4K超高清節(jié)目制播質(zhì)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(jié)目制播質(zhì)量的影響因素

1.1 分辨率

根據(jù)我國廣電總局2017年頒布的《超高清晰度電視系統(tǒng)節(jié)目制作和交換參數(shù)值》（GY/T 307—2017）規(guī)范和ITURBT.2020準(zhǔn)則可知，超高清電視節(jié)目的分辨率分別是4K（3840×2160）與8K（7680×4320）。與以往1080p高清節(jié)目相比，4K的分辨率提升了4倍，總像素高達(dá)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(xiàn)，在很大程度上增強了畫質(zhì)效果，使畫面細(xì)節(jié)展現(xiàn)更加逼真、細(xì)致。

1.2 動態(tài)范圍

SDR技術(shù)峰值亮度是100cd/m2，灰階范圍只達(dá)到103水平，其所展示出的亮度遠(yuǎn)不足以達(dá)到肉眼能辨別的區(qū)間。但HDR技術(shù)兼容10000cd/m2，灰階范圍增加到105，能夠展示出優(yōu)秀且細(xì)膩的畫質(zhì)。HDR技術(shù)能夠使畫面亮部細(xì)節(jié)更豐富，暗部畫質(zhì)更高清，傳遞出更多的亮度信號，畫面呈現(xiàn)得更加逼真。HDR主要分為兩種模式：即PQ與HLG，PQ模式的側(cè)重點放在重現(xiàn)水平，更加適用于電影領(lǐng)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(lǐng)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(qū)間局限性較大，不能較好地呈現(xiàn)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(xiàn)區(qū)間，畫質(zhì)表現(xiàn)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(zhǔn)確呈現(xiàn)畫面色彩。由此，人們應(yīng)該重視在節(jié)目制播過程中素材的彩色色域。然而，現(xiàn)實中大多數(shù)顯示設(shè)備僅兼容BT.709，盡管其分辨率達(dá)到了規(guī)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(tǒng)高清電視而言可以傳輸更多畫面信息，直觀表現(xiàn)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(jié)目視頻的圖像變化更加自然流暢。

2 4K超高清節(jié)目制播質(zhì)量的控制策略

2.1 統(tǒng)一制播技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

首先，統(tǒng)一4K超高清節(jié)目制播參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)，以有效減少由此而導(dǎo)致的格式轉(zhuǎn)換，提高制播工作效率，簡化節(jié)目制播流程，減小系統(tǒng)負(fù)荷；其次，統(tǒng)一制作與播出標(biāo)準(zhǔn)，電視臺的原創(chuàng)節(jié)目制作都須遵從標(biāo)準(zhǔn)；臺外引進(jìn)的4K節(jié)目不符合標(biāo)準(zhǔn)時，須變更格式且滿足節(jié)目要求后方可送播。

2.2 規(guī)范HDR制作

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

2.3 科學(xué)調(diào)整圖像亮度

據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，通過模擬2500cd/m2、2000cd/m2、1000cd/m2與500cd/m2四種峰值亮度對觀眾進(jìn)行測試，受試者在不知情的前提下分別對四種圖像亮度進(jìn)行評價，包含“太亮”、“合適”、“太暗”三種情況。試驗結(jié)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(jié)果表明，觀眾在觀看時慢慢習(xí)慣了對應(yīng)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(guān)，因此，在制作4K節(jié)目內(nèi)容時，其HDR的平均亮度應(yīng)該低于峰值亮度的25%。

2.4 開展制播質(zhì)量評價

4K制播質(zhì)量的高低雖然可以被客觀指標(biāo)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(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)》中相關(guān)評價標(biāo)準(zhǔn)對主觀評價的觀看參數(shù)給出了建議，比如對觀看距離、屏幕亮度、對比度等各項參數(shù)均有描述（如表1所示）。

表1 4K制播質(zhì)量主觀評價參數(shù)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(shù)，在前端完成畫面質(zhì)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(nèi)。內(nèi)容制作時，畫面須完成調(diào)色準(zhǔn)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(fù)核后才能播放。播出時，應(yīng)實時監(jiān)測播放信息的畫面效果、技術(shù)格式等，以最終達(dá)到4K超高清節(jié)目的播放標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)束語

4K超高清節(jié)目的制播質(zhì)量影響因素眾多，一旦把控不當(dāng)便會對節(jié)目的播出質(zhì)量造成直接影響。對此，務(wù)須對節(jié)目拍攝、制作以及傳輸、播出等各個環(huán)節(jié)予以嚴(yán)加把控，不斷規(guī)范與完善相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，多措共舉，切實提升4K超高清節(jié)目的制播質(zhì)量，為用戶提供更加真實、絢麗的觀看體驗。