深度:Inspire 2 後期工作流程探討

本文的關鍵詞:Apple ProRes,RAW: Cinema DNG,H.265,5.2K/12bit,exFAT/FAT32,SSD

Inspire 2的定位是專業影視級航拍飛行器,機身上搭載了DJI最新影像處理系統

CineCore 2.0

影像系統是Inspire 2較大的升級,上周,Touch老師也放出了一個用inspire 2拍攝的DNG素材實拍短片。

視頻戳:

大疆「悟」inspire 2實拍樣片 - 騰訊視頻 https://v.qq.com/x/page/e0358xxp706.html

不少夥伴都呼不過癮,還想看到底是如何導出,如何製作。

所以今天,正式開講之前,再先看一個Touch老師製作的視頻。關於inspire 2後期到底如何操作,都在視頻里了。

視頻戳:

大疆悟inspire2 CinemaDNG後期工作流程 - 騰訊視頻 https://v.qq.com/x/page/c0359yn3jg2.html

下面正式開講。

Apple ProRes

近幾年來,隨著存儲設備降價、技術更迭、用戶對高碼流畫質的追逐,蘋果的ProRes作為一種高效的編碼格式,以及對蘋果平台的完美支持,受到越來越多的用戶喜愛,各大攝影機廠商也陸續以付費或免費的方式開放ProRes的錄製功能。例如:ARRI 、RED 、ATOMOS、BMD等。在蘋果的官網可以查看蘋果授權的所有ProRes授權產品。

可以看到Inspire 2並不是大疆首次引入ProRes的產品, 早在2015年大疆發布Inspire 1RAW的時候,就把ProRes引入了大疆自己開發的素材導入軟體Cinelight中,在通過軟體把素材導入電腦時,在導出選項中可以直接把DNG序列轉成ProRes視頻。有圖有真相

目前ProRes有六種,碼流由高到低分別是:

Apple ProRes 4444 XQ,

Apple ProRes 4444,

Apple ProRes 422 HQ,

Apple ProRes 422,

Apple ProRes 422 LT,

Apple ProRes 422 Proxy

每一種格式的碼流並不是絕對固定不變的,它受幀速率,解析度,畫面內容的影響。這裡給出部分蘋果官方提供的數據給大家做個參考。

(圖片來自AppleProRes 白皮書)

目前Inspire 2只支持其中兩種編碼格式:Apple ProRes 4444 XQ(no alpha)和Apple ProRes 422 HQ。

這兩種編碼格式碼流都較高,對圖像的細節保留更多,當然文件大小也非常大。到底有多大?繼續往下看。

(圖片來自AppleProRes 白皮書)

每一種編碼格式都有其適合的用途,綜合來看,ProRes 422 HQ是最受歡迎的,在後期工作流程使用率最高的,在10比特像素深度下支持4:2:2視頻源,同時通過好幾代的解碼和重新編碼,在視覺上幾乎看不出損失。

ProRes 4444 XQ的編碼格式是4:4:4 的採樣方式,而ProRes422 HQ編碼使用4:2:2採樣方式。

(圖片來自AppleProRes 白皮書)

上圖表示色彩採樣的方式,每個小正方形代表一個像素,在4:4:4採樣方式下,對每個像素的色彩都進行採樣,即色彩全採樣,所佔用的帶寬最大。4:2:2色彩採樣方式則並不是對每個像素點都採樣,在保證色彩質量的同時又有效的節省帶寬,是一種折中的方案。

RAW:Cinema DNG

CinemaDNG對影視從業著來說並不陌生, 眾所周知,它是ADOBE開發的一種開放的數字圖像編碼格式,這種RAW格式文件被攝影機廠家廣泛採用,市面上可以拍RAW的機器有很多,其實各家廠商也在推自己的RAW格式,比如ARRI的ArriRaw, RED的R3D, 索尼的Sony RAW等等,每一種RAW格式都有其自己的一套工作流程。

本人結合自己的工作經驗和習慣總結了一下Cinema DNG工作流程,如果大家有更好的也歡迎指出。

流程的基本思想是:

A. 導入素材,項目設置

B. 給每段素材套LUT,粗調色,轉碼輸出代理剪輯文件。

C. 在非編中導入代理文件進行剪輯,完成後輸出剪輯決策表(EDL/XML/AAF)。

D. 導入剪輯決策表(EDL/XML/AAF)進行回批套底。

E. 精確調色。

F. 渲染輸出。

該工作流程相對複雜一點,但是更科學。對於電影或者涉及到較多素材的大型項目,這是一種比較高效的方式。

關於該流程的詳細介紹可以參考Touch老師之前寫的一篇文章:X5R拍攝RAW後期工作流程

H.265

H.265是ITU-T VCEG 繼H.264之後所制定的新的視頻編碼標準,其優點就是能在僅需原先的一半帶寬即可播放相同質量的視頻。想當年H.264還是初生牛犢,壓縮效率比MEPG-2提升一倍多,同時又活生生將解碼難度提高了至少3倍,運算需求高達100GOPS。H.264讓1080p風暴席捲了全球,但卻再也無力引領4K潮流。H.264引以為豪的高壓縮率在4K的龐大體積中顯得是如此無能力,只能45度角仰望天空為的是不讓眼淚落下。

而牽引4K乃至8K視頻的重擔,就落在H.264的繼任者——H.265身上了。

如今H.265大有H.264當時的風采,壓縮效率依然提升了一倍,解碼難度輕描淡寫地增加了3倍,運算量飆升到400~500GOPS。

因此對硬體的解碼能力要求也高很多。(參考網路資料)

雖然H.265有很多優勢,但全面普及還有一段路要走。目前支持 H.265素材的軟體並不多,之前Touch老師做P4P的測評的時候,使用P4P錄製的H.265素材還不能被導入到 Adobe的軟體中,最新更新的i2的固件,經測試已經可以導入到Adobe的軟體中了。隨著各大軟硬體廠商不斷的開放H.265編碼,相信4K的全面普及也將加快進程。

5.2k(5280x2972)12bit

當4K還未全面普及時,在各大攝影機廠商就開始陸續發布8k產品,在高解析度大戰中,大疆也是不甘落後,在Inspire 2上推出了最高5.2k 的Cinema DNG錄製。另外細心的朋友可能發現,在官網影像系統介紹中提到了10bit/12bit這個數據。

這裡的12bit用來表徵色彩量化位深。也就是用來表達色彩信息的位數,如16bit就是有2的16次方種灰度信息,量化位數越高圖像的細節越豐富,色彩過渡越自然,位數越少,越容易出現色彩斷裂。如下圖用比較直觀的表示位深對圖像的影響。

上圖左側可以明顯看到天空中的色彩過渡不連續,右圖仔細看也會有細微的斷痕。

除此之外,色彩位深對後期調色,摳像和特效也有很大影響,色彩位深越高,留給摳像,調色和特效的空間就越大。

(說明:此圖並非上圖直接扣像得來,這兩幅圖均是在視頻中的截圖,由於煙霧一直在動,沒有截取到完全一致的兩幅扣像前後的圖,此圖旨在對比10bit8bit扣像後的差異,望知悉。)

如上圖,在綠幕前拍攝煙霧,然後再進行色度扣像,可以明顯的看出,10bit的摳像保留的細節更多,8bit已經完全失去細節。

SSD

由於把相機的圖像處理系統(ISP)移植到了飛機機身上,而且採用了全新的SSD ,所以X5R上的SSD不再適用Inspire 2. 新出的SSD 一共有三種規格480G/240G/120G。

讀卡器也發生改變,全金屬的外殼,拿在手裡很有工業質感。讀卡器與電腦連接端採用的是USB3.0 Type B 到USB3.0 Type A 的鏈路方式。

拷貝素材還是很快的,將近200G的素材,在10 分鐘以內就可以拷貝完成,這對於DIT 來說極大的提高了其工作效率。

對於 inspire 2的SSD, Touch老師只想說一個字: 快(gui)!Touch老師只有一塊480G的SSD,多次實測得出的平均錄製時長如下(僅供參考):

exFAT/FAT32文件系統

高碼流,高解析度,高色彩位深以及高幀頻必然帶來較大體積的文件。面對這些巨大的文件數據,一是要有足夠的存儲空間,二是要有足夠快的讀寫速度。

相信使用過X5R的朋友都知道,對於MAC用戶來說,使用SSD拍攝的數據必須通過DJI的專有軟體CineLight才能導入到電腦中

對於PC用戶則需要安裝另外一個軟體DJI Camera Exporter。

這是由於X5R的SSD文件系統是DJI私有的,不是通用的文件系統,所以需要一個導素材的過程,這也是被咱們狂吐槽的設計。Inspire 2採用開放的文件系統,可直接導入到電腦中,不需要單獨的軟體。目前採用的是FAT32文件系統,FAT32文件系統的歷史相當悠久,由於其結構和功能相對簡單,速度較為理想被廣泛使用,但是其缺點是單個文件不能超過4G,所以長時間錄製超過4G的文件,系統會自動將文件分段。exFAT是在FAT32和NTFS文件系統的折中,既擁有FAT32輕便佔用資源少的特點,又很好的解決了單個文件不能超過4G的問題。目前DJI 還不支持,估計後續會以固件升級的方式支持exFAT文件系統。

此外文件的命名方式也發生了改變,在此之前命名方式是DJI_00XX的形式,可判斷信息太少,也很有可能在拷貝中出現重名替換的風險。新的命名方式見下圖,其中「A039」是SSD 名字,可做修改,「C001」是鏡頭號,暫停後再次拍攝時會累積加1,「20161208」就是日期了,「R1」,Touch老師理解的應該是卷號,「Roll film」(膠捲)的簡稱,不過暫未發現什麼情況下會累加。總而言之,新的命名方式更加便於素材的管理和查找。

總結:

影像處理系統是inspire 2這次很大的一個更新,這也是其定位專業影視航拍機的基礎,無論是5.2K 12bit 的CinemaDNG,還是高質量的視頻編碼Apple ProRes,都會給你的視頻製作後期帶來前所未有的高效,以及便捷的融入到現有的工作流程當中。

雖然X5S和X5R都是M4/3型感測器,但是,X5S在X5R的基礎之上做了重大升級,X5S相機與Inspire 2 機身主體採用快拆設計,大幅提高輸出碼率至4.2Gbps,同時增強了抗電,干擾及抗熱雜訊的能力,升級了圖像感測器,最大解析度達20.8MP,具有更好的信噪比和色彩靈敏度,配合先進的過採樣技術,使得畫面更加清晰生動。

影視器材行業長期被幾大廠商佔領,各個相機廠商都能找准自己的市場定位,在矛盾衝突中穩定生存,大疆近兩年著力發展影響系統,甚至入股哈蘇,結合其優良的影像技術積累,強強合作,勢必會打破平衡,對給影視器材行業帶來巨大影響,我們拭目以待!

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