央视4K超高清电视技术体系总体规划
26现代电视技术2018.8热点透视
姜文波（台分党组成员） 中央电视台
我给大家介绍一下2018~2021年央视4K超高清技术发展规划。发展4K超高清电视是央视在新时代深化广电供给侧改革、引领广播电视行业发展的必然选择。首先，我们要把电视品质提高，全面提升电视品质，满足人民日益增长的美好生活需要，让一家人其乐融融地看电视，为全国数亿家庭用户提供极致视听体验；第二，央视开通4K电视频道和4K互动电视业务，通过广电网络和电信网络，全方位提供 4K 电视服务，引领全国4K电视发展；第三，充分发挥央视在电视制作的优势，快速增强4K内容生产能力，解决 4K 产业链内容缺乏这个突出问题，可以拉动数万亿级的 4K 超高清相关文化、信息、电子产业发展。一 推进4K超高清电视技术体系建设 是电视发展的必然选择习近平总书记在党的新闻舆论工作座谈会上指出，随着形势发展，党的新闻舆论工作必须创新理念、内容、体裁、形式、方法、手段、业态、体制、机制，增强针对性和实效性。4K超高清电视作为在全球范围内快速发展的新兴技术，为央视在新时代牢牢掌握新闻舆论主导权、创新传播手段提供了新契机。第一，近年来，随着电子信息技术不断进步，4K电视逐渐成为连接家庭与信息源的重要集成平台。央视发展4K超高清电视，用高品质的视听节目把用户拉回到电视机前，利用新技术抢占舆论制高点，进一步增强电视的传播力引导力影响力。第二，发展4K超高清电视是央视坚持以人民为中心的工作导向，在新时代深化广电媒体供给侧结构性改革，满足广大人民群众日益增长的美好生活需要的内在要求。央视加快建设4K超高清制播技术体系，充分发挥电视制作方面的优势，快速增强4K内容生产能力，解决4K产业链中内容缺乏这个突出问题，全面提升电视媒体的品质，为全国数亿家庭用户提供极致视听体验，满足人民过上美好生活的新期待。第三，发展4K超高清电视是央视推进媒体深度融合、引领广播电视行业发展的重要举措。央视通过广电网络和电信网络等多种传播渠道全方位提供4K电视服务，结合新一代5G移动宽带网络，为传统媒体与新媒体的融合开创新的发展途径，占领信息传播制高点。二 央视4K超高清电视技术发展情况国际电信联盟（ITU）于2012年正式颁布了第一个超高清电视国际标准，到目前为止，国际电信联盟（ITU）制订的超高清电视标准已达70 余项，涵盖超高清电视节目制作、接口、视音频处理、信号传输与接收、终端呈现和评价测试等多个关键技术环节。热 点 透 视Focus27Advanced Television Engineering2018/82018年北京国际电视技术研讨会（ITTC2018）中国作为国际电信联盟成员国，在工信部带领下，国家广电总局和央视等相关单位和企业参与了国际电信联盟的标准研究和制定工作。与此同时，我国也积极开展4K超高清电视技术研究和国家及行业标准的制定工作，我国的4K超高清电视标准体系建设基本上与国际电信联盟保持同步。在国家广播电视总局指导下，央视牵头联合其他电视台，制定并发布的三个行业标准，分别是去年发布的关于超高清节目制作交换参数的《超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》（GY/T 307-2017）；今年发布的《高动态范围电视节目制作和交换图像参数值》（GY/T 315-2018）；以及声音方面的《用于节目制作的先进声音系统》（GY/T 316-2018）。现在，我们还要发布两个标准，一个是《中央广播电视总台4K超高清电视制播技术规范》，该标准规定了4K超高清电视视音频基本技术参数、播出系统技术规范、总控系统技术规范、基于IP网络的节目分发技术要求、视音频制作技术规范和电视节目生产流程技术规范。另外一个规范是针对终端的《基于“4K超高清图像+环绕声/三维声”的家庭影院配置规范》，这也是央视第一次发布关于终端的标准。希望解决电视台制作高质量的节目，用户如何看得更好的问题。为推进中国4K超高清电视的发展，2015年，央视在开展4K超高清电视技术研究的同时，依据国际标准，探索性地开展了4K超高清电视节目的制作，2015年，制作了240分钟节目；2016年，制作了228分钟节目；2017年，制作了1281分钟节目；截止到2018年7月26日，制作了31605分钟节目。预计，今年央视4K超高清电视节目产量将超高5万分钟。为推进我国4K超高清电视发展，央视开启了4K超高清互动电视服务，今年2月以来，央视通过在全国有线电视网的“央视专区”互动电视平台，为全国13个省900多万用户提供冬奥会、春晚和世界杯4K超高清电视点播业务，取得了良好的效果。三 央视4K超高清电视发展的基本 原则一是坚持融合发展原则。在央视现有高清电视制播基础上，同步推进4K超高清和新媒体的一体化快速发展。二是坚持以用户为中心原则。按照用户需求，建设央视4K频道和4K互动电视点播平台，通过广电网络和三大电信网络，服务全国电视与新媒体用户。三是坚持科技创新原则。运用超高清、云计算、大数据、5G等高新技术，开展技术创新，实现央视4K超高清电视端到端的传输接入和全流程的版权管理，完成央视制播体系全链条向4K超高清升级换代。四 央视4K超高清电视技术体系建设 目标和计划围绕国家4K超高清电视发展的总体战略要求，央视计划用三年左右的时间打造一个全新的4K超高清电视制播技术体系，全面支持4K超高清电视的“采、编、播、存、传”，并通过广电网和电信网服务广大用户，引领我国4K超高清电视发展。鉴于当前4K超高清技术标准尚有部分在制定中，现有4K专业制播设备选择余地较少，价格偏高，集成难度大等情况，央视4K超高清电视的建设分阶段逐步推进：今年先建设一个4K试验频道制播技术系统，通过试验播出积累经验；由于央视现有技术系统均承担着日常节目制播任务，同时考虑到4K超高清“采、编、播、存、传”专业系统设备的产业化发展程度，于2019年~2021年期间分期实施后续建设。第一阶段为2018年4月~12月。完成一个4K超高清试验频道制播系统建设，具备每天6个小时的4K节目制作能力。2018年10月在全国有线电视网开通4K超高清电视试验频道，并在全国有线电视网络开通4K互动电视平台，2019年春晚将通过4K试验频道实现直播。第二阶段为2019年1月~2020年6月。完成新闻制作平台建设，在4K试验频道新闻版块提供播出节目；完成体育、综艺、纪录片等3至5个频道4K超高清制播系统的建设，具备每天30小时的4K节目制作能力。在全国有线电视网开通体育、综艺、纪录片等4K电视频道；在三大电信网络开通4K超高清电视频道和4K互动电视平台，2019年建国70周年庆祝活动将采用4K超高清电视直播。第三阶段为2020年7月~2021年12月。将4K试验频道转化为4K综合频道，并陆续完成新闻、电视剧、少儿等其他4K超高清频道制播体系建设，具备每天60小时的4K节目制作能力。在全国有线电视网和三大电信网开通新闻、电视剧、少儿等4K超高清电视频道；在我国直播卫星平台开通4K超高清电视频道。2022北京冬奥会将采用4K超高清电视直播。此外， 2021年开展8K超高清技术试验，为北京2022冬奥会8K信号制作提供支撑。28现代电视技术2018.8热点透视五 央视4K超高清电视技术体系六个 建设工程央视4K超高清电视技术体系主要从六个方面开展工程建设：一是4K采集制作系统工程，二是总控系统工程，三是4K频道播出系统工程，四是4K互动电视平台工程，五是节目生产、媒资和广告管理及大数据应用系统工程，六是IT基础设施工程。体系总体架构如图1，图左侧是制作，中间是频道播出、央视专区，未来还会有移动新媒体的4K源站，通过有线电视、直播卫星、三大运营商的固网以及移动互联网（5G网络），最终实现在家庭和移动的多屏投射与互动。图左下的节目生产、媒资、广告管理，大数据应用和IT基础设施是4K业务的支撑。央视4K超高清电视技术体系的六个主要工程具体如下：一是4K采集制作系统工程。根据央视4K超高清发展的总体要求，依据4K超高清电视高清晰度、宽色域、高动态范围和环绕声/三维声等技术标准，4K采集制作系统工程分为新闻节目制作系统、综合节目制作系统和外场转播制作系统三个部分，计划新建30多个4K演播室、7辆4K转播车、9套4K外场制作系统等采集和后期制作系统。新闻节目制作方面分三个阶段：第一阶段，实现新闻频道高清化，包括新闻采集、后期制作及收录；第二阶段复兴路办公区两个新闻演播室、新闻采集及后期制作等实现4K；第三阶段把光华路办公区的五个新闻演播室也4K化。综合节目制作方面也分三个阶段：第一阶段在复兴路和光华路办公区各建1个综合演播室、新增100套ENG及50套制作工作站等，为明年的春晚直播、大阅兵等提供支持；第二阶段把复兴路办公区17个综合演播室进行改造、新增100套ENG及320套制作工作站等；第三阶段是对光华路办公区10个综合演播室进行改造、新增150套ENG及160套制作工作站等。外场以转播车、外场设备为主。第一阶段计划为2辆4K超高清转播车及4套外场转播系统等，今年已经启动建设，明年年初完成建设，为明年大阅兵提供支持；第二阶段包括3辆4K超高清转播车及2套外场转播系统等；第三阶段包括2辆4K超高清转播车及3套外场转播系统等。二是总控系统工程。为适配今年4K超高清试验频道开播，今年， 4K超高清演播室采用浅压缩3G信号传输交换，在光华路办公区总控机房建设3G基带交换系统1套。2019~2021年，为保证4K超高清电视制作质量，演播室应采用无压缩码率（12G）制作，在复兴路和光华路总控机房各建设1套IP信号调度系统，互为备份，每个IP信号调度系统的核心交换能力为50T，骨干网络为100G，端口接入为25G/100G，支持4K无压缩信号接入能力不少于80路，满足全台4K节目制播的需求。三是4K频道播出系统工程。完成15个4K超高清频道播出系统及编码压缩传输系统等建设，具备向有线电视、直播卫星、三大电信运营商IPTV传送信号的能力。为加强节目版权保护，采用信道加密（CA）技术对4K电视频道进行保护，拟采用数字版权管理（DRM）技术对4K节目内容进行管理，同步采集用户收看4K电视频道的用
1热 点 透 视Focus29Advanced Television Engineering2018/82018年北京国际电视技术研讨会（ITTC2018）
户收视数据，为4K节目制作和运营提供大数据技术支持。图2是频道播出流程，从节目制作到播出到传输以及到各个网络分发，最终到呈现，一共五个环节的流程图。四是4K互动电视平台工程。4K互动电视平台是在“央视专区”互动电视平台基础上建设的，按照点播方式向用户提供4K超高清电视的服务平台，采用数字版权管理技术对“央视专区”内4K超高清电视节目进行管理，并根据用户的收视行为和台内节目评价，按照个性化节目推荐方式向用户提供4K电视服务，满足广大用户自主点播收看4K超高清电视节目需求。为适配“央视专区”4K互动电视平台及其他新媒体平台的4K直播，完成集成发布平台4K系统建设，具备“央视专区”等新媒体端并发20路4K直播信号的分发能力。图3是平台架构图，其中红色线条为4K。 今年以来，“央视专区”4K互动电视平台陆续在北京、上海、广东等7省市有线电视网络提供4K点播服务，4K电视用户5月达到500万。计划今年完成在全国有线电视网络中的部署，4K电视用户可达2000万，预计2021年“央视专区”4K互动电视用户将超过1亿。鉴于三大电信运营商固定宽带网和5G移动宽带网的快速发展，“央视专区”4K互动电视平台将与三大运营商合作，通过三大运营商向全国数亿用户提供“央视专区”4K互动电视服务，预计2021年，“央视专区”4K互动电视用户将超过1亿。五是节目生产、媒资和广告管理及大数据应用系统工程。根据高清及4K电视和新媒体制播需求，构建完善的节目生产管理和媒资管理系统适配不同节目的制播需求。根据高清及4K电视和新媒体广告投放需求，构建智能化的广告管理系统，支持不同类型广告与不同类型媒体的精准适配、并运用大数据实现广告的精准推送。依托央视大数据平台，采用各种数据采集技术，全面采集中央台4K超高清2
中央广播电视总台8K超高清频道试验开播
2月1日，中央广播电视总台8K超高清电视频道试验开播。中宣部副部长、中央广播电视总台台长慎海雄出席，并与各大电信运营商负责人共同开启总台8K超高清频道播出试验。这标志着，全球首次实现8K超高清电视直播和5G网络下的8K电视播出。中央广播电视总台编务会议成员姜文波、黄传芳，中国电信、中国移动、中国联通、中国广电等运营商负责人，国家广播电视总局相关司局负责人，参与协作攻关的各大科研机构及企事业单位代表出席。启动现场播放了由总台英语中心和技术局共同摄制的我国首部全流程8K纪录片《美丽中国说》。该片在8K技术应用上取得的跨越性突破，奠定了总台在超高清视频制作的引领地位。中央广播电视总台大力推进8K超高清电视科技创新，在编制发布相关技术标准的同时，抓紧推进8K超高清电视频道的播出试验。按照此前总台的发展规划，将于北京冬奥会前开播8K频道，并实现从内容生产到编播的全流程8K超高清规范运行。总台8K超高清试验频道的成功开播，是我国超高清领域科技创新成果的集中展示。据姜文波介绍，此次试验首次采用我国自主研发、拥有自主知识产权的AVS3视频编码标准，为我国8K超高清电视传输分发及终端呈现系统设备国产化打下了坚实的基础，标志着我国已走在世界超高清电视发展的前列。发布会现场回顾了8K超高清电视频道试验系统筹备建设过程，展现了中国广电人在全球科技竞争中，面对新技术挑战，积极有为、勇攀技术高峰的坚毅精神，呈现了8K技术给电视以及视频领域带来的全新升级。作为当今世界体量规模最大、业务形态最多、覆盖范围最广的国际一流新型主流媒体，中央广播电视总台大力实施5G+4K/8K+AI战略。以北京冬奥8K转播为目标，总台以超高清视音频制播与呈现国家重点实验室为研究平台，联合多家企事业科研机构，扎实推进8K超高清电视发展。中央广播电视总台现已研发完成8K超高清电视制播呈现全链路试验系统。包括：8K演播室系统、8K IP调度分发系统、8K后期制作系统、8K播出系统、8K AVS3编码系统、8K IP电视集成分发系统、8K AVS3机顶盒和8K大屏幕播放系统。从2月1日起，总台8K超高清电视频道在总台IP网以组播方式进行持续播出试验，用户可通过8K AVS3机顶盒收看。同时，总台联合中国移动、中国电信、中国联通以及中国广电，将8K超高清电视频道播出试验信号传送到北京国家大剧院、上海国际传媒港、广州、深圳、成都、杭州、济南、海口、青岛等9个城市公共场所的30多个超高清大屏及首批8K电视机同步播放。2月11日除夕之夜，中央广播电视总台还将通过8K超高清电视频道对央视春晚进行直播。这也是全球8K超高清电视领域的首次直播。相关专家表示，中央广播电视总台将以8K电视频道播出试验为契机，充分发挥总台在视音频制播领域的技术优势，持续推进创新攻关，加快超高清电视的创新发展，为观众提供丰富精彩的超高清电视节目，助力我国超高清电视产业快速发展。 中央广播电视总台8K超高清频道试验开播Advanced Television Engineering新闻速递NEWS EXPRESS
国家新闻出版广电总局印发《全国应急广播体系建设总体规划》
第2期CCBN2018：广电新一轮科技革命和产业变革正在进行，重点看这5个广电总局发布《关于进一步观范网络视听节目传播秩序的通知》新一轮科技革命和产业变革正在加快演进,云计算、大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术日益与媒体深度融合。广电行业这些年一直在积极探索和推进广播影视技术与新一代信息技术的融合在CCBN2018上，重点展示了5方面的创新成果。5个成果包括：4K超高清电视、向网络+平台的转型、智能电视操作系统TVOS3.0、2020年将初步建成全国应急广播体系和广播电视科研创新情况。3月22日，广电总局发布《关于进一步规范网络视听节目传播秩序的通知》。《通知》要求，坚决禁止非法抓取、剪拼改编视听节目的行为，并严格管理包括网民上传的类似重编节目，不给存在导向问题、版权问题、内容问题的剪拼改编视听节目提供传播渠道。其次，还要加强网上片花、预告片等视听节目管理，未取得许可证的影视剧、未备案的网络原创视听节目，以及被广播影视行政部门通报或处理过的广播影视节目、网络视听节目，对应的片花、预告片也不得播出。国家新闻出版广电总局下发关于规范和促进4K超高清电视发展的通知国家新闻出版广电总局向各省广电局及相关单位印发了《全国应急广播体系建设总体规划》。规划提出全国应急广播体系建设的五大主要任务包括建立健全各级应急广播技术体系、标准体系、管理体系、运行体系和保障体系。规划提出全国应急广播体系建设八个领域的重点项目,包括:国家应急广播工程、省级应急广播工程、市级应急广播工程、县级应急广播工程、应急广播信息共享工程、应急广播标准建设、应急广播新技术研发与推广、应急广播科普内容建设。国家新闻出版广电总局向各省广电局及相关单位下发了关于规范和促进4K超高清电视发展的通知。通知针对超高清电视发展中出现的管理不规范、技术质量不达标等问题提出了7条指导性意见：一、充分认识发展4K超高清电视的重要性和艰巨性,坚持从实际出发，加强政策引导；二、优先支持高清电视发展较好的省份和机构开展4K超高清电视试点,坚持试点先去年底，国家新闻出版广电总局批准发布了广电行业首个超高清电视( UHDTV)行业标准GY/T307-2017《超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》，标准自发布之日起实施。 超高清电视( UHDTV)技术和产业的发展急需建立和完善超高清电视标准体系，此次发布实施的GY/T307-2017便是其中重要的、基础性的系统参数标准。该标准根据总局科技司的安排,由中央电视台、国家新闻出版广电总局广播电视规划院、中国电影电视技术学会起草完成。行,稳中求进；三、进一步加强4K超高清电视技术标准体系建设，统一标准规范，确保技术质量；四持续推进4K超高清内容建设，创新内容生产，提高节目有效供给；五、鼓励创新发展模式，着力推动制播、传输服务协同一体化发展，培育发展新动能；六、坚持规范发展，开展4K超高清电视频道试点和视频点播业务要按程序报批；七、加强组织领导,积极与多部门协同联动,营造良好发展环境。国家新闻出版广电总局印发《全国应急广播体系建设总体规划》首个超高清电视( UHDTV)广电行业标准正式发布实施
4K超高清视频点播业务质量检测
4K超高清视频点播业务质量检测
朱国荣;王万波;宋旭翃
【期刊名称】《有线电视技术》
【年(卷),期】2017(000)004
【摘 要】为了保证用户在观看4K视频时的体验度,对视频质量的检测评估显得至关重要.本文主要研究在4K视频播放过程中,利用主观和客观视频质量评估体系以及用户体验质量(QoE)参数来对视频播放质量进行评估,同时详细描述了QoE参数测量的体系架构.
【总页数】3页(P67-69)
【作 者】朱国荣;王万波;宋旭翃
【作者单位】复旦大学计算机科学技术学院;复旦大学计算机科学技术学院;东方有线网络有限公司
【正文语种】中 文
【相关文献】
1.中央广播电视总台4K超高清和高清同播技术要求及金帆奖4K超高清节目样例分析 [J], 李岩;李骅
2.打通4K超高清产业的最后一公里——从“南国都市频道”管窥4K超高清发展前景 [J], 叶青
3.4K超高清播出技术应用
——北京广播电视台冬奥纪实4K超高清频道视音频系统设计 [J], 金强;董秀琴;张潇丹;尹成程;官健
4.北京市广播电视局关于印发《北京市广播电视局关于广播电视视频点播业务(乙种)审批实行告知承诺的实施意见》的通知(京广电发〔2021〕119号) [J],
5.大洋中标中央电视台4K超高清电视播出项目,助力央视打造4K超高清试验频道
[J],
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4K超高清电视主观评价用测试图像拍摄经验谈
90现代电视技术
2019.4
标
准与测量
摘 要
本文介绍了央视《4K超高清电视主观评价用测试图像》
项目的拍摄过程，对前期设备、拍摄内容、拍摄成果进行
了说明。拍摄的图像序列将用于符合国际标准的HDR制作、
传输及显示等一系列的技术测试。
关键词4K超高清 主观评测 图像序列 拍摄刘 新 中央电视台
2018年笔者参与了央视的《4K超高清电视主观评价用
测试图像》项目，该项目制作的4K测试图像将从中国典型
的自然场景、生活场景中取材，测试内容包含高动态范围HDR技术元素。这些图像序列将用于符合国际标准的HDR
制作、传输及显示等一系列的技术测试。
一 前期设备
为了达到测试标准，我们在前期拍摄使用HDR 4K 和8K摄像机，采用HDR16-bit RAW媒体数据，经4K非编处理，
可生成PQ曲线10bit/12bit HLG曲线10-bit和S-Log3四种
版本的4K HDR素材。素材色域最大采用ITU 2020色域。
拍摄采用的设备如下： z拍摄设备型号：4K摄像机PMW-F55和RED 8K；
z蔡司MP电影镜头和富士电影头系列；
z彩色辉度表 CS-100A；
z监视器 SONY-X300；
z示波器LV-5490 （含HDR模块）；
z记录格式：16-bit RAW，S-gamut，RGB；
z制作设备：Flame/Luster 4K合成编辑/校色系统。
为方便现场观看显示器，摄像机设置S-Log3曲线，输
出4路SDI给利达示波器5490，选择图像上的任意一个点，可以直接读取该位置亮度的尼特值。
二 拍摄内容
为了更好地完成这个项目，我们赴云南、新疆、浙江、
内蒙、河北、天津等地。其中，在北京还进行了棚内静物
和人像、CBD街景拍摄。
为了体现4K的特性，其主要考察属性包括HDR和编
码器变换后的图像质量，尽可能地彩色还原2020色域。我
们在棚内拍摄中，既要考虑表现暗部层次，还要注意有亮
部层次。我们都知道高亮度层次含高光点，亮度层次会更
超高清数字电视的 IP 化技术探讨
117传媒技术·传媒业态
在电视技术高速发展的今天，大屏化以及超高分辨
率视频图像的呈现已经日益普及。广播电视已进入了4K
超高清技术高速发展阶段，近年来包括央视在内的多个
广播电视台已经陆续开展了4K超高清电视节目的制作与
播出工作。2018年10月1日央视CCTV4K超高清电视
频道通过卫星及全国有线网络播出，标志着超高分辨率
电视技术应用进入崭新的发展阶段。由于4K、8K超高
分辨率视频信号制作与播出对相关的技术要求很高，原
有的电视系统很难满足超高清电视制作与传输的要求，
新技术的应用与发展迫在眉睫。
1.传统电视制作播出系统架构面对4K超高清制作所存
在的问题
广播电视技术已进入了一个媒体深度融合、新技
术应用层出不穷的高速发展阶段。经历了高清晰度电视
（HDTV）稳定成熟的发展阶段后，4K超高清晰度电视
（UHDTV ）技术以其更高的画面分辨率、更宽的色域以
及更高的动态范围，极大地超越了原来高清晰度电视给
观众带来的视听体验。超高的画面分辨率及高动态图像、
3D全景音频能够带给用户更震撼、更贴近真实的观看感
受。传统标清电视（SDTV）传输系统标准SMPTE295，
带宽为270Mbit/s；高清电视（HDTV）传输系统标准
SMPTE292，带宽为1485 Mbit/s；4K超高清电视（UHDTV）
标准SMPTE2036，带宽为11880Mbit/s。综合比较分析，
4K信号所占带宽是2K高清信号的8倍。通常情况下，
传统的基带4K超高清视频制作包含4×3GB SDI（Serial
Digital Interface，数字分量串行接口）和12GB SDI两种
方式传输。4×3GB SDI方式需要大量布线，设备之间连线复杂，电缆数量几乎是现有系统的四倍；而12GB SDI
方式的传输距离是短板。因此，对于电视技术人员来说，
必须利用更为先进的IP技术，有效地解决上述问题。
2.超高清数字电视IP化技术探讨
如今IP技术在中国电视制播应用技术相对成熟，涵
“5G+4K+AI”模式下的智慧广电发展策略思考
第 38 卷 数字技术与应用
190收稿日期:2020-04-03作者简介:刘佳(1984—),女,陕西延安人,本科,工程师,研究方向:广电技术及5G广电。0 引言随着全球范围内的科学技术革命发展,进一步推动了产业变革,跨专业、跨领域的融合创新将会实现持续推进发展,针对广播电视构建全新发展模式,为此可有效融入5G、4K、AI等技术,通过互联网相关信息技术优势,形成全新的广播电视架构,从原本的互联网模式朝着物联网方向发展。1 “5G+4K+AI”为智慧广电发展提供了技术支撑近几年随着5G、4K、AI等技术的持续发展,5G、4K、AI等技术也开始在广播电视行业中发展起来,新技术的诞生为媒体融合发展提供了基础技术支持,为建设智慧广电奠定良好技术基础[1]。为了满足4K内容集成供给和制播需求,中央广电总局在2017年,开始在全过程高清制作基础上,研究打通超高清4K全过程制作。中央广电总台开始推出超高清4K频道,同时中央广播电视台还和华为公司以及三大运营商之间共同签署5G新媒体平台合作建设框架协议,合作建设5G新媒体平台,此外还会联合构建5G媒体实验室,针对5G环境下产品创新和视频应用进行深入。中央广播电视台于2018年末,和运营商合作研究以5G网络为基础的超高清点播视频、4K网络首发直播视频等新兴媒体业务,随后于2019春望当天顺利实施5G网络首次超高清4K直播,这也是5G+4K+AI技术的应用实践展示。随后中央广播总台于2019年还在新闻报道以及综艺节目中初步实现人工智能主播播报主持。此外总台在长期发展中始终将发展重点放在智能交互设计、人工智能音箱等终端技术中,相关产品研发活动中,始终积极应用5G+4K+AI等技术,致力于提高广播电视播放质量,提升网络服务水平,结合广播电视中的内容优势,促进智慧广电的全面建设发展。5G+4K+AI等技术的发展也为建设智慧广电提供了可靠的技术支撑,广电行业中各种新型技术的应用,促进广播电视实现高质量发展,创新了原有传播内容,使广播电视相关传播方式越加多元化,实现高速发展,同时也提升广电媒体在社会中的影响力和公信力,不但能够满足受众对精品化、高质量内容的需求,同时还谋求全方位、全维度以及全时段的智慧化高质量性媒体电视广播服务。2 基于“5G+4K+AI”模式智慧广电发展对策2.1 基于5G构建网络架构随着那些以5G+芯片技术为基础,支持超高清4K体验相关终端产品和终端设备的持续性研发、普及,以及人工智能算法、交互的持续发展,5G+4K+AI模式未来将会实现智慧化、移动化和全场景化应用。5G商用网络开通后,5G网络将会通过高出4G网络十倍的速度、良好的连接性、强大的储存能力、更低时延改善带宽和网速对虚拟现实造成的影响和限制,为智能交互和超高清沉浸式全景体验创造基础条件,能够促进用户体验、传播形态、内容生产的全面变革,用户在未来还能够享受到沉浸式、智慧化、交互性的超高清视频体验。5G技术和信息技术、互联网技术之间进行全面融合,能够为建设智慧光电网络框架提供有效的技术支持。比如国内某地区在建设智慧广电中,便进一步结合了5G技术,在云端中创建网络,随后将多种模块连入其中,涵盖双向网络数据、5G结构、物联网和单向广播电视等。该种方式促进多种广播电视实现互动化发展,同时为建设智慧广电系统提供基础动力支持。单向广播电视是利用卫星音频传输网络和地面数字电视输送网络进行信息的接收和发送的,双向网络数据接入工作是利用BRAS和OLT等技术实现,至于5G结构和物联网则是把LORA业务融入到云端平台内。传统发展模式下,该种设计方法目标应用群体是电信运营商,随着5G技术持续创新发展,该技术能够实施SA组网,随后利用广域网机房CU实施优化布置,进一步为5G技术有效应用创造有效空间,实现搭建智慧广电网络框架的目标。2.2 基于4K优化传播画质效果智慧广电总局在新时期发展背景下,提出广播电视媒体和新兴媒体实现融合发展的目标,智慧广电的建设迎合了我国战略规划布局,此外也是该项目发展中的终极目标。为此,基于广电总局的带领和支持下,中央电视台开始实施4K攻坚工作,进一步突显出央视引导和示范性功能,为受众提供现代化视听服务。4K技术下KVM分布式系统主要是以云平台为基础形成的一种新型IP网络播放体系,该种发展结构能够在最大程度上释放效能,同时可以促进运行流程的全面优化创设。4K技术和AVMEDIA模式进行有机结合,能够形成适合多媒体网络视频播放平台的智慧广电模式,高质量的4K画面,还可以使受众于应用场景内感受4K技术所形成的全新视听体验,获得耳目一新之感。中央电视广播总台计划建设超高清4K频道技术系统,为超高清4K电视采编、播放、输送的一体化发展提供基础支持。2.3 基于AI创建智慧家庭媒体我国广播电视利用4K高清播放技术和5G网络技术,深入探索挖掘出一种符合我国国情的现代化发展道路。在建设智慧广电过程中,为了能够进一步激发AI技术功能,某个城市中的广播电视平台,“5G+4K+AI”模式下的智慧广电发展策略思考刘佳(陕西广电网络传媒(集团)股份有限公司延安分公司,陕西延安 716000)摘要:文章主要针对“5G+4K+AI”下的智慧广电发展对策进行深入研究,先介绍了“5G+4K+AI”对于智慧广电发展的价值作用,随后介绍了基于“5G+4K+AI”模式智慧广电发展对策,包括基于5G构建网络架构、基于4K优化传播画质效果、基于AI创建智慧家庭媒体,希望能给相关人士提供有效参考。关键词:“5G+4K+AI”；智慧广电；发展策略中图分类号:TP309文献标识码:A文章编号:1007-9416(2020)05-0190-01DOI:10.19695/12-1369.2020.05.109学术论坛
浅谈4K一码到底后期中的HLG
97Advanced Television Engineering2019/4Operation & Maintenance
标
准
与 测 量Standard & Test
摘 要本文主要介绍在中央电视台采用HLG/BT.2020信号“一码到底”——4K兼顾高清播出的全流程制作系统下，以室内演播室收录的4K/HDR《星光大道》节目为例，通过对实际工作中的4K图像信号相关数据收集、测量与分析，分享、探讨当前4K HDR后期制作中对HLG信号进行艺术调整的一些工作经验。关键词4K一码到底 4K HDR→HD SDR HLG 4K/高清同播 星光大道徐 哲 中央电视台
随着中央广播电视总台4K超高清频道的顺利开播，4K HDR的电视技术不仅为广大电视观众带来全新的视听感受，对于电视节目的采、编、播工作也是一次技术上的革新进步。中央电视台4K HDR电视节目采用BT.2020/HLG信号技术，在后期制作流程上与以往的高清电视节目制作流程基本保持不变。当前4K电视属于产业发展的初期阶段，市场仍以高清SDR为主，为不影响大部分电视观众的节目观看，早期4K HDR制作时，我们采取高清融合4K制作方式，4K/高清两版信号独立收录、分别制作。为保证4K HDR版与高清播出节目内容的一致性，我们先进行高清编辑制作，再通过继承工程4K素材套片，导致4K HDR版节目制作周期受限因素较多，出片滞后高清较长。为此，台领导和各技术专家从简化流程、节约成本、提高效率等方面，研究决定4K HDR制作流程推行“一码到底”——4K兼顾高清播出的制作方式，从拍摄收录至成品发布全流程采用BT.2020/HLG信号技术，并采取对4K HDR成品播出文件后台下变换后进行推送高清播出，真正实现4K HDR与高清SDR同播。一 4K HDR版《星光大道》的后期制作《星光大道》作为央视一档突出大众参与性、娱乐性的综艺类选秀节目，从2018年7月开始，为响应4K超高清频道的开播及4K节目储备，已按照央视4K超高清制作标准和流程全面实现4K化制作。1. 前期收录《星光大道》4K HDR节目录像信号收录情况如下：（1）视频收录情况讯道： z信号内容——4路讯道，PGM/CAM5/CAM6/CAM12（讯道数量取决于当前后期设备硬件承载能力，事先与节目组沟通、确定讯道内容，满足节目的后期制作需求）； z封包/编码——MXF OP-1a /XAVC-Intra Class 300； z采样/位深：4:2:2/10bit； z色域/伽马——BT.2020/HLG。ENG： z信号内容——3个机位，ENG1/ENG2/ENG3（对嘉宾、表1 2018年10月16日《星光大道》收录数据机位文件大小内容时长合计4K PGM1.2TB5.46小时
国内首个上星CCTV-4K超高清频道演播室音频系统的设计与创新
60现代电视技术2019.6中心技术
摘 要文章介绍了4K超高清演播室音频系统的技术规范、设计方案与实现、主要技术创新与成果，重点介绍了演播室音频系统以AoIP技术为主架构的系统设计与应用，并与传统基带MADI技术互为备份，构建了一个既发挥新技术优势，又能充分保证安全播出的4K超高清演播室音频系统。关键词4K超高清演播室 AoIP技术 一键切换技术创新与成果 中央电视台唐 可
一 4K超高清频道开播的背景与意义2017年9月国家新闻出版广电总局在《新闻出版广播影视“十三五”发展规划》中明确提出：适时开播4K超高清电视试验频道，推动构建高清、4K超高清电视混合播出系统。同年11月，总局下发了《关于规范和促进4K超高清电视发展的通知》，该通知指出，优先支持高清电视发展较好的省份和机构开展4K超高清电视试点，进一步加强4K超高清电视技术标准体系建设，持续推进4K超高清内容建设，着力推动制播、传输、服务协同一体化发展。作为国家电视台，中央电视台在电视技术创新和应用方面一直是行业内的排头兵、领头羊。从技术系统建设方面来说，通过把1号厅和E01演播室改造成伴随4K超高清制作演播室，2018年的春晚和元宵晚会就利用1号厅摄像机讯道，在800平米演播室同步制作了4K超高清节目，节目信号完全满足总局新颁布的一系列标准，即可以达到50帧、10比特的编码压缩，10比特的深度等等，同时，4K节目的音频都采用5.1环绕声，部分采用更为复杂的三维声。围绕国家4K超高清电视发展的总体战略要求，央视计划用三年左右的时间打造一个全新的4K超高清电视制播技术体系，第一阶段就是于2018年10月在全国有线电视网开通4K超高清电视试验频道。按照规划，通过对央视新址49层E16（原风云足球节目）演播室的改造，新建成了首个4K超高清演播室，并于2018年10月1日正式投入使用，也就是在这一天国内首个上星的4K超高清电视频道——CCTV 4K超高清频道正式开播了。 二 4K超高清音频制作技术规范4K演播室视音频系统是应对超高清综合节目制作的一项创新型应用和工程技术实践。该系统项目的主要目的是根据《中央广播电视总台4K超高清电视节目制播技术规范（暂行）》中关于“声音制作采用 5.1 环绕声格式，应符合《中央广播电视总台高清电视节目录制规范》中对于环绕声音频文件的有关技术要求，同时为进入后续阶段预留制作三维声的可能”的相关规定，设计并建设一套适配中央电视台光华路办公区4K超高清节目直播需要的声音制作系统。当前阶段，4K超高清频道确定以5.1环绕声方式播出，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路声道分配进行了定义，也为后续三维声制作播出奠定了技术实现基础。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61Advanced Television Engineering2019/6中心技术System Technology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及还放。4K超高清节目的声音制作将沿用由音频制作域完成带动态元数据的环绕声节目制作，同时在总控的视频编码环节按频道类型预置通用的静态元数据。对于有动态元数据的节目，视频编码器直接继承使用，对于一些外来的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常播出。环绕声节目声道有8路和16路两种记录方式，建议4K超高清频道开播第一阶段采用16路声道记录方式，预留后续阶段进行三维声制作与播出的可能。环绕声节目16路声道分配情况如表1所示。
中央广播电视总台4K超高清系统建设和应用亮点
98现代电视技术2019.7关注与交流
中央广播电视总台任 杰摘 要4K超高清是继视频数字化、高清化之后新一轮重大技术革新，本文主要围绕中央广播电视总台4K超高清体系建设、技术创新和节目应用方面进行介绍，并对4K超高清技术发展趋势进行了预测。关键词4K超高清 IP技术 三维声 智能联动2012年国际电信联盟颁布4K超高清晰度电视技术标准，标志着4K超高清技术成为全球高清化后的发展方向。高清向超高清技术的发展不仅提高了电视图像的清晰度，同时在色域、量化深度、动态范围、帧率等多个维度得到全面提升，给用户带来更加丰富的视觉体验。2014年巴西世界杯4K转播、2016年里约奥运会4K制播试验、2018年平昌冬奥会4K公共信号制作均取得了极大成功，从而激发了广大用户对超高清电视观看热情，全面带动了超高清电视终端市场的发展。2017年11月我国发布了广电行业首个超高清电视标准GY/T 307-2017《超高清晰度电视系统节目制作和交换参数》，规定了超高清电视基础性系统参数；2018年1月广电行业相继发布了GY/T 315-2018《高动态范围电视节目制作和交换图像参数值》和GY/T 316-2018《用于节目制作的先进声音系统》，规定了高动态范围图像和三维声制作相关参数值，这一系列标准颁布全面推进了我国超高清电视技术的快速发展和应用。一 总台4K超高清发展规划和进程中央广播电视总台在2018年初制定了4K超高清发展规划，计划在四年内分三期完成总台4K超高清系统的建设。2018年3月发布实施了《中央广播电视总台4K超高清电视节目制播技术规范》和《中央广播电视总台4K超高清播出格式MXF文件规范》，规定了4K电视节目从采集制作到播出分发各环节的技术要求；5月发布实施了《基于“4K超高清图像+环绕声/三维声”家庭影院配置规范》和《中央广播电视总台4K超高清演播室录制声道分配管理规范》，规定了收看4K节目的家庭影院配置要求和4K超高清节目制作声道管理，这些规范制定为4K超高清频道节目制作、播出和用户收视提供了有力保障。2018年10月1日中央广播电视总台4K超高清频道顺利开播，央视建设完成了一个全新的4K超高清电视制播技术系统，涵盖采集、制作、播出、传输、存储等全流程系统，播出后取得了良好的社会反响。二 总台4K制作技术资源及技术发展 趋势2018年为了确保总台4K超高清电视频道如期开播，总台技术系统共立项4K技术项目45个，包括前期拍摄、演播室、后期制作、播出、总控和传输、基础资源与制播管理以及4K展示和质量评测等内容。2018年底前E16和800平米演播室4K系统、4K超高清电视播出系统、 4K超高清电视试验总控系统等多个项目搭建完成并已通过预验收，确保了4K超高清电视试验频道顺利开播。1. 4K演播室和转播车系统目前，总台共有6个支持全4K制作的演播室、2套4K移动外场演播室ESP系统和一辆全4K转播车，其中全4K系统可以完成4K节目直播。99Advanced Television Engineering2019/7关 注 与 交 流Viewpoint & Interaction全4K制作演播室系统包括第八演播室（800平米）和E16演播室；高清兼容4K演播室制作系统包括一号厅演播室、E01演播室（2000平米）、E02演播室（800平米）和E03演播室（800平米）；4K外场系统包括一套高清兼容4K制作移动外场ESP系统、一套全4K制作移动外场ESP系统和一辆全4K转播车。4K演播室系统发展主要往三个方向：一是由基于基带的4×3G SDI系统架构逐步向基于IP系统架构发展；二是在IP架构发展中，由基于信号浅压缩方式（如TICO、NMI）开始向信号无压缩方式（如ST2110）发展；三是在信号无压缩方式发展中，由基于四流的信号开始向基于单流的信号发展。2. 4K ENG目前，总台共有4K ENG 各种机型共154套，包括索尼（F55、FS7、Z280、Z580）、松下（V35）、ARRI（AMIRA）、佳能（C200）等厂家设备。4K ENG发展主要往两个方向：一是由单片大感光器件向三片小感光器件发展；二是在三片感光器件摄像机中，由手持便携机向肩扛摄像机发展。3. 4K后期制作目前，总台共建设完成111套4K后期制作工作站来支撑央视4K节目制作。其中包括超高清制作岛一（23套）、超高清制作岛二（18套）、超高清制作岛三（20套）、超高清制作岛四（20套）、混合制作岛4K生产系统（10套）、大洋超高清制作系统（20套）等。 4K 后期制作系统发展主要往两个方向：一是由单机编辑模式向共享存储多机编辑模式发展；二是后期编辑工作站编辑能力逐步增强，由两轨向六轨甚至更多轨编辑发展。4. 音频制作目前，总台共建设完成13个后期录音合成机房来支撑央视4K节目环绕声和三维声制作。包括第一、第二、第四、第七、第九音频后期机房和第五、六、七、八、九、十、十一、十二录音合成机房。在《中央广播电视总台4K超高清电视节目制播技术规范》中，4K节目播出时中应配置环绕声播出，确保广大电视用户通过中央广播电视总台CCTV-4K超高清频道收看节目，用户只要配置了4K超高清电视（最好在65英寸以上）和5.1环绕声音响，就能看到更高清晰度、更宽色域、更高动态范围的视频图像，以及听到全方位的环绕声，完全可以达到影院级的视听效果。三 总台4K超高清制作系统技术亮点1. 高清演播室兼容4K制作系统对于4K超高清演播室现场制作，IP化是目前业内的共识，在SMPTE2022-6（SDI over IP）的标准框架下，TICO或NMI的浅压缩方案把12G的4K无压缩信号压缩到3G的带宽在同轴电缆或万兆IP网络传输，这些浅压缩的4K解决方案都有系统上的缺陷，而SMPTE2110（4K over IP）的标准框架给出了无压缩4K IP流的解决方案。当下部分厂商采用SMPTE2110的无压缩方案，但是把4K信号分为4个3G的1080/50p信号流传输，虽然解决了4K IP系统基于SMPTE2110标准的系统构建，但是增加了系统的复杂度，每一个4K信号要由4个IP流来描述，所以SMPTE2110单流解决方案应该是下一阶段4K IP架构的方向。由于4K制作系统架构处于变化较快的阶段，为了满足4K节目的制作量同时兼顾高清节目的直播和录制，总台联合厂商自主研发了4K超高清节目智能合成系统，采用高清演播室系统兼容4K制作的模式来快速提高央视的4K制作能力。高清系统兼容4K制作的模式，只把摄像机更换为4K摄像机，演播室系统仍为高清系统。总台的1号演播厅、14K演播室（800平米）导控室和立柜机房
大咖开讲开篇语第6期
崔建伟，教授级工程师，现任中央广播电视总台央视技术制作中心副主任，中国电影电视技术学会图像专业委员会主任。2018年，主持央视综合节目移动外场4K网络制播系统，荣获中广联合会广播影视科技创新工程类一等奖。崔建伟作为央视超高清试验小组主要负责人，在高清、超高清电视摄像机拍摄工艺研究，高清、超高清非线性编辑工作站性能与功能优化，高清、超高清编解码以及封装格式比较与测试，高清与超高清异构平台的文件交互实践，国家广播电视总局高清、超高清图像测试序列制作，高清字幕工
程文件标准制定等工作领域贡献卓著。开篇语
当前，我国4K超高清产业发展如火如荼，2019年3月1日，中华人民共和国工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台印发了《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）》，为4K超高清产业的发展指明了方向。中央广播电视总台央视作为国内电视行业的领军者，遵循兼顾应用性和前瞻性的原则，采取“点、线、面，逐步发展，稳步推进”的技术路线，应用先进的4K节目制作系统，开发技术亮点，创新内容制作，积极推动4K超高清电视产业在我国高速、高质量发展。本期我们特别邀请到中央广播电视总台央视技术制作中心副主任崔建伟先生详细介绍央视4K内容制作发展与规划，供各地学习参考。9 .
SPECIAL FOCUS 2019年9月 月刊 总第329期特别关注
2012年以来，国际电联ITU、美国电影电视工程师协会SMPTE、ARIB、ETSI、ATSC、AES、ISO/IEC等国际标准组织积极开展超高清系统标准化，涉及到节目制作、基带接口、视音频处理、信号传输、终端接收和评价测试等方面。2017年11月，原国家新闻出版广电总局批准发布了中国首个超高清电视广电行业标准GY/T 307-2017《超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》；2018年1月2日，又发布了中国高动态范围（HDR）广播电视行业标准和三维声行业标准，即GY/T 315-2018《高动态范围电视节目制作和交换图像参数值》和GY/T 316-2018《用于节目制作的先进声音系统》。ITU-R BT.2020和ITU-R BT.2077为4K/8K超高清节目制作、交换以及演播室、转播车等制播系统建设提供了参数标准和接口规范。3840×2160、50p、10bit、BT2020色域已成为常态超高清节目格式，信号连接以3G SDI×4、HDMI为常态连接方式。2017年，12G SDI电缆方式具备了基本应用条件，与OVIP方式成为替代3G SDI×4方案的选择之一。SMPTE ST.2110标准的发布将引导影视行业IP发展的方向，一统几年来多重标准的局面，结束了不同厂家设备不能互联互通的普遍现象。在2017年NAB上，各厂家纷纷推出支持ST.2110标准的硬件设备，但实际进展并不迅速，预计2019年正式颁布并应用。从2016年开始，HDR作为4K技术新兴热点逐渐被社会关注，自SMPTE、ITU、CEA等国际组织规范了制作系统的光电转换曲线PQ、HLG以及互转运算模型，规定了杜比Vision、HDR 10和HDR蓝光光盘的消费端格式标准；HLG作为英国BBC和日本的HDR播出标准，建立了节目制作端、消费终端的內容制作和设备规范，为HDR应用发展明确了方向。第1讲4K超高清电视标准化的进程