4K技術的發展及應用探討

程 結

（作者單位：浙江廣播電視集團）

4K技術的發展及應用探討

程 結

（作者單位：浙江廣播電視集團）

摘 要：當前，世界上多數國家都已啟動4K發展計劃，著力進行相關試驗，并成功播出。在此形勢下，我國的許多電視臺也同相關機構聯合探索并研制符合現代社會發展需求的4K制作系統。目前，我國4K制作系統的硬件和軟件設備及設施已經完備，如4K攝像機、監視器、服務器、切換臺以及后期制作產品等。然而，國內許多電視臺在進行多種類型電視節目制作時，4K實時直播技術及產品還需要進一步發展及完善。本文針對4K技術支持下產品的功能及技術應用進行分析。

關鍵詞：4K技術；發展計劃；制作系統

隨著社會經濟的發展及科技水平的不斷提高，許多國家目前已經啟動了4K發展計劃，并進行了相關試驗播出。在2014年的世界杯期間，多場賽事都使用4K進行轉播。而韓國首先使用4K技術開播了全球首個4K頻道，并準備在2018年的韓國冬奧會用此頻道轉播。歐美發達國家也加強了4K技術的研究和開發，經試驗播出，在體育賽事轉播方面已經積累了豐富經驗。尤其是美國作為世界上高科技典型代表國家，目前正致力研究利用4K技術來實現高效率的高清轉播。我國作為發展中國家，也有許多電視臺加強了同相關機構的聯系和合作，在緊鑼密鼓地搭建符合我國國情及自身發展需求的4K制作系統，逐漸開始4K節目制作和儲備。

1 4K技術的發展

截止到目前，4K技術系統方面的設備（攝像機、切換臺、服務器及監視器）以及后期的制作產品已基本完備，并且4K前后期的制作系統已經趨于完善。然而，面對多種類型的電視節目制作，當前的4K直播技術和產品還不能夠真正意義上滿足市場需求，亟待進一步完善和發展。尤其是對于那些可供客戶選擇的產品種類還需不斷完善和豐富，以滿足客戶的不同需求。日本的索尼公司在4K攝像機研發方面已取得突破性成就，當前已經加大對4K制作流程中優質產品的研發。索尼公司的科研人員經過近些年的不斷努力鉆研，目前已經推出客戶從拍攝到瀏覽的高效工作流程，尤其是4K演播室攝像機系統已在國際上達到相當高的水準。該系統具有較高的4K分辨率，并且能夠給HD高清現場制作提供高清“選切”和“4倍速高速拍攝”等強大功能。借助這些功能給用戶的節目制作帶來更大的技術支持，進而打造出更多美輪美奐的節目。索尼公司的4K Live攝像機系統主要包括兩大部分，即CA-4000攝像機適配器和BPU-4000基帶處理器。其中，CA-4000適配器在現場制作方面發揮著重要功能作用，該適配器的主要功能是：視頻信號返送、內部通話、音頻通道、尋象器以及Tally信號傳輸等。此外，對于現行的HDC系列攝像機系統，只需要通過增添PMW-F55、CA-4000、BPU-4000等設備用戶就可以獲得更多基于HD的增值操作應用。如基于4K分辨率畫面的HD信號“選切”，能夠在簡單選切模式下同時輸出兩路HD選切信號，也可以在變焦透視選切模式下輸出一路帶有數字變焦和透視選切的HD畫面。對當前高清系統拓展完成從高清到4KD的過渡。其中，PMW-F55攝像機安裝了Super35 mm4K CMOS成像器，能夠兼容PL鏡頭，使用LA-FZB2鏡頭座適配器還可安裝B4卡口鏡頭；配備全域快門；可有效解決傳統攝像機“果凍效應”和“閃光帶”問題；該款攝像機具有多種拍攝模式，如HD、2K、QFHD、4K等。該攝像機的模塊化設計可適用于多種配置，能夠滿足用戶的多樣化需求。目前，該公司新研發的LA-FZB2鏡頭座適配器可將高清變焦鏡頭安裝在MW-F55攝像機之上，用于4K視頻的拍攝。該鏡頭座適配器小巧輕便，安裝后可將鏡頭卡口改變。如由B4變為FZ；此外，該鏡頭座適配器還配備有馬達驅動裝置，如灰度片和濾光鏡。能夠對聚焦、變焦以及光圈進行控制，同時還能夠實現對自動鏡頭像差的矯正，如鏡頭邊緣部門成像像差的糾正。

2 國內4K技術的應用

當前，隨著國際上4K技術的不斷發展，我國的電視機構面對的技術競爭壓力也越來越大，為了能夠使我國的4K技術水準能夠快速同國際4K技術水平持平，我國電視機構已經著手構建4K節目內容播出平臺。目前，中央電視臺電影頻道已啟動了超高清電影頻道籌備計劃。現階段，國內還沒有開設頻道前，電視機構應做好4K技術系統構建工作，例如，完善4K內容生產設備，對該項技術的發展情況進行充分掌握，加大對該項技術的進一步研究和開發，加大資金和人才的投入力度，通過試驗提高4K節目制作能力，從而積累豐富的實踐經驗，為4K節目制作提供技術支持。北京電視臺是我國最早4K節目生產平臺設計和實踐的電視機構之一，從2010年就已經著手對4K節目制作的研究。研究成果最早應用在天安門廣場的異性大屏內容制作。隨后，4K技術也逐漸應用到了北京電視臺春節晚會及大型晚會節目現場的異性屏內容制作中。當前，北京電視臺已經擁有最為先進的4K拍攝設備和4K后期編輯系統組成的4K節目生產平臺，可有效地完成電視臺內大部分節目片頭包裝、宣傳片以及大型晚會大屏幕內容的拍攝。隨著4K技術的不斷發展及應用范圍的不斷拓展，使電視和電影制作流程逐漸相互滲透和融合，其中基于RAW格式4K制作流程目前已經成為高質量節目制作流程的核心。

3 結語

總之，隨著社會經濟的發展，人們生活質量的不斷提高，電視、電影作為豐富人們生活的重要元素，必須不斷更新電視電影的制作技術，滿足人們的需求。4K技術的出現在很大程度上改變了傳統電視電影制作的瓶頸問題