中央广播电视总台4K超高清电视节目制播技术规范

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徐 进（技术管理中心主任）
中央广播电视总台计划十月份开播4K 超高清试验频道，为此，我们制定了总台4K 超高清电视节目制播技术规
范。

鉴于目前国标标准、行业标准不够全面，所选设备也
比较有限，因此，未来按照总台超高清发展路径，这部规范还会适时进行修订和完善。

中央广播电视总台4K 超高清电视节目制播技术规范包括九方面内容，分别是:适用范围、引用标准、视音频基本技术参数、频道播出技术规范、总控调度技术规范、视频制作技术规范、音频制作技术规范、节目生产流程技术规范和内容分发技术规范。

每一部分都对各自系统有相关技术要求。

另外，也是特别重要的一点，在规范里对相关系统的接口都进行了明确定义，使得这部规范可以从一个点形成一条线，“由点成线”地形成适配当前需要、覆盖上下游系统协同工作的整体性技术要求。

下面简要介绍一下其中的部分内容。

一 视音频基本技术参数规范的相关参数见表1、表2。

表1是电视节目制播视音频基本技术参数，供频道播出和制作使用，色域选择了
BT.2020，编码码率选择了500M 。

表2是央视互动电视点
播平台——“央视专区”基于IP 进行内容分发文件格式的
参数和内容。

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目生产管理系统、媒体资产管理系统、后期制作系统、广告业务管理系统、总控系统以及新媒体分发平台的信息交互进行了相关定义。

具体如下： z 与节目生产管理系统接口：4K 超高清播出系统从节目生产管理系统接收节目编排单、直播通知单、节目变更单、直送通知单、节目不可用通知等各类单据。

超高清播出系统向节目生产管理系统提供实时播出节目单及播后单； z 与媒体资产管理系统接口：4K 超高清播出系统接
收媒资系统发起的备播就绪通知，依据播出编排单从媒资系统获取节目文件元数据信息，并依据该信息发起整
备任务。

z 与后期制作系统接口：4K 超高清播出系统接收4K 制作系统发起的节目直送请求，依据直送请求中的元数据信息发起直送整备任务。

z 与广告业务管理系统接口：4K 超高清播出系统接收广告管理系统发送的广告保留单、中插广告编排单、广告节目单等单据，依据广告保留单从广告备播系统获取广告素材元数据信息，并依据该信息发起整备任务。

z 与总控系统接口：4K 超高清播出系统接收总控系统发送的总控路由单。

z 与新媒体分发平台接口：4K 超高清播出系统预留与新媒体平台的接口。

二是文件交互技术要求，定义了4K 超高清试验频道文件送播方式，暂行的4K 超高清 MXF 播出文件格式等。

4K 超高清播出系统节目文件备播主要来自于媒资系统，台内各制作岛、台外制作域、外采节目等通过原有节目入库备播流程，经媒资系统向播出系统整备节目文件，由媒资系统进行文件归一化转码。

台内各制作岛、广告备播系统等也可通过原有的直送流程，向播出系统备播节目文件。

节目文件应符合如表1所示的参数要求。

4K 超高清节目播出文件格式分两个阶段实施。

目前，我们在2018版4K 超高清电视节目制播技术规范中，暂时定义了4K 超高清 MXF 播出文件格式；后续面向多个4K 超高清频道2020年播出的要求，我们将参照国际标准和行业规范，充分考虑制播交换编码格式、编码码率，实现元数据解析、封装和传递，支持HDR 播出，支持环绕声、三维声混合播出，修订完成《中央广播电视总台4K 超高清MXF 播出文件格式规范》。

三是视音频信号技术要求，包括视音频信号交互接口、 z 播出视音频信号：4K 超高清播出系统采用IP 链路、SDI 链路的混合架构，IP 链路4K 超高清信号主要以SMPTE-2110标准作为封装调度的参考依据，SDI 链路主要
以4路3G 信号的传输为基础架构。

z 同步基准技术要求：由于4K 超高清播出系统采用IP 和SDI 混合架构，同步基准保留BB 黑场同步，增加PTP 精准时钟的校时系统。

三 总控调度技术规范
这部分规范重点有两个部分，第一部分是信号调度和
处理技术要求，第二部分是系统间信号接口技术要求。

第一部分对以下方面内容进行了定义：
z 全4K HDR 制播环境，包括4K 超高清直播演播室、
外场转播系统、播出系统和收录系统；
z 信号接收及输出，既然是4K 超高清制播环境，那么它只接收4K HDR 信号，同时输出的也都是4K HDR 信号； z 统一信号格式，如果外来信号不符合央视目前制定
执行的4K 超高清制播标准，要进行变换，总控系统负责完成统一视频信号处理，变换成符合央视4K 超高清技术规范
的信号，再送到各个制播单元使用。

如果4K 超高清单元单独面向一个高清频道播出，在这种情况下的信号由总控采
取统一方式变换成高清信号，供高清频道播出；
z 对于外来音频信号的处理，除了对杜比音频解码和评论声进行嵌入，其他不做处理。

第二部分是对于系统间信号接口的技术要求，参照国际标准和行业标准的发布和实施情况，我们拟分三个阶段进行。

第一阶段是2018年4月~12月，主要是适配10月4K 超高清试验频道播出，全台各4K 超高清制播系统间跨域
的信号交换，以TICO 浅压缩方式进行信号交接和传输。

各4K 超高清制播单元负责将需要用于系统间交换和传输的4K 超高清信号，按照TICO 浅压缩方式进行编码后，提供给下游系统。

TICO 浅压缩信号为SDI 信号接口，需符合SMPTE-425M 标准要求。

第二阶段是2019年1月~2020年6月，系统间采用TICO 浅压缩信号和SMPTE-2110格式的4K IP 流并行。

台内各制播系统按照建设和使用进度要求，在保证系统上线
使用的基础上，可按照TICO 浅压缩信号或SMPTE-2110格
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2018/8第三阶段是2020年7月~2021年12月，我们希望实现无损调度和分发方式，支持SMPTE-2110标准，全部采用IP 流。

台内跨域系统间用于交换的4K 超高清信号，按照SMPTE-2110标准，以4K 超高清单IP 流方式进行调度。

总控负责将外来的4K 超高清信号，按照台内统一标准进行处理后，再进行标准化封装，纳入全台调度系统使用。

四 视频制作技术规范视频方面，我们在技术规范中对ENG 拍摄、演播室系统录制/直播、后期制作包括编辑、调色、HDR 制作等，
以及4K 超高清节目成品格式均提出了技术要求和技术实现的建议。

1. 4K 超高清摄录一体机拍摄技术要求4K 超高清摄录一体机在参数设置上，可设置为线性伽玛、对数伽玛和宽色域拍摄的图像，满足HDR 后期制作要求。

对于需进行超高画质采录的节目，采用线性伽玛Linear 、色域BT.2020，记录编码在RAW 12bit 以上。

对于需进行常态化制作的节目，可采用对数伽玛LOG/HLG/PQ 、宽色域S-Gamut/V-Gamut/BT.2020等。

质量控制方面，我们提出了一些建议，如画面焦点，可采用红线、放大、方格等辅助聚焦方式，避免出现焦点不实现象，确保图像清晰度；正确控制曝光度，拾取更多的画面层次，确保图像细节丰富、画面柔和；使用对数伽玛拍摄时，可选择HDR 监视器，或在HD 显示设备上加载LUT 监看方式，还原图像的正确色彩。

灰色
图像可监看到画面层次及对比度；在低照度
拍摄时，建议选择双原生感光度功能。

2. 4K 超高清现场制作系统录制技术要求
（1）视频系统技术参数
对于4K 超高清演播室/转播车，4K HDR 直播、录制
格式选择3840×2160/50p 、
HLG/1000nit 、色域BT.2020。

直播时，系统将4K HDR 直
播信号传送至总控系统进行
播出，演播室用外来信号由用于高清直播及高清录制。

高清信号格式1920×1080/50i 、电视伽玛、色域BT.709。

直播时，系统将高清直播信号传送总控系统进行播出。

（2）视频记录格式
4K 超高清视音频服务器系统可记录4K HDR （伽玛HLG/PQ/LOG 、色域BT.2020）、4K SDR （电视伽玛、色域
BT.2020）视频文件。

压缩编码和封装格式使用：XAVC-I
Class 300/480/MXF 、10bit 、码率500Mbps/800Mbps ；
或ProRes 422/MOV 、10bit 、码率983Mbps ；或DNxHR/
MXF 、12bit 、码率1.475Gbps 等。

3. 4K 超高清后期制作技术要求
（1）后期编辑/调色
后期制作上，可以采用4K 超高清压缩格式文件制作和
4K RAW 格式文件套片制作。

前者适合剪辑常规质量要求的体育、文艺等节目，采用高清/4K 超高清演播室收录方式，虚拟合成4K PGM ，可适配后期“快编立出”制作，也可以采用代理编码制作流程，选择1920×1080分辨率作为代理编码，制作流程见图1。

后者适合具有大银幕播放需求的精品纪录片、短片等
节目类型，我们推荐使用代理文件编辑、套片，再合成输出。

前期拍摄可采用双码率记录，或将RAW 文件转换成低码率代理文件。

编辑完成后，输出成品工程文件XML 、AAF 等，在精编工作站导入、套片，精编工作站将根据代理编码文件名称，对同名的RAW 格式文件进行绑定链接，完成编辑、
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免原始素材的图像质量受损；可采用ACES色彩管理流程，保持RAW格式文件转换后的质量和LOG空间下色域的精准变换，从而保证输出成品文件色彩的准确性。

应注意保持节目整体风格、图像基调的一致性。

（2）4K HDR制作
4K超高清高动态范围节目制作在拍摄端支持HLG/PQ/ LOG等伽玛曲线和宽色域，HDR成品节目应符合高动态范围标准HLG/1000nit要求。

HDR图像可由硬件设备实时变换，或在后期制作中，通过调色系统、HDR编辑系统中完成HDR制作。

z根据素材参数格式设置输入色彩空间/伽玛曲线；
z设置时间线色彩空间/伽玛曲线，色域不小于输出色域范围；
z根据输出要求设置输出色彩空间/伽玛曲线，如BT.2020/HLG；
z设置主监视器最高亮度值，如1000nit；
z设置输出图像的量化范围为limited range窄范围；
z将素材放置在时间线进行调色，通过调整底电平（Lift），伽玛值（Gamma），增益（Gain）和饱和度（Saturation）四个基本参数，呈现正确色彩和亮度层次。

最高亮度不超过主监视器最高亮度设定值。

在调色过程中，使用软件内置示波器监视波形，显示标尺的刻度值可采用百分数、尼特值、编码值几种方法显示。

成片格式可参照：3840×2160/50p，量化深度10bit，编码封装XAVC.MXF，码率500Mbps，HDR标准HLG/最高亮度1000nit，色域BT.2020。

五音频制作技术规范
音频方面，我们目前为10月份开播的总台4K超高清试验频道确定了以5.1环绕声方式进行播出，同时对音频技术参数、成品节目电平和响度、监听及扬声器布局、音频元数据、16路声道分配等进行了定义，为后续三维声制作播出打下技术实现基础。

其中，规定5.1环绕声节目应携带音频元数据，确保多种声道格式的节目正常播出，也使录音师在声音创作时能够掌控节目在立体声听音环境的兼容效果。

音频元数据包含声道配置、对白归一、动态范围控制、下混参数等，部署于家庭终端的机顶盒按照元数据的定义进行音频的解析
没有动态元数据的节目，视频编码器嵌入静态元数据，确保环绕声节目的正确播出。

环绕声节目16路声道分配情况如表3。

六节目生产流程技术规范
目前，央视已经拥有一套完整的信息化节目生产管理流程，针对10月份开播的4K超高清试验频道，我们在其原有生产流程基础上进行了适当调整、补充，在4K超高清电视节目制播规范中明确了节目生产管理群、媒体资产管理系统、内容审查系统、统一质检平台、转码平台、送审送播等方面的相关要求。

1. 节目生产管理群技术要求
代码信息方面，栏目信息和节目信息的高标清标志及声道信息中都增加了相应的4K超高清信息项，节目代码还新增色域、GAMMA曲线两个技术参数。

制作资源预约方面，4K超高清节目代码只能预约使用4K超高清技术制作资源（4K超高清摄录一体机、4K超高清演播室、4K超高清制作岛等），不能预约使用高清技术制作资源。

流程方面，4K超高清节目的技审、内审、入库任务中增加了相应的4K超高清信息项，并新增色域和伽马曲线技术参数。

高清制作岛的技审任务下发接口不变，新增4K超高清技审任务接口，专门用于给4K超高清制作单元（包括
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2018/8目入库和备播功能。

规范对于台内制作岛4K 超高清成品节目、4K 超高清素材入库以及节目和素材的检索与下载进行了技术要求说明。

3. 内容审查系统技术要求
接收上游节目生产管理群下发的4K 超高清节目内容审查任务及反馈。

内容审片格式现阶段沿用原有审片码率，即：640×360，25P ，1.5Mbps 。

第二阶段将进行审片码率调整，修订4K 超高清节目内审系统技术要求。

4. 统一质检平台（UQC ）系统技术要求检测对象主要包括入库备播的各种制作格式4K 超高清节目文件。

主要检测项包括MXF 文件封装、压缩编码、视传输和播出系统，还是信息化管理系统，其接口都进行了或多或少的调整，以适配4K 超高清试验频道开播。

七 总结
以上对中央广播电视总台4K 超高清电视节目制播技术规范进行了简要介绍，它是面向总台10月份开播的4K 超高清试验频道制定的。

根据后续国际标准和行业标准的发布，以及总台4K 超高清技术发展路径，我们会依据试验、
推广、完善三个阶段的具体情况，围绕供给侧改革这个核
心，从超清化、移动化、智能化三个方面持续不断地构建
总台4K 超高清制播系统。

同时也会对这部制播技术规范进行修订。

（上接第63页）
在今年CES 展上，索尼发布了最新的超强能力处理芯
片，同时发布了一款全性能的8K HDR 显示器，呈现了前
所未有的显示能力。

最高亮度可达到10000cd/m 2。

个人感
觉这是前所未有的显示，把内容充分表现出来，这也使得
有人评价说索尼10000流明，85寸电视是其见过最好的电
视。

这么高的性能出自于索尼想让各位感受到真正8K HDR
性能的初衷。

光分辨率不够，一定是和高动态范围结合在一起，才能充分释放能量。

对于人眼来说，总有一个阈值能使人感受到有变化的差异。

如果亮度阶梯小于一定阈值的话，人眼感受不到。

由此，我们感觉到灰度层次和分辨率的变化。

在同等亮度不变的情况下，如果像素简单增加，反而阈值做得更细，人眼分辨不出来。

如果人眼分辨不出差异，增加的分辨率，对改善图像分辨率也没有贡献。

如果这个阶梯变得更陡峭一些，一旦超过人眼能分辨
的阈值，人眼就能感觉出分辨率的意义。

对于提高亮度、
提高对比度，对增加分辨率很有意义。

这也是为什么提高
分辨率和高动态范围有共同的意义。

所以，4K+高动态范围，
甚至8K+高动态范围，意义非常重大。

8K HDR 真正全面
广泛上市，还需要一段时间。

不管怎么样，索尼可以全力
支持大家的梦想。

最后，介绍一下索尼今年全新系列的电视机，移动图像的清晰化可以大大改善运动图像的清晰度。

由此把LCD 的显示技术，大大提升接近于OLED 的水平。

如果之后有机会，也希望大家有机会比较一下新一代的LCD 的电视机和OLED 性能，我们将不断地提高显示技术。