”現(xiàn)代生產(chǎn)提供可借鑒的實踐經(jīng)驗。

AI數(shù)字人視聽表達策略的人機協(xié)同機制研究

【摘要】得益于人工智能生成內(nèi)容（AIGC）驅(qū)動的語音合成、面部表情與肢體動作捕捉、情感計算等技術(shù)的持續(xù)突破，AI數(shù)字人（Digital Human）在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但仍然面臨“技術(shù)孤島化”困境。本文從AI數(shù)字人的視聽表達策略入手，探討語音、面部表情、肢體語言及多模態(tài)感知的相互作用與人機協(xié)同機制框架。通過分析人機協(xié)同機制在視聽表達中的實際作用，提出AI數(shù)字人視聽表達策略的人機協(xié)同實踐路徑，旨在為數(shù)字人技術(shù)的創(chuàng)新與實際應(yīng)用提供理論支持與現(xiàn)實參考。

真實沉浸的8K太空實景拍攝電影聲音構(gòu)建——基于《窗外是藍星》的聲音創(chuàng)作實踐

【摘要】本文梳理總結(jié)了中國首部8K太空實景拍攝電影《窗外是藍星》的聲音創(chuàng)作路徑，通過對影片原始聲音素材和空間站聲學(xué)特征的分析，利用降噪、噪聲重構(gòu)、擬音等技術(shù)手段，對聲音進行科學(xué)真實與藝術(shù)表達間的取舍，解決了該片原始素材對白不清晰的困境，再現(xiàn)了空間站聲音的真實質(zhì)感，重塑了影片天地對話場景，營造了全片更具沉浸感的聲音氛圍。研究表明，太空實景拍攝電影的聲音創(chuàng)作不僅能輔助藝術(shù)表達，還能引導(dǎo)敘事，構(gòu)建獨特的情感連接，引發(fā)觀眾的情感共鳴。

影視制作中變形鏡頭裝配偏斜檢測及畫面校正方法研究

【摘要】變形鏡頭廣泛應(yīng)用于影視創(chuàng)作，但其裝配偏斜問題導(dǎo)致圖像壓縮或拉伸方向偏移，影響拍攝效果和后期制作。本文設(shè)計的復(fù)合式測試圖樣，可用于快速檢測畫面問題，提高拍攝評估效率，并在此基礎(chǔ)上提出基于二維仿射變換模型的校正方法，開發(fā)對應(yīng)的軟件，以實現(xiàn)高精度、可控的后期校正。為驗證本文提出的檢測與校正方法的有效性，我們選取兩支存在不同程度裝配偏斜的變形鏡頭進行了實拍測試，在相同條件下拍攝自制測試圖樣及實景畫面，并基于測試數(shù)據(jù)利用所開發(fā)的工具實施后期校正，結(jié)果表明，所提出的方法能夠快速且有效地改善畫面的幾何準確性，為影視制作提供可靠支持，并為變形鏡頭的創(chuàng)作應(yīng)用與技術(shù)管理提供參考。

古裝電影現(xiàn)實主義影像構(gòu)建研究——以電影《長安的荔枝》為例

【摘要】針對當(dāng)前古裝影片多以華麗恢宏為影像風(fēng)格，致使影像風(fēng)格易陷入景觀唐朝同質(zhì)化困境，本文以電影《長安的荔枝》為例，系統(tǒng)分析其在攝影造型構(gòu)思、光影美學(xué)、鏡頭語言以及色彩運用等方面的策略，以探究其現(xiàn)實主義影像構(gòu)建技術(shù)路徑。研究表明，電影《長安的荔枝》通過攝影裝備選擇、宏觀和微觀影像語言協(xié)同運用、光影設(shè)計與色彩處理，成功構(gòu)建了影像的現(xiàn)實主義基調(diào)，能為古裝電影相關(guān)創(chuàng)作提供實踐參考。

基于第一性原理的攝影棚系統(tǒng)化設(shè)計方法探索——以上海東方智媒城攝影棚項目為例

【摘要】攝影棚設(shè)計為多專業(yè)融合的復(fù)雜系統(tǒng)工程。本文基于第一性原理，構(gòu)建“需求解構(gòu)-要素分解-原理重構(gòu)” 的攝影棚系統(tǒng)化設(shè)計框架，聚焦拍攝工藝、人本關(guān)懷與可持續(xù)發(fā)展三大維度，探討設(shè)計的底層邏輯與關(guān)鍵指標。本文以上海東方智媒城攝影棚為例，從功能空間組織、工藝設(shè)計、人性化設(shè)計、可持續(xù)設(shè)計等方面提出設(shè)計方法和要點，以期為影視工業(yè)建筑系統(tǒng)化設(shè)計提供實踐路徑。研究表明，基于第一性原理的攝影棚系統(tǒng)化設(shè)計方法可實現(xiàn)技術(shù)性能與人文價值的協(xié)同優(yōu)化，推動影視基地的綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展。

文章全文詳見《現(xiàn)代電影技術(shù)》期刊

2025年第11期