Le serveur est avec le projecteur numérique l’un des deux équipements de base de la salle de cinéma numérique. Le serveur sert à stocker les films ; c’est aussi un lecteur qui envoie vers le projecteur les informations liées aux images contenues dans les DCP des longs-métrages. Les informations liées au son, stockées dans ces mêmes DCP sont transmises comme par le passé vers le processeur son qui les transmet lui même vers les amplifciateurs puis vers les enceintes acoustiques situées dans la salle de projection.

Un serveur cinéma Doremi

Les fonctions d’un serveur de cinéma

Le serveur remplit quatre fonction essentielles : il assure d’abord la récéption et le stockage des fichiers de films (DCP). Puis, pendant la projection, il décode et décompresse ces fichiers avant de les envoyer au projecteur.

Une fois réceptionnés, les fichiers de films sont répartis sur les disques durs implantés dans le serveur. La capacité de stockage d’un serveus dépend du nombre et de la capacité des disques durs qu’il contient. Les serveurs de cinéma proposés aujourd’hui disposent d’une capacité de stockage qui va jusqu’à films (d’une durée moyenne de 1h30).

Le module de décryptage inclus dans le serveur, qu’on appelle généralement le media block, permet de décoder les fichiers de films qui ont été encryptés par le distributeur avant leur envoi pour éviter tout risque de piratage durant la phase de transport.

Le media block sert en outre à décompresser les données numériques du film, qui ont été non seulement cryptées mais aussi « compactées » dans le fichier transmis aux salles afin d’en faciliter le transport.

Fiabilité des serveurs

L’endommagement des disques durs qui servent à stocker les données de films à l’intérieur du serveur constitue l’un des principaux risques.

Pour éviter ce type de panne, les serveurs sont équipés de systèmes RAID : le principe consiste à stocker plusieurs fois les mêmes données sur différents disques durs du serveur. En cas de « crash » d’un disque, le système de lecture du serveur va alors chercher automatiquement les données dupliquées sur un autre disque.

A ce jour, le DCI considère que deux technologies de projection numérique offrent une qualité d’image au moins égale à celle du 35mm : le DLP cinema de Texas instruments et le SXRD de Sony.

La première offre une résolution d’image de 2K, la seconde permet de projeter les longs-métrages avec une résolution quatre fois supérieure, le 4K (les projecteurs 4K peuvent aussi projeter des images au format 2K). La technologie DLP cinema permettant de projeter des images au format 4K est attendue pour le début de l’année 2011.

Le DLP cinema

Le DLP est un processeur de la taille d’un ongle, constitué de micro-miroirs mobiles qui, en fonction de leur inclinaison, renvoient une quantité plus ou moins importante de lumière vers l’écran. Une démonstration animée du fonctionnement du DLP est proposée sur le site internet de texas instruments.

Puce DLP cinema

La grande majorité des salles qui réalisent des projections d-cinema aujourd’hui dans le monde sont équipées de projecteurs basés sur le processeur DLP cinema.

En 2007, Texas instruments a mis sur le marché un processeur plus petit (0,98 pouce de longueur) que la puce DLP initiale (1,2"). Cette nouvelle puce peut être alimentée avec des sources lumineuses moins puissantes que le processeur 1,2 pouce, ce qui réduit les coûts de fabrication et d’entretien (lampe,...) des projecteurs.

Les projecteurs basés sur la puce 0,98 pouce sont destinés aux écrans de petite et de moyenne taille.

Un projecteur DLP cinema : le DP 2 000 de Barco

Texas instruments doit lancer début 2011 une nouvelle puce de 1,3 pouces capable de projeter des images de résolution 4K. Cette nouvelle puce pourra être installée dans les dernières générations de projecteurs DLP cinema à la place des puces 1,2 pouces. Les projecteurs récents destinés aux grands écrans pourront ainsi être convertis à la projection 4K.

En ce qui concerne le remplacement éventuel de la puce 2K de 0,98 pouce par une puce 4K, Texas instruments n’a encore annoncé aucune date mais on peut se demander si une puce 4K pour les projecteurs destinés aux écrans de petite ou de moyenne dimension est vraiment indispensable, les spécialistes considèrant que la différence de résolution entre 2K et 4K n’est vraiment perceptible qu’au delà d’une certaine taille d’écran.

Le SXRD

Cette puce mise au point par Sony est constituée de micro-surfaces qui, au lieu de bouger comme les miroirs du DLP, s’éclaircissent ou s’assombrissent en fonction des informations qui leur sont transmises ; elles renvoient alors un flux de lumière plus ou moins intense vers l’écran.

Sony a commencé à développer sa technologie plus tardivement que Texas instruments mais le SXRD est adopté par un nombre croissant de salles notamment aux USA : AMC, le deuxième explotant américain, a décidé en 2009 d’installer des équipements de projection SXRD dans toutes ses salles.

Un équipement numérique classique sert de base à la projection 3D

Projeter des films en relief en 35mm est une opération complexe qui implique l’usage simultané de deux projecteurs parfaitement synchronisés.

Un équipement numérique (projecteur, serveur) projette aussi bien des films "à plat" ou en relief car il est possible de faire varier la vitesse de défilement des images. Une cadence élevée (jusqu’à 144 images par seconde) permet de projeter alternativement des images pour l’oeil gauche et pour l’oeil droit - c’est le principe de base de la projection en trois dimensions. La projection numérique en relief exige cependant des équipements additionnels.

Les équipements nécessaires

Il faut d’abord que le film projeté ait été tourné en relief (le site www.stereographe.com donne des explications détaillées sur le tournage des films en relief) ou encore qu’il ait été "redimentionnalisé" en 3D. Cette technique nouvelle consiste à retravailler les images d’un film classique pour en faire une version 3D. Tous les films de la série des "Star wars" devraient être ainsi "redimensionnalisés", conformément au souhait de leur réalisateur George Lucas.

Les exploitants ont le choix entre trois procédés (qui viennent s’ajouter au projecteur et au serveur numériques) pour proposer de l’image 3D sur grand écran.

. Le premier procédé repose sur l’utilisation de lunettes dites "passives" (distribuées aux spectateurs en début de séance). Ces lunettes, semblables à celles qui sont utilisées pour les projections 35mm en relief, sont peu coûteuses et peuvent donc être renouvelées à chaque séance. La salle doit être dotée d’un écran spécial, dit alluminé, qui ne peut être utilisé pour les séances "classiques". Un filtre actif polarisé doit être en outre installé sur l’objectif du projecteur.

Cette solution, développée initialement par la société Real D, est pour l’instant la plus utilisée : début 2009, près des deux tiers des salles 3D américaines et un tiers des salles européennes étaient équipées de la solution Real D. Masterimage, une société coréenne, propose également une solution de lunettes passives.

. Le second procédé repose sur des lunettes "actives" : commandées par un lecteur infra-rouge placé près de l’écran, elles occultent successivement la vision de l’oeil gauche et de l’oeil droit du spectateur. L’exploitant n’a pas besoin de changer d’écran. Les lunettes, relativement fragiles (la structure des "verres" s’apparente à celle des écrans à cristaux liquides des ordinateurs) , doivent être récupérées et nettoyées après chaque séance. Cette solution est notamment proposée par la société Nuvision aux USA.

. La troisième solution, plus récente, a été présentée par Dolby au printemps 2007. Elle repose sur l’adjonction d’un système de filtres sur le projecteur. Il n’est pas nécessaire d’utiliser un écran spécifique. Les lunettes dont les "verres" sont constitués de plusieurs couches successives de filtres ne sont pas activées à distance comme c’est le cas avec le second procédé mais elles sont également réutilisables et doivent donc être nettoyées entre chaque utilisation. Le procédé Dolby est commercialisé depuis fin 2007.

Une fois parvenus aux salles, les programmes (films, bandes-annonces, publicités,...) doivent être stockés sur une librairie centrale - library management system ou LMS en anglais - disposant d’un espace mémoire de capacité variable. Pour donner un ordre d’idée, une librairie de 10 Téra-octets permet de stocker 100 films (d’une durée moyenne de 1h30).

Il y a deux manières d’enregistrer les programmes envoyés par les distributeurs sur la librairie centrale : si ces programmes ont été envoyés sur un disque dur, l’opérateur projectionniste doit raccorder ce dernier à la librairie grâce à une interface de type USB2 - une prise USB à haut débit dont sont maitenant dotés les ordinateurs grand public - pour en décharger le contenu sur la mémoire centrale. Une interface plus pratique dénommée CRU est installée sur certaines bibliothèques. CRU désigne le format du container qui renferme le disque dur : ce container est inséré, comme un tiroir, dans un compartiment de la librairie (de format CRU lui aussi), ce qui déclenche le déchargement du contenu du disque. Quelle que soit l’interface utilisée (USB2 ou CRU), le temps de chargement du disque dur dans la librairie de stockage équivaut à peu près à la durée du film.

Si les programmes sont reçus par réseau (satellite, fibre,...), leur chargement dans la bibliothèque est automatique. C’est, en amont, l’opérateur chargé du transport qui établit la liste des salles auxquelles les fichiers numériques des programmes doivent parvenir, selon les indications fournies par les distributeurs.

Pour la réception par réseau, la librairie dispose d’une deuxième interface : un boîtier de réception qui est lui-même relié au réseau terrestre à haut débit ou connecté à une parabole en cas de réception des programmes par satellite.

Les clés de décryptage peuvent aussi être envoyées aux salles sur support physique ou par réseau mais comme il s’agit de fichiers de petite taille, il suffit d’un réseau ADSL pour les envoyer rapidement aux cinémas. La diffusion par réseau se généralise donc peu à peu pour les clés.

A la librairie centrale est associé le système de supervision du cinéma (theater management system ou TMS en anglais). Ce superviseur est un logiciel qui assure différentes fonctions.Il vérifie notamment qu’une clé de décryptage en cours de validité est bien stockée avec chacun des films présents dans la librairie ; le TMS permet en outre de composer le programme d’une séance (l’opérateur utilise ce logiciel pour sélectionner dans la bibliothèque le film, les bandes-annonces et les publicités qui doivent être joués) ; il permet enfin d’envoyer ce programme - et la clé associée au fichier crypté du long-métrage - vers le serveur de la salle qui doit le projeter.

La transmission se fait via un réseau de câbles à haut débit qui relie la bibliothèque centrale (et le TMS) à chaque serveur de cabine. La capacité de ce réseau est variable : un réseau offrant un débit de 600 mégabits pas seconde permet de transférer un fichier de film d’une heure 30 de la librairie jusqu’à un serveur en à peu près 20 minutes.

Les serveurs installés dans les cabines de projection peuvent contenir jusqu’à 10 films de 1h30. C’est à leur niveau que s’effectue la décompression des fichiers de programmes et leur éventuel décryptage grâce à la clé associée.

Entre leur sortie du serveur et leur entrée dans le projecteur, les images numériques subissent un nouveau cryptage (si les données numériques qui transitent par le câble reliant les deux équipements n’étaient pas cryptés, il serait toujours possible de brancher ce câble à une mémoire pour en faire une copie pirate ; vu la taille du fichier du film, décompressé à ce stade, la capacité de la mémoire en question doit être assez exceptionnelle mais les pirates ont le goût de l’aventure ). Le projecteur doit donc décrypter une deuxième fois les informations qu’il reçoit avant d’envoyer les images du film sur l’écran.

A ces équipements de base des établissements multisalles peuvent s’ajouter des options comme par exemple les composants qu’il convient d’ajouter au serveur ou au projecteur d’une salle pour réaliser une projection en relief. Dans le cas d’une projection de programmes retransmis en direct (évènements sportifs, concerts,...), le serveur de la salle doit être directement relié à la parabole satellite installée sur le toit du cinéma. Un équipement appelé streamer joue alors le rôle d’interface entre la parabole satellite et le serveur.