4K超高清節目制播質量的控制策略探討

安徽廣播電視臺 安徽 合肥 230000

1 4K超高清節目制播質量的影響因素

1.1 分辨率

根據我國廣電總局2017年頒布的《超高清晰度電視系統節目制作和交換參數值》（GY/T 307—2017）規范和ITURBT.2020準則可知，超高清電視節目的分辨率分別是4K（3840×2160）與8K（7680×4320）。與以往1080p高清節目相比，4K的分辨率提升了4倍，總像素高達829萬，且4K超高清將以往一個像素分成四個，有效減少了鋸齒情況的出現，在很大程度上增強了畫質效果，使畫面細節展現更加逼真、細致。

1.2 動態范圍

SDR技術峰值亮度是100cd/m2，灰階范圍只達到103水平，其所展示出的亮度遠不足以達到肉眼能辨別的區間。但HDR技術兼容10000cd/m2，灰階范圍增加到105，能夠展示出優秀且細膩的畫質。HDR技術能夠使畫面亮部細節更豐富，暗部畫質更高清，傳遞出更多的亮度信號，畫面呈現得更加逼真。HDR主要分為兩種模式：即PQ與HLG，PQ模式的側重點放在重現水平，更加適用于電影領域，而HLG模式則因為其和顯示器具備互換性，更偏向于電視領域。

1.3 色域

高清電視所用的為BT.709色域，其能展示出的色彩區間局限性較大，不能較好地呈現出大自然的全部色彩。而較新的BT.2020則顯著提升了顏色呈現區間，畫質表現更加真實自然、絢麗多彩。在拍攝和顯示所選擇的色域一致時，才能準確呈現畫面色彩。由此，人們應該重視在節目制播過程中素材的彩色色域。然而，現實中大多數顯示設備僅兼容BT.709，盡管其分辨率達到了規范水平，可還未成為名副其實的4K超高清電視。

1.4 幀速率

在同樣時間段里，4K超高清電視相對于傳統高清電視而言可以傳輸更多畫面信息，直觀表現在傳輸信息量的提高，50p是50i信息量的2倍，100p是50i信息量的4倍，這也使得超高清節目視頻的圖像變化更加自然流暢。

2 4K超高清節目制播質量的控制策略

2.1 統一制播技術標準

首先，統一4K超高清節目制播參數與技術指標，以有效減少由此而導致的格式轉換，提高制播工作效率，簡化節目制播流程，減小系統負荷；其次，統一制作與播出標準，電視臺的原創節目制作都須遵從標準；臺外引進的4K節目不符合標準時，須變更格式且滿足節目要求后方可送播。

2.2 規范HDR制作

規范HDR制作流程，參考ITU-R BT.2408-3《HDR電視節目制作的操作實踐》內的標準要求，Fitzpatrick皮膚類型量表主要用于電視節目中人物膚色區間的歸類，其中，淺膚色定義為1～2型，基準亮度區間為65～110cd/m2；中等膚色為3～4型，基準亮度為40～85cd/m2；深膚色定義為5～6型，基準亮度區間為10～40cd/m2。亞洲人膚色基準亮度約為40～110cd/m2，主要表現為女性偏高，男性偏低，且化妝后男女表現均偏高，這時參考基準亮度值約為100cd/m2。

2.3 科學調整圖像亮度

據相關研究發現，通過模擬2500cd/m2、2000cd/m2、1000cd/m2與500cd/m2四種峰值亮度對觀眾進行測試，受試者在不知情的前提下分別對四種圖像亮度進行評價，包含“太亮”、“合適”、“太暗”三種情況。試驗結果顯示，四種情況的每個模擬圖像平均亮度都低于其峰值亮度的25%時，四種情況下均未被受試者評價為“太亮”；而在四種圖像的平均亮度高于其峰值亮度的25%時則均被評價為“太亮”。試驗結果表明，觀眾在觀看時慢慢習慣了對應的顯示亮度，其觀看亮度評價跟屏幕上的峰值亮度基本無關，因此，在制作4K節目內容時，其HDR的平均亮度應該低于峰值亮度的25%。

2.4 開展制播質量評價

4K制播質量的高低雖然可以被客觀指標迅速定位，但主觀評判仍然扮演著十分重要的角色。參考ITU-RBT.1788《主觀質量評價標準》中相關評價標準對主觀評價的觀看參數給出了建議，比如對觀看距離、屏幕亮度、對比度等各項參數均有描述（如表1所示）。

表1 4K制播質量主觀評價參數建議

2.5 緊抓制播流程控制

整個流程的拍攝、制播均運用HDR、BT.2020技術，在前端完成畫面質量控制。拍攝時，須確保人物面部亮度與畫面平均亮度在合理范圍內。內容制作時，畫面須完成調色準備，然后送備播完成自動審核，包括校驗畫面、格式等，再通過人工復核后才能播放。播出時，應實時監測播放信息的畫面效果、技術格式等，以最終達到4K超高清節目的播放標準。

3 結束語

4K超高清節目的制播質量影響因素眾多，一旦把控不當便會對節目的播出質量造成直接影響。對此，務須對節目拍攝、制作以及傳輸、播出等各個環節予以嚴加把控，不斷規范與完善相應技術標準，多措共舉，切實提升4K超高清節目的制播質量，為用戶提供更加真實、絢麗的觀看體驗。