Digitale Audiovisuelle Archivierung

Transkript

1 Fraunhofer Digital Cinema Digitale Audiovisuelle Archivierung Arne Nowak Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen, Erlangen Fraunhofer IIS

2 Agenda Einführung Filmproduktion und digitales Kino heute Archivierung von Filmen heute Das EDCINE Projekt Neue Konzepte für die digitale Filmarchivierung Praktische Umsetzung Zusammenfassung Fraunhofer IIS

3 1. Einführung immer mehr digitale Produktionen nicht immer Film als Endprodukt Tendenz zu digitalen Distributionsformaten viel Erfahrung mit Archivierung von Film bisher keine einheitlichen Standards für die digitale Archivierung Fraunhofer IIS

4 2. Filmproduktion und digitales Kino heute Produktion, Archvierung und Distribution Produktion Postproduktion Wiedergabe Filmkamera Film- Postproduktion Filmprojektion Abtastung Archiv Filmbelichtung Digitale Kamera Digitale Postproduktion Digitale Projektion Digital Weiterverwertung Fraunhofer IIS

5 2. Filmproduktion und digitales Kino heute Entwicklung des digitalen Kinos Fraunhofer IIS

6 2. Filmproduktion und digitales Kino heute Entwicklung des digitalen Kinos DCI The Digital Cinema Initiatives, LLC Gegründet 2002 von Disney, Fox, Paramount, Sony Pictures Entertainment, Universal und Warner Bros. Studios DCI Specification offene Architektur hohes Niveau in den Bereichen technische Leistungsfähigkeit Zuverlässigkeit Qualitätskontrolle Digitale Technologie mit starkem Schutz der Inhalte Fraunhofer IIS

7 2. Filmproduktion und digitales Kino heute Entwicklung des digitalen Kinos SMPTE: hat DCI Spezifikation übernommen Resultat: SMPTE-Standards für das digitale Kino Industrie entwickelt Server und Projektoren entsprechend der DCI/SMPTE Spezifikationen heute weltweit ca Leinwände ausgestattet, davon 55% mit stereoskopischen Systemen in Europa Leinwände, davon 75% stereoskopisch (Quelle: Screen Digest) ISO TC 36: übernimmt SMPTE-Standards Fraunhofer IIS

8 2. Filmproduktion und digitales Kino heute Entwicklung des digitalen Kinos Organisationen: DCI (Hollywoodstudios) seit 2002 (Digital Cinema Initiatives LLC) SMPTE 21DC (Society of Motion Pictures and Television Engineers) ISO TC36 (International Standardisation Organisation) AFNOR DIN ISDCF (Inter-Society Digital Cinema Forum) EDCF (European Digital Cinema Forum) Fraunhofer IIS

9 SMPTE Standards Fraunhofer IIS

10 2. Filmproduktion und digitales Kino heute SMPTE D-Cinema Standards Überblick Technische Details Bild 12 bits X Y Z Farbraum 2048 x 1080 mit 24 oder 48 FPS 4096 x 2160 mit 24 FPS JPEG 2000-komprimiert Ton max. 16 Kanäle 24 bits, 48 oder 96 khz unkomprimiert Untertitel Timed Text, vom Projektor gerendert Subpictures mit Transparenz DCP Packaging: MXF und XML Dateien Unterteilung in Reels jedes Reel enthält Bild oder Ton Composition Playlists werden benutzt um Shows zu bilden Access Control / Verschlüsselung Reels können verschlüsselt werden Access Control durch Key Delivery Messages (KDM) Zugriff kann auf bestimmte Leinwände in bestimmten Zeiträumen beschränkt werden Fraunhofer IIS

11 2. Filmproduktion und digitales Kino heute Überblick DCP-Komponenten MXF Bild und Ton Track Files XML Dateien CPL (composition playlist) PKL (packaging list) Fraunhofer IIS

12 Composition Reel 1 Image Essence (track file) Reel 1, English, 2.35 Referenzen auf Track Files Audio Essence (track file) Reel 1, English, 7.1 Subtitle Essence (track file) Composition Play List (CPL) Feature - English Reel 2 Reel 1, German Image Essence (track file) Reel 2, English, 2.35 Audio Essence (track file) Reel 2, English, 7.1 Subtitle Essence (track file) Reel 2, German 12 Fraunhofer IIS

13 3. Archivierung von Filmen heute Grundsätzliches gute Kenntnis der Langzeitstabilität unterschiedlicher Filmmaterialien besonders für S/W-Film sehr gut YCM Color Separation Masters optische Separation digitale Separation mit Laserbelichter traditionell: drei S/W-Filme aus den drei Grundfarben ARRI: ein S/W-Film mit aufeinanderfolgenden Y, C, M Bildern Fraunhofer IIS

14 3. Archivierung von Filmen heute Haltbarkeit von Film Frischer Acetatfilm Bereits zerfallender Acetatfilm 14 C, 61%RH 75 Jahre <15 Jahre 6 C, 68%RH 190 Jahre <50 Jahre 5 C, 35%RH 500 Jahre <200 Jahre 2 C, 20-30%RH >1000 Jahre <350 Jahre -5 C, 20-30%RH >2000 Jahre >500 Jahre Erwartete Zeit bis die A-D Strip-Messung Level 2 ergibt (autokatalytischer Punkt überschritten; aus: The Danish Film Institute: Preserve then show) Fraunhofer IIS

15 4. Das EDCine Projekt für Archive Überblick Langzeitarchivierung digital produzierter Filme offene Formate für Bild- und Toncodierung und Metadaten Erleichterung des Zugriffs auf archivierte Filme vereinfachte Recherche, Vorschau und Betrachtung in unterschiedlichen Qualitäten und Auflösungen EU-gefördertes Projekt mit 17 Partnern, Laufzeit: August 2006 bis Juli 2009 Fraunhofer IIS

16 4. Das EDCine Projekt für Archive Ziele des Projekts Entwicklung eines Konzepts für digitale Filmarchive Definition und Evaluation von Datenformaten Definition einer Systemarchitektur Aufbau eines Demonstrationssystems Validierung des Gesamtkonzeptes Erfahrung mit realen Inhalten sammeln Rückmeldung von Archiven erhalten Fraunhofer IIS

17 5. Neue Konzepte für die digitale Filmarchivierung Das Systemkonzept zweistufiges Datenformat Master Archive Package für die Langzeitarchivierung Intermediate Access Package für den Zugriff Asset Store Ansatz (OAIS Reference Model) Dissemination Packages werden auf Anfrage erzeugt Fraunhofer IIS

18 5. Neue Konzepte für die digitale Filmarchivierung Zweistufiges Datenformat Fraunhofer IIS

19 5. Neue Konzepte für die digitale Filmarchivierung Das Master Archive Package Charakteristika: verlustlose Kompression beliebige (gerechtfertigte) Auflösung ursprüngliche Bildwiederholrate der Quelle kann die komplette Filmbreite beinhalten inklusive Tonspur, Perforation, Rand etc. Fraunhofer IIS

20 5. Neue Konzepte für die digitale Filmarchivierung Zweistufiges Datenformat Fraunhofer IIS

21 5. Neue Konzepte für die digitale Filmarchivierung Das Intermediate Access Package Digitale Zugangskopie des Archivelements typische Charakteristika: verlustbehaftete Kompression (bis zu 500 MBit/s) festgelegte Auflösungsobergrenze (z.b x 1080) 24 oder 48 Bilder/s beinhaltet nur den projizierten Bildbereich kompatibel zu den SMPTE D-Cinema Standards DCPs können aus dem IAP erzeugt werden, ohne das eine erneute Codierung der Bilder notwendig ist; ideal um Dissemination Packages zu erzeugen Fraunhofer IIS

22 5. Neue Konzepte für die digitale Filmarchivierung Workflow im Archiv 22 Fraunhofer IIS

23 5. Neue Konzepte für die digitale Filmarchivierung Datenformate Image Encoding offene und gut dokumentierte Standards verlustlose und verlustbehaftete Kompression einfache Konvertierung in andere Auflösungen, Qualitätsstufen und Formate Skalierbarkeit Metadaten offene Standards Erweiterbarkeit Packaging / Wrapping und: Audio, Untertitel, Text, Fotos, Fraunhofer IIS

24 5. Neue Konzepte für die digitale Filmarchivierung Image Encoding JPEG 2000 Standard: ISO/IEC :2004 Intra-frame Kompression basiert auf der Wavelet-Transformation EBCOT Entropiecodierung Skalierbarkeit: Auflösung und Qualtität Profile für D-Cinema; in Arbeit für digitale Filmarchivierung keine Lizenz- oder Nutzungsgebühren für Part 1 Fraunhofer IIS

25 5. Neue Konzepte für die digitale Filmarchivierung Image Encoding mit JPEG 2000 Quality Scalability Resolution Scalability Encoding Scalable Bitstream Fraunhofer IIS

26 5. Neue Konzepte für die digitale Filmarchivierung JPEG 2000 ISO Profile für das digitale Kino Profile 2K Distribution Profile 4K Distribution Profile 2K Scalable Archive Profile 4K Scalable Archive Profile Master Archive Profile Profile Indicator Max Resol. 2048x x x x x8192 Quality Layer <=5 Components <=8 Bitrate <=250MBit <=250 MBit/s <=250MBit/s for Layer0 <=500MBit/s for Layer1 <=250MBit/s for Layer0 <=500MBit/s for Layer1 Lossy and lossless Purpose DCP DCP IAP (compatible with Profile 3) IAP (compatible with Profile 4) MAP Fraunhofer IIS

27 Beispiel: DCP Generierung aus dem Intermediate Access Package 27 Fraunhofer IIS

28 5. Neue Konzepte für die digitale Filmarchivierung Metadaten & Packaging / Wrapping Material Exchange Format MXF Containerformat für Medien- und Metadaten SMPTE-Standard unabhängig von der Bild- und Tonkodierung Asset store: alles in einer MXF-Datei Bilder Audio (mehrere Sprachen und Kanäle möglich) Metadaten (deskriptive, technische und historische) Explizite und eindeutige Referenzen auf weitere externe oder interne Elemente möglich Fraunhofer IIS

29 6. Praktische Umsetzung Das EDCINE Demonstrationssystem Umsetzung des Konzeptes in einem Gesamtsystem Datenbank für Suchen und Stöbern Ingest Vorschau Erzeugung unterschiedlicher Distributionsformate Fraunhofer IIS

30 6. Praktische Umsetzung Systemarchitektur SOA Processing Verwendung von SOA (Service Oriented Architecture) zur Steuerung Konvertierung durch Module Ansteuerng als Web Service (SOAP) ermöglicht universelle verteilte Transkodierung Plattform-unabhängig einfach erweiterbar Fraunhofer IIS

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34 6. Praktische Umsetzung Das Transcodingsystem Umwandlung von Mediendaten in unterschiedliche Formate Bildsequenzen Audiodaten Metadaten modulares System für Encoding, Wrapping Bild-, Ton- und Metadatenbearbeitung Decodierung, Unwrapping erweiterbar gesteuert über SOAP Schnittstelle Interoperabilität! Fraunhofer IIS

35 6. Praktische Umsetzung Das Transcodingsystem Fraunhofer IIS

36 Ingest Chain Fraunhofer IIS

37 Distribution Chain Fraunhofer IIS

38 6. Praktische Umsetzung Curator Archive Suite Software Suite zur Erzeugung und Wiedergabe von Archivpaketen Creator Player Quicktime JPEG 2000 Compressor Component entwickelt aus easydcp Produktlinie interaktive Software, weniger für Stapelverarbeitung geeignet Metadaten deskriptive Metadaten technische Metadaten, inklusive Historie Archivpaket an Digital Cinema Package (DCP) angelehnt Fraunhofer IIS

39 6. Praktische Umsetzung Curator Archive Suite - Workflow Übersicht Fraunhofer IIS

40 6. Praktische Umsetzung Curator Archive Suite - Archive Package Fraunhofer IIS

41 7. Zusammenfassung Überblick bisher keine einheitlichen Konzepte für die digitale Archivierung innerhalb von EDCINE wurden Formate entwickelt und zur Standardisierung vorgeschlagen allgemein gute Akzeptanz in der Zielgruppe erste Projekte basieren auf diesem Ansatz Praxistauglichkeit muss nun bewiesen werden Fraunhofer IIS

42 7. Zusammenfassung Einige Gedanken zur Systemarchitektur zweistufiges Speicherkonzept Langzeit-Archivierung & Zugang offene, gut dokumentierte Standards Abstraktionsebene zwischen Daten/Dateien und Speichermedien JPEG 2000 & MXF einfacher Zugriff auf kleinere Auflösungsstufen flexibel und erweiterbar steigende Verbreitung im D-Cinema Bereich Fraunhofer IIS

43 7. Zusammenfassung Einige Gedanken zur Systemarchitektur Asset Store Ansatz alles, was zusammen gehört, wird zusammen gespeichert Metadaten gehen nicht verloren vereinfachte Migration und Redundanz automatische Erzeugung von Dissemination Packages für unterschiedliche Nutzergruppen erweiterbar um neue Formate Fraunhofer IIS

44 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Fragen? Fraunhofer IIS