超高清技术发展及国产4K 后期制作设备比较研究

徐兆丹

（江苏省阜宁县融媒体中心，盐城 224400）

随着4K 超高清标准的发布，使我国4K 超高清视频产业得到发展。在2018年中央广播电视台成功开播4K超高清频道，在2019年春晚实现4K 超清直播，4K 的高清图像、环绕声音使用户视、听得到了提高。其中4K电视制播系统的重要环节是后期制作，因此大部分公司均开发性能良好的设备应用到4K 高清视频中[1]。

1 超高清技术的发展

随着2012 年8 月23 日国际电信联盟确定超高清电视的标准，进而促进超高清产业的发展。韩国在2014年成为全球第一个开4K 频道的国家，并利用4K 超高清转播平昌冬奥会。美国航天局在2017 年利用4K 在NABA2017 直播。2019 年中央广播电视台实验开播4K频道，并在2019年春晚上实现4K 直播[2]。

国家广播电视总局、信息部、工业部、中央广播电视总台共同印发了《高清视频产业发展行动计划》，并提出按照4K 先行、兼顾8K 的技术路线发展相关超高清视频产业。

2 超高清技术的特点

2.1 分辨率高

超高清视频重要技术特点之一就是高分辨率，3840x2160是4K 超高清视频分辨率，7680x4320是8K 超高清视频分辨率，超高清视频分辨率与高清视频分辨率（1920x1080）相比，超高清视频可以为用户带来更高的画面感，可以提高用户观看效果[3]。

2.2 色域宽

在视频中颜色范围大小与色彩空间有密切联系。高清系统色域空间标准为Rec709，并且可使CIE1931 色彩空间得到38.5%的覆盖。超高清系统色域空间标准为Rec2020，可使CIE1931色彩空间得到78.5%覆盖率，进而使更多颜色信息在色彩空间得到展示。

2.3 三维声

三维声技术可以提高声音的方位感与空间感，进而可以提高用户听觉效果。超高清视频三维声是从单声道音频道双声道立体音频，从5.1环绕声到7.1环绕声，进而不断提升用户听觉体验。

3 主流国产4K 超高清非线性编辑系统功能解析

通过上述4K 超高清视频技术特点，可以感受到4K超高清技术不仅可以提高视频分辨率，还可以促进视频产业的发展。4K 超高清视频的发展给后期制作带来较大挑战。

3.1 色彩管理能力

高清视频色彩空间较单一，伽马曲线并不是很多，并且前后期设备只需根据同样色彩空间标准处理视频，就可以减少色彩问题的出现。而超高清视频具有较多伽马曲线，每个摄像机厂商都有自己的色彩空间与伽马定义。而怎样进行科学管理较多色彩空间与伽马曲线是至关重要的。

Editmaxll 实现自动化管理色彩，基于CutlistSDK 智能编解码引擎与ART5非线性编辑引擎，实现了自动化识别色彩信息，自动转换伽马曲线时间线编辑色彩空间，进而实现色彩自动化管理，同时Editmaxll 使超高清制作中的色彩问题减少。

3.2 动态范围高支持

支持高动态范围与高位深的重要表现为非线性编辑系统对示波器做相应的改变。因此研发了新型示波器，新的示波器可以使8bit 或10bit 色彩位深得到全面支持，进而使超高清视频标准符合色彩位深的要求。此外D-Cube-Edit5 与Editmaxll 引 入 了BT2020 色 域 示 波 器，新示波器可以根据用户颜色设置，可以提供不同色域范围的参考线，并标记色彩范围。进而方便制作节目时颜色调整。

4 国产4K 后期制作设备间对比

目前国产主流品牌包括大洋、索贝、新奥特等，大洋是最新一代非线性编辑工作站（D3-Edit），大洋D3-Edit 素材、字幕、特技、工程软件均采用相同软件架构，可以在不同系列高清产品中实现共享，并且用户可以从标清产品平滑至高清；D3-EditHD9采用GPU+Acc 硬件加速技术，具有较高实用性，可以实时播放5层HD 视频或10层SD 视频，同时可以使高分辨率视频实时输出，不需预览质量降低。此外3Dpilot 字幕插件突破以往假三维特技局限，可以快速制作三维字体与三维物件。

索贝是国内最早倡导与开发CPU+GPU 架构的非线性编辑系统公司，并且索贝是我国首家推出基于CCPU+GPU 架构的非线性编辑系统editmaxl，并且给用户提供了从标清到高清的功能，editmax7不依赖其他软件平台就可以给用户提供SD/HD 上下变换功能，同时通过先进软件算法，可以将素材与节目在不同分辨率实现自动变换，并且不会影响实时编辑与输出的效率，并且可以达到节目的要求。新奥特喜马拉雅（Himalaya）非线性编辑系统是新奥特新推出一款编辑系统，该系统编辑功能不依赖硬件板卡，具有灵活性，可与多种视音频接口搭载，操作方便快捷，同时可以为节目制作提供包装元素，是一种开放性的综合非线性编辑平台。

5 结束语

综上所述，随着超高清视频不断的发展，超高清视频制作技术得到不断提高，进而使视频制作者可以轻松完成后期视频制作，通过引入人工智能，可以丰富超高清视频的内容，满足用户的观看需求。