您现在的位置是:首页> 4K专题

4K专题

SMG跨年晚会技术看点揭密

4K HDR ,索尼,SMG,基准白校色法
2020-09-154K专题作者:徐孝成
面对技术更新换代日新月异的网络化社会,SMG转播团队始终与时俱进,精准判断市场方向,掌握未来趋势发展。在大处着眼的同时,对转播车、对各项细腻的技术环节也精准把控,精心打磨最优运行方案,比如本文介绍的“基准白校色法”,还有本文提及的“分段分区调色法”、“协同转播制作”体系以及“F4.0光圈法则”等,都是电视人即敬业又专业的工匠精神的体现。
不用过多阐述,与高清相比,4K HDR的图像清晰、细腻、层次以及色彩等诸多方面的表现都更加丰富。但是,不能忽略的是,直至2020年7月15日,中国经济最发达城市之一的上海才刚刚开播上线了4K超高清频道《欢笑剧场》,显而易见,在广袤的华夏大地,高清频道的受众仍然在一段时间内是绝对的主流。


高清SDR和UHD HDR如何最佳性价比的同播、如何完美兼容和协调发展,是摆在众多实力传媒机构面前的现实问题。


上海广播电视台拥有四辆S1级超高清IP转播车,同时拥有国内领先的完整的制播体系,在大型综艺、奥运体育、纪实人文等方面都做好了超高清的内容制作准备。

2020年跨年演唱会,SMG进行了全流程的4K HDR制作和4K高清同播,启用以索尼HDC-4300为主体的多种类型摄像机,在上下变换过程中进行示波器的监测和调整,使得HDR和SDR的色彩、亮度等指标在各自合适的范围内均达到出色效果。后续又进一步精细化调整,达到两个播出信号的质量都令人满意的目的。

1.jpg

2.jpg

行云流水的舞台高光背后,一方面是UHD HDR等先进视音频技术的迅猛发展所提供的极大支持,另一方面还能展现出转播团队的精心设计、细致准备和协同配合的各项努力成果。

本场跨年演唱会,就是这样一场在节目制作技术应用上推陈出新,并将高精尖技术、精致的前期准备有机地融入其中的跨年盛典。2020年3月,该节目4K HDR版获得索尼影像技术学院举办的第七届UHD HDR杯现场制作类三等奖,充分展示了实力传媒机构在UHD HDR方面高水平的领跑能力。


解铃还须系铃人
围绕着本场同播一个最明显的特点,即本场同播达到了高清SDR和4K HDR在色彩、亮度等方面都令人满意的兼容效果,上海广播电视台SMT(Shanghai Media Tech)转播部总监助理金逸乐老师,为我们梳理了SMG本场跨年演唱会背后的几个技术看点。


一如既往的大制作

东方卫视4K超高清频道的开播是超高清视频产业发展之一的重大举措,但该成果的取得并非一日之功。


  • 早在2012年,上海广播电视台就率先制作播出广电行业首部4K超高清宣传片;
  • 2016年伊始则开始启用4K转播车,数年来一直致力于打造、完善处理能力更强、系统规模更大的4K转播系统。
  • 2020年的跨年演唱会,SMG采用的就是基于2110协议的4K IP架构转播车,采用全4K制作、4K高清并行输出的形式进行制作。4K版本中的部分高清素材和特种机位,采用1080/50p的方式进行上变换。

3.jpg

4.jpg

本次跨年一如既往的采用30+机位的大制作。


  • 其中,18套4K HDR摄像机HDC-4300,特种设备及机位则为8个,景观机位有2个,配合4K HDR版本的虚拟AR制作。
  • 特种设备中,包含了飞龙、轨道、顶摄、鱼眼、斯坦尼康等。其中,飞龙、轨道、顶摄、鱼眼等设备采用了2160/50P的画面,斯坦尼康采用了1080/50P的图传。
  • 其他设备方面,基本采用1080/50P的素材进行制作。

5.jpg

摄像机的常规设置方面,包括Flare、Gamma、Black Gamma、Knee等指标参数,都按照SMG原有的“分段分区调色法”对黑白层次进行调整;同时,对于饱和度的调整依旧是按照物距的每隔10米增加1个数值的SAT来进行操作。

根据本场晚会4K HDR的画面要求,本场晚会特别采用了“基准白校色法”进行HDR和SDR效果的联动把控。


根据HDR要求而来的基准白校色法

SMG转播团队在转播中超比赛的过程中,曾经发现了一些涉及高清和4K之间色彩的匹配、高亮的界定的问题,引起团队的高度关注。
金老师介绍说,SMG为此曾和央视相关人员进行了多次技术探讨并各自进行了大量的实践活动。
例如,晚间进行的中超比赛面临灯光耀眼的赛场状态。在一场足协杯决赛中,一支足球队身穿明亮的比赛服,肉眼望去,有丝绸一般的质感,视觉明快、透亮而富有层次。转播中,4K摄像机采用4K和高清并行方式拍摄,高清4K采用LINK切换方式,拍摄下来高清信号上变换以后出现了问题。
问题在亮度上。如果HDR基准白电平的视频信号标准是203nit,高清对应的数值多少最合适?

金老师说,我们测试的结果是对应高清650mv,这是一个比较量化的标准,SDR里的650mv对应HDR里的203nit,这就是标准白。通过数字对应,650mv以上的一些拐点和斜率就能在HDR里面显示出来了,当中富有层次。根据这个标准白,在4K上进行一些细微的调整,可以达到突出明暗关系的效果。基准白校色法就是根据4K HDR的画面要求而来,进行SDR和HDR效果的联动把控。


本场跨年,基准白校色法得到了很好的验证和应用效果。
  • 首先是在4K的示波器上控制白电平为203nit,然后通过SDR和HDR之间的增益、HDR里的底电平以及SDR里相关参数,进行调整或调节,在同一台摄像机里进行对比,从而使高清示波器上达到650mv。
  • 其次是针对4K版本中所需要的5、6路高清信号上转,包括飞猫、景观机位、EVS的素材片以及斯坦尼康的图像回传,上转必须达到1080/50P的信号要求,通过HDRC-4000转换器完成上变换以后,需要进行203nit和650mv之间的校准,增益则根据示波器来设定,并没有固定在某一个数值上。
  • 第三,为了得到更好的高清信号质量,省略了下变换过程。金老师表示,通过测试,4K摄像机原生拍摄的高清1080/50i,比HDC-1580摄像机拍摄所得1080/50i要清晰35%左右,所以我们为了最大限度地保障高清质量,选择了4K摄像机原生高清。
  • 第四,采用了高清和4K同时监看和调整,也就是增加了4K HDR色彩控制工程师的岗位,在转播车的工位上,为其配置了4K HDR监视器、高清监视器、4K示波器以及高清示波器。

6.jpg

7.jpg

事实上,此工作岗位是与之前的PQC岗位合并而来,主要负责以下三项工作:

  1. 节目开始前进行基准白的校准;

  2. 节目进程中进行4K和高清的控制;

  3. 整个制作环节中与灯光、舞美、大屏幕等进行联动控制。

OBS测试的收获

如何将高清和4K有机的融合在一起,达成两组信号均满意的效果,金老师表示,这是一直考虑和尝试解决的问题。具体到本场跨年,技术上就是验证了基准白校色法和IP技术的信号管理;流程上则按照OBS(奥林匹克转播服务机构)的常规做法进行了流程的跑通和验证,应该说都是理论到实践的一个过程。


金老师认为OBS测试带来两点收获。
  • 其一,以前认为HDR就是模仿人眼观看景物,对白、对亮没有太多的概念或者关注,现在通过OBS测试,理解到白、亮也有不同层次,并进一步思索如何在摄录播各个环节充分协调,将203nit以上的不可见光转换成可见光、又怎么尽可能完美地表现203nit以上的亮光,这是HDR测试下来很有意义的一件事。
  • 另外一个收获,就是比较了哪种办法能够更好地通过4K来制作高清。未来一段时间,高清唱主角的现状不会轻易改变,国内外仍对高清信号拥有巨大的市场需求,探索4K、8K的同时,同步提升高清的画质是一个有价值的命题。

8.jpg

9.jpg

IP系统的成熟和完善,为4K摄像机输出原生高清提供了可行性。本场跨年晚会,高清和4K分开,一套4K摄像机可以输出1路1080/50i高清信号、4路1080/50P的4K信号,24套摄像机则为120路信号,最大限度的保障了高清和4K高质量的输出。需要上转的信号则通过合理运用基准白校色法,尽可能多的保留其层次。

金老师还以中超赛场举例:2020年的中超联赛,版权商体奥动力在大连赛区和苏州赛区,一共启用了六辆转播车,四辆4K转播车,两辆高清转播车,共同输出高清信号。虽然都是高清信号,但是肉眼可以辨别出4K摄像机原生高清与高清机高清信号,在细腻程度、像素之间的平滑过渡、不同的量化细节等诸多方面的确存在不同。
可以说,目前阶段采用基准白校准把高清拍好,很有现实意义。


0.jpg

 左三为金逸乐老师

结语

面对技术更新换代日新月异的网络化社会,SMG转播团队始终与时俱进,精准判断市场方向,掌握未来趋势发展。在大处着眼的同时,对转播车、对各项细腻的技术环节也精准把控,精心打磨最优运行方案,比如本文介绍的“基准白校色法”,还有本文提及的“分段分区调色法”、“协同转播制作”体系以及“F4.0光圈法则”等,都是电视人即敬业又专业的工匠精神的体现。
最后,再次感谢上海广播电视台SMT转播部总监助理金逸乐老师。



转载请注明来源:徐孝成