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中央广播电视总台4K超高清电视节目制播技术规范

IT圈 admin 28浏览 0评论

2024年5月17日发(作者:遇飞语)

Focus

热 点 透 视

2018年北京国际电视技术研讨会(ITTC2018)

中央电视台

徐 进

(技术管理中心主任)

音频基本技术参数,供频道播出和制作使用,色域选择了

BT.2020,编码码率选择了500M。表2是央视互动电视点

播平台——“央视专区”基于IP进行内容分发文件格式的

参数和内容。

表1 电视节目制播视音频基本技术参数

序号项目名称技术要求

1

2

3

分辨率(有效像素数)

幅型比

3840

16:9

×2160

4

5

6

像素排列顺序

像素宽高比

取样结构

1:1(方形)

正交

7

帧率(

8

扫描模式

Hz)

从左到右、从上到下

50

9

量化

逐行

色域BT.2020

10bit

10高动态范围

HLG标准/1000nit

中央广播电视总台计划十月份开播4K超高清试验频

(GY/T 315-2018)

12

11

音频编码格式

取样

14

13音频采样频率

PCM 24bit

4:2:2

道,为此,我们制定了总台4K超高清电视节目制播技术规

范。鉴于目前国标标准、行业标准不够全面,所选设备也

比较有限,因此,未来按照总台超高清发展路径,这部规

15文件封装格式

声道支持16声道

48kHz

MXF OP-1a

PCM音频

范还会适时进行修订和完善。

XAVC-I Intra Class 300

中央广播电视总台4K超高清电视节目制播技术规范包

17

16

视频编码码率(文件封装)

视频编码格式(文件封装)

500Mbps

括九方面内容,分别是:适用范围、引用标准、视音频基本

表2 互动电视平台“央视专区”内容分发技术参数

项目参数值说明

技术参数、频道播出技术规范、总控调度技术规范、视频制

总码率25Mbps

作技术规范、音频制作技术规范、节目生产流程技术规范和

编码方式HEVC(H.265)Main 10@L6.1@High

幅型比16:9

内容分发技术规范。每一部分都对各自系统有相关技术要求。

分辨率3840×2160

另外,也是特别重要的一点,在规范里对相关系统的接口都

像素宽高比1:1

帧率(Hz)50

进行了明确定义,使得这部规范可以从一个点形成一条线,

量化10bit

“由点成线”地形成适配当前需要、覆盖上下游系统协同工

色域BT.2020

高动态范围HLG标准

作的整体性技术要求。下面简要介绍一下其中的部分内容。

取样4:2:0

码率控制

CBR

CBR

方式。

视频码率采用带空包的

一 视音频基本技术参数

VBR视频最大码

VBR模式下,码率峰均比过大

会导致传输质量下降,不建议

率不超过平均码率的1.8倍

峰均比超过1.8

音频格式立体声编码格式为AAC

音频采样率48kHz

规范的相关参数见表1、表2。表1是电视节目制播视

封装格式MPEG-TS

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Advanced Television

Engineering

2018/8

二 频道播出技术规范

播出视音频信号以及同步基准技术要求。具体如下:

z

视音频信号交互接口:4K超高清播出系统接口规范

针对频道播出技术规范,我们主要关注以下三个方面:

遵从全台统一信号格式要求。对HDR、环绕声和三维声的

一是节目信息交互,主要是对4K超高清播出系统与节

元数据进行透传。

目生产管理系统、媒体资产管理系统、后期制作系统、广

z

播出视音频信号:4K超高清播出系统采用IP链

告业务管理系统、总控系统以及新媒体分发平台的信息交

路、SDI链路的混合架构,IP链路4K超高清信号主要以

互进行了相关定义。具体如下:

SMPTE-2110标准作为封装调度的参考依据,SDI链路主要

z

与节目生产管理系统接口:4K超高清播出系统从节

以4路3G信号的传输为基础架构。

目生产管理系统接收节目编排单、直播通知单、节目变更单、

z

同步基准技术要求:由于4K超高清播出系统采

直送通知单、节目不可用通知等各类单据。超高清播出系

用IP和SDI混合架构,同步基准保留BB黑场同步,增加

统向节目生产管理系统提供实时播出节目单及播后单;

PTP精准时钟的校时系统。

z

与媒体资产管理系统接口:4K超高清播出系统接

收媒资系统发起的备播就绪通知,依据播出编排单从媒

三 总控调度技术规范

资系统获取节目文件元数据信息,并依据该信息发起整

备任务。

这部分规范重点有两个部分,第一部分是信号调度和

z

与后期制作系统接口:4K超高清播出系统接收4K

处理技术要求,第二部分是系统间信号接口技术要求。

制作系统发起的节目直送请求,依据直送请求中的元数据

第一部分对以下方面内容进行了定义:

信息发起直送整备任务。

z

全4K HDR制播环境,包括4K超高清直播演播室、

z

与广告业务管理系统接口:4K超高清播出系统接收

外场转播系统、播出系统和收录系统;

广告管理系统发送的广告保留单、中插广告编排单、广告

z

信号接收及输出,既然是4K超高清制播环境,那

节目单等单据,依据广告保留单从广告备播系统获取广告

么它只接收4K HDR信号,同时输出的也都是4K HDR信号;

素材元数据信息,并依据该信息发起整备任务。

z

统一信号格式,如果外来信号不符合央视目前制定

z

与总控系统接口:4K超高清播出系统接收总控系统

执行的4K超高清制播标准,要进行变换,总控系统负责完

发送的总控路由单。

成统一视频信号处理,变换成符合央视4K超高清技术规范

z

与新媒体分发平台接口:4K超高清播出系统预留与

的信号,再送到各个制播单元使用。如果4K超高清单元单

新媒体平台的接口。

独面向一个高清频道播出,在这种情况下的信号由总控采

二是文件交互技术要求,定义了4K超高清试验频道文

取统一方式变换成高清信号,供高清频道播出;

件送播方式,暂行的4K超高清 MXF播出文件格式等。4K

z

对于外来音频信号的处理,除了对杜比音频解码和

超高清播出系统节目文件备播主要来自于媒资系统,台内

评论声进行嵌入,其他不做处理。

各制作岛、台外制作域、外采节目等通过原有节目入库备

第二部分是对于系统间信号接口的技术要求,参照国

播流程,经媒资系统向播出系统整备节目文件,由媒资系

际标准和行业标准的发布和实施情况,我们拟分三个阶段

统进行文件归一化转码。台内各制作岛、广告备播系统等

进行。

也可通过原有的直送流程,向播出系统备播节目文件。节

第一阶段是2018年

4月~12月,主要是适配10月4K

目文件应符合如表1所示的参数要求。

超高清试验频道播出,全台各4K超高清制播系统间跨域

4K超高清节目播出文件格式分两个阶段实施。目前,

的信号交换,以TICO浅压缩方式进行信号交接和传输。

我们在2018版4K超高清电视节目制播技术规范中,暂时

各4K超高清制播单元负责将需要用于系统间交换和传输

定义了4K超高清 MXF播出文件格式;后续面向多个4K

的4K超高清信号,按照TICO浅压缩方式进行编码后,提

超高清频道

2020年播出的要求,我们将参照国际标准和行

供给下游系统。TICO浅压缩信号为SDI信号接口,需符合

业规范,充分考虑制播交换编码格式、编码码率,实现元

SMPTE-425M标准要求。

数据解析、封装和传递,支持HDR播出,支持环绕声、三

第二阶段是2019年1月~2020年6月,系统间采用

维声混合播出,修订完成《中央广播电视总台4K超高清

TICO浅压缩信号和SMPTE-2110格式的4K IP流并行。台

MXF播出文件格式规范》。

内各制播系统按照建设和使用进度要求,在保证系统上线

三是视音频信号技术要求,包括视音频信号交互接口、

使用的基础上,可按照TICO浅压缩信号或SMPTE-2110格

现代电视技术

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2018.8

热 点 透 视

2018年北京国际电视技术研讨会(ITTC2018)

式的4K IP流方式与总控系统进行系统间信号交换。总控负

总控提供4K HDR格式。对于高清/4K超高清演播室,4K

责台内4K超高清系统间TICO浅压缩信号或SMPTE-2110

HDR信号录制格式选择3840×2160/50p,可根据4K摄像

格式的4K IP流的混合调度和分发,适配上下游系统相应的

机内部设置选择HLG或S-LOG3或PQ(ST.2084),色域

信号交换需求。

BT.2020。系统内4K超高清摄像机输出下变换的高清信号,

第三阶段是2020年7月~2021年12月,我们希望实

用于高清直播及高清录制。高清信号格式1920×1080/50i、

现无损调度和分发方式,支持SMPTE-2110标准,全部采

电视伽玛、色域BT.709。直播时,系统将高清直播信号传

用IP流。台内跨域系统间用于交换的4K超高清信号,按

送总控系统进行播出。

照SMPTE-2110标准,以4K超高清单IP流方式进行调度。

(2)视频记录格式

总控负责将外来的4K超高清信号,按照台内统一标准进行

4K超高清视音频服务器系统可记录4K HDR(伽玛

处理后,再进行标准化封装,纳入全台调度系统使用。

HLG/PQ/LOG、色域BT.2020)、4K SDR(电视伽玛、色域

BT.2020)视频文件。压缩编码和封装格式使用:XAVC-I

四 视频制作技术规范

Class 300/480/MXF、10bit、码率500Mbps/800Mbps

或ProRes 422/MOV、10bit、码率983Mbps;或DNxHR/

视频方面,我们在技术规范中对ENG拍摄、演播室系

MXF、12bit、码率1.475Gbps等。

统录制/直播、后期制作包括编辑、调色、HDR制作等,

以及4K超高清节目成品格式均提出了技术要求和技术实现

3. 4K超高清后期制作技术要求

的建议。

(1)后期编辑/调色

后期制作上,可以采用4K超高清压缩格式文件制作和

1. 4K超高清摄录一体机拍摄技术要求

4K RAW格式文件套片制作。

4K超高清摄录一体机在参数设置上,可设置为线性

前者适合剪辑常规质量要求的体育、文艺等节目,采

伽玛、对数伽玛和宽色域拍摄的图像,满足HDR后期制

用高清/4K超高清演播室收录方式,虚拟合成4K PGM,

作要求。对于需进行超高画质采录的节目,采用线性伽玛

可适配后期“快编立出”制作,也可以采用代理编码制作

Linear、色域BT.2020,记录编码在RAW 12bit以上。对

流程,选择1920×1080分辨率作为代理编码,制作流程见

于需进行常态化制作的节目,可采用对数伽玛LOG/HLG/

图1。

PQ、宽色域S-Gamut/V-Gamut/BT.2020等。

后者适合具有大银幕播放需求的精品纪录片、短片等

质量控制方面,我们提出了一些建议,如画面焦点,

节目类型,我们推荐使用代理文件编辑、套片,再合成输出。

可采用红线、放大、方格等辅助聚焦方式,避免出现焦点

前期拍摄可采用双码率记录,或将RAW文件转换成低码率

不实现象,确保图像清晰度;正确控制曝光度,拾取更多

代理文件。编辑完成后,输出成品工程文件XML、AAF等,

的画面层次,确保图像细节丰富、画面柔和;使用对数伽

在精编工作站导入、套片,精编工作站将根据代理编码文

玛拍摄时,可选择HDR监视器,或在HD显示设备上加载

件名称,对同名的RAW格式文件进行绑定链接,完成编辑、

LUT监看方式,还原图像的正确色彩。灰色

图像可监看到画面层次及对比度;在低照度

拍摄时,建议选择双原生感光度功能。

2. 4K超高清现场制作系统录制技术要求

(1)视频系统技术参数

对于4K超高清演播室/

1

4K超高清压缩格式文件制作流程

转播车,4K HDR直播、录制

格式选择3840×2160/50p、

HLG/1000nit、色域BT.2020。

直播时,系统将4K HDR直

播信号传送至总控系统进行

播出,演播室用外来信号由

2

4K RAW格式文件套片制作流程

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Advanced Television

Engineering

2018/8

Focus

与音频文件交互、合成等工作,对应4K超高清节目图像的

及还放。4K超高清节目的声音制作将沿用由音频制作域完

高质量要求。制作流程见图2。

成带动态元数据的环绕声节目制作,同时在总控的视频编

后期调色可选择色彩管理系统,或选择相应的LUT,

码环节按频道类型预置通用的静态元数据。对于有动态元

完成不同色彩空间的转换。使用时要注意LUT的精度,以

数据的节目,视频编码器直接继承使用,对于一些外来的

免原始素材的图像质量受损;可采用ACES色彩管理流程,

没有动态元数据的节目,视频编码器嵌入静态元数据,确

保持RAW格式文件转换后的质量和LOG空间下色域的精

保环绕声节目的正确播出。

准变换,从而保证输出成品文件色彩的准确性。应注意保

环绕声节目16路声道分配情况如表3。

持节目整体风格、图像基调的一致性。

表3

(2)4K HDR制作

序号声轨声道

1声轨1节目声前左声道(L)

4K超高清高动态范围节目制作在拍摄端支持HLG/PQ/

2声轨2节目声前右声道(R)

LOG等伽玛曲线和宽色域,HDR成品节目应符合高动态范

3声轨3节目声中置声道(C)

围标准HLG/1000nit要求。HDR图像可由硬件设备实时变

4声轨4节目声低频增强声道(LFE)

5声轨5节目声左环绕声道(LS)

换,或在后期制作中,通过调色系统、HDR编辑系统中完

6声轨6节目声右环绕声道(RS)

成HDR制作。

7声轨7立体声(L)

z

根据素材参数格式设置输入色彩空间/伽玛曲线;

8声轨8立体声(R)

z

设置时间线色彩空间/伽玛曲线,色域不小于输出

9声轨9国际声或预留

10声轨10国际声或预留

色域范围;

11声轨11国际声或预留

z

根据输出要求设置输出色彩空间/伽玛曲线,如

12声轨12国际声或预留

BT.2020/HLG

13声轨13国际声或预留

14声轨14国际声或预留

z

设置主监视器最高亮度值,如1000nit;

15声轨15国际声或预留

z

设置输出图像的量化范围为limited range窄范围;

16声轨16国际声或预留

z

将素材放置在时间线进行调色,通过调整底电平

(Lift),伽玛值(Gamma),增益(Gain)和饱和度(Saturation)

六 节目生产流程技术规范

四个基本参数,呈现正确色彩和亮度层次。最高亮度不超

过主监视器最高亮度设定值。

目前,央视已经拥有一套完整的信息化节目生产管理

在调色过程中,使用软件内置示波器监视波形,显示

流程,针对10月份开播的4K超高清试验频道,我们在其

标尺的刻度值可采用百分数、尼特值、编码值几种方法显示。

原有生产流程基础上进行了适当调整、补充,在4K超高清

成片格式可参照:3840×2160/50p,量化深度10bit,

电视节目制播规范中明确了节目生产管理群、媒体资产管

编码封装,码率500Mbps,HDR标准HLG/最

理系统、内容审查系统、统一质检平台、转码平台、送审

高亮度1000nit,色域BT.2020。

送播等方面的相关要求。

五 音频制作技术规范

1. 节目生产管理群技术要求

代码信息方面,栏目信息和节目信息的高标清标志及

音频方面,我们目前为10月份开播的总台4K超高清

声道信息中都增加了相应的4K超高清信息项,节目代码还

试验频道确定了以5.1环绕声方式进行播出,同时对音频技

新增色域、GAMMA曲线两个技术参数。

术参数、成品节目电平和响度、监听及扬声器布局、音频

制作资源预约方面,4K超高清节目代码只能预约使用

元数据、16路声道分配等进行了定义,为后续三维声制作

4K超高清技术制作资源(4K超高清摄录一体机、4K超高

播出打下技术实现基础。

清演播室、4K超高清制作岛等),不能预约使用高清技术

其中,规定5.1环绕声节目应携带音频元数据,确保多

制作资源。

种声道格式的节目正常播出,也使录音师在声音创作时能

流程方面,4K超高清节目的技审、内审、入库任务中

够掌控节目在立体声听音环境的兼容效果。音频元数据包

增加了相应的4K超高清信息项,并新增色域和伽马曲线技

含声道配置、对白归一、动态范围控制、下混参数等,部

术参数。高清制作岛的技审任务下发接口不变,新增4K超

署于家庭终端的机顶盒按照元数据的定义进行音频的解析

高清技审任务接口,专门用于给4K超高清制作单元(包括

现代电视技术

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2018.8

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2018年北京国际电视技术研讨会(ITTC2018)

制作岛和演播室网关)发送技审任务。

音频内容。

另外,规范还对转码平台、送审送播等相关内容进行

2. 媒体资产管理系统技术要求

了明确。

媒体资产管理系统在节目制播流程中承担4K超高清节

总之,围绕节目生产各类型系统,不管是制作、调度、

目入库和备播功能。规范对于台内制作岛4K超高清成品节

传输和播出系统,还是信息化管理系统,其接口都进行了

目、4K超高清素材入库以及节目和素材的检索与下载进行

或多或少的调整,以适配4K超高清试验频道开播。

了技术要求说明。

七 总结

3. 内容审查系统技术要求

接收上游节目生产管理群下发的4K超高清节目内容审以上对中央广播电视总台4K超高清电视节目制播技

查任务及反馈。内容审片格式现阶段沿用原有审片码率,即:术规范进行了简要介绍,它是面向总台10月份开播的4K

640×360,25P,1.5Mbps。第二阶段将进行审片码率调整,

超高清试验频道制定的。根据后续国际标准和行业标准的

修订4K超高清节目内审系统技术要求。发布,以及总台4K超高清技术发展路径,我们会依据试验、

推广、完善三个阶段的具体情况,围绕供给侧改革这个核

4. 统一质检平台(UQC)系统技术要求

心,从超清化、移动化、智能化三个方面持续不断地构建

检测对象主要包括入库备播的各种制作格式4K超高清

总台4K超高清制播系统。同时也会对这部制播技术规范

节目文件。主要检测项包括MXF文件封装、压缩编码、视

进行修订。

(上接第63页)

加的分辨率,对改善图像分辨率也没有贡献。

如果这个阶梯变得更陡峭一些,一旦超过人眼能分辨

的阈值,人眼就能感觉出分辨率的意义。对于提高亮度、

提高对比度,对增加分辨率很有意义。这也是为什么提高

分辨率和高动态范围有共同的意义。所以,4K+高动态范围,

甚至8K+高动态范围,意义非常重大。8K HDR真正全面

广泛上市,还需要一段时间。不管怎么样,索尼可以全力

支持大家的梦想。

8

在今年CES展上,索尼发布了最新的超强能力处理芯

片,同时发布了一款全性能的8K HDR显示器,呈现了前

所未有的显示能力。最高亮度可达到10000cd/m

2

。个人感

觉这是前所未有的显示,把内容充分表现出来,这也使得

有人评价说索尼10000流明,85寸电视是其见过最好的电

视。这么高的性能出自于索尼想让各位感受到真正8K HDR

性能的初衷。

光分辨率不够,一定是和高动态范围结合在一起,才

9

能充分释放能量。对于人眼来说,总有一个阈值能使人感

最后,介绍一下索尼今年全新系列的电视机,移动图

受到有变化的差异。如果亮度阶梯小于一定阈值的话,人

像的清晰化可以大大改善运动图像的清晰度。由此把LCD

眼感受不到。由此,我们感觉到灰度层次和分辨率的变化。

的显示技术,大大提升接近于OLED的水平。如果之后有

在同等亮度不变的情况下,如果像素简单增加,反而阈值

机会,也希望大家有机会比较一下新一代的LCD的电视机

做得更细,人眼分辨不出来。如果人眼分辨不出差异,增

和OLED性能,我们将不断地提高显示技术。

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Focus

2024年5月17日发(作者:遇飞语)

Focus

热 点 透 视

2018年北京国际电视技术研讨会(ITTC2018)

中央电视台

徐 进

(技术管理中心主任)

音频基本技术参数,供频道播出和制作使用,色域选择了

BT.2020,编码码率选择了500M。表2是央视互动电视点

播平台——“央视专区”基于IP进行内容分发文件格式的

参数和内容。

表1 电视节目制播视音频基本技术参数

序号项目名称技术要求

1

2

3

分辨率(有效像素数)

幅型比

3840

16:9

×2160

4

5

6

像素排列顺序

像素宽高比

取样结构

1:1(方形)

正交

7

帧率(

8

扫描模式

Hz)

从左到右、从上到下

50

9

量化

逐行

色域BT.2020

10bit

10高动态范围

HLG标准/1000nit

中央广播电视总台计划十月份开播4K超高清试验频

(GY/T 315-2018)

12

11

音频编码格式

取样

14

13音频采样频率

PCM 24bit

4:2:2

道,为此,我们制定了总台4K超高清电视节目制播技术规

范。鉴于目前国标标准、行业标准不够全面,所选设备也

比较有限,因此,未来按照总台超高清发展路径,这部规

15文件封装格式

声道支持16声道

48kHz

MXF OP-1a

PCM音频

范还会适时进行修订和完善。

XAVC-I Intra Class 300

中央广播电视总台4K超高清电视节目制播技术规范包

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16

视频编码码率(文件封装)

视频编码格式(文件封装)

500Mbps

括九方面内容,分别是:适用范围、引用标准、视音频基本

表2 互动电视平台“央视专区”内容分发技术参数

项目参数值说明

技术参数、频道播出技术规范、总控调度技术规范、视频制

总码率25Mbps

作技术规范、音频制作技术规范、节目生产流程技术规范和

编码方式HEVC(H.265)Main 10@L6.1@High

幅型比16:9

内容分发技术规范。每一部分都对各自系统有相关技术要求。

分辨率3840×2160

另外,也是特别重要的一点,在规范里对相关系统的接口都

像素宽高比1:1

帧率(Hz)50

进行了明确定义,使得这部规范可以从一个点形成一条线,

量化10bit

“由点成线”地形成适配当前需要、覆盖上下游系统协同工

色域BT.2020

高动态范围HLG标准

作的整体性技术要求。下面简要介绍一下其中的部分内容。

取样4:2:0

码率控制

CBR

CBR

方式。

视频码率采用带空包的

一 视音频基本技术参数

VBR视频最大码

VBR模式下,码率峰均比过大

会导致传输质量下降,不建议

率不超过平均码率的1.8倍

峰均比超过1.8

音频格式立体声编码格式为AAC

音频采样率48kHz

规范的相关参数见表1、表2。表1是电视节目制播视

封装格式MPEG-TS

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Advanced Television

Engineering

2018/8

二 频道播出技术规范

播出视音频信号以及同步基准技术要求。具体如下:

z

视音频信号交互接口:4K超高清播出系统接口规范

针对频道播出技术规范,我们主要关注以下三个方面:

遵从全台统一信号格式要求。对HDR、环绕声和三维声的

一是节目信息交互,主要是对4K超高清播出系统与节

元数据进行透传。

目生产管理系统、媒体资产管理系统、后期制作系统、广

z

播出视音频信号:4K超高清播出系统采用IP链

告业务管理系统、总控系统以及新媒体分发平台的信息交

路、SDI链路的混合架构,IP链路4K超高清信号主要以

互进行了相关定义。具体如下:

SMPTE-2110标准作为封装调度的参考依据,SDI链路主要

z

与节目生产管理系统接口:4K超高清播出系统从节

以4路3G信号的传输为基础架构。

目生产管理系统接收节目编排单、直播通知单、节目变更单、

z

同步基准技术要求:由于4K超高清播出系统采

直送通知单、节目不可用通知等各类单据。超高清播出系

用IP和SDI混合架构,同步基准保留BB黑场同步,增加

统向节目生产管理系统提供实时播出节目单及播后单;

PTP精准时钟的校时系统。

z

与媒体资产管理系统接口:4K超高清播出系统接

收媒资系统发起的备播就绪通知,依据播出编排单从媒

三 总控调度技术规范

资系统获取节目文件元数据信息,并依据该信息发起整

备任务。

这部分规范重点有两个部分,第一部分是信号调度和

z

与后期制作系统接口:4K超高清播出系统接收4K

处理技术要求,第二部分是系统间信号接口技术要求。

制作系统发起的节目直送请求,依据直送请求中的元数据

第一部分对以下方面内容进行了定义:

信息发起直送整备任务。

z

全4K HDR制播环境,包括4K超高清直播演播室、

z

与广告业务管理系统接口:4K超高清播出系统接收

外场转播系统、播出系统和收录系统;

广告管理系统发送的广告保留单、中插广告编排单、广告

z

信号接收及输出,既然是4K超高清制播环境,那

节目单等单据,依据广告保留单从广告备播系统获取广告

么它只接收4K HDR信号,同时输出的也都是4K HDR信号;

素材元数据信息,并依据该信息发起整备任务。

z

统一信号格式,如果外来信号不符合央视目前制定

z

与总控系统接口:4K超高清播出系统接收总控系统

执行的4K超高清制播标准,要进行变换,总控系统负责完

发送的总控路由单。

成统一视频信号处理,变换成符合央视4K超高清技术规范

z

与新媒体分发平台接口:4K超高清播出系统预留与

的信号,再送到各个制播单元使用。如果4K超高清单元单

新媒体平台的接口。

独面向一个高清频道播出,在这种情况下的信号由总控采

二是文件交互技术要求,定义了4K超高清试验频道文

取统一方式变换成高清信号,供高清频道播出;

件送播方式,暂行的4K超高清 MXF播出文件格式等。4K

z

对于外来音频信号的处理,除了对杜比音频解码和

超高清播出系统节目文件备播主要来自于媒资系统,台内

评论声进行嵌入,其他不做处理。

各制作岛、台外制作域、外采节目等通过原有节目入库备

第二部分是对于系统间信号接口的技术要求,参照国

播流程,经媒资系统向播出系统整备节目文件,由媒资系

际标准和行业标准的发布和实施情况,我们拟分三个阶段

统进行文件归一化转码。台内各制作岛、广告备播系统等

进行。

也可通过原有的直送流程,向播出系统备播节目文件。节

第一阶段是2018年

4月~12月,主要是适配10月4K

目文件应符合如表1所示的参数要求。

超高清试验频道播出,全台各4K超高清制播系统间跨域

4K超高清节目播出文件格式分两个阶段实施。目前,

的信号交换,以TICO浅压缩方式进行信号交接和传输。

我们在2018版4K超高清电视节目制播技术规范中,暂时

各4K超高清制播单元负责将需要用于系统间交换和传输

定义了4K超高清 MXF播出文件格式;后续面向多个4K

的4K超高清信号,按照TICO浅压缩方式进行编码后,提

超高清频道

2020年播出的要求,我们将参照国际标准和行

供给下游系统。TICO浅压缩信号为SDI信号接口,需符合

业规范,充分考虑制播交换编码格式、编码码率,实现元

SMPTE-425M标准要求。

数据解析、封装和传递,支持HDR播出,支持环绕声、三

第二阶段是2019年1月~2020年6月,系统间采用

维声混合播出,修订完成《中央广播电视总台4K超高清

TICO浅压缩信号和SMPTE-2110格式的4K IP流并行。台

MXF播出文件格式规范》。

内各制播系统按照建设和使用进度要求,在保证系统上线

三是视音频信号技术要求,包括视音频信号交互接口、

使用的基础上,可按照TICO浅压缩信号或SMPTE-2110格

现代电视技术

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2018.8

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2018年北京国际电视技术研讨会(ITTC2018)

式的4K IP流方式与总控系统进行系统间信号交换。总控负

总控提供4K HDR格式。对于高清/4K超高清演播室,4K

责台内4K超高清系统间TICO浅压缩信号或SMPTE-2110

HDR信号录制格式选择3840×2160/50p,可根据4K摄像

格式的4K IP流的混合调度和分发,适配上下游系统相应的

机内部设置选择HLG或S-LOG3或PQ(ST.2084),色域

信号交换需求。

BT.2020。系统内4K超高清摄像机输出下变换的高清信号,

第三阶段是2020年7月~2021年12月,我们希望实

用于高清直播及高清录制。高清信号格式1920×1080/50i、

现无损调度和分发方式,支持SMPTE-2110标准,全部采

电视伽玛、色域BT.709。直播时,系统将高清直播信号传

用IP流。台内跨域系统间用于交换的4K超高清信号,按

送总控系统进行播出。

照SMPTE-2110标准,以4K超高清单IP流方式进行调度。

(2)视频记录格式

总控负责将外来的4K超高清信号,按照台内统一标准进行

4K超高清视音频服务器系统可记录4K HDR(伽玛

处理后,再进行标准化封装,纳入全台调度系统使用。

HLG/PQ/LOG、色域BT.2020)、4K SDR(电视伽玛、色域

BT.2020)视频文件。压缩编码和封装格式使用:XAVC-I

四 视频制作技术规范

Class 300/480/MXF、10bit、码率500Mbps/800Mbps

或ProRes 422/MOV、10bit、码率983Mbps;或DNxHR/

视频方面,我们在技术规范中对ENG拍摄、演播室系

MXF、12bit、码率1.475Gbps等。

统录制/直播、后期制作包括编辑、调色、HDR制作等,

以及4K超高清节目成品格式均提出了技术要求和技术实现

3. 4K超高清后期制作技术要求

的建议。

(1)后期编辑/调色

后期制作上,可以采用4K超高清压缩格式文件制作和

1. 4K超高清摄录一体机拍摄技术要求

4K RAW格式文件套片制作。

4K超高清摄录一体机在参数设置上,可设置为线性

前者适合剪辑常规质量要求的体育、文艺等节目,采

伽玛、对数伽玛和宽色域拍摄的图像,满足HDR后期制

用高清/4K超高清演播室收录方式,虚拟合成4K PGM,

作要求。对于需进行超高画质采录的节目,采用线性伽玛

可适配后期“快编立出”制作,也可以采用代理编码制作

Linear、色域BT.2020,记录编码在RAW 12bit以上。对

流程,选择1920×1080分辨率作为代理编码,制作流程见

于需进行常态化制作的节目,可采用对数伽玛LOG/HLG/

图1。

PQ、宽色域S-Gamut/V-Gamut/BT.2020等。

后者适合具有大银幕播放需求的精品纪录片、短片等

质量控制方面,我们提出了一些建议,如画面焦点,

节目类型,我们推荐使用代理文件编辑、套片,再合成输出。

可采用红线、放大、方格等辅助聚焦方式,避免出现焦点

前期拍摄可采用双码率记录,或将RAW文件转换成低码率

不实现象,确保图像清晰度;正确控制曝光度,拾取更多

代理文件。编辑完成后,输出成品工程文件XML、AAF等,

的画面层次,确保图像细节丰富、画面柔和;使用对数伽

在精编工作站导入、套片,精编工作站将根据代理编码文

玛拍摄时,可选择HDR监视器,或在HD显示设备上加载

件名称,对同名的RAW格式文件进行绑定链接,完成编辑、

LUT监看方式,还原图像的正确色彩。灰色

图像可监看到画面层次及对比度;在低照度

拍摄时,建议选择双原生感光度功能。

2. 4K超高清现场制作系统录制技术要求

(1)视频系统技术参数

对于4K超高清演播室/

1

4K超高清压缩格式文件制作流程

转播车,4K HDR直播、录制

格式选择3840×2160/50p、

HLG/1000nit、色域BT.2020。

直播时,系统将4K HDR直

播信号传送至总控系统进行

播出,演播室用外来信号由

2

4K RAW格式文件套片制作流程

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Advanced Television

Engineering

2018/8

Focus

与音频文件交互、合成等工作,对应4K超高清节目图像的

及还放。4K超高清节目的声音制作将沿用由音频制作域完

高质量要求。制作流程见图2。

成带动态元数据的环绕声节目制作,同时在总控的视频编

后期调色可选择色彩管理系统,或选择相应的LUT,

码环节按频道类型预置通用的静态元数据。对于有动态元

完成不同色彩空间的转换。使用时要注意LUT的精度,以

数据的节目,视频编码器直接继承使用,对于一些外来的

免原始素材的图像质量受损;可采用ACES色彩管理流程,

没有动态元数据的节目,视频编码器嵌入静态元数据,确

保持RAW格式文件转换后的质量和LOG空间下色域的精

保环绕声节目的正确播出。

准变换,从而保证输出成品文件色彩的准确性。应注意保

环绕声节目16路声道分配情况如表3。

持节目整体风格、图像基调的一致性。

表3

(2)4K HDR制作

序号声轨声道

1声轨1节目声前左声道(L)

4K超高清高动态范围节目制作在拍摄端支持HLG/PQ/

2声轨2节目声前右声道(R)

LOG等伽玛曲线和宽色域,HDR成品节目应符合高动态范

3声轨3节目声中置声道(C)

围标准HLG/1000nit要求。HDR图像可由硬件设备实时变

4声轨4节目声低频增强声道(LFE)

5声轨5节目声左环绕声道(LS)

换,或在后期制作中,通过调色系统、HDR编辑系统中完

6声轨6节目声右环绕声道(RS)

成HDR制作。

7声轨7立体声(L)

z

根据素材参数格式设置输入色彩空间/伽玛曲线;

8声轨8立体声(R)

z

设置时间线色彩空间/伽玛曲线,色域不小于输出

9声轨9国际声或预留

10声轨10国际声或预留

色域范围;

11声轨11国际声或预留

z

根据输出要求设置输出色彩空间/伽玛曲线,如

12声轨12国际声或预留

BT.2020/HLG

13声轨13国际声或预留

14声轨14国际声或预留

z

设置主监视器最高亮度值,如1000nit;

15声轨15国际声或预留

z

设置输出图像的量化范围为limited range窄范围;

16声轨16国际声或预留

z

将素材放置在时间线进行调色,通过调整底电平

(Lift),伽玛值(Gamma),增益(Gain)和饱和度(Saturation)

六 节目生产流程技术规范

四个基本参数,呈现正确色彩和亮度层次。最高亮度不超

过主监视器最高亮度设定值。

目前,央视已经拥有一套完整的信息化节目生产管理

在调色过程中,使用软件内置示波器监视波形,显示

流程,针对10月份开播的4K超高清试验频道,我们在其

标尺的刻度值可采用百分数、尼特值、编码值几种方法显示。

原有生产流程基础上进行了适当调整、补充,在4K超高清

成片格式可参照:3840×2160/50p,量化深度10bit,

电视节目制播规范中明确了节目生产管理群、媒体资产管

编码封装,码率500Mbps,HDR标准HLG/最

理系统、内容审查系统、统一质检平台、转码平台、送审

高亮度1000nit,色域BT.2020。

送播等方面的相关要求。

五 音频制作技术规范

1. 节目生产管理群技术要求

代码信息方面,栏目信息和节目信息的高标清标志及

音频方面,我们目前为10月份开播的总台4K超高清

声道信息中都增加了相应的4K超高清信息项,节目代码还

试验频道确定了以5.1环绕声方式进行播出,同时对音频技

新增色域、GAMMA曲线两个技术参数。

术参数、成品节目电平和响度、监听及扬声器布局、音频

制作资源预约方面,4K超高清节目代码只能预约使用

元数据、16路声道分配等进行了定义,为后续三维声制作

4K超高清技术制作资源(4K超高清摄录一体机、4K超高

播出打下技术实现基础。

清演播室、4K超高清制作岛等),不能预约使用高清技术

其中,规定5.1环绕声节目应携带音频元数据,确保多

制作资源。

种声道格式的节目正常播出,也使录音师在声音创作时能

流程方面,4K超高清节目的技审、内审、入库任务中

够掌控节目在立体声听音环境的兼容效果。音频元数据包

增加了相应的4K超高清信息项,并新增色域和伽马曲线技

含声道配置、对白归一、动态范围控制、下混参数等,部

术参数。高清制作岛的技审任务下发接口不变,新增4K超

署于家庭终端的机顶盒按照元数据的定义进行音频的解析

高清技审任务接口,专门用于给4K超高清制作单元(包括

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制作岛和演播室网关)发送技审任务。

音频内容。

另外,规范还对转码平台、送审送播等相关内容进行

2. 媒体资产管理系统技术要求

了明确。

媒体资产管理系统在节目制播流程中承担4K超高清节

总之,围绕节目生产各类型系统,不管是制作、调度、

目入库和备播功能。规范对于台内制作岛4K超高清成品节

传输和播出系统,还是信息化管理系统,其接口都进行了

目、4K超高清素材入库以及节目和素材的检索与下载进行

或多或少的调整,以适配4K超高清试验频道开播。

了技术要求说明。

七 总结

3. 内容审查系统技术要求

接收上游节目生产管理群下发的4K超高清节目内容审以上对中央广播电视总台4K超高清电视节目制播技

查任务及反馈。内容审片格式现阶段沿用原有审片码率,即:术规范进行了简要介绍,它是面向总台10月份开播的4K

640×360,25P,1.5Mbps。第二阶段将进行审片码率调整,

超高清试验频道制定的。根据后续国际标准和行业标准的

修订4K超高清节目内审系统技术要求。发布,以及总台4K超高清技术发展路径,我们会依据试验、

推广、完善三个阶段的具体情况,围绕供给侧改革这个核

4. 统一质检平台(UQC)系统技术要求

心,从超清化、移动化、智能化三个方面持续不断地构建

检测对象主要包括入库备播的各种制作格式4K超高清

总台4K超高清制播系统。同时也会对这部制播技术规范

节目文件。主要检测项包括MXF文件封装、压缩编码、视

进行修订。

(上接第63页)

加的分辨率,对改善图像分辨率也没有贡献。

如果这个阶梯变得更陡峭一些,一旦超过人眼能分辨

的阈值,人眼就能感觉出分辨率的意义。对于提高亮度、

提高对比度,对增加分辨率很有意义。这也是为什么提高

分辨率和高动态范围有共同的意义。所以,4K+高动态范围,

甚至8K+高动态范围,意义非常重大。8K HDR真正全面

广泛上市,还需要一段时间。不管怎么样,索尼可以全力

支持大家的梦想。

8

在今年CES展上,索尼发布了最新的超强能力处理芯

片,同时发布了一款全性能的8K HDR显示器,呈现了前

所未有的显示能力。最高亮度可达到10000cd/m

2

。个人感

觉这是前所未有的显示,把内容充分表现出来,这也使得

有人评价说索尼10000流明,85寸电视是其见过最好的电

视。这么高的性能出自于索尼想让各位感受到真正8K HDR

性能的初衷。

光分辨率不够,一定是和高动态范围结合在一起,才

9

能充分释放能量。对于人眼来说,总有一个阈值能使人感

最后,介绍一下索尼今年全新系列的电视机,移动图

受到有变化的差异。如果亮度阶梯小于一定阈值的话,人

像的清晰化可以大大改善运动图像的清晰度。由此把LCD

眼感受不到。由此,我们感觉到灰度层次和分辨率的变化。

的显示技术,大大提升接近于OLED的水平。如果之后有

在同等亮度不变的情况下,如果像素简单增加,反而阈值

机会,也希望大家有机会比较一下新一代的LCD的电视机

做得更细,人眼分辨不出来。如果人眼分辨不出差异,增

和OLED性能,我们将不断地提高显示技术。

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