江蘇衛視2015新年演唱會全4K制作系統

這場演唱會制作的最大亮點，除了在現場搭建了20訊道的高清轉播系統以外，江蘇衛視還聯合索尼公司搭建了國內第一個錄制新年演唱會的多訊道超高清4K制作系統。

新年演唱會4K系統搭建

該制作系統采用6臺SONY F55超高清攝像機，配備富士Cabrio全伺服控制PL鏡頭，包括85-300鏡頭3只，19-90鏡頭3只?，F場每個機位拍攝的信號通過光纖傳輸到制作現場，而后將4K信號（以4路3G-SDI信號）進入SONYMVS-7000X四級切換臺，并且通過切換臺內置的上變換將兩路高清轉播系統的信號轉成4K信號。轉播必需的通話、TALLY、返送、調光等由HD C-2080基站和RCP1500來完成。監看系統由3臺PVM-X300 4K監視器和55寸、42寸多畫面分割來組成?，F場記錄系統由兩臺SONY XAVC服務器PWS-4400和一臺SR-R1000組成，記錄GM、CLEAN、單掛等6路信號。系統中還配置了國內第一臺4K字幕機——新奧特的A10-4K，在現場完成4K字幕的疊加。F55配合4400服務器可以完成CUT-OUT功能，即從4K畫面中裁切出兩個高清畫面，該功能也在現場得以展示。

江蘇省廣播電視總臺電視技術部高級工程師吳英露，負責新年演唱會的4K系統的組織實施工作。據他介紹，在現場搭建了六個4K機位，布置在臺口、臺中、臺后及左右?！斑@次在系統中使用的SONY F55設備，不僅僅是一臺單機那么簡單，而是4K Live演播室攝像機系統，包括與PMW-F554K攝像機連接的CA-4000系統攝像機適配器，以及與現有HDCU 2080攝像機控制單元通過光纖連接的BPU 4000基帶處理器。HD CU-2080使這一系統可通過標準SMPTE光纖供電，用戶還可以通過索尼的遙控面板主設置單元對攝像機進行實時的精細調整。CA-4000適配器可提供現場制作所需的關鍵功能：包括返送視頻、Tally、內部通訊、音頻通道和尋像器連接等，這也是目前唯一可用于系統制作的訊道攝像機?！?/p>

新年演唱會4K制作全部使用的是PL卡口的電影級變焦鏡頭——富士Cabrio 19-90mm和85-300mm，可以覆蓋標準變焦段和中長變焦段范圍。兼備高端光學性能同時將鏡頭和驅動設計為一體，使攝影師在操作這種PL卡口鏡頭如同使用普通高清伺服鏡頭一樣，并可以在電視節目制作現場體驗電影攝影機用鏡頭所特有的淺景深虛化效果的影像。由于電影鏡頭設計主要是根據電影拍攝的特點——小變焦比、高畫質，與傳統電視轉播鏡頭（B4卡口）高變焦比特性是有所差異的，本次跨年演唱會4K制作特別針對這一特點，根據實際位置和構圖需要進行了現場拍攝測試，最終選定了這兩個機位點最合適的電影鏡頭焦段。吳英露說，經過臺里測試，F55加裝PL鏡頭后4K下變換的畫面銳度和細節表現力要高于傳統高清2/3英寸成像器件攝像機加電視變焦鏡頭。

切換臺使用的是SONY MVS-7000X四級切換臺，首先該切換臺必須支持3G格式，即1080P，同時具備4級M/E的制作能力，通過對4M/E切換臺的總線綁定以及使用專用的4K升級軟件，將四路1080/50P的HD-SDI信號（占據了四個輸入通道）綁定，成為一路3840×2160的4K信號的同時，還可以有效地實現切換臺更專業的功能。此外，Snell的KAHUNA360系列切換臺支持3G信號，它采用FormatFusion的技術，可以支持HD和4K的信號制作。

此次使用的SONY PWS-4400 XAVC視頻服務器，可以用于記錄4K和HD視頻，可完成4K四通道或HD可達七通道（6in/10ut）記錄。該服務器提供標配2TB內部存儲，最高可擴展到8TB。值得一提的是，該服務器還能完成CUT 0UT功能，即從4K畫面中選切特殊畫面用于高清制作。該服務器還是目前唯一可以做4/6倍速記錄的服務器。

節目錄制過程中，采用了新奧特A10 4K圖文系統進行實時的字幕疊加，它也是采用4路1080/50P的HDSDI信號，字幕卡必須支持Level B的輸出標準，由切換臺進行畫面拼接和鍵混。在畫面同步方面，A10-4K采用統一的三電平同步源，利用多線程和時間戳校驗技術，達到同步的要求。在實時性方面，新奧特采用先進的GPU渲染技術和總線傳輸技術，在提升三維渲染質量的同時，解決了渲染效率和傳輸速率。本次錄制中主要完成主持人名、歌名和片尾字幕的疊加，另外在部分歌曲中上了唱詞或游滾字幕。

4K信號和高清信號互為補充

本次新年音樂會，現場有20訊道高清系統，也有6訊道4K系統，這兩個系統的構圖、運動方式、影調等方面沒有本質差異。在實際制作中，4K系統也接入兩路高清系統的信號通過切換臺內置上變換用于補充4K訊道的欠缺。另外系統架設過程中，在考慮到機位設置時，也曾設想將某一兩個4K訊道在兩個系統中共用，4K攝像機覆蓋傳統的廣角和標準焦段，高清系統可利用4K下變換信號獲得高品質的畫面。

“由于兩個都是基于高清ITU-R709的標準進行制作的，4K下變換信號用于高清制作是沒有問題的。此外4KLIVE系統還有CUT-OUT功能，可以提升高清制作能力。索尼設計的4K轉播系統，提供了多種特殊功能提升高清現場制作的應用，在滿足4K制作的同時，還滿足一些特殊的鏡頭視角。4K攝像機訊道可在直接輸出下變換的高清全景的同時，得到裁切后的高清局部畫面（比如演員的特寫畫面），也就是一臺攝像機可以同時輸出三個不同的高清畫面，這樣就不需要再添加多個輔助機位，很好地提升效率。”吳英露介紹，這在體育轉播中會經常用到，通過CUT-OUT技術可以在慢動作回放中任意放大畫面局部，更好地展現比賽中的高清細節。

本次新年音樂會的制作嚴格按照目前4K現場直播的制作要求，由于目前4K電視色域范圍和動態范圍的顯示能力基本還是基于高清電視標準，所以本次制作的設定都是按照ITU-R709的標準設置伽瑪曲線和色彩矩陣的，這樣可以保證與現場高清制作系統，特別是和兩路高清上變換4K的畫面效果保持一致。目前現場調色應用案例大多是在高清分辨率的直播領域，通過數字攝影機輸出高清LOG灰度畫面，后期調色平臺實時進行影調和色彩調整，將電視畫面營造出電影感效果。吳英露解釋，由于實時調整需要后期硬件設備具有極佳的穩定性和配置很低的延時量（音視頻同步），對于高清畫面的1.5Gb/s數據量來說沒有問題，但是對于4K高達6Gb/s（25P）或12Gb/s（50p）數據量來說，目前做到還有很大困難。所以在4K系統現場制作時，沒有做現場調色，一般還是以后期調色為主。

新年演唱會除了元旦當晚在江蘇衛視高清頻道播出外，4K信號還可通過多種平臺播出?！?K視頻的分發也是我們關注的焦點，我們希望通過更多的渠道分發，包括網站、IPTV、院線等方面。在視頻網站方面，我們正與迅雷看看測試通過FTP方式上傳，觀眾可以下載觀看演唱會實況。在IPTV方面，我們與江蘇電信做了局部的IPTV在線直播轉碼測試，可以通過4K機頂盒收看4K信號，推送給IPTV的視頻文件是通過H.265進行編碼的，最高的碼流是30M。”

大型綜藝節目4K現場制作需要注意的技術問題

吳英露總結：“4K系統用于現場直播，或需要現場就下變換輸出給高清系統，則需要用ITU-R709標準的伽瑪和色彩矩陣設置；如果沒有上述需求，而希望經過后期調整或者電影感的色彩，可以考慮使用S-LOG曲線方式的灰度畫面進行記錄。

如果4K系統中全部使用電影變焦鏡頭，需要在前期準備中充分考慮和設計每個訊道的鏡頭焦段。如果需要使用PL轉B4卡口，使用高清鏡頭，就必須考慮到畫質和通光量的損失，盡可能選擇光線較強的環境。攝影師需要提前熟悉4K鏡頭的變焦范圍和景深范圍，雖然使用相同的伺服手柄，聚焦環轉動的焦點移動范圍和速度，與高清還是有差別的。對于4K制作，現場導演和攝影師需要充分意識到4K的特點，即在大屏幕上展現更好的臨場感，要避免過分“飽滿”的特寫鏡頭帶來的沖擊效果，以及快速推拉搖移鏡頭造成畫面劇烈的不穩定感，這些都可能造成觀看時的不適。總之在綜藝節目中，穩定、留有余地的4K畫面，會使得每一個鏡頭更加耐看。

江蘇臺正在打造國內第一輛4K轉播車，新年演唱會4K現場制作中的4個訊道、服務器、錄像機、周邊設備、監視系統等為這輛4K轉播車上的部分設備，目前該轉播車已進入系統集成階段。今年臺里會根據節目制作情況安排4K轉播車參與部分節目制作，繼續探索4K現場制作，并做好相應的4K節目內容儲備。