《现代电影技术》｜李虹珊：数字电影LED放映发行母版制作技术及流程方案研究

本文刊发于《现代电影技术》2025年第10期

专家点评

随着数字显示技术的发展进步和迭代升级，LED电影放映系统凭借高亮度、广色域、高对比度等性能优势，有望取代传统银幕放映成为下一代主流电影放映模式。然而，基于主动发光原理的LED放映与传统投影式放映在成像机制上存在本质区别，同时传统电影母版制作和监看环境以银幕放映为基准，制作的影片亮度低、对比度低、色彩层次不够丰富，难以充分体现LED显示技术的先天优势，制约了国产LED影厅的建设推广。为充分发挥LED电影放映的技术优势，提升观众的沉浸感和观影体验，《数字电影LED放映发行母版制作技术及流程方案研究》一文分析解读了国内外数字电影发行母版制作相关技术标准及规范，在传统电影放映制版系统的基础上，结合LED电影放映技术特点，研究分析了LED电影制版的调色转换、LED显示监看、色彩一致性校准等关键技术，并提出了一套适用于LED电影制版的工作流程方案，为搭建LED电影制版系统提供了理论依据与实践指导，有助于促进LED影厅的建设推广，有效提升我国电影放映质量，让观众能够切实感受到高新技术变革带来的观影体验升级。

——董强国

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）检测认证北方中心副主任

【项目信息】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）基本科研业务费项目“数字电影 LED 影厅发行母版制版技术研究” （2024⁃DKS⁃4）。

作 者 简 介

李虹珊

文强

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）检测认证南方中心高级工程师，主要研究方向：电影检测技术。

摘要

本文以数字电影LED放映发行母版制作技术为研究目标，通过研究解读数字电影发行母版及LED放映系统相关标准规范，在传统银幕放映发行母版制作技术的基础上，分析研究适用于数字电影LED放映系统的发行母版制作技术，提出对应的工作流程方案。本文可为搭建数字电影LED放映发行母版制作系统，开展高新技术格式制版工作提供指导建议。

关键词

数字电影LED制版；发行母版；高动态范围（HDR）；高新技术格式

1引言

数字电影LED放映系统凭借其高亮度、高对比度、高动态范围（HDR）及均匀度好等技术优势，能够为观众带来高质量的画面效果和全新的观影体验，同时也为高新技术格式电影在影院的应用提供了有力的技术载体。截至2024年底，我国已安装或投入使用105个数字电影LED影厅，累计票房收入超过9600万元，票房占比和数量占比的增长幅度均达到55%以上[1]。由此可见，数字电影LED放映系统将成为电影行业未来重要的技术变革方向和产业发展的关键发力点。

然而目前数字电影发行母版制作（以下简称“制版”）的环境和系统仍采用传统“投影机+银幕”放映模式，该模式下制作的影片无法充分展现数字电影LED放映系统的技术优势。与此同时，适用于LED放映的制版技术在全球范围内仍处于起步阶段，国内外尚未发布任何针对LED发行母版及制版工作的行业标准，这在一定程度上制约了LED新型显示技术的应用和推广[2]。

为充分展现LED放映技术优势，给观众提供由高新技术变革带来的极致观影体验，亟需针对LED显示屏的性能特点开展数字电影LED制版技术研究，提出国产自研制版技术方案，为进一步推广LED影厅，进而整体提升我国数字电影放映质量以及国产设备的市场占有率提供技术支持。

2标准文件解读

数字电影倡导组织（DCI）于2024年分别发布了《直接显示数字电影补充条款》（

Direct View Display D⁃Cinema Addendum

）1.2版 [3] 和《高动态范围数字电影补充规范》（

High Dynamic Range D⁃Cinema Addendum

）1.2.1版 [4] ，前者定义了适用于数字影院的直显式放映系统（包括LED放映系统）的相关技术指标；后者对适用于数字影院的HDR色度坐标、发行母版图像特性以及色彩格式转化等进行了规定，同时对审片室和公共放映厅的HDR图像质量提出了要求，该规范为投影式放映机和直显式放映系统播放HDR图像奠定了技术基础。

关于数字电影发行母版，电影电视工程师学会（SMPTE）发布的SMPTE ST 428-1:2019《数字电影发行母版—图像特性》（ST 428-1:2019

D⁃Cinema Distribution Master — Image Characteristics

）（以下简称“SMPTE ST 428-1:2019”） [5] 规定了数字电影发行母版的图像结构，SMPTE RP 431-2:2011《数字影院质量—基准放映机和环境》（RP 431-2:2011

D⁃Cinema Quality—Reference Projector and Environment

）（以下简称“SMPTE RP 431-2:2011”） [6] 规定了数字电影基准放映机应达到的图像特性要求，可为制版工作提供参考。

中国电影产业集团股份有限公司作为我国主要电影制作和发行机构，于2024年9月发布了企业标准Q/110116CFC DYT 4-2024《CINITY LED数字电影发行母版和打包技术要求》[7]，规定了CINITY LED数字电影发行母版的图像及音频的特性和技术要求，但该标准主要针对其旗下CINITY品牌LED电影屏的母版制作。

2023年制定发布的DY/T 8—2023《数字电影LED影厅技术要求和测量方法》[8]标准（以下简称“DY/T 8—2023”）是国内电影行业有关数字电影LED放映的首个行业标准。该标准在制定过程中参考了DCI和SMPTE发布的相关规范和标准的技术要求，在对我国LED商业影院及LED制造厂商大量调研的基础上，综合考虑我国数字电影LED放映系统的技术现状制定而成，既符合国际标准核心技术指标，又契合目前我国LED放映实际情况，为保证制版系统和影院放映系统观看效果的一致性，可作为我国制版工作的主要参考技术标准。

3传统银幕放映制版系统

在数字电影发展初期并没有统一的节目文件格式，各电影放映服务器厂商具备自己的母版制作系统，互操作性差、操作复杂，直接影响工作效率。后来，DCI在2007年发布了有关数字电影发行母版的技术要求，至此电影行业可以使用统一的文件格式制作数字电影发行母版[9]。

传统银幕放映的发行母版制作系统主要由专业调色系统、监看系统两大部分组成，调色系统负责调整色彩、输出监看信号以及导出发行母版；监看设备一般包括专业放映机和银幕，负责显示与影院一致的放映效果，此外还可配置监视器辅助调色或显示其他媒体设备的播放效果[10]。传统银幕放映的制版系统结构如图1所示。

图1　传统银幕放映的制版系统结构

由于传统投影式放映设备亮度受限，并不能充分体现HDR图像的画面效果，同时制作HDR影片内容需要更高性能的拍摄及制作设备，大大增加了制片成本压力，因此一直以来大部分电影内容是标准动态范围（SDR）模式，传统制版系统也普遍是SDR模式。

4LED制版技术研究

数字电影LED放映技术与传统银幕放映的实现途径不同，LED放映采用发光二极管直接显示技术，一个LED灯珠对应一个像素[11]，大量LED灯珠按照像素的排列方式组成显示单元，多个显示单元拼接成显示屏，这种放映技术直接放弃了放映机和银幕，光线直接投射入观众眼中，避免了反射带来的能量损失，同时不会产生均匀性方面的问题。而且LED发光技术发展迭代速度快于放映机发展速度，目前已能实现高亮度、高动态范围（HDR）、广色域放映。

LED制版技术需在传统银幕制版技术的基础上针对性适配LED放映技术的特点，以充分体现LED放映在图像显示方面的性能优势。为此，在具体制版工作中不仅需要使用数字电影LED显示屏作为监看设备以保证图像效果的一致性，还需要实现HDR格式电影发行母版的制作。

由于目前尚无专用于LED放映的特殊拍摄制作设备或文件格式，制作单位都采用传统影视制作设备制作源母版，因此本文主要研究在传统电影源母版或发行母版的基础上制作适用于LED放映的发行母版。

根据我国电影行业标准DY/T 8—2023，DCI发布的《直接显示数字电影补充条款》1.2版和《高动态范围数字电影补充规范》1.2.1版，以及SMPTE发布的SMPTE ST 428-1:2019和SMPTE RP 431-2:2011，参考传统银幕放映的制版系统，可知数字电影LED制版系统同样需要专业调色软件、视频信号输出卡、监看设备，但需根据LED放映系统和SDR、HDR格式的要求做出调整。

4.1 不同动态范围的图像编码转换

LED显示屏的发光元件由红、绿、蓝三色发光芯片组成，因此LED显示屏的视频信号处理器需要将外部图像信号转化为能够控制三色芯片发光的RGB信号[12]。LED制版系统涉及SDR和HDR模式，而且影片内容源母版可能是XYZ编码或RGB编码，因此相对于单一SDR模式的传统制版系统，LED制版系统需要注意不同动态范围模式和不同图像编码间的转换，还需对LED监看显示屏状态进行正确设置，才能正确显示对应图像。

（1）输入SDR模式的XYZ编码图像信号

如果输入LED监看显示屏的是符合DCI规范的SDR模式的XYZ编码图像信号，根据SMPTE RP 431-2:2011，LED监看显示屏的视频信号处理器需将输入数据进行如下转化：

式（1）中，

P

=52.37，

L

为白场亮度数值48，

X'

Y'

Z'

为输入的非线性图像编码值，解码转换得到线性

XYZ

三刺激值，然后经过转换矩阵转成线性RGB编码值，转换公式如式（2）所示。

（2）输入SDR模式的RGB编码图像信号

如果输入的并非标准的XYZ编码图像信号，而是SDR模式的RGB编码图像信号，视频信号处理器需将非线性

R'G'B'

编码值转换成线性的

RGB

编码值，根据SMPTE RP 431-2:2011，转换公式如式（3）所示。

（3）输入HDR模式的XYZ编码图像信号

如果输入的是符合DCI规范的HDR模式的XYZ编码图像信号，根据《高动态范围数字电影补充规范》1.2.1版，转换公式如下：

其中：

（4）输入HDR模式的RGB编码图像信号

如果输入的是RGB编码图像信号，视频信号处理器需将非线性RGB编码图像信号经过电光转换函数（EOTF）转化为线性信号，根据《高动态范围数字电影补充规范》1.2.1版，转换公式如式（6）所示。

式（6）中，

k

0 =10000，

k

1 =4095，

CV

R' 、

CV

G' 、

CV

B' 为输入的非线性图像编码值，

R、G、B

为线性编码值。

由上述不同动态范围的图像编码转换公式可知，HDR和SDR模式的图像只能在对应的动态范围配置下才能正常显示，而且由于LED监看显示屏不能自动识别输入的图像信号是SDR还是HDR模式，是XYZ还是RGB编码图像信号，因此如果要正确显示输入图像，需先确定输入图像格式，并正确配置LED监看显示屏的显示状态及数据解码方式。

4.2 制版系统的监看

监看设备是制版系统的重要部分，主要用于确保色彩的一致性及模拟放映环境，保证制版工作人员看到的画面色彩与影院观众看到的一致[13]。传统制版系统一般使用经过校准的专业监视器及专业数字电影放映机进行监看，其中，监视器负责显示调色过程中的画面色彩，放映机负责模拟影院放映以检查制版效果。

与传统制版系统不同，LED制版系统使用影院用LED放映系统进行监看，LED放映系统集合制版调色监看功能和模拟影院放映功能于一身，但两种功能数据输入路径不同，如图2所示。

图2　两种数据输入路径示意图

模拟影院放映需将数字电影发行母版（DCDM）进行压缩封装打包成数字电影数据包（DCP）导入LED放映系统的集成媒体模块（IMB）进行解码放映，这是放映系统的主要功能[14]；而制版调色监看则需从外部视频接口接收调色系统传送的视频信号。调色系统主要通过视频信号输出卡（即上屏卡）输出视频信号，而电影制作级别的高端视频信号输出卡一般采用12G⁃SDI接口，即使具备HDMI接口，其输出格式往往受限，或是不支持2K（2048×1080）分辨率，或是不支持48 FPS。目前影院用LED放映系统仅具备HDMI外接视频接口，不具备SDI接口，且HDMI接口输入的数据也仅支持RGB解码，不支持XYZ解码。本文研究了如下两种技术解决方案，各有利弊，可酌情选择。

（1）增加SDI接口并升级接口数据处理程序

由于电影行业对内容安全非常重视，要求存储解码数字电影发行版内容的IMB必须嵌入LED电影屏幕系统，解密、解码过程必须在LED放映系统内部进行，放映系统不能具备解密解码后的图像输出接口，IMB板卡与外部存储间只传输加密数据[15]。因此用于接收IMB解码后的视频数据以及控制数字电影LED显示屏显示图像的视频信号处理器（IB）和IMB一同封装在LED显示屏箱体中。如果要增加SDI接口，需重新规划IB线路板接口，使外部视频数据能安全输入，同时升级SDI接口数据处理程序，使LED显示屏能解码通过接口接收的XYZ或RGB编码图像信号。重新开发IB线路板以及SDI接口解码程序费用较高，但是能使高质量母版图像信号不经多余转换直接输入LED监看显示系统，能有效保证图像质量和色彩的一致性。

（2）使用接口格式转换设备

高端视频信号输出卡的12G⁃SDI接口能良好地支持XYZ/RGB编码的2K/4K DCI 24/48/60 FPS 4∶4∶4信号输出[16]，但LED放映系统的视频信号处理器一般只具备HDMI外部视频输入接口，如果不想在LED监看显示屏端增加SDI接口，可使用SDI转HDMI接口转换设备。但这种设备需要对视频信号使用3D 查找表（LUT）进行转化，转化会造成数据损失[17]。

另外，LED显示屏的外接HDMI接口一般不能解码XYZ信号，还需开发HDMI接口的XYZ数据解码程序，否则只能在调色软件端将XYZ数据格式转为RGB数据。如此一来如图3所示，需对原始图像信号进行双重转换，将不可避免地造成原始色彩信息损失，因此在实际工作中，需先对设备转换效果进行评估，再酌情判断是否采用该方案。

图3　使用格式转换设备的数据处理流程示意图

4.3 制版系统的色彩一致性校准

为确保制版系统的监看效果与影院的放映效果保持一致，需对系统进行校准，包括制版系统和用于模拟影院放映环境的放映系统的系统内校准，以及制版系统与放映系统的系统间校准，校准工作原理如图4所示。

图4　系统校准工作原理示意图

要进行系统校准需先准备图像测试信号，可根据DY/T 8—2023的要求，参考SMPTE RP 431-2:2011 和《直接显示数字电影补充条款》1.2版和《高动态范围数字电影补充规范》1.2.1版，分别制作SDR版和HDR版图像测试序列，包括黑白场信号、三基色信号、灰阶信号以及其他颜色信号，其中前述标准规范仅给出黑白场信号、三基色信号的容差值，灰阶信号用于测评电光转换特性，其他颜色信号没有规定容差，可做实验测试使用。

放映系统的系统内校准需按照DY/T 8—2023的技术要求进行，将图像测试信号序列帧制成DCP导入LED放映系统的IMB中进行放映测试。重点校准显示分辨率、中心亮度、顺序对比、中心点色彩还原及电光转换特性。为保证放映系统的画面质量及制版内容安全，建议选用已通过DCI符合性认证的数字电影LED放映系统。

制版系统的系统内校准需将图像测试信号序列帧导入专业调色软件中，通过外部视频输入接口将图像信号输入LED监看显示屏，按照DY/T 8—2023的技术要求进行校准。由于在放映系统的校准过程中已经确定LED监看显示屏对标准图像信号能够精准显示，若在此出现问题需要检查调色软件的设置、视频信号输出卡的设置及外部视频输入接口的数据解码程序是否正确。

系统间校准主要用于验证制版系统能否输出符合要求的发行母版，需使用调色系统将图像测试信号以标准发行母版的格式输出，制成DCP后导入IMB中进行放映，按照DY/T 8—2023的技术要求测试图像色彩还原和电光转换特性的准确度。由于之前的系统内校准已确认LED监看显示屏的显示性能无异常，若此处出现问题需检查打包系统是否适用，以及调色软件的输出配置，如涉及色彩空间转化和格式转化，还需检查对应的3D LUT是否适用。

5LED制版工作流程方案

通过对LED制版技术的研究，参考传统制版工艺流程，可知制版工作主要包括系统校准、素材检查、色彩调整输出、模拟影院放映等主要步骤，其主要工作流程如图5所示。

图5　LED制版工作流程示意图

5.1 系统校准

系统校准流程应包括放映系统校准、制版系统校准、系统间校准，如果LED监看放映系统已通过DCI符合性认证，可以跳过放映系统校准。

（1）放映系统校准

将LED监看显示屏调到影院SDR或HDR放映模式下，将对应图像测试信号序列帧使用符合DCI规范的专业打包设备进行压缩、封装、打包后，生成的DCP导入LED放映系统的IMB中，通过IMB在LED监看显示屏上进行放映。以DY/T 8—2023规定的容差为准，完成放映系统的校准，保证制版监看模式下的图像颜色和影院放映模式下的一致性。

（2）制版系统校准

将LED监看显示屏调到SDR或HDR监看模式下，切换到外部输入接口，将对应的测试序列用调色软件通过视频信号输出卡输出到LED监看放映系统上，以DY/T 8—2023规定的容差为准，用测量仪器验证监看显示屏的放映图像颜色是否与原序列一致，如超出容差范围，需排查与外部信号输入相关的调色软件、视频信号输出卡及接口解码程序，解决问题并满足要求后，完成制版系统的校准。

（3）系统间校准

将测试序列通过调色软件输出为DCI-P3色域、Gamma 2.6或是ST 2084 EOTF的12 bit DCI XYZ TIFF图像序列，再将该图像序列通过封装打包设备制成DCP，将DCP导入IMB中，在LED监看显示屏上进行放映，验证放映的图像色彩与制版监看色彩是否一致，完成系统间校准。

DY/T 8—2023规定的SDR测试信号容差要求如下：

白：x=0.3140±0.006，y=0.3510±0.006；

红：x=0.6800±0.01，y=0.3200±0.01；

绿：x=0.2650±0.02，y=0.6900±0.02；

蓝：x=0.1500+0.01/-0.03，

y=0.0600+0.02/-0.04；

电光转换特性符合伽马2.6×（1±5%）。

DY/T 8—2023规定的HDR测试信号容差要求如下：

白：x=0.3127±0.006，y=0.3290±0.006；

红：x=0.6800±0.01，y=0.3200±0.01；

绿：x=0.2650±0.02，y=0.6900±0.02；

蓝：x=0.1500+0.01/-0.03，

y=0.0600+0.02/-0.04。

电光转换特性（根据HDR灰阶测试序列信号，Y为中心亮度）：

Y≤0.02 cd/m²：Y 的 80%～120%；

0.02 cd/m²＜Y≤1.0 cd/m²：Y 的 95%～105%；

1.0 cd/m²＜Y≤299.6 cd/m²：Y 的 97%～103%。

5.2 素材检查和色彩调整输出

在完成系统校准后可正式开始制版工作，首先需检查源素材的色彩是否正确。向制片方确认源素材是SDR还是HDR模式，是XYZ还是RGB编码格式。将LED监看显示屏设置到正确模式，再将源素材导入调色系统，通过调色系统将素材内容序列帧显示在LED监看显示屏上。

由于电影属于艺术创作并非完全的现实记录，有很多创意色彩制版工作人员难以判断，应由制片方派人确认源素材色彩状态是否正确。若发现问题，建议优先在制片方的制作端排查，必要时可重新输出存在问题的源素材片段。如果制作端确认无误，可在制版系统上对画面色彩进行针对性调整。

色彩调整完成后，由制片方确认后输出发行母版，根据DCI规范的规定，参考SDR和HDR的画面表现效果，发行母版建议使用如下技术要求：

（1）SDR模式

· 2K（2048×1080）或4K（4096×2160）分辨率；

· DCI-P3色域；

· 至少12 bit色深；

· 2K分辨率为24/48/60/96/120 FPS帧速率，4K分辨率为24/48/60 FPS帧速率；

· TIFF文件格式；

· 电光转换函数为Gamma 2.6。

（2）HDR模式

· 4K（4096×2160）分辨率；

· DCI-P3色域；

· 至少12 bit色深；

· 48/60 FPS帧速率；

· TIFF文件格式；

· 电光转换函数为ST 2084 EOTF。

5.3 模拟影院放映

初步完成发行母版的制作工作后，还需检查其影院放映效果，保证全流程的色彩一致性。将发行母版序列帧导入符合DCI规范的封装打包设备（HDR模式的发行母版需使用支持HDR打包的设备），经压缩、封装、打包后生成DCP，将其导入LED监看放映系统的IMB，经IMB解码后在LED监看显示屏上放映。最终影院放映效果应由制片方派专人检查确认。如发现问题，需回溯前述流程，从制作端排查问题，如制作端确认无误，需在制版系统的调色软件上进行针对性修改，修改完成并输出发行母版后通过模拟影院放映再次核查最终效果。待制片方确认无误，制版工作方可完成。

6结语

数字电影LED放映技术是一种新型放映技术，其高亮度、高对比度、高动态范围以及均匀度好等先天技术优势能为观众带来更高质量的观影体验，也能为导演带来更广阔的创意表现空间。本文针对LED放映技术特点研究了LED制版技术及流程方案，既能制作常规的SDR模式发行母版，也能制作高动态范围的HDR模式发行母版，可充分展现LED放映技术在高亮度、高对比度、广色域方面的优秀性能，让广大观众深切感受到新技术的魅力，从而促进LED影厅的推广应用。未来随着图像处理技术的不断发展，制版技术将向着智能化、精细化的方向发展，进一步挖掘图像画质潜力，充分释放LED的技术潜能，为LED放映规模化应用与电影产业的高质量发展提供有力支撑。

参考文献

（向下滑动阅读）

[1] 《哪吒2》票房超120亿，中国LED电影屏又一大事件[EB/OL].（2025⁃02⁃17）[2025⁃04⁃11].https://finance.sina.com.cn/cj/2025-02-17/doc-inekumna3922 950.shtml?finpagefr=ttzz&cref=cj.

[2] 龚波,李娜,王景宇.强化标准引领推动LED放映技术创新和高质量发展[J].现代电影技术,2024(10):6⁃10.

[3] DCI.Direct View Display D⁃Cinema Addendum[EB/OL].(2023⁃04⁃01)[2025⁃04⁃11].https://documents.dcimovies.com/Direct-View-Addendum/bcddea8e1760a0b 83eb240f6b8e8fa462e055384/Direct%20View%20Display%20D-Cinema%20Addendum.pdf.

[4] DCI.High Dynamic Range D⁃Cinema Addendum[EB/OL].(2023⁃10⁃11)[2025⁃04⁃11].https://documents.dcimovies.com/HDR-ddendum/54a2b12fba306370323b0ec7de542ade91581047/.

[5] D⁃Cinema Distribution Master — Image Characteristics:SMPTE ST 428-1:2019[S],2019.

[6] D⁃Cinema Quality — Reference Projector and Environment:SMPTE RP 431-2:2011[S],2011.

[7] CINITY LED 数字电影发行母版和打包技术要求: Q/110116CFC DYT 4—2024[S],2024.

[8] 数字电影LED影厅技术要求和测量方法:DY/T 8—2023[S],2023.

[9] 张鑫.数字电影母版制作技术解析[J].现代电影技术,2009(07):3⁃8.

[10] 罗蜻.从数字电影母版到电视节目制作[J].中国高清电视发展论坛,2005(04):37⁃40.

[11] 关于LED显示屏模块、模组、箱体的关系及尺寸分辨率[EB/OL].(2022⁃04⁃17)[2025⁃09⁃18].https://wenku.baidu.com/view/d1e9edc6132de2bd960590c69ec3d5bbfc0ada56.html?_wkts_=1741111502496.

[12] 联诚发.浅谈LED显示屏灯珠[EB/OL].(2022⁃11⁃25)[2025⁃09⁃18].https://www.lcf-led.cn/articledetail/2314.html.

[13] 黄晓宇.数字电影母版制作过程中的色彩质量控制[J].现代电影技术,2012(07):31⁃36.

[14] 黄晓宇,常乐.电影数字母版技术标准与兼容性浅析[J].现代电影技术,2015(02):23⁃27.

[15] 数字影院暂行技术要求:GD/J 017—2007[S],2007.

[16] Blackmagic.DeckLink 4K Extreme 12G技术规格[EB/OL]. [2025⁃04⁃11].http://www.blackmagicdesign.com/products/decklink/techspecs/W-DLK-25.

[17] Hi5-4K-Plus技术规格[EB/OL].[2025⁃04⁃11].https://www.aja.com/products/hi5-4k-plus.