中超足球轉(zhuǎn)播中的視頻質(zhì)量控制研究

梁鐵牛

摘 要：國(guó)內(nèi)每場(chǎng)中超足球比賽中，中超制作公司都會(huì)有一個(gè)PQC的檢測(cè)視頻質(zhì)量小組，使用專業(yè)監(jiān)視器和泰克示波器，對(duì)每場(chǎng)轉(zhuǎn)播畫面質(zhì)量進(jìn)行考核。比賽結(jié)束后，根據(jù)監(jiān)看畫面和示波器讀數(shù)對(duì)進(jìn)行本次轉(zhuǎn)播的技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行打分評(píng)級(jí)。本文對(duì)中超制作公司考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解析，針對(duì)比賽中攝像機(jī)要調(diào)整哪些技術(shù)參數(shù)，該如何調(diào)整進(jìn)行了簡(jiǎn)述，達(dá)到幫助技術(shù)人員把控轉(zhuǎn)播畫面質(zhì)量，提高技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：色彩矩陣;色彩飽和度;拐點(diǎn);黑伽瑪

中圖分類號(hào)：G222 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-5079 （2020） 11-00-02

自2015年中超足球轉(zhuǎn)播權(quán)5年賣出80個(gè)億后，觀眾和轉(zhuǎn)播商對(duì)提高足球轉(zhuǎn)播水平的呼聲也日漸高漲。因?yàn)槊總€(gè)球隊(duì)主場(chǎng)制作團(tuán)隊(duì)的水平參差不齊，轉(zhuǎn)播水平時(shí)高時(shí)低。中超轉(zhuǎn)播公司決定與上海文廣合作，學(xué)習(xí)國(guó)外的制作標(biāo)準(zhǔn)，制定中超轉(zhuǎn)播技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范各個(gè)轉(zhuǎn)播團(tuán)隊(duì)的技術(shù)操作。在這個(gè)過(guò)程中逐漸推出了視頻技術(shù)質(zhì)量考核方法。技術(shù)團(tuán)隊(duì)必須嚴(yán)格按照考核方法中所規(guī)定的技術(shù)要求，認(rèn)真調(diào)整好攝像機(jī)參數(shù)，控制好圖像質(zhì)量。從這幾年的中超轉(zhuǎn)播觀察，各個(gè)制作隊(duì)伍之間的技術(shù)分?jǐn)?shù)逐步縮小，轉(zhuǎn)播畫面質(zhì)量趨于穩(wěn)定，中超制作水平逐年提高。實(shí)踐證明了，根據(jù)這套考核方法，調(diào)整與關(guān)聯(lián)的攝像機(jī)參數(shù)，對(duì)技術(shù)人員把控畫面質(zhì)量行之有效。

一、視頻質(zhì)量打分標(biāo)準(zhǔn)

中超制作公司的PQC（質(zhì)量控制）打分標(biāo)準(zhǔn)分為3個(gè)方面：①基礎(chǔ)畫面指標(biāo);②關(guān)鍵質(zhì)量要素和;③過(guò)程質(zhì)量控制。相對(duì)于傳統(tǒng)的節(jié)目質(zhì)量控制只強(qiáng)調(diào)曝光幅度和色彩還原外，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)劃分得更細(xì)，對(duì)于操作人員而言，除了對(duì)攝像機(jī)參數(shù)設(shè)置非常熟悉外，更強(qiáng)調(diào)操作者的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)色彩的視覺(jué)感受。

基礎(chǔ)畫面指標(biāo)有10分，分為三個(gè)方面：清晰、通透（3分）;色彩準(zhǔn)確（4分）;色域飽滿（4分）。關(guān)鍵質(zhì)量要素10分，分別為：色彩還原（3分），色彩一致性（5分），畫面層次（2分）。過(guò)程質(zhì)量把控10分，依次是：聚焦、變焦（3分），光圈（4分），黑電平（4分）。總計(jì)，畫面清晰度相關(guān)的就有5分，色彩相關(guān)的分?jǐn)?shù)最多，為關(guān)注重點(diǎn)，有16分。

二、基礎(chǔ)畫面指標(biāo)中的亮度、清晰度和層次調(diào)整

畫面亮度、清晰度和層次相關(guān)的攝像機(jī)設(shè)置參數(shù)有：光圈、黑電平、雜散光、細(xì)節(jié)電平和拐點(diǎn)這幾個(gè)主要參數(shù)。

（一）視頻信號(hào)，要滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

畫面轉(zhuǎn)化為復(fù)合信號(hào)在示波器上不超過(guò)800mV。中超技術(shù)根據(jù)全國(guó)各地球場(chǎng)照度參差不齊的情況下，給出了一個(gè)草地電平的參考電平是380±30mV。但在實(shí)際比賽中，你會(huì)發(fā)現(xiàn)賽場(chǎng)的燈光照度遠(yuǎn)不能滿足中超制作公司給出的光照標(biāo)準(zhǔn)。在一個(gè)照度不滿足標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)地，你要調(diào)整出高質(zhì)量的圖像質(zhì)量，看起來(lái)像是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。在這種情況下，我們的做法，首先保證復(fù)合信號(hào)達(dá)標(biāo)，不超過(guò)800mV。草地電平稍微高一點(diǎn)，沒(méi)有太大問(wèn)題，在重慶主場(chǎng)，我們通?？刂圃?00±10mV。接下來(lái)，調(diào)整的相關(guān)參數(shù)是主伽瑪值和黑伽瑪值。降低主伽瑪可以讓畫面的高光部分降下來(lái)，同時(shí)在示波器上可以觀察到中間部分的畫面細(xì)節(jié)更加豐富。黑伽瑪主要是針對(duì)畫面暗部區(qū)域，調(diào)整它可以觀察到暗部區(qū)域細(xì)節(jié)的增加或減小，這兩個(gè)參數(shù)主要針對(duì)畫面的層次。

（二）雜散光和細(xì)節(jié)電平也很重要

所謂雜散光（FLARE），可以簡(jiǎn)單認(rèn)為是非成像光落在了攝像機(jī)的CCD上，干擾了正常圖像的成像光。它是造成圖像不通透的重要原因之一。由于球場(chǎng)燈光的影響，你會(huì)發(fā)現(xiàn)畫面始終霧蒙蒙的，只降低黑電平，圖像沒(méi)有根本好轉(zhuǎn)。因此，你必須要調(diào)整雜散光，我們通常設(shè)置的范圍在+20～+30。同時(shí)注意細(xì)節(jié)電平的調(diào)整，細(xì)節(jié)電平主要是加強(qiáng)圖像的銳度，將圖像邊緣變窄，讓人眼感覺(jué)圖像變得清晰。細(xì)節(jié)的調(diào)整也會(huì)帶來(lái)圖像噪波的增加，你必須配合Crispening這個(gè)菜單來(lái)降低圖像噪波。它的正值減少噪波，使圖像平滑，負(fù)值加大噪波，使圖像更加銳利。在實(shí)際使用中，我們只要在噪波可控的情況下，讓這個(gè)參數(shù)呈現(xiàn)負(fù)值，加大圖像銳度，提高清晰度，但要注意圖像銳度不要太高，太高會(huì)造成畫面顆粒感突出，通常清晰度數(shù)值我們控制在10到20以內(nèi)。

（三）在圖像高光區(qū)域的調(diào)整，關(guān)注拐點(diǎn)和拐點(diǎn)飽和度這兩個(gè)區(qū)域

簡(jiǎn)單講拐點(diǎn)就是防止畫面的電平超出了攝像機(jī)亮度的最大動(dòng)態(tài)范圍。如果超出，攝像機(jī)畫面中很亮的部分，直接呈現(xiàn)白色，失去層次。通俗說(shuō)，調(diào)整拐點(diǎn)就是降低這個(gè)高光部分的入射光強(qiáng)度。需要注意的是，調(diào)整拐點(diǎn)后，這部分高光區(qū)域的色彩飽和度會(huì)受到影響，要配合拐點(diǎn)飽和度（Knee saturation）一起調(diào)整。

三、關(guān)鍵質(zhì)量要素——畫面色彩一致性調(diào)整

首先，色彩的匹配是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)而且分值最多。這方面的技術(shù)調(diào)整必須配合矢量示波器來(lái)進(jìn)行，如上圖所示。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求首先觀察示波器的亮度波形，從主機(jī)位的草地亮度著手，調(diào)整光圈確保草地的亮度電平在400mV，然后切換到矢量模式，通過(guò)鉆石菱圖觀察，確保綠色集中的區(qū)域控制在菱圖水平35度左右，幅度電平在65%（三分之二附近），這樣整個(gè)草地看起來(lái)非常舒服。足球比賽通常呈現(xiàn)在觀眾眼前的是綠色的草地，草地顏色調(diào)準(zhǔn)了，就成功了一半。

其次，要完成上面的技術(shù)要求之前，你得先要做好攝像機(jī)的黑平衡和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，將以前的控制面板上關(guān)于色彩參數(shù)的數(shù)值歸零，色彩矩陣和飽和度關(guān)閉，保證攝像機(jī)的設(shè)置參數(shù)都回到出廠設(shè)置。這一步，在所有調(diào)整操作前實(shí)施。雖然比賽用的攝像都是同一型號(hào)，但每一臺(tái)攝像機(jī)的拍攝出的畫面都有差異的。所謂一致性，就是要把他們無(wú)論從什么角度，什么機(jī)位拍攝的出的畫面看起來(lái)都像克隆主機(jī)位拍攝出來(lái)的一樣。在實(shí)際操作中，要充分利用泰克示波器的鉆石菱圖，在色度矢量波形上你能看到每個(gè)攝像機(jī)拍攝出的畫面在色彩和色調(diào)上的差異。所以要求你的攝像機(jī)參數(shù)必須都回到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，在這樣的統(tǒng)一基準(zhǔn)下調(diào)試，才能保證你調(diào)的每一臺(tái)攝像機(jī)的色彩匹配一致。接下來(lái)通過(guò)調(diào)整到白平衡RGB的3個(gè)參數(shù)，對(duì)比度和色彩矩陣這些參數(shù)來(lái)控制矢量的幅度和夾角，使之達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。需要特別注意的是，在調(diào)整每一臺(tái)攝像機(jī)之前，你必須保證該臺(tái)攝像機(jī)顯示的草地的電平在400mV左右，基于統(tǒng)一的亮度標(biāo)準(zhǔn)。這一步是色彩調(diào)整的基礎(chǔ)。因?yàn)榱炼确仁菚?huì)影響色度幅度，這會(huì)使你后面的其他操作產(chǎn)生很大的偏差。

在RGB的調(diào)整中，因?yàn)镚參數(shù)是R參數(shù)和B參數(shù)的基準(zhǔn)，所以我們只調(diào)整R和B參數(shù)，G參數(shù)通常不調(diào)整。使矢量示波器中的綠色集中部分控制在菱圖水平35度左右?？刂泼姘迳习灼胶獠藛沃?，還有一個(gè)Balance參數(shù)，它的作用是讓R參數(shù)和B參數(shù)跟著矢量圖形同時(shí)向一個(gè)方向移動(dòng)，保證你調(diào)整的畫面色彩都集中在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)，這個(gè)調(diào)整中也會(huì)用到。然后我們打開色彩矩陣，通過(guò)分區(qū)選中綠色草地，看著矢量波形對(duì)參數(shù)進(jìn)行一些極細(xì)微的調(diào)整，達(dá)到精確綠色矢量角度的控制。矢量幅度電平的大小是我們通過(guò)對(duì)比度來(lái)控制在65%，過(guò)低整個(gè)畫面色彩暗淡，過(guò)高色彩太濃。

最后，RGB三個(gè)信號(hào)之間的幅度電平要控制好比例關(guān)系。通常建議，R信號(hào)的幅度電平抵于G信號(hào)的幅度電平100mV左右，高于B信號(hào)的幅度電平150mV左右。但在實(shí)際調(diào)試中，因?yàn)閳?chǎng)地?zé)艄庠颍惚仨殔⒖歼\(yùn)動(dòng)員的膚色來(lái)確定這個(gè)比例。

在比賽中使用的特種設(shè)備也參照上面的調(diào)試方法進(jìn)行色彩匹配，只是除了調(diào)整設(shè)備上的設(shè)置外，你還可以在它接入系統(tǒng)的幀同步上進(jìn)行一些色彩調(diào)整。

四、轉(zhuǎn)播過(guò)程中的質(zhì)量把控

完成上述調(diào)試后，只能說(shuō)工作完成了80%。通常中超足球比賽在傍晚7點(diǎn)半開始，但信號(hào)直播在6點(diǎn)半就開始了。重慶主場(chǎng)特別是在夏天，天完全黑下來(lái)大概在8點(diǎn)，從6點(diǎn)半到8點(diǎn)，場(chǎng)地色溫變化幅度巨大。主機(jī)位色溫從6000多下降到5000左右，依靠傳統(tǒng)的調(diào)白方法，完全不能滿足轉(zhuǎn)播要求，只能使用上面方法全程手動(dòng)不停調(diào)整。在比賽中隨著色溫的變化，調(diào)色工程師要對(duì)所有的攝像機(jī)不停的進(jìn)行色彩的校正，否則前一段時(shí)間拍攝的畫面就與后面一段時(shí)間拍攝的畫面色彩出現(xiàn)差異。我們?cè)?jīng)測(cè)試過(guò)，在重慶夏天比賽7點(diǎn)半到8點(diǎn)后色溫穩(wěn)定，這段時(shí)間色溫大概每五分鐘就會(huì)變化，在矢量示波器上你能很清楚的看到矢量的角度發(fā)生明顯改變。轉(zhuǎn)播過(guò)程中的畫面除了光圈得一直跟隨調(diào)整外，黑電平跟隨也是一個(gè)重點(diǎn)，不能忽視。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著中超轉(zhuǎn)播公用信號(hào)的境外傳輸增加，推動(dòng)公用信號(hào)服務(wù)產(chǎn)品化。4K轉(zhuǎn)播在2019中超賽場(chǎng)的推廣和普及，這些對(duì)視頻質(zhì)量提出了更高的要求。如何給觀眾帶來(lái)更好的視覺(jué)享受，如何用色彩來(lái)渲染球隊(duì)的主場(chǎng)氛圍，突出足球底蘊(yùn)，需要我們技術(shù)人員時(shí)刻牢記自己的使命，不忘初心，砥礪前行，不斷打磨自己的職業(yè)水準(zhǔn)，仔細(xì)推敲每一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)，努力創(chuàng)造新的光輝業(yè)績(jī)。

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