超高清技術(shù)發(fā)展及國產(chǎn)4K 后期制作設(shè)備比較研究

徐兆丹

（江蘇省阜寧縣融媒體中心，鹽城 224400）

隨著4K 超高清標準的發(fā)布，使我國4K 超高清視頻產(chǎn)業(yè)得到發(fā)展。在2018年中央廣播電視臺成功開播4K超高清頻道，在2019年春晚實現(xiàn)4K 超清直播，4K 的高清圖像、環(huán)繞聲音使用戶視、聽得到了提高。其中4K電視制播系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)是后期制作，因此大部分公司均開發(fā)性能良好的設(shè)備應(yīng)用到4K 高清視頻中[1]。

1 超高清技術(shù)的發(fā)展

隨著2012 年8 月23 日國際電信聯(lián)盟確定超高清電視的標準，進而促進超高清產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。韓國在2014年成為全球第一個開4K 頻道的國家，并利用4K 超高清轉(zhuǎn)播平昌冬奧會。美國航天局在2017 年利用4K 在NABA2017 直播。2019 年中央廣播電視臺實驗開播4K頻道，并在2019年春晚上實現(xiàn)4K 直播[2]。

國家廣播電視總局、信息部、工業(yè)部、中央廣播電視總臺共同印發(fā)了《高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》，并提出按照4K 先行、兼顧8K 的技術(shù)路線發(fā)展相關(guān)超高清視頻產(chǎn)業(yè)。

2 超高清技術(shù)的特點

2.1 分辨率高

超高清視頻重要技術(shù)特點之一就是高分辨率，3840x2160是4K 超高清視頻分辨率，7680x4320是8K 超高清視頻分辨率，超高清視頻分辨率與高清視頻分辨率（1920x1080）相比，超高清視頻可以為用戶帶來更高的畫面感，可以提高用戶觀看效果[3]。

2.2 色域?qū)?/h3>

在視頻中顏色范圍大小與色彩空間有密切聯(lián)系。高清系統(tǒng)色域空間標準為Rec709，并且可使CIE1931 色彩空間得到38.5%的覆蓋。超高清系統(tǒng)色域空間標準為Rec2020，可使CIE1931色彩空間得到78.5%覆蓋率，進而使更多顏色信息在色彩空間得到展示。

2.3 三維聲

三維聲技術(shù)可以提高聲音的方位感與空間感，進而可以提高用戶聽覺效果。超高清視頻三維聲是從單聲道音頻道雙聲道立體音頻，從5.1環(huán)繞聲到7.1環(huán)繞聲，進而不斷提升用戶聽覺體驗。

3 主流國產(chǎn)4K 超高清非線性編輯系統(tǒng)功能解析

通過上述4K 超高清視頻技術(shù)特點，可以感受到4K超高清技術(shù)不僅可以提高視頻分辨率，還可以促進視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。4K 超高清視頻的發(fā)展給后期制作帶來較大挑戰(zhàn)。

3.1 色彩管理能力

高清視頻色彩空間較單一，伽馬曲線并不是很多，并且前后期設(shè)備只需根據(jù)同樣色彩空間標準處理視頻，就可以減少色彩問題的出現(xiàn)。而超高清視頻具有較多伽馬曲線，每個攝像機廠商都有自己的色彩空間與伽馬定義。而怎樣進行科學管理較多色彩空間與伽馬曲線是至關(guān)重要的。

Editmaxll 實現(xiàn)自動化管理色彩，基于CutlistSDK 智能編解碼引擎與ART5非線性編輯引擎，實現(xiàn)了自動化識別色彩信息，自動轉(zhuǎn)換伽馬曲線時間線編輯色彩空間，進而實現(xiàn)色彩自動化管理，同時Editmaxll 使超高清制作中的色彩問題減少。

3.2 動態(tài)范圍高支持

支持高動態(tài)范圍與高位深的重要表現(xiàn)為非線性編輯系統(tǒng)對示波器做相應(yīng)的改變。因此研發(fā)了新型示波器，新的示波器可以使8bit 或10bit 色彩位深得到全面支持，進而使超高清視頻標準符合色彩位深的要求。此外D-Cube-Edit5 與Editmaxll 引 入 了BT2020 色 域 示 波 器，新示波器可以根據(jù)用戶顏色設(shè)置，可以提供不同色域范圍的參考線，并標記色彩范圍。進而方便制作節(jié)目時顏色調(diào)整。

4 國產(chǎn)4K 后期制作設(shè)備間對比

目前國產(chǎn)主流品牌包括大洋、索貝、新奧特等，大洋是最新一代非線性編輯工作站（D3-Edit），大洋D3-Edit 素材、字幕、特技、工程軟件均采用相同軟件架構(gòu)，可以在不同系列高清產(chǎn)品中實現(xiàn)共享，并且用戶可以從標清產(chǎn)品平滑至高清；D3-EditHD9采用GPU+Acc 硬件加速技術(shù)，具有較高實用性，可以實時播放5層HD 視頻或10層SD 視頻，同時可以使高分辨率視頻實時輸出，不需預覽質(zhì)量降低。此外3Dpilot 字幕插件突破以往假三維特技局限，可以快速制作三維字體與三維物件。

索貝是國內(nèi)最早倡導與開發(fā)CPU+GPU 架構(gòu)的非線性編輯系統(tǒng)公司，并且索貝是我國首家推出基于CCPU+GPU 架構(gòu)的非線性編輯系統(tǒng)editmaxl，并且給用戶提供了從標清到高清的功能，editmax7不依賴其他軟件平臺就可以給用戶提供SD/HD 上下變換功能，同時通過先進軟件算法，可以將素材與節(jié)目在不同分辨率實現(xiàn)自動變換，并且不會影響實時編輯與輸出的效率，并且可以達到節(jié)目的要求。新奧特喜馬拉雅（Himalaya）非線性編輯系統(tǒng)是新奧特新推出一款編輯系統(tǒng)，該系統(tǒng)編輯功能不依賴硬件板卡，具有靈活性，可與多種視音頻接口搭載，操作方便快捷，同時可以為節(jié)目制作提供包裝元素，是一種開放性的綜合非線性編輯平臺。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著超高清視頻不斷的發(fā)展，超高清視頻制作技術(shù)得到不斷提高，進而使視頻制作者可以輕松完成后期視頻制作，通過引入人工智能，可以豐富超高清視頻的內(nèi)容，滿足用戶的觀看需求。