本期导读
编者按
党的二十届四中全会提出，加快高水平科技自立自强，引领发展新质生产力。全会审议通过的“十五五”规划建议突出科技创新的引领作用，在建设现代化产业体系、加快高水平科技自立自强等方面作出重要部署，提出加强原始创新和关键核心技术攻关，推动科技创新和产业创新深度融合，实现国家创新体系整体效能显著提升。当前，电影产业在人工智能（AI）、云计算、大数据、5G/6G通信、VR/AR/MR等技术的驱动下，正处于新业态拓展、数智化转型与产业提质增效升级的关键时期，需立足国家科技创新战略布局，顺应信息技术发展潮流，夯实基础，聚焦电影全产业链关键环节，深化原始创新、突破技术瓶颈，激发创新创造活力，奋力开创自主安全可控的电影高质量发展新格局，扎实推进电影强国、文化强国建设。本期刊发中国电影科学技术研究所（中央宣传部电影技术质量检测所）党委书记、所长龚波署名文章，分享“十五五”时期电影科技发展的战略思考。同时，遴选基于HTJ2K 算法和国产GPU 实现的数字电影图像编解码技术研究，舞蹈人形机器人系统框架研究，数字影院设备认证系统设计，电影《刺杀小说家》系列、《窗外是蓝星》《长安的荔枝》创制技术探索与实践研究等论文，欢迎广大读者关注。
——本期责编
专家点评
近年来，基于图像高分辨率、高帧率（HFR）、高动态范围（HDR）、广色域（WCG）、沉浸式音频等新兴视听技术的高新技术格式电影发展迅猛，显著提升了电影的技术品质、视听体验和产业效益，但其高图像码率和高数据量对摄制发行放映也提出了很高要求，迫切需要采用更加高效可行的图像压缩编码技术来应对上述需求。图像压缩编码是数字电影技术系统的基石，数字电影自诞生以来就采用JPEG 2000核心编码系统（ISO/IEC 15444-1）进行图像压缩编码。HTJ2K（高吞吐量JPEG 2000，ISO/IEC 15444-15）算法由ISO/IEC下设的联合图像专家组（JPEG）于2019年推出，其通过采用FBCOT块编码算法替代EBCOT块编码算法，显著降低计算复杂度，大幅提高解码速度和系统吞吐量。特别是在处理码率高于500 Mbps图像时，HTJ2K的技术优势愈加明显，相对于JPEG 2000，其解码速度提升可超过30倍，从而为高新技术格式电影的发展与应用提供了一种高效可行的图像编解码解决方案。《基于HTJ2K算法和国产GPU实现的数字电影图像编解码技术研究》一文，详尽阐述了HTJ2K的算法原理、关键技术及其在电影行业应用的技术优势，提出了基于HTJ2K算法和国产GPU实现的数字电影图像编解码方法，通过采用CPU/GPU异构协同计算架构和并行算法设计，并在摩尔线程S4000 GPU和MUSA编程框架下完成实证分析。本文的研究成果为采用HTJ2K算法和国产GPU用于电影制作发行放映提供了技术验证，也为电影核心装备的国产化研制提供了借鉴参考。可以预见，未来随着国家科技自立自强战略的大力实施和积极推进，基于国产芯片器件、自研技术和核心软硬件系统的电影科技自主可控生态体系将愈加成熟完善。
——徐涛
正高级工程师
中国电影科学技术研究所（中央宣传部电影技术质量检测所）副所长
具身智能人形机器人研究是当前人工智能的前沿领域，旨在打造适配人类环境、能替代体力劳动的通用具身智能体，具有重要的理论意义和实际应用价值。其核心技术涵盖双足动态运动、全身协调控制、多模态感知融合以及高密度能源系统等，但动态稳定性与动作协调性仍极具挑战。近年来，舞蹈人形机器人逐渐进入人们的视野，比如宇树科技的舞蹈人形机器人Unitree H1在春节联欢晚会完成了令人印象深刻的扭秧歌表演。与通用人形机器人相比，舞蹈人形机器人面临更多的技术挑战，比如音乐与动作的精准同步；艺术性、表现力、情感传达等。具身智能是人工智能领域非常活跃的一个重要分支，通过物理实体与环境实时交互，实现感知、认知、决策和行动一体化。《基于具身智能的舞蹈人形机器人系统框架研究》一文提出一种基于具身智能的舞蹈人形机器人系统框架，通过多步运动处理和自适应运动追踪，增加对机身线速度内部潜在状态的估计器和探索性好奇心奖励机制训练人形机器人掌握复杂的英歌舞。该框架提升了机器人在复杂舞蹈动作中的学习与表现能力，而且在舞蹈动作的稳定性与自然性方面有一定的突破，为影视创作、艺术展演与人机交互等领域提供了新的技术手段。
——刘世光
教授
天津大学计算机科学与技术学院博士生导师
当前，所有专业数字影院放映系统均严格遵循数字电影倡导组织（DCI）制定的《数字电影系统规范（DCSS）》。依据该规范的技术要求和安全管理方法，影院放映系统按照功能角色的不同被界定为不同的安全实体。这些安全实体之间的通信需依靠安全消息来达成，特别是集成媒体模块（IMB）与显示设备之间的通信，必须经过双向身份验证方可进行消息传送。在传统投影机模式的电影放映系统中，数字影院设备的安全实体认证通常采用成熟的硬件方案。《基于嵌入式 ARM 计算平台与安全芯片的数字影院设备认证系统设计与实现》一文，深入分析了《数字电影系统规范》中安全通道、双向认证及抗攻击方面的技术要求，设计了一套采用树莓派和安全芯片的设备认证方案。该方案借助树莓派实现放映设备和IMB之间的身份认证、协议处理、数字签名与签名验证，利用安全芯片提供安全存储、加密计算，再通过软件实现认证逻辑控制。该方案在GDC SR⁃5520型号的IMB和奥拓X4显示系统上得以实现，并开展了单向认证测试验证，测试结果完全符合《数字电影系统规范》的要求，其研究成果在数字影院设备的安全实体认证领域具有较高的参考价值和实践意义。
——王木旺
正高级工程师
中国电影科学技术研究所（中央宣传部电影技术质量检测所）传输放映技术研究处副处长
本期目录
重点关注
◎ 深入学习贯彻党的二十届四中全会精神 以科技创新擘画电影强国新蓝图——“十五五”时期电影科技发展战略思考
—— 龚 波
研究与开发
◎ 基于HTJ2K算法和国产GPU实现的数字电影图像编解码技术研究
—— 崔 强
◎ 基于具身智能的舞蹈人形机器人系统框架研究
—— 吴 振 崔文昊 覃帮羽 周立新
◎ 基于嵌入式 ARM 计算平台与安全芯片的数字影院设备认证系统设计与实现
—— 王 勇 梁 锋 林俊杰
赵丽红 胡绪桢
技术应用
◎ 《刺杀小说家》系列影片视效制作的电影工业化探索与实践
—— 魏 明 蔡 猛 李 帅
满 征 李 东 邱子华
◎ AI数字人视听表达策略的人机协同机制研究
—— 李晓辉
◎ 真实沉浸的8K太空实景拍摄电影声音构建——基于《窗外是蓝星》的声音创作实践
—— 祝岩峰
视听科技教研
◎ 影视制作中变形镜头装配偏斜检测及画面校正方法研究
—— 杨锴埼 屈 澈 陈 军
技术与艺术
◎ 古装电影现实主义影像构建研究——以电影《长安的荔枝》为例
—— 王博学
产业发展
◎ 基于第一性原理的摄影棚系统化设计方法探索——以上海东方智媒城摄影棚项目为例
—— 张 菡 李 慧 康玉清
文章概要
基于HTJ2K算法和国产GPU实现的数字电影图像编解码技术研究
【摘要】为满足数字电影对高分辨率、高帧率、高动态范围等技术的发展需求，解决传统JPEG 2000解码速度慢、难以适配国产设备的问题，本文通过算法优化与软硬件协同设计，基于国产GPU及MUSA编程框架，提出了基于CPU/GPU异构协同计算架构的数字电影高吞吐量JPEG 2000（HTJ2K）编解码方案，通过离散小波变换（DWT）、量化/反量化及FBCOT算法编解码的并行化实现，结合共享内存优化与数据布局调整，在严格遵循DCI规范的基础上，实现了2K/4K/8K分辨率图像的高效处理。该成果为国产数字电影设备提供了低成本、高效率的图像编解码解决方案，有助于打破国外技术垄断，推动国产LED显示与4K/8K标准的自主发展，对实现中国电影行业全链路技术自主可控具有较大应用价值。
基于具身智能的舞蹈人形机器人系统框架研究
【摘要】基于具身智能的舞蹈人形机器人通过模仿人类动作掌握舞蹈技能，但即使经过奖励和课程设计，现有算法也仅能追踪平滑、低速的人类运动。本文提出一种舞蹈人形机器人系统框架，在基于物理的人形运动控制（PBHC）方法基础上，通过多步运动处理和自适应运动追踪，增加对机身线速度内部潜在状态的估计器（Estimator）和探索性好奇心奖励（Curiosity Reward）机制，训练人形机器人掌握复杂的英歌舞。实验成功将动作数据部署到松延动力N2人形机器人上，N2在现实场景中展示的步态和舞蹈动作与模拟器中的图像保持了高度一致性。研究表明，该框架不仅提升了机器人在复杂舞蹈动作中的学习与表现能力，还在舞蹈动作的稳定性与自然性方面取得了突破，为舞蹈机器人在影视创作、艺术展演与人机交互领域的应用提供了新的技术路径。
基于嵌入式 ARM 计算平台与安全芯片的数字影院设备认证系统设计与实现
【摘要】针对数字影院设备认证领域存在的“高安全-高成本”与“低成本-弱安全”技术分化问题，本文提出一种基于嵌入式进阶精简指令集机器（ARM）平台与专用安全芯片的融合解决方案，通过构建树莓派4B与NXP SE050C2安全芯片的异构架构，实现了符合《数字电影系统规范（DCSS）》的安全认证系统。该系统采用模块化设计，完整实现了证书交换、随机数签名和状态反馈三个核心认证阶段，其中密码学操作均由安全芯片硬件执行，确保了密钥安全与运算效率。实验结果表明，系统在保持与传统方案相当安全性的同时，通过了DCSS关键合规性测试。本研究为数字影院提供了一种经济、合规的认证方案，对降低行业门槛、促进技术普及具有重要意义。
《刺杀小说家》系列影片视效制作的电影工业化探索与实践
【摘要】为系统梳理《刺杀小说家》系列电影视效制作的工业化实践路径，本文通过分析赤发鬼这一数字生物角色从概念设计到动态表演的全流程协同制作，以及《刺杀小说家2》中红发特效、场景自动组装、云端协作等关键技术研发与应用，总结了《刺杀小说家》系列电影对流程化、系统化、标准化电影工业生产体系的探索与实践。研究表明，该系列电影不仅实现了从前期创意到后期制作的全链路贯通，同时对可复用、可扩展的工业化生产体系进行了探索实践，显著提升了制作效率、质量控制与项目管理能力，能够为中国电影工业从“项目制”经验模式转向“系统化”现代生产提供可借鉴的实践经验。
AI数字人视听表达策略的人机协同机制研究
【摘要】得益于人工智能生成内容（AIGC）驱动的语音合成、面部表情与肢体动作捕捉、情感计算等技术的持续突破，AI数字人（Digital Human）在多个领域得到广泛应用，但仍然面临“技术孤岛化”困境。本文从AI数字人的视听表达策略入手，探讨语音、面部表情、肢体语言及多模态感知的相互作用与人机协同机制框架。通过分析人机协同机制在视听表达中的实际作用，提出AI数字人视听表达策略的人机协同实践路径，旨在为数字人技术的创新与实际应用提供理论支持与现实参考。
真实沉浸的8K太空实景拍摄电影声音构建——基于《窗外是蓝星》的声音创作实践
【摘要】本文梳理总结了中国首部8K太空实景拍摄电影《窗外是蓝星》的声音创作路径，通过对影片原始声音素材和空间站声学特征的分析，利用降噪、噪声重构、拟音等技术手段，对声音进行科学真实与艺术表达间的取舍，解决了该片原始素材对白不清晰的困境，再现了空间站声音的真实质感，重塑了影片天地对话场景，营造了全片更具沉浸感的声音氛围。研究表明，太空实景拍摄电影的声音创作不仅能辅助艺术表达，还能引导叙事，构建独特的情感连接，引发观众的情感共鸣。
影视制作中变形镜头装配偏斜检测及画面校正方法研究
【摘要】变形镜头广泛应用于影视创作，但其装配偏斜问题导致图像压缩或拉伸方向偏移，影响拍摄效果和后期制作。本文设计的复合式测试图样，可用于快速检测画面问题，提高拍摄评估效率，并在此基础上提出基于二维仿射变换模型的校正方法，开发对应的软件，以实现高精度、可控的后期校正。为验证本文提出的检测与校正方法的有效性，我们选取两支存在不同程度装配偏斜的变形镜头进行了实拍测试，在相同条件下拍摄自制测试图样及实景画面，并基于测试数据利用所开发的工具实施后期校正，结果表明，所提出的方法能够快速且有效地改善画面的几何准确性，为影视制作提供可靠支持，并为变形镜头的创作应用与技术管理提供参考。
古装电影现实主义影像构建研究——以电影《长安的荔枝》为例
【摘要】针对当前古装影片多以华丽恢宏为影像风格，致使影像风格易陷入景观唐朝同质化困境，本文以电影《长安的荔枝》为例，系统分析其在摄影造型构思、光影美学、镜头语言以及色彩运用等方面的策略，以探究其现实主义影像构建技术路径。研究表明，电影《长安的荔枝》通过摄影装备选择、宏观和微观影像语言协同运用、光影设计与色彩处理，成功构建了影像的现实主义基调，能为古装电影相关创作提供实践参考。
基于第一性原理的摄影棚系统化设计方法探索——以上海东方智媒城摄影棚项目为例
【摘要】摄影棚设计为多专业融合的复杂系统工程。本文基于第一性原理，构建“需求解构-要素分解-原理重构” 的摄影棚系统化设计框架，聚焦拍摄工艺、人本关怀与可持续发展三大维度，探讨设计的底层逻辑与关键指标。本文以上海东方智媒城摄影棚为例，从功能空间组织、工艺设计、人性化设计、可持续设计等方面提出设计方法和要点，以期为影视工业建筑系统化设计提供实践路径。研究表明，基于第一性原理的摄影棚系统化设计方法可实现技术性能与人文价值的协同优化，推动影视基地的绿色、健康、可持续发展。
文章全文详见《现代电影技术》期刊
2025年第11期