4K，零距离接触 大洋4K 超高清制作系统解决方案
关键词： 4K 制作流程 超高清 大洋非编
一、概述
今年5 月，国际电信联盟(ITU) 首次发布“超高清电视UHDTV” 标准建议， 将屏幕物理分辨率达到3840×2160以上（含3840×2160）的电视称之为超高清电视，成为继HDTV 之后的超高清标准。超高清电视的诞生，标志着电视行业超高清时代的到来，预示着超高清产业链将逐渐走进我们的生活，我们将与4K 零距离接触。
有消息称，日本总务省原计划于2016 年正式启动4K 超高清电视广播服务，但鉴于2014 年世界杯将在巴西举行，该项服务的启动时间提前到了2014 年，届时，4K 超高清电视信号将首先通过卫星通信，然后转换为卫星电视广播信号及地面数字广播信号；另据报道，日本正在进行8K 超高清电视产品的研发工作，日本总务省计划于2016 年启动8K 分辨率电视广播首测，比原定日程同样提前了两年。
就目前来看，4k 超高清电视刚刚起步，虽然还面临面板技术难题，但整个系统已经初具雏形，各种相关的产业也开始快速升级，如网速的提升、前期片源的拍摄、后期制作/存储/ 传播/ 配套硬件的升级等等，未来，只有最大程度发挥4K 的生产能力，4K 技术才能得到快速的应用和普及。
在4K 后期制作领域，大洋研发了4K 超高清制作系统，下文将就该产品的系统流程、亮点等作重点介绍。
二、大洋4K超高清制作系统流程
目前，大洋已经实现了对采集、转码、剪辑、监看到输出全流程的4K 支持，大洋4K 超高清制作系统基于大洋3.0非编和64 位架构软件，能够充分利用内存，保证数据的调用速度和渲染效率，以下为系统的两种流程：
第一种流程： 前期拍摄的素材red RAW 4K（4096×2160）记录到SSD 固态硬盘存储上，在大洋D3-Edit 4K 系统导入.r3d 4K 文件，转码为4K YUV 10bit 无损压缩格式，或者直接使用原生RAW文件进行在线剪辑，能够实现非编时间线真4K、剪辑真4k、监看真4k 的超高清制作流程。考虑到用户可能有低码率剪辑的需求，大洋4K 非编系统在转码时也可以生成多种代理离线低分辨率文件，例如PAL 标清与HD 高清，使得性能较低的笔记本同样可以进行剪辑和创作；在全4K 的时间线上进行剪辑时，用户可通过大洋自主研发的第二代RedBridge Ⅲ 4K 采集卡进行回放监看，该采集卡能够实现4 路3G SDI 的4K 输出，支持最典型的内存数据格式RGB4:4:4 16bit，设计有一路SDI 作为下变换2K 播出和一路HDMI输出4K 信号，输出格式支持3840×2160 广电超高清标准和4096×2160DCI 院线超高清标准。
第二种流程：前期发送过来的4K 素材为10bit DPX 文件序列，可以直接导入大洋4K 系统中转码，转为4K YUV10bit 无损压缩，在保证磁盘读取速度的基础上直接进行在线剪辑。
通过上述两种流程进行4K 采集、转码、剪辑后，大洋4K 超高清系统采用SONY 最新的HDMI 超高清4K 电视进行监看，支持HDMI 1.4 信号输入，这样基本上完成了整个4K后期制作的流程。
三、大洋4K超高清制作系统亮点
1. 分辨率
4K 传统上特指一种数字电影分辨率格式， 例如4096×2160 或者相近的画面分辨率，因为这一领域一般使用水平分辨率（以 1024 线的倍率）作为格式名称，因此 K 就成了该级别分辨率的代名词。 在广播级电视领域，4096×2160 不再适用，所以国际电信联盟在BT.2020 标准中规定了Ultra-high definition 超高清图像的显示分辨率为3840×2160 与7680×4320， 画面显示比例为16 ：9， 支持的帧扫描频率包括120p、60p、59.94p、50p、30p、29.97p、25p、24p、23.976p。
因为超高清标准的影像都是基于逐行扫描的，所以使用近百年的隔行扫描技术在超高清时代将退出历史舞台，因此，4K超高清的磁盘传输码率也将是4K 隔行的2 倍，HD 隔行的8 倍。
大洋4K 超高清制作系统支持高达4096×2160 和3840×2160 尺寸的编辑处理，提供RedBridge.4K 播出卡。
RedBridge.4K 播出卡是一款可进行2K 和4K 播出，并支持缩放预览的板卡产品，功能包括：
支持1 路2K 或4 K 播出；
支持SDI 和HDMI 缩放预览，HDMI 还可输出原始4K画面；
支持BLB（Board Loop Back）回显辅助功能。
为满足上述需求，SDK 和驱动应支持以下功能：
支持分辨率：2048*1080、3840*2160 和4096*2160；
支持帧频：23.98p、24p、25p、29.97p、30p、50p、59.94p、60p、23.98Psf、24Psf、25Psf、29.97Psf和30Psf；
支持颜色格式：YCbCr422 10bit、YCbCr422 16bit、RGB444 10bit 和RGB444 16bit；
支持4K 画面缩放后的回采，即BLB 功能；
支持Win7 32/64bit 和Linux RHEL6.3 64bit 系统平台。
2. 磁盘带宽
以4K 分辨率标准的90 分钟电影为例，按照每秒30 帧的标准，该电影占据3.6TB 的存储空间，这也是电影从制作到发行更倾向于选择物理硬盘为存储载体的重要原因。但是，传统单硬盘早已无法满足超高清后期制作需求，仅仅适用于高清和标清回放。目前的4K 摄影机有RED、SONY、CANON、BMD 几个品牌，相比较而言，RED 4K 素材码率较低，但4K 分辨率决定磁盘需要高带宽读取，所以4K 的制作回放需要使用磁盘阵列（RAID）。
为了保证实时，RED 4K raw 回放时的磁盘读取速度需要达到700MB/s 以上，故需要外置的磁盘raid5，磁盘数量大于8，接口可以考虑使用sas 或者光纤，转码格式为10bitDPX 和mpeg2-I 帧，磁盘读写速度保证在1GB/s 以上。
3. 4K字幕
相比国内4K 制作系统大多没有专门的字幕解决方案，大洋4K 后期制作系统完美的解决了4K 节目的字幕问题，能够实现高效的实时编辑。
4. 颜色空间
大洋4K 超高清制作系统率先实现了对BT. 2020 的支持，在4K 编辑领域保持了领先优势。正如ITU-R BT.709（或称Rec.709 标准）规范了目前高清电视广播、高清蓝光碟片制作以及高清显示设备的一系列性能指标与参数，ITU-R BT.2020 也并不仅仅局限于对显示分辨率的定义，而是规范与定义了一系列相关的性能指标和参数。换言之，视频专业调校人员在对4K 或8K 超高清显示设备进行调校时，不再按照Rec.709 标准进行，而是遵照BT.2020 标准。
在色彩方面，BT.2020 标准作了大幅度的改进：具体到色深方面，由Rec.709 标准的8bit 提升至10bit 或12bit，其中10bit 针对的是4K 系统，12bit 则是针对8K 系统；色域的范围方面，4K 的BT.2020 标准大幅度增加了色彩显示输出范围，在CIE 图标上远远超过了HDTV 的色域，使得4K 制作的色彩表现有了质的提升。
5. 支持多种4K格式
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