期刊導讀 |《現代電影技術》2025年第11期

本期導讀

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，引領發展新質生產力。全會審議通過的“十五五”規劃建議突出科技創新的引領作用，在建設現代化產業體系、加快高水平科技自立自強等方面作出重要部署，提出加強原始創新和關鍵核心技術攻關，推動科技創新和產業創新深度融合，實現國家創新體系整體效能顯著提升。當前，電影產業在人工智能（AI）、云計算、大數據、5G/6G通信、VR/AR/MR等技術的驅動下，正處于新業態拓展、數智化轉型與產業提質增效升級的關鍵時期，需立足國家科技創新戰略布局，順應信息技術發展潮流，夯實基礎，聚焦電影全產業鏈關鍵環節，深化原始創新、突破技術瓶頸，激發創新創造活力，奮力開創自主安全可控的電影高質量發展新格局，扎實推進電影強國、文化強國建設。本期刊發中國電影科學技術研究所（中央宣傳部電影技術質量檢測所）黨委書記、所長龔波署名文章，分享“十五五”時期電影科技發展的戰略思考。同時，遴選基于HTJ2K 算法和國產GPU 實現的數字電影圖像編解碼技術研究，舞蹈人形機器人系統框架研究，數字影院設備認證系統設計，電影《刺殺小說家》系列、《窗外是藍星》《長安的荔枝》創制技術探索與實踐研究等論文，歡迎廣大讀者關注。

——本期責編

專家點評

近年來，基于圖像高分辨率、高幀率（HFR）、高動態范圍（HDR）、廣色域（WCG）、沉浸式音頻等新興視聽技術的高新技術格式電影發展迅猛，顯著提升了電影的技術品質、視聽體驗和產業效益，但其高圖像碼率和高數據量對攝制發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來應對上述需求。圖像壓縮編碼是數字電影技術系統的基石，數字電影自誕生以來就采用JPEG 2000核心編碼系統（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下設的聯合圖像專家組（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，顯著降低計算復雜度，大幅提高解碼速度和系統吞吐量。特別是在處理碼率高于500 Mbps圖像時，HTJ2K的技術優勢愈加明顯，相對于JPEG 2000，其解碼速度提升可超過30倍，從而為高新技術格式電影的發展與應用提供了一種高效可行的圖像編解碼解決方案。《基于HTJ2K算法和國產GPU實現的數字電影圖像編解碼技術研究》一文，詳盡闡述了HTJ2K的算法原理、關鍵技術及其在電影行業應用的技術優勢，提出了基于HTJ2K算法和國產GPU實現的數字電影圖像編解碼方法，通過采用CPU/GPU異構協同計算架構和并行算法設計，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GPU用于電影制作發行放映提供了技術驗證，也為電影核心裝備的國產化研制提供了借鑒參考。可以預見，未來隨著國家科技自立自強戰略的大力實施和積極推進，基于國產芯片器件、自研技術和核心軟硬件系統的電影科技自主可控生態體系將愈加成熟完善。

——徐濤

正高級工程師

中國電影科學技術研究所（中央宣傳部電影技術質量檢測所）副所長

具身智能人形機器人研究是當前人工智能的前沿領域，旨在打造適配人類環境、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用價值。其核心技術涵蓋雙足動態運動、全身協調控制、多模態感知融合以及高密度能源系統等，但動態穩定性與動作協調性仍極具挑戰。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在春節聯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挑戰，比如音樂與動作的精準同步；藝術性、表現力、情感傳達等。具身智能是人工智能領域非常活躍的一個重要分支，通過物理實體與環境實時交互，實現感知、認知、決策和行動一體化。《基于具身智能的舞蹈人形機器人系統框架研究》一文提出一種基于具身智能的舞蹈人形機器人系統框架，通過多步運動處理和自適應運動追蹤，增加對機身線速度內部潛在狀態的估計器和探索性好奇心獎勵機制訓練人形機器人掌握復雜的英歌舞。該框架提升了機器人在復雜舞蹈動作中的學習與表現能力，而且在舞蹈動作的穩定性與自然性方面有一定的突破，為影視創作、藝術展演與人機交互等領域提供了新的技術手段。

——劉世光

教授

天津大學計算機科學與技術學院博士生導師

當前，所有專業數字影院放映系統均嚴格遵循數字電影倡導組織（DCI）制定的《數字電影系統規范（DCSS）》。依據該規范的技術要求和安全管理方法，影院放映系統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）與顯示設備之間的通信，必須經過雙向身份驗證方可進行消息傳送。在傳統投影機模式的電影放映系統中，數字影院設備的安全實體認證通常采用成熟的硬件方案。《基于嵌入式 ARM 計算平臺與安全芯片的數字影院設備認證系統設計與實現》一文，深入分析了《數字電影系統規范》中安全通道、雙向認證及抗攻擊方面的技術要求，設計了一套采用樹莓派和安全芯片的設備認證方案。該方案借助樹莓派實現放映設備和IMB之間的身份認證、協議處理、數字簽名與簽名驗證，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顯示系統上得以實現，并開展了單向認證測試驗證，測試結果完全符合《數字電影系統規范》的要求，其研究成果在數字影院設備的安全實體認證領域具有較高的參考價值和實踐意義。

——王木旺

正高級工程師

中國電影科學技術研究所（中央宣傳部電影技術質量檢測所）傳輸放映技術研究處副處長

本期目錄

重點關注

◎ 深入學習貫徹黨的二十屆四中全會精神 以科技創新擘畫電影強國新藍圖——“十五五”時期電影科技發展戰略思考

—— 龔　波

研究與開發

◎ 基于HTJ2K算法和國產GPU實現的數字電影圖像編解碼技術研究

—— 崔　強

◎ 基于具身智能的舞蹈人形機器人系統框架研究

—— 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字影院設備認證系統設計與實現

—— 王　勇　梁　鋒　林俊杰

趙麗紅　胡緒楨

技術應用

◎ 《刺殺小說家》系列影片視效制作的電影工業化探索與實踐

—— 魏　明　蔡　猛　李　帥

滿　征　李　東　邱子華

◎ AI數字人視聽表達策略的人機協同機制研究

—— 李曉輝

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

—— 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

技術與藝術

◎ 古裝電影現實主義影像構建研究——以電影《長安的荔枝》為例

—— 王博學

產業發展

◎ 基于第一性原理的攝影棚系統化設計方法探索——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GPU實現的數字電影圖像編解碼技術研究

【摘要】為滿足數字電影對高分辨率、高幀率、高動態范圍等技術的發展需求，解決傳統JPEG 2000解碼速度慢、難以適配國產設備的問題，本文通過算法優化與軟硬件協同設計，基于國產GPU及MUSA編程框架，提出了基于CPU/GPU異構協同計算架構的數字電影高吞吐量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，結合共享內存優化與數據布局調整，在嚴格遵循DCI規范的基礎上，實現了2K/4K/8K分辨率圖像的高效處理。該成果為國產數字電影設備提供了低成本、高效率的圖像編解碼解決方案，有助于打破國外技術壟斷，推動國產LED顯示與4K/8K標準的自主發展，對實現中國電影行業全鏈路技術自主可控具有較大應用價值。

基于具身智能的舞蹈人形機器人系統框架研究

【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，但即使經過獎勵和課程設計，現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框架，在基于物理的人形運動控制（PBHC）方法基礎上，通過多步運動處理和自適應運動追蹤，增加對機身線速度內部潛在狀態的估計器（Estimator）和探索性好奇心獎勵（Curiosity Reward）機制，訓練人形機器人掌握復雜的英歌舞。實驗成功將動作數據部署到松延動力N2人形機器人上，N2在現實場景中展示的步態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雜舞蹈動作中的學習與表現能力，還在舞蹈動作的穩定性與自然性方面取得了突破，為舞蹈機器人在影視創作、藝術展演與人機交互領域的應用提供了新的技術路徑。

基于嵌入式 ARM 計算平臺與安全芯片的數字影院設備認證系統設計與實現

【摘要】針對數字影院設備認證領域存在的“高安全-高成本”與“低成本-弱安全”技術分化問題，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，通過構建樹莓派4B與NXP SE050C2安全芯片的異構架構，實現了符合《數字電影系統規范（DCSS）》的安全認證系統。該系統采用模塊化設計，完整實現了證書交換、隨機數簽名和狀態反饋三個核心認證階段，其中密碼學操作均由安全芯片硬件執行，確保了密鑰安全與運算效率。實驗結果表明，系統在保持與傳統方案相當安全性的同時，通過了DCSS關鍵合規性測試。本研究為數字影院提供了一種經濟、合規的認證方案，對降低行業門檻、促進技術普及具有重要意義。

《刺殺小說家》系列影片視效制作的電影工業化探索與實踐

【摘要】為系統梳理《刺殺小說家》系列電影視效制作的工業化實踐路徑，本文通過分析赤發鬼這一數字生物角色從概念設計到動態表演的全流程協同制作，以及《刺殺小說家2》中紅發特效、場景自動組裝、云端協作等關鍵技術研發與應用，總結了《刺殺小說家》系列電影對流程化、系統化、標準化電影工業生產體系的探索與實踐。研究表明，該系列電影不僅實現了從前期創意到后期制作的全鏈路貫通，同時對可復用、可擴展的工業化生產體系進行了探索實踐，顯著提升了制作效率、質量控制與項目管理能力，能夠為中國電影工業從“項目制”經驗模式轉向“系統化”現代生產提供可借鑒的實踐經驗。

AI數字人視聽表達策略的人機協同機制研究

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

真實沉浸的8K太空實景拍攝電影聲音構建——基于《窗外是藍星》的聲音創作實踐

【摘要】本文梳理總結了中國首部8K太空實景拍攝電影《窗外是藍星》的聲音創作路徑，通過對影片原始聲音素材和空間站聲學特征的分析，利用降噪、噪聲重構、擬音等技術手段，對聲音進行科學真實與藝術表達間的取舍，解決了該片原始素材對白不清晰的困境，再現了空間站聲音的真實質感，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作不僅能輔助藝術表達，還能引導敘事，構建獨特的情感連接，引發觀眾的情感共鳴。

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】變形鏡頭廣泛應用于影視創作，但其裝配偏斜問題導致圖像壓縮或拉伸方向偏移，影響拍攝效果和后期制作。本文設計的復合式測試圖樣，可用于快速檢測畫面問題，提高拍攝評估效率，并在此基礎上提出基于二維仿射變換模型的校正方法，開發對應的軟件，以實現高精度、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，并基于測試數據利用所開發的工具實施后期校正，結果表明，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，并為變形鏡頭的創作應用與技術管理提供參考。

古裝電影現實主義影像構建研究——以電影《長安的荔枝》為例

【摘要】針對當前古裝影片多以華麗恢宏為影像風格，致使影像風格易陷入景觀唐朝同質化困境，本文以電影《長安的荔枝》為例，系統分析其在攝影造型構思、光影美學、鏡頭語言以及色彩運用等方面的策略，以探究其現實主義影像構建技術路徑。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同運用、光影設計與色彩處理，成功構建了影像的現實主義基調，能為古裝電影相關創作提供實踐參考。

基于第一性原理的攝影棚系統化設計方法探索——以上海東方智媒城攝影棚項目為例

【摘要】攝影棚設計為多專業融合的復雜系統工程。本文基于第一性原理，構建“需求解構-要素分解-原理重構” 的攝影棚系統化設計框架，聚焦拍攝工藝、人本關懷與可持續發展三大維度，探討設計的底層邏輯與關鍵指標。本文以上海東方智媒城攝影棚為例，從功能空間組織、工藝設計、人性化設計、可持續設計等方面提出設計方法和要點，以期為影視工業建筑系統化設計提供實踐路徑。研究表明，基于第一性原理的攝影棚系統化設計方法可實現技術性能與人文價值的協同優化，推動影視基地的綠色、健康、可持續發展。

文章全文詳見《現代電影技術》期刊

2025年第11期