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超高清的考验——央视演播室4K化进程

作者:ITTC    来源:ITTC   发布时间:2018-10-18 08:28:34

   【流媒体网】摘要:2018年应该称为总台的4K元年,这一面4K超高清的大旗已经立起,中国的超高清视频产业联盟也已经建立。


 

  2018年10月1日,中央广播电视总台4K超高清电视频道(CCTV-4K)已经开播。为了给观众提供丰富的超高清节目源,解决目前4K超高清节目数量短缺、类型单一等问题,中央广播电视总台近些年一直在布局4K超高清业务。

 

 

  央视出品的精品纪录片如《舌尖上的中国》、《记住乡愁》等都是使用4K技术进行拍摄和制作的。而除了纪录片之外,大型综艺节目以及电视体育转播都是4K超高清出精品的重点。所以央视迅速推进4K业务,实现大型综艺节目的4K制作和电视体育转播的4K升级。

  

 

  早在2015年的《春节联欢晚会》,央视就尝试进行4K制作。当时在央视1号演播厅要进行高清的现场直播,同时在高清机位旁架设部分4K摄像机拍摄4K画面并记录下所有4K超高清画面。在后期制作时参考高清节目,按照4K拍摄特点重新编辑剪辑一版《4K春晚》。工作人员加班加点花费数天的时间才能制作出4K版本的《春节联欢晚会》。拍摄使用的摄像机还是采用35mm单片传感器,只支持PL卡口电影镜头的4K电影摄像机,和电视拍摄的习惯和手法也不同。应该说制作模式和制作纪录片类似,都是单机拍摄再经过繁重的后期制作产出节目。一场现场直播的晚会,高清和4K制作需要两个团队来支持,对人力和效率都是不小的考验。

  

 

  1号演播厅4K摄像机基站及多通道录制及PGM合成系统

  为了在4K超高清的路上走的更远、更稳,央视一直不停地在进行着努力和尝试。经过2016、2017年春晚的磨砺和积累,到了2018年的《春节联欢晚会》,一号演播厅的全部摄像机已经升级为4K超高清(采用3片传感器,B4卡扣镜头适用于电视拍摄的4K广播级摄像机),制作4K春晚不再架设重复的机位拍摄。在高清直播中,使用4K摄像机的下变换高清输出接入系统;录制4K节目时采用多通道录制系统同步记录所有机位的画面。为了提高4K节目制作的效率,在多通道录制系统基础上开发虚拟切换合成PGM的功能——也就是自动读取高清切换台的切换信息,用合成服务器按照切换信息把录制的4K多机位画面接近实时地合成4K版本的PGM,没有 4K画面的节目源如虚拟机位或插播片段用高清PGM上变换后的4K画面替换。

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  最终实现在高清直播结束后,同时完成4K版本PGM,后期制作用这一版4K PGM再经过简单编辑并加上字幕包装,在当天高清播出后就连夜推送4K春晚到央视4K专区供观众朋友点播。

 

 

  高清系统兼容4K制作示意图

  为了迅速提高4K节目制作能力,央视的1号演播厅、E01演播室(2000m2)、E02演播室(800m2)、E03演播室(800m2)几个大型综艺类演播室在10月1日之前先后升级4K摄像机以及多通道收录系统,扩充4K节目制作能力,同时还保留高清系统和高清直播功能。这期间完成多档4K节目的录制例如《4K春节联欢晚会》、《4K元宵晚会》、《4K开门大吉》、《4K世界杯豪门盛宴》、《4K超级乐队》、《4K星光璀璨音乐会》等。

  

 

  2018世界杯豪门盛宴节目现场

  

 

  E01演播室4K摄像机基站

  

 

  E01演播室4K多通道录制及PGM合成系统

  也许要问一句,为什么不能直接都建成全4K演播室呢?从2015年起4K超高清就是一个焦点的话题,对于电视下一步如何演变进化无非是两个方向一个是媒体融合,另一个就是4K超高清。一方面是从传播途径和手段上的突破,另一方面就是把影像技术做到极致。而新技术进化中带来的争论和不确定性是必不可少的:如何解决4K的高带宽实时传输?12G还是OVER IP?HDR高动态和ITU Rec.2020广色域的必要性和实施进度?超高清带来的带宽、存储的瓶颈以及处理能力、制作效率、制作经验的不足,等等这些很大程度制约了4K超高清业务的发展和普及推广。

  而正是由于之前一步一步节目制作的经验积累,总台制定了高标准的4K制播规范:分辨率为3840X2160,帧率为50P,图像量化bit为10bit,具备HDR(HLG)高动态范围,色域为ITU Rec.2020,声音为5.1环绕声和三维声。

  2018年10月1日CCTV-4K频道开播,新建成的4K全IP体育演播室完成中网的4K直播,另一个全IP的800平米4K演播室也在紧张建设当中,在2019年还将有外场制作系统和多个演播室系统全面升级为4K超高清,所以2018年应该称为总台的4K元年,这一面4K超高清的大旗已经立起,中国的超高清视频产业联盟也已经建立。

责任编辑:路明玉
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