媒体融合之央视4K超高清

威可多尔

在媒体融合大变革时代，传统广播电视机构要实现可持续发展，必须扬长避短。高质量电视节目制作播出优势，是其他新兴媒体无法比拟的。4K超高清技术是视频制作的发展趋势，4K超高清带来的不仅是分辨率的提升，更是视觉享受上的全面升级，HDR技术则可使图像看起来更自然流畅。

作为电视台界的翘楚，中央电视台已经制定了未来4K发展规划。包括计划配置50～100套ENG、50～100套后期工作站、2～4辆转播车；将20%的演播室改造为支持4K；储备1200小时的播出节目；在2018～2020年，拟开通4K频道；在2020年4K节目达到节目占比20%；在2020年冬奥会提供4K支持等等。在今年的BIRTV现场，我们还看到了供体验的中央电视台4K影院。

央视已经在4K超高清应用和研究取得了骄人的成果。包括4K标准的研究、4K制作技术、4K演播室虚拟切换、4K+3D声音频制作、4K-IP转播车的实践。

4K/UHD标准制定

中央电视台一直积极推进4K/UHD相关广电行业标准的制定。2016年5月，央视牵头制定的《高效音视频编码 第一部分：视频》（GY/T 299.1-1026），即AVS2广播电视行业标准发布并实施。在此基础上，央视又组织另外两个配套标准《高动态范围电视系统技术要求》、《三维声音频系统技术要求》的制定。

2016年5月组织成立了HDR专题工作组、3D Audio专题工作组，目前共有成员单位65家，涵盖了院校及科研院所、芯片、终端、整机及编码器厂商等，除标准制定外，立足打通全产业链环节、推进标准的部署应用。目前上述两个标准均已完成了提案征集工作，进入到关键技术测试评估阶段，预计在今年年底完成相关标准的制定。

4K HDR前后期及现场制作

1.HDR前后期制作流程

·采用4K摄像机拍摄，选择对数或线性光电转换特性、BT.2020或以上色域记录。

·后期调色系统将素材的伽马曲线转换为PQ或HLG曲线；将色域转换为BT.2020色域，选择超大中间色彩空间，可生成PQ格式元数据，输出成品文件。

·采用HDR监视器/示波器监看图像、HDR亮度、色域图。

2.HDR-Live现场制作流程

·4K讯道摄像机设置S-LOG3、HLG等对数伽马、BT.2020色域；

·采用降低增益值-6dB～-9dB的方法，实现4K和高清信号同步调光、分别输出；

·配置格式转换器实现4K/高清/SDR/HDR格式任意互转，实现高清直播、兼容4K SDR/HDR制作播出。

3.終端收看

·终端HDR-PQ、SDR、HD电视机分别解信号元数据接收观看。

·终端HDR-HLG、SDR电视机接入信号直接观看

4K演播室节目制作

随着技术的发展，央视演播室系统正在逐渐从高清向4K过渡。考虑到现有的高清演播室还未达到需要改造的使用年限，因此目前还不具备大规模改建4K演播室的条件。为了提升4K节目素材储备量，央视准备以2017年春节联欢晚会的模式为模板，对大型演播室进行4K摄像机升级置换，主要应对重点节目的4K制作需求。

中央电视台专门开发了4K虚拟切换台以及4K多通道录制系统解决方案。该系统可以在制作高清节目的同时根据所接收的高清切换台TALLY信号以及系统时钟自动生成4K PGM信号。在演播室节目制作时，系统配置录制服务器收录所有的4K摄像机信号和上变换的外来信号，同时虚拟切换台接收高清切换台TALLY协议并解析，获取切换时刻的同步时码。在此基础上生成PGM XML文件，该文件中记录了切点、MIX时长、同步时码等信息，通过4K合成服务器，自动合成出4K PGM信号。

该方案可以显著降低后期4K节目编辑工作量以及素材传输量，提高4K节目制作效率。同时具有高适配性，支持央视各类演播室及转播车的4K节目制作，满足以较低成本实现生成4K节目的制作需求。

4K节目三维声制作

高品质声音制作与超高清晰画面相结合，可以带给观众更加震撼的视听享受与感官刺激。三维声与传统环绕声相比，增加了上层声道，将平面声场扩展成了三维立体声场，在“声道”概念的基础上扩展出了“对象”概念。

中央电视台在三维声制作方面不断尝试和探索，在日常电视节目中精心选择了交响音乐会、体育赛事、纪录片等几个具有代表性的不同类节目进行制作，为观众带来4K+三维声的“沉浸式”高端视听体验。

国内目前规模最大、重放制式最全的三维声实验室，已经在央视新址49层搭建完成并投入了使用。这间实验室在设计之初，就确定了“视频系统兼容4K、音频系统兼容目前主流三维声重放制式”的目标。

除综艺类节目之外，体育赛事其实是最适合进行三维声播出的节目形式。它能够把赛场上的起伏进展、观众席的气氛变化，360°地营造在观众的聆听空间中，让人体验到如同亲临比赛现场的激动与刺激。

去年7月落下帷幕的欧洲杯足球锦标赛在1/4决赛至决赛的7场比赛中，首次采用了4K Dolby ATMOS（杜比全景声）直播。直播信号仅供内测使用，欧足联并不向各家转播商提供。

因此，在这里进行了国内首次、且唯一的杜比全景声直播信号的监听，也算是创造了国内三维声音频的一项历史。

4K-IP转播车

中央电视台4K-IP转播车是我国第一辆纯IP超高清转播车，采用了先进的设计理念与区别于基带系统的架构，实现了视音频、通话及控制信号的全IP化，其核心信号调度完全通过交换机及相应IT技术进行，系统标配8（普通）+1（超高速）讯道，具备多种格式外来信号（高清基带、4K基带、TICO IP、NMI IP）转换能力，具备HDR/SDR及宽色域制作及监看能力。此转播车是索尼中国专业系统集团打造的，其IP系统核心部分，包括摄像机、切换台、服务器、IP管理系统，将全部采用索尼的IP LIVE系统及产品。这辆大型超高清4K IP转播车，将用于研究和实践超高清电视制作的流程，对IP化转播系统架构进行演示和验证，为未来的转播系统提供设计经验和技术基础。

目前已投入使用，成功录制了《中国民歌大赛》等节目。该系统为中央电视台外场超高清制作的大型系统，建成后不仅应能够完成台内各节目部门的制作要求，同时能够成为对外国际电视信号高端制作的技术平台。系统能完成大中型体育赛事和综艺节目的高端制作。对转播及前期制作系统的IP化探索具有十分重要意义。

最后

“央视专区”依托中央电视台的丰富媒体资源，通过中国有线全国高速干线网将精品内容以组播的方式推送到各边缘服务节点，云化部署确保了整个网络的高可用性以及灵活的扩展能力，在业态技术、分发技术、大数据和智能推荐方面均实现了创新，打造了与有线电视网深度融合的样板工程。B&P