Comment créer un DCP et l'utiliser avec profit pour diffuser vos œuvres

Une question récurrente ces jours-ci (en phase avec nos précédentes publications) : comment créer un DCP ou Digital Cinema Package, et comment l'exporter et ensuite l'utiliser dans un projecteur numérique de D-Cinéma. Il existe bien sûr différentes solutions, dont certaines en open source, d'autres très "pro" qui coûtent très cher ou assez cher, et d'autres encore sous forme de plug-in, pour Adobe Premiere Pro ou Final Cut Pro, par exemple.

Mais d'abord, qu'est-ce qu'un DCP ?
Q. : Qu'est-ce qu'un Digital Cinema Package  (DCP) ?
R.: Un DCP est l'équivalent numérique d'une copie 35mm en argentique. C'est l'ensemble des fichiers sauvegardés sur un disque dur, et fournis aux exploitants de salles de cinéma. Les fichiers sont compressés à partir d'un master appelé Digital Cinema Distribution Master (DCDM), et comprennent le film (image, son, métadonnées, etc.) et le cryptage le protégeant d'un éventuel piratage. Un DCP est généralement composé de fichiers MXF (Material Exchange Format) et XML, et les images sont encodées en JPEG-2000. Le DCP est aujourd'hui un standard, ce qui simplifie sa diffusion et son utilisation.

Q.: Pourquoi faire un DCP plutôt qu'une copie 35mm classique ?
R.: Il faut déjà se rendre compte que la diffusion de la projection de films en numérique a pris une importance telle, ces dernières années, qu'il n'est plus possible, pour un exploitant, de prétendre obtenir n'importe quelle copie des films qu'il compte projeter, en 35mm comme autrefois. Pour se rendre compte de l'évolution du cinéma vers le numérique, quelques chiffres (empruntés à David Bordwell, Pandora's Digital Box, p. 9 et suivantes) : en décembre 2000, il y avait environ 164000 écrans de par le monde, et seulement une trentaine de projecteurs numériques. Cinq ans plus tard, ils étaient 848. Fin 2010, 36103 écrans étaient réservés à la projection en numérique, soit environ 30 pour cent du total. Fin 2011, 80 pour cent des films distribués en Grande Bretagne l'étaient en numérique, et en Belgique les deux principaux exploitants, Kinepolis et UGC, sont passés au numérique dans l'ensemble de leurs salles. En Norvège, toutes les salles sont passées à la projection en numérique cette année-là, surtout en raison de subventions gouvernementales qui ont accéléré la transition. Au jour d'aujourd'hui, certaines majors (Twentieth Century Fox, par exemple) ont tout simplement cessé de produire des copies 35mm et bon nombre de salles n'ont tout simplement plus de projecteurs 35mm à leur disposition !
Une autre raison tient au facteur prix : pour obtenir une copie 35mm d'un film tourné en numérique et post-produit sur les systèmes de montage actuels, il faudra effectuer un "filmout", c'est à dire le processus qui consiste à convertir des fichiers numériques en film. Le coût pour un long métrage est évalué à 40 K$ environ (chiffre fourni par dcpinfo.com).
Bien évidemment il y a aussi le facteur qualité, puisqu'un fichier ne sera pas dégradé par de multiples passages dans le projecteur, contrairement à la copie film. Après, bien sûr il y a le coût du DCP.

Q.: Combien ça coûte ?
R.: Là on s'aperçoit qu'il faut aller à la pêche aux infos et que ce n'est pas toujours évident de démêler le lard du cochon. Une source qui me semble assez fiable : une boite spécialisée de Bruxelles, Charbon Studio, qui a la correction de publier ses tarifs sur son site Internet. Bon, ça reste assez cher, donc si vous avez un court métrage ou que vous avez réalisé un doc avec des copains, il vaut sans doute mieux se rabattre sur du DIY, avec tous les aléas que cela comporte...
Il faudra vérifier toutefois que le prix de la prestation inclut :
1. Le Master, avec tous les fichiers (audio, vidéo, sous-titres, etc.)
2. Le QC (Quality Check) après vérification que tous les problèmes éventuels ont bien été réglés (drop out, synchro, gamma, colorimétrie, etc.)
3. Le transfert du DCP vers une unité de sauvegarde, qui peut être un disque dur acheté dans n'importe quel magasin ou bien une unité professionnelle disposant d'un système de transport sécurisé tel que le DX115, appelé CRU.

Q.: Quelles normes pour le D-Cinéma
R.: Il existe des règles qui varient assez peu selon les pays (la normalisation fonctionne assez bien). L'Academy of Motion Picture Arts and Sciences a adopté les spécifications suivantes pour les DCP :

Video:                24.00 frames per second

Compression:     JPEG2000

Color Space:       XYZ

Video Format:     2K - 2048x1080 container size (1920x1080, 1998x1080, 2048x858 and other image sizes are acceptable)

Audio Format:     24-bit, 48 kHz uncompressed

                            Minimum 3 channels (Left,Right,Center) or 5.1 (L,R,C,LFE,LS,RS)

Audio Channel

Mapping:            1:Left   2:Right   3:Center   4:Subwoofer  5:Left Surround   6:Right Surround

Encryption:         Unencrypted material only

De son côté, la France dispose d'une norme AFNOR NF S 27-100 pour "salle de projection électronique de type cinéma numérique" dont les spécifications techniques sont les suivantes :

 Q.: Dans ce cas, comment puis-je faire un DCP ?
R. : Plusieurs solutions sont disponibles. Il existe des solutions professionnelles, comme celle proposée par Rovi, dénommée Total Code Studio, ou encore easyDCP, qui est intégré aujourd'hui à la toute dernière version de Resolve, la suite d'étalonnage de Blackmagic Design.On pourra aussi s'intéresser à des solutions open source, comme OpenDCP ou, plus facile, DVD-o-matic qui fonctionne plutôt bien, semble-t-il.
Le seul problème (mais il est de taille) avec toutes ces solutions, c'est que le DCP ainsi crée ne peut être réllement testé et évalué que sur grand écran, avec un projecteur D-cinéma. Les DCP utilisent un espace colorimétrique différent de celui intégré à votre moniteur informatique ou vidéo, ce qui signifie qu'il n'est  possible, sur une station de travail, que d'émuler le look spécifique de la projection en salle.

Q.: Où peut-on trouver les spécifications du DCP ?
R.: Dans les documents suivants, SMPTE 428-1-2006 D-Cinema, ISO/IEC 15444-1, SMPTE 428-2-2006 D-Cinema, SMPTE  428-3-2006 D-Cinema


Au final, pour permettre la réalisation du DCP dans une des solutions proposées, il vous faudra le film dans un fichier HD Quicktime ou AVI, compressé au format JPEG-2000, avec les spécifications suivantes :

Video : 24, 25, 30, 48, 50, and 60 fps @ 2K
            24, 25, and 30 fps @ 4K
            24 and 48 fps @ 2K stereoscopique

Format : HDTV 1920x1080 ou 3840x2160 pour du 16:9 (~1,78:1)
              Flat 1998x1080 ou 3996x2160 (~1,85:1)
              Scope 2048x858 ou 4096x2160 (~2,39:1)

Bit rate max. : 250 Mbit/s.
Espace colorimétrique : XYZ
Résolution : 12 bits par pixel (soit 36 bits au total)

Fichier encodé en sortie DCP : H.264 ou Uncompressed

Audio : 3 canaux au minimum (Gauche, Droite et Centre) ou 5.1 (L,R,C,LFE,LS,RS) - intégré dans un fichier Quicktime ou bien fourni dans des fichiers mono 24bits/48kHz/96kHz, WAV ou AIFF

Mapping Audio : 1:Gauche, 2:Droite, 3:Centre, 4:Subwoofer, 5:Surround gauche, 6:Surround droite

Qu'est-ce qu'un DCP ?

La question du cinéma numérique est au cœur de la plupart des commentaires concernant l'évolution du broadcast et de la production, particulièrement en raison de la montée en puissance du 4K. On se pose évidemment la question de fabriquer un "package" cinéma numérique, prêt à diffuser. Aujourd'hui les outils existent, et ils sont souvent "open source" comme on peut le voir dans la vidéo que je diffuse ici.
Je reviendrai plus tard sur cette question. Pour le moment regardons plutôt comment on peut se fabriquer son propre DCP à peu de frais (en attendant de pouvoir diffuser sur un véritable système 4K ;-))

Comment enregistrer et relire en 4K

Au départ, on considère qu'un format en 4K est toujours, d'une manière ou d'une autre codé en RAW en sortie de capteur. Les data en RAW sont des enregistrements de l'information de luminosité de chaque photosite et les informations couleur après filtrage. Ce qui signifie qu'en RAW, chaque pixel enregistré contient l'information d'une seule couleur. L'enregistrement vidéo, au contraire, enregistre chaque pixel avec les informations couleur et luminosité. Dès lors pourquoi ne pas toujours enregistrer en vidéo ? Tout simplement parce que le fichier vidéo décompressé serait beaucoup plus important que le même en RAW, et tout particulièrement à des niveaux de quantification élevés tels que 12 ou 16 bit. Pour exemple : une seule image ARRIRAW en 16x9 "pèse" environ 7Mo, tandis que la même en 12-bit DPX ferait 19Mo.
Ce sont cependant les codecs, toujours plus perfectionnés en vidéo, qui expliquent que le RAW soit resté confiné à des prestations haut de gamme. Ainsi, à partir du moment où on peut enregistrer de la HD en 12-bit ProRes 4444, de nombreux producteurs (particulièrement ceux concernés par une diffusion télévision) vont préférer un format plus rapide à mettre en œuvre et au final moins coûteux.
Mais qu'est-ce que le 4K en vidéo exactement ? On doit distinguer tout d'abord entre les deux standards qui y sont associés : le DCI, ou Digital Cinema Initiative et le Broadcast. Le Digital Cinema, formalisé par le SMPTE, a une résolution de 4096x2160, soit un ratio de 1,89:1 en termes de format. Le 4K Broadcast a lui été standardisé à 3840x2160, ce qui est exactement le double de la HD (1920x1080). C'est pour celà qu'il arrive parfois que l'on rencontre le terme Quad HD plutôt que 4K. La résolution en broadcast est inférieure à celle du DCI afin de conserver le ratio 16x9 (1,79:1). Ceci est évidemment à mettre en rapport avec les desiderata des marchands de télévisions HD et bientôt 4K, dont les méthodes industrielles s'adapteront plus facilement à de telles évolutions si on ne change pas les standards.
Comment va-t-on afficher justement ces flux en 4K ? L'interface HD-SDI délivre des résolutions allant jusqu'à la HD 1920x1080. Pour afficher du 2K, on doit doubler la bande passante, ceci même si la résolution en 2K est à peine plus grande : 2048x1080. Dès lors, une interface en Dual Link ou en 3G-SDI pourra transporter un flux 2K en 4:4:4, c'est à dire sans sous-échantillonnage. Pour obtenir de la vidéo en 4K, nous pouvons soit combiner 2 connexions en 3G-SDI avec un échantillonnage en 4:2:2, ou bien 4 connexions 3G-SDI pour obtenir du 4:4:4. Côté connectique grand public, la spécification HDMI 1.4 délivre de la vidéo 4K sur un seul câble, en 3840x2160 ou en 4096x2160.
Les prestataires sont de plus en plus souvent confrontés à cette question et, alors que pendant longtemps il n'existait que la solution RED + RED Rocket, des alternatives apparaissent, en particulier celle qui consisterait à coupler la toute nouvelle caméra C500 de Canon avec un enregistreur AJA, le KI Pro Quad. La C500 peut délivrer, à travers des interfaces 3G-SDI, un flux vidéo en 4K (4096x2160)  ou 4 sorties data en HD. Le Ki Pro Quad peut enregistrer le RAW à partir de la C500 et le convertir en vidéo pour l'enregistrer en ProRes 10 bit avec une résolution 4K. Le Ki Pro Quad a des sorties SDI pour effectuer une visualisation en 4K ou en HD. Les données RAW d'origine peuvent être envoyées vers un ordinateur grâce au connecteur Thunerbolt intégré. D'autre enregistreurs, tels que le Codex S et le Gemini 444 sont capables eux aussi de récupérer le RAW en sortie caméra. La C500 et le Ki Pro Quad pourront aussi enregistrer en 2K avec 12 bit de résolution et en 4:4:4.

Référence : 4K Plug-and-Play