2024年4月27日发(作者：液晶显示屏型号)

Advanced Television Engineering

江苏省广播电视总台超高清电视节目

制作探索及历程回顾

●

作者

 江苏省广播电视总台 张航

二 首次双区HD/4K制作

摘要

和4K SDR直播

从2014年开始，江苏省广播电视总台从尝试

现场4K制作到依托超高清跨界转播平台进行双

2015年5月，江苏省广播电视总台超高清跨界转

区HD/4K制作、4K直播、三维声制作、通过

播平台（以下简称“江苏台4K车”）视音频系统集

S-log3曲线作为中间母版制作4K HDR、制

成完毕，并且很快投入使用。

作4K HDR（HLG），再到4K HDR（HLG）

2015年11月22日，江苏台4K车承担2015中国

直播，技术团队做了大量的4K电视节目制作探

足球协会杯决赛第一回合（江苏国信舜天VS上海绿

地申花）电视公共信号的制作，其中HD制作系统

索，积累了大量的4K制作经验，本文结合节目

配置了14台Sony 2580摄像机、1套Sony 850摄像机

制作实例回顾了这一系列超高清制作探索的历程。

配备微波系统和1套探头和2套8通道的EVS，4K

制作系统配置了7个机位，其中4台Sony F55，2台

关键词

Sony HDC4300，1台Imovix X10 UHD 高速摄像机，

4K

另外配备了1台Sony PWS 4400作为4K慢动作回放

HDR

和记录设备，1台新奥特4K A100作为4K字幕机。

三维声

其中HD信号在江苏体育频道直播，4K信号在江苏

4K播出

电信IPTV直播。

IP

足协杯比赛的4K SDR信号通过编码器压缩编码

为TS over IP流，通过数据专线回传至总台，再由总

台IPTV集成播控平台直播系统传送到江苏电信，经

过电信的直播分发系统送至用户终端，由4K机顶盒

解码播出。4K SDR播出全链路如图1所示。

一 首次现场4K制作

2015江苏卫视跨年演唱会于2014年12月31日

在南京奥体中心向全国进行高清直播，与此同时，

江苏台技术人员在场馆功能房里搭建了一套4讯道

4K EFP系统开始探索和尝试超高清电视节目制作，

1

4K SDR

江苏台4K车提供2路4K SDR信号，接口为

该系统配备了1套Sony MVS7000 4K切换台、4套

直播链路

3G-SDI×4，信号送至实时编码器。2台4K实时编

Sony HDCU 2080+BPU4000基站、4套Sony PVM

码器独立工作，互为主备，将SDI信号编码压缩为

F55+CA4000摄像机、Sony PVM X300监视器和1套

H.265的TS流输出至数据专线。编码参数为分辨率

Sony PWS4400服务器等设备，参与到2015江苏卫视

3840×2160，画面比例16:9，码率CBR 15Mbps，

跨年演唱会的现场制作，这是江苏省广播电视总台首

帧率25P，位深度8bit，色度抽样4:2:0，音频格式

次尝试超高清电视节目制作，算是摸着石头过河。

MPEG1-Layer2，音频码率128Kbps，双声道，采

051

SYSTEM TECHNOLOGY

中心技术

样率48KHz。回传链路使用两条运营商数据专线，

每条带宽20Mbps。两条数据专线送到总台6楼新

媒体机房，分别接入总台IPTV直播系统的主、备

输出交换机dx-cisco4503-m、dx-cisco4503-b。通

过流延时设备将流延时至电视直播同步后，再转发

至电信。直播流经过主备输出交换机传输至江苏电

信IPTV直播分发系统。直播源信号监控可通过i7

CPU的工作站用VLC播放器实时解码监看，也可

用安装支持组播播放器的视频盒子解码监看。播出

系统图如图2所示。

为了完成足协杯HD和4K电视公共信号的优质

制作，总台体育频道专门组织了2个导摄团队，他们

在一个车体的两个制作区分别制作HD和4K SDR信

号，这是中国首个双区HD/4K制作案例，同时还尝

试了4K SDR的直播，在中国电视节目制作史上具有

里程碑意义。足协杯的制作和播出的经历为台里超高

清电视节目制作、直播和后期制作积累了大量的经验，

也储备了一定的专业人才。

三 通过S-log3曲线作为中间母版

首次制作4K HDR

2016年 4月7日，索尼工程师为转播车上的6台

Sony BPU4000基站进行固件升级，从而使得4K基

站可同时支持Sony HDC 4300和Sony PMW F55两

种4K摄像机机型，通过菜单选择即可设置成正确的

配对方式。2016年11月28日-30日，再次对4K设

备进行升级，升级HDC4300和F55，从而支持Sony

的S-log3曲线，BPU4000可输出S-log3曲线的4K

HDR信号，即BPU4000的2张板卡可分别同时输出

SDR和HDR（S-log3）信号。

2016年12月31日的《2017江苏卫视跨年演唱

会》4K制作系统依旧配置了4台Sony F55/BPU-

052

3

Sony BPU

4000可同时

输出SDR和

HDR信号

2

4K播出系统图

4

4K SDR直播

和4K HDR

（S-log3）

录制的制作方案

示意图

4000和2台HDC-4300/BPU-4000共6台4K摄像

机。当时，HDR的话题非常火热，HDR与分辨率

一样都能显著提升视觉体验，4K+HDR合体被认为

是真正意义上的超高清电视。因此，总台技术团队

决定通过2017江苏卫视跨年演唱会的契机尝试制作

4K HDR，经过方案对比，决定采用4K SDR直播，

同时录制S-log3曲线的4K HDR信号的方案，即通

过江苏电信IPTV直播4K SDR信号，通过硬盘服务

器录制S-log3曲线的4K HDR信号，采用了与PQ/

HLG无关的S-Log3作为HDR中间母版（Mezzanine

Master），制作的S-Log3中间母版，再经后期制作

转换成PQ或HLG的方式。图4为当时制作方案的

示意图。

四 首次制作三维声，配合4K SDR，

同时提升声画级别

2018江苏卫视跨年演唱会，技术团队的音频组首

次尝试三维声制作和直播，音频工程师在场馆功能用

房搭建带有声学处理的混音间，配有标准的5.1.4三

维声监听环境，通过一套混音系统同时完成立体声、

5.1环绕声、5.1.4三维声的节目制作，分别供江苏卫

视标清频道、江苏卫视高清频道、江苏电信IPTV播

出。制作方面，以5.1.4三维声为主监听，通过适当

的下缩混方式调制正确的5.1环绕声节目声和立体声

节目声。节目现场架设有三维声、立体声、单点式共

27个环境话筒通道，用于构建声场。

2018江苏卫视跨年演唱继续使用5.1环绕声制作，

力争在“耳孕”效果的基础上实现更多的艺术突破。

江苏卫视高清频道将收到5.1环绕声编码信号，观

众将根据听音条件选择5.1环绕声或者下变换的立

体声。而现场同时制作的三维声（5.1.4全景声）

信号，则通过编码嵌入到4K SDR和以S-log3曲

线的4K HDR信号中，从而在视觉享受提升的情

况下增加更饱满的三维立体声音互动，同时提升声

画级别。

五 首次制作并传输

4K HDR（HLG）信号

2018年3月15日，转播车对6台Sony BPU4000、

2套Sony HDC4300、4台CA4000、RCP软件等进

行升级，升级完后BPU4000可输出4K HLG信号，

其板卡输出可设置为HLG-live、HLG-BT.2100两种

方式。2018年6月26日、27日和7月9日，台里

IPTV部门组织了多次4K HDR（HLG）信号编码传

输测试工作。

在2019江苏卫视跨年演唱会中，依托江苏台4K

转播车，搭建一套6+2讯道的4K HDR（HLG）制

作系统，有6台Sony HDC4300摄像机，有2路4K

HDR（HLG）信号由高清系统中的高清信号（矩阵

可选）通过Sony HDRC-4000转换器上变换而来，

另外新奥特石墨字幕包装系统参与到4K制作系统中

的图文制作。

2019江苏卫视跨年演唱会首次尝试制作4K HDR

（HLG），区别于前几届跨年，配备的4K摄像机全

部都是Sony HDC4300摄像机。配套的4K 基带处理

单元Sony BPU4000输出4K HDR（HLG）信号，经

过加嵌器嵌入立体声后输出3路4K HDR（HLG）

信号，其中2路通过Sony HDRC-4000将4K HDR

（HLG）转换为2路4K SDR。1路4K HDR（HLG）

和2路4K SDR信号经杜比三维声编码加嵌，由3台

实时编码器压缩编码为TS over IP流，通过数据专线

回传总台。传输链路如图5所示。

4K SDR视频编码参数为分辨率3840×2160，画

面比例16:9，码率CBR25Mbps，8bit，4:2:0，25帧，

音频编码参数：音轨1-2立体声，mp2采样48000，

码率192kbps，音轨3-12杜比三维声。该信号由总台

IPTV集成播控平台直播系统传送到江苏电信，经过

Advanced Television Engineering

电信的直播分发系统送至用户终端，由4K机顶盒

解码播出。

4K HDR视频编码参数为分辨率3840×2160，画

面比例16:9，码率CBR36Mbps，10bit，4:2:0，50帧，

音频编码参数：音轨1-2立体声，mp2采样48000，

码率192kbps音轨3-12杜比三维声。该信号通过编

码回传至南京，经过分配后其中一路送至IPTV测

试平台在台内审片室进行演示，另一路转码为Dolby

Vision，在审片室的另一台电视上做演示。

六 首次4K HLG直播

2020江苏卫视跨年演唱会的4K制作系统依旧以

4K HLG为内核进行制作，系统终端经加嵌器后输出

4路嵌入立体声的4K HLG信号。第1路4K HLG信号，

经三维声加嵌后，输入主4K HDR编码器，作为4K

HDR主路信源。第2路4K HLG信号，输入备4K

HDR编码器，作为4K HDR备路信源。第3路4K

HLG信号，经Sony HDRC4000下变换为4K SDR信

号，经三维声加嵌后，输入主4K SDR编码器，作为

4K SDR主路信源。第4路4K HLG信号，经Sony

HDRC4000下变换为4K SDR信号，输入备4K SDR

编码器，作为4K SDR备路信源。其传输链路如图6

所示。

江苏卫视2020年跨年演唱会在IPTV 4K专区进

行4K HDR/SDR+高清多机位直播。IPTV 4K直播

专区首页由1路4K信号+ 3路多机位高清信号 + 1

路卫视高清PGM播出信号共5个视频窗口组成多画

5

面直播页面。用户点击画面，可进入全屏播放。现

4K传输链路

053

SYSTEM TECHNOLOGY

中心技术

传输系统将完成主备2

路4K HLG HDR（主路三

维声/备路立体声）信号、

主备2路4K SDR（主路三

维声/备路立体声）信号、

主备6路高清多机位信号

（立体声）、1路4K SDR

下变换高清信号（立体声）

的编码压缩回传工作。

编码器将编码压缩后

的节目流送入主备两台前

端交换机，经两条点对点

专线传回总台IPTV集成播

控平台。所有码流采用TS

封装，UDP组播协议传输，

6

具体视音频编码参数如下：

4K信号传输链路

◆HD高清：H.264编码，分辨率1920×1080i，

网有SDR和HDR两种4K机顶盒，在用户点击4K

画面比例16:9，码率CBR 8Mbps，8bit，25帧，

画面时，EPG会根据用户机顶盒型号自动适配4K

BT.709色域；音频MP1-Layer2（立体声），采样率

HDR或4K SDR频道播放。

48kHz，码率128Kbps。

7

◆4K SDR：H.265编码，分辨率3840×2160p，

画面比例16:9，码率CBR 25Mbps，8bit，25帧，

IPTV 4K专区首页

BT.709色域；音频Dolby Digital Plus（杜比三维声），

采样率48kHz，码率256Kbps和MP1-Layer2（立体声），

采样率48kHz，码率128Kbps。

◆4K HDR：H.265编码，分辨率3840×2160p，

画面比例16:9，码率CBR 36Mbps，10bit，50帧，

BT.2020色域，HLG曲线；音频Dolby Digital Plus（杜

8

4K播出系统图

054

比三维声），采样率48kHz，码率256Kbps和MP1-

Layer2（立体声），采样率48kHz，码率128Kbps。

每路节目流均安排延时监看岗位，每个工位配备

两台监看工作站，使用支持H.265解码的播放软件，

分别监看延时前和延时后信号，使用流矩阵切换面板

进行应急切换；一台多画面信源监看工作站，监看所

有主备信源信号；两台4K电视和IPTV 4K机顶盒，

监看终端直播信号。部署技术管理工作站一台，负责

管理流延时器、流切换矩阵、垫片服务器及流接收交

换机。播出系统图如图8所示。

七 4K内核，ST2110 IP系统

根据江苏省广播电视总台节目制作和产业发展的

需要，2020年底计划建成新一代超高清融合转播制

作平台，该制作平台为无压缩IP架构的超高清（4K）

电视转播系统，该系统具备丰富的外来信号接入和

处理能力以及级联扩展能力，可满足大型综艺、体

育节目的4K HDR节目和高清节目的直播及录制要

求，可满足三维声、环绕声及立体声节目的直播及

录制要求。

超高清融合转播制作平台视频系统采用非压缩全

IP架构设计方案，以交换机为信号交换核心，配备

SDN管理系统、切换台、网关、监看、录像等设备，

高清信号能够上变换为4K HDR信号参与节目制作，

输出4K HDR信号并可下变换为HD SDR信号进行

播出。

视频系统按24个讯道设计，配置16套超高清

（4K）摄像机，预留8套超高清（4K）讯道的接入

能力，配置12路外来信号的接入处理能力。系统配

置两条4K/HD主备播出链路。切换台IP输出与交

换机互备。切换台IP输出为主，交换机为备份，当

切换台IP输出链路故障时，能够及时通过SDN面

板完成应急倒换和应急切换。视频系统中的切换台

具备基带输出接口，系统再配备一台矩阵，矩阵输

出接口带帧同步功能，当主备交换机系统同时宕机

时，可通过二选一开关选择矩阵输出链路作为播出

链路。系统采用无单一崩溃点的主备链路设计，具

备完善的应急预案，即使在个别设备或链路故障的

情况下，对直播和录制流程不产生根本的影响。整

Advanced Television Engineering

个视频系统应急备份链路完整，安全性高。视频系

统设计如图9所示。

9

视频系统框架图

八 结语

从2015江苏卫视跨年演唱会开始，江苏省广播

电视总台技术团队依托超高清跨界转播平台踏上了超

高清电视节目制作的探索之路，以上简单回顾了台

里超高清电视节目制作历程中的几个重要节点。视

频工程师紧跟超高清技术，及时升级相关设备使之

支持HDR，超高清电视节目制作从SDR升级到了

HDR。音频工程师也不断摸索三维声的制作，希望

电视观众在享受到极致画面的同时还能享受到更饱满

的三维立体声音互动。传输工程师与时俱进，将4K

HDR送到了用户的电视机上，为电视观众送来声画

大片，带来视听盛宴。后期老师也在其中摸索出不少

超高清节目的剪辑、调色等后期制作经验。江苏广电

总台的技术团队紧跟技术发展和进步，不断调整制作

方案，一步一个脚印地探索和解密4K电视节目制作

的奥秘，在过去的五年多时间里为观众送去了不少质

量上乘的超高清片源，也积累了大量的超高清电视节

目制作经验。2020年底总台将建设好一辆无压缩IP

架构的超高清电视转播系统，该系统以4K HDR信

号为内核，通过下转换到HD进行录制或直播。新系

统不仅能够及时响应台里的产业发展和业务生产的需

求，而且还能为中国的超高清电视节目制作事业继续

添砖加瓦。

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