4K超高清节目制播探索和实践研究

魏浩颖

（上海文化广播影视集团有限公司，上海 200041）

一、引言

我国电视发展近十年以来，经历了标清、高清以及超高清的发展，其画质也得到了大幅度的提升，4K超高清节目在分辨率、色域以及动态范围方面，都得到了巨大的突破，为观众带来更加高质量的观看体验。4K超高清节目制播中包含的技术水平以及技术难度也较高，因此需要相关人员重点研究。

二、4K技术的特点

4K技术在实际发展的过程中，可以分为以下两点：

第一，拍摄设备，拍摄设备是4K超高清节目制作的基础，目前我国芯片技术得到了良好发展，超高清摄像机的数量也逐渐增多，在此过程中电影与电视技术相互融合，为观众带来了更好的视觉体验。

例如，在实际摄影的过程中使用35mm摄影机进行拍摄，超高清摄影机将更加清晰和高质量的画面呈现在电视中，其中主要具有以下特点。第一，镜头具备回浅景深画面，第二，画幅更大，第三，具备更宽的宽容度，和更加丰富的画面细节。第四，具备较强的色彩还原度，能够将人物更加细腻真实地进行还原，第五，具备更高的清晰度，能够观察到拍摄对象的具体细节。另外，许多数码公司针对4K技术也生产了相应的产品，例如索尼公司、Panasonic、JVC、BMD、AJA等公司，使4K技术在实际应用的过程中更加多元化。

第二，4K超高清节目的后期制作技术，在对4K超高清节目进行编辑的过程中，需要处理大量的数据信息以及存储信息，因此整个处理系统的工作量大大提升。通常情况下，4K超高清节目的编辑方式主要包括两种，第一种为源码率编辑，第二种为代理码率编辑。源码率编辑能够利用4K超高清节目的原始格式进行直接编辑，进而实现非编时间真4K，剪辑真4K等流程。而代理码率编辑则需要将前期摄像机拍摄的内容导入系统中，对其进行内部转码，这种方式能够提升代理码率，能够方便进行非编剪辑以及新媒体码率的发布。

三、4K超高清节目制作流程

（一）4K超高清节目生产管理

要想保证4K超高清节目的制作效果，就需要对4K超高清节目的整个制作流程进行全面有效的管理，这种方式能够为4K超高清节目制播提供良好环境。4K超高清节目的代码信息，栏目信息以及节目信息中，都增加了相应的超高清信息项目，同时在节目代码中还增加了色域以及GAMMA等技术参数。在制作资源预约的过程中，4K超高清节目的代码只能利用4K超高清技术进行制作，不能预约使用高清技术制作资源。在4K超高清节目流程管理中，4K超高清节目需要经历技术审查、内部审查、入库任务以及4K超高清信息项等，同时加入了色域以及伽玛曲线的设计参数。在原有技术审查任务接口的基础上，增加了4K超高清在线接口技术，针对4K超高清节目发送相应的审计任务。

（二）4K超高清节目媒体资源管理

4K超高清节目中的媒体资产管理主要针对入库功能以及备播功能，针对4K超高清成品节目进行规范，并对其中的素材进行检索和下载。在此过程中需要注意，以上流程都具备相应的技术说明，因此在实际实施过程中，需要根据技术说明进行。

（三）4K超高清节目内容审查管理

内容审查管理需要根据上游节目的生产管理群，针对4K超高清节目内容进行审查和反馈，这种方式能够保证4K超高清节目内容的规范性。在审查过程中，采用的内容审查格式为640×360 25p 1.5Mbps。在第二阶段，需要对审片码率进行调整，同时修改4K超高清节目审查技术的相应要求。

（四）4K超高清节目质量检测系统

在4K超高清节目质量检测的过程中，检测对象包括入库备播节目文件，例如MXF文件封装，压缩编码、视频内容以及音频内容等。同时还需要对转码平台，以及送审内容等进行确定。以上为4K超高清节目制播的相应流程，在4K超高清节目制作的过程中，需要根据以上内容对其进行审查管理，最终达到提升4K超高清节目制作质量的目的。

四、4K超高清节目制播实践方法

（一）4K超高清摄录

视频拍摄是4K超高清节目制播中的重点内容，以上过程需要展开全面有效的分析管理，只有这样才能实现4K超高清节目制播质量。目前，在实际摄录中，采用的技术为4K超高清一体及拍摄技术，该技术在实际应用的过程中，可以将设备参数设置为三种，分别为线性伽玛、数字伽玛以及宽色域拍摄图像等，保证能够满足HDR的制作要求。针对需要进行4K超高清录制的画面，可以采用线性伽玛Linear,色域BT2020技术，并将记录编码调整到RAW12bit以上。针对只需要进行常态处理的节目，则可以使用对数伽玛的方式，例如LOFG,HLG,PQ,S-Gamut,V-Gamut,BT2020等技术。

在质量控制的过程中，针对摄影过程中的画面焦点，可以使用红线、放大以及方格等方式帮助聚焦。这种方式能够避免在实际摄影中出现焦点不实等情况，同时保证图像拍摄的清晰程度和曝光程度，保证整个画面的层次性和柔和性。在使用对数伽马的过程中，主要使用HDR监视器，并在显示屏中加载LUT，对图像的真实色彩进行有效还原，监控过程能够观察到整个画面的对比度以及层次性。

（二）4K超高清现场制作系统

4K超高清现场制作系统主要包括以下几点要求：

第一，视频系统，在此过程中，针对4K超高清节目的演播室，需要采用4KHDR直播的方式，录制的格式可以选择3840x2160/50p，或者HLG/1000nit,色域选择BT.2020。在4K超高清节目直播的过程中，现场制作系统会将直播信号直接传送到总控制系统中，演播室利用外来信号提供相应的HDR格式。4K超高清节目演播厅，信号录制格式可以是3840x2160/50p,在此过程中可以根据相机的实际情况确定内部设置。现场控制系统中的超高清摄像机能够对高清信号进行输出，主要针对高清直播或者是高清录制进行。信号格式可以选择为1920x1808/50i,色域为BT.709。在直播过程中，现场控制系统中的直播信号总控制系统对信号进行传输和播出。

第二，4K超高清节目视频的记录格式，4K超高清节目中音频服务系统可以对伽玛HLG/PQ/LOG、色域BT.2020等视频文件进行记录。其中压缩编码以及封装格式可以使用XAVC-I Class 300/480/MXF、10bit、码率为500Mbps/800Mbps；或Pro Res 422/MOV、10bit、码率为983Mbps；或DNx HR/MXF、12bit、码率为1.475Gbps。

（三）4K超高清节目后期制作

4K超高清节目的后期制作质量直接决定着最终节目的播出效果，因此需要对后期制作技术进行全面有效的分析，在后期制作的过程中，可以使用超高清压缩文件制作，或者使用4KRAW格式文件套片进行制作。例如，在针对体育类节目、文艺类节目进行后期处理的过程中，可以使用4K超高清演播厅收录的方式进行，将其虚拟合成4KPGM，选择1920x1080的分辨率进行代理编码。将素材导入到系统中，进行编辑制作，并对其4K超高清节目视频进行调色和合成，最终审核修改，形成相应的成品，以上过程是普通4K超高清节目后期制作的流程。而针对后期制作要求较高的节目，例如精品纪录片、短篇等，可以使用代理文件编辑，制作成套片，再制作和输出。在前期处理的过程中，可以利用双码率对其进行记录，将RAW文件转换成低码率的代理文件。在完成4K超高清视频编辑之后，将处理完毕的成品利用XML以及AAF等方式传输，将数据信息展开处理，并设置相应的文件名称，这种方式能够保证最终文件信息处理的有效性以及稳定性，为接下来的工作提供条件。图1为4K超高清压缩格式文件流程。

在后期调色的过程中，需要先确定节目中的色彩空间，并根据实际要求，对节目的色彩进行调整。但是在此过程中需要注意色彩调整的准确程度，避免出现原始节目素材受损的情况。例如，电视节目色彩管理方法，通过对电视色域以及色彩空间进行处理的方式，能够保证最终电视节目色彩呈现的真实性和有效性，为观众提供高质量的节目效果。在此过程中需要注意，4K超高清节目色彩与节目的整体风格需要保持一致，进而给予观众高质量的观看感受。

图1 4K超高清压缩格式文件流程

（四）4K超高清节目音频制作

在4K超高清节目音频制作的过程中，采用5.1环绕声的方式播出，并对其中音频的技术参数、节目电平响度、监听分布情况、音频源数据等进行管理分配，进而保证4K超高清节目音频的制作质量。例如，在利用5.1环绕声播出的过程中，需要携带相应的音频源数据，保证其能够采用多声道格式输出。录音师在实际录音的过程中，能够对立体声进行有效控制。其中音频元数据主要由声道配置、对白归一、动态范围控制以及下混参数等内容组成，能够将其安装在家庭终端机顶盒中，对4K超高清节目中的音频进行解析处理。4K超高清节目中，音频制作过程通常情况下要保证动态性，并利用控制系统对其进行编码处理，根据音频的实际情况，设置相应的数据信息，保证二者之间的一致性。如果4K超高清节目中具备动态元数据，则视频编码器可以直接使用，如果节目并不具备动态元数据，则需要在视频编码器中加入相应的静态元数据，进而保证整个4K超高清节目音频的正常播放。

（五）4K超高清节目的实际应用

目前，4K超高清节目已经应用在实际电视播放中，例如，《最强大脑》的宣传片，就是采用RED EPIC拍摄的方式，利用ADOBE PREMIERE CC进行后期剪辑，声场R3D格式的文件，该文件能够直接进行导入，采用代理码流进行剪辑。在对其进行调色的过程中，利用PR生成XML，在PR中的单个慢镜头DPX序列进行合成和输出，进而保证着整个节目播出的有效性。由此可以看出，在研究4K超高清节目制播的过程中，需要对4K超高清节目中涉及的各个流程以及各项技术进行整理分析，保证每项流程实施的有效性以及稳定性。尤其是其中的技术处理，需要根据实际情况选择相应的技术，进而达到保证4K超高清节目制作质量的目的。

五、结论

综上所述，人们对电视节目的要求逐渐提升，保证电视节目的制作质量，是促进我国电视制作行业良好发展的主要途径。本文通过研究4K超高清节目制播实践方法发现，对其进行研究，能够大大提升4K超高清节目制作质量，为今后4K超高清节目的良好发展提供条件。