4K超高清节目制播质量的控制策略探讨

安徽广播电视台 安徽 合肥 230000

1 4K超高清节目制播质量的影响因素

1.1 分辨率

根据我国广电总局2017年颁布的《超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》（GY/T 307—2017）规范和ITURBT.2020准则可知，超高清电视节目的分辨率分别是4K（3840×2160）与8K（7680×4320）。与以往1080p高清节目相比，4K的分辨率提升了4倍，总像素高达829万，且4K超高清将以往一个像素分成四个，有效减少了锯齿情况的出现，在很大程度上增强了画质效果，使画面细节展现更加逼真、细致。

1.2 动态范围

SDR技术峰值亮度是100cd/m2，灰阶范围只达到103水平，其所展示出的亮度远不足以达到肉眼能辨别的区间。但HDR技术兼容10000cd/m2，灰阶范围增加到105，能够展示出优秀且细腻的画质。HDR技术能够使画面亮部细节更丰富，暗部画质更高清，传递出更多的亮度信号，画面呈现得更加逼真。HDR主要分为两种模式：即PQ与HLG，PQ模式的侧重点放在重现水平，更加适用于电影领域，而HLG模式则因为其和显示器具备互换性，更偏向于电视领域。

1.3 色域

高清电视所用的为BT.709色域，其能展示出的色彩区间局限性较大，不能较好地呈现出大自然的全部色彩。而较新的BT.2020则显著提升了颜色呈现区间，画质表现更加真实自然、绚丽多彩。在拍摄和显示所选择的色域一致时，才能准确呈现画面色彩。由此，人们应该重视在节目制播过程中素材的彩色色域。然而，现实中大多数显示设备仅兼容BT.709，尽管其分辨率达到了规范水平，可还未成为名副其实的4K超高清电视。

1.4 帧速率

在同样时间段里，4K超高清电视相对于传统高清电视而言可以传输更多画面信息，直观表现在传输信息量的提高，50p是50i信息量的2倍，100p是50i信息量的4倍，这也使得超高清节目视频的图像变化更加自然流畅。

2 4K超高清节目制播质量的控制策略

2.1 统一制播技术标准

首先，统一4K超高清节目制播参数与技术指标，以有效减少由此而导致的格式转换，提高制播工作效率，简化节目制播流程，减小系统负荷；其次，统一制作与播出标准，电视台的原创节目制作都须遵从标准；台外引进的4K节目不符合标准时，须变更格式且满足节目要求后方可送播。

2.2 规范HDR制作

规范HDR制作流程，参考ITU-R BT.2408-3《HDR电视节目制作的操作实践》内的标准要求，Fitzpatrick皮肤类型量表主要用于电视节目中人物肤色区间的归类，其中，浅肤色定义为1～2型，基准亮度区间为65～110cd/m2；中等肤色为3～4型，基准亮度为40～85cd/m2；深肤色定义为5～6型，基准亮度区间为10～40cd/m2。亚洲人肤色基准亮度约为40～110cd/m2，主要表现为女性偏高，男性偏低，且化妆后男女表现均偏高，这时参考基准亮度值约为100cd/m2。

2.3 科学调整图像亮度

据相关研究发现，通过模拟2500cd/m2、2000cd/m2、1000cd/m2与500cd/m2四种峰值亮度对观众进行测试，受试者在不知情的前提下分别对四种图像亮度进行评价，包含“太亮”、“合适”、“太暗”三种情况。试验结果显示，四种情况的每个模拟图像平均亮度都低于其峰值亮度的25%时，四种情况下均未被受试者评价为“太亮”；而在四种图像的平均亮度高于其峰值亮度的25%时则均被评价为“太亮”。试验结果表明，观众在观看时慢慢习惯了对应的显示亮度，其观看亮度评价跟屏幕上的峰值亮度基本无关，因此，在制作4K节目内容时，其HDR的平均亮度应该低于峰值亮度的25%。

2.4 开展制播质量评价

4K制播质量的高低虽然可以被客观指标迅速定位，但主观评判仍然扮演着十分重要的角色。参考ITU-RBT.1788《主观质量评价标准》中相关评价标准对主观评价的观看参数给出了建议，比如对观看距离、屏幕亮度、对比度等各项参数均有描述（如表1所示）。

表1 4K制播质量主观评价参数建议

2.5 紧抓制播流程控制

整个流程的拍摄、制播均运用HDR、BT.2020技术，在前端完成画面质量控制。拍摄时，须确保人物面部亮度与画面平均亮度在合理范围内。内容制作时，画面须完成调色准备，然后送备播完成自动审核，包括校验画面、格式等，再通过人工复核后才能播放。播出时，应实时监测播放信息的画面效果、技术格式等，以最终达到4K超高清节目的播放标准。

3 结束语

4K超高清节目的制播质量影响因素众多，一旦把控不当便会对节目的播出质量造成直接影响。对此，务须对节目拍摄、制作以及传输、播出等各个环节予以严加把控，不断规范与完善相应技术标准，多措共举，切实提升4K超高清节目的制播质量，为用户提供更加真实、绚丽的观看体验。