4K超高清电视节目制作技术实施指南(2020版)（国家广播电视总局科技司2020年5月） 

前 言
发展4K超高清电视是广播电视行业贯彻落实创新驱动发展战略、促进文化与科技融合、
深化广播电视供给侧结构性改革的重要举措，对于满足人民群众日益增长的精神文化需求，
提升广播电视传播力、影响力和舆论引导力，促进文化产业与民族工业发展具有重要意义。
为了有效规范和促进我国4K超高清电视发展，国家广播电视总局发布了《GY/T 307-2017 超
高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》和《GY/T 315-2018 高动态范围电视节目制作和
交换图像参数值》等标准，规定了4K超高清电视节目视频技术参数；为了保障4K超高清电
视制播、传输、接收及显示的质量，国家广播电视总局于2018年8月发布了《4K超高清电视
技术应用实施指南（2018版）》，规定了4K超高清电视应用中多种技术参数如何选择、适
配和协同，解决系统性端到端参数配置问题，指导电视台和有线电视、卫星电视、IPTV、
互联网电视规范开展4K超高清电视直播和点播业务。在近期的实际应用中，发现在拍摄制
作过程中，还存在流程不规范、技术质量不达标等问题，影响了4K超高清电视优质呈现；
在SDR向HDR过渡阶段，4K超高清HDR和高清SDR同时制作的流程不统一，4K超高清电视
和高清电视质量参差不齐。
为了指导电视台、内容生产商等开展4K超高清频道制播和内容生产，提高节目质量和
制作效率，国家广播电视总局科技司2019年设立了“4K超高清电视节目制作技术实施指南”
项目，成立了项目组，由广播电视科学研究院牵头，中央广播电视总台、广东广播电视台、
广播电视规划院、四川传媒学院、宇田索诚科技股份有限公司等单位参加，结合中央广播电
视总台、广东广播电视台在4K超高清电视频道的制播实践，进行了4K超高清电视节目拍摄
制作相关研究，制定了本实施指南。
指导单位：国家广播电视总局科技司
起草单位： 广播电视科学研究院、中央广播电视总台、广东广播电视台、广播电视规
划院、四川传媒学院、宇田索诚科技股份有限公司
编写指导：孙苏川、杜百川、关丽霞
起草人：郭晓强、李岩、周芸、罗映辉、王亚明、宁金辉、王珮、林小海、张乾、刘斌、
周立、邵凤莲、向东、冉峡、胡潇、李小雨

......

4K超高清成片的采样格式应为4:2:2，素材的采样格式至少为4:2:2或更高（如4:4:4）。

使用传统的10比特架构和10比特制 以制作高质量的HDR节目。 使用12比特制作系统则可以为PQ和HLG的下游信号处理提供更大的空间，

GYT315规定了窄域和全域两种不同的信号表示法体检标准，窄域表示法被厂泛使用并被视为 默认选项，而全域表示法仅在4K超高清电视端到端各方都遵循的情况下使用。窄域和全域 信号表示法比较见图1

色域和高动态范围信号的监视器。支持BT.2020彩色空间的监视器应包括管理其原生显示色 域之外彩色的方法

8.2采用彩条信号对监视器进行校准

PQ信号所表示的内容可能被限制在特定监视器的预期能力之内，也可以不受限制，并 表现摄像机拍摄的全部高光。实际操作中，监视器可能无法达到BT.2020色域的全部范围或 PQ信号10000cd/m2范围的所有亮度，从而导致某些编码的彩色可能无法在某些监视器上 显示。 支持PQ的监视器可能包括也可能不包括色调映射，将非常高的亮度信号降至该监视器 的显示能力范围内。某些监视器可能会在其峰值输出能力处削波（例如2000cd/m2），某些 监视器可能包含提供软削波的色调映射。 对于制作应用，监视器通常应该具有硬削波的显示能力，并应提供一种方法来识别超出 监视器能力的像素（亮度或彩色）。如果需要软削波，可以将查找表（LUT）应用于信号以 提供所需的色调映射。应注意允许超出标准监视器色域或动态范围的内容，因为这些内容不 能准确地呈现给制作者，因此不能作为预期效果参考。标准监视器应提供可选的整体亮度衰 减，以便暂时将高亮度信号降低到其显示能力范围内，以便对编码后比参考监视器显示能力 更亮的内容进行检查。 如果将BT.2020色域的PQ信号呈现在BT.709色域的监视器上，则图像将显得暗淡和 褪色，彩色饱和度降低，并会有一些色调偏移。外部的3DLUT可以提供将彩色和亮度下映 射到BT.709色域的功能，从而在传统BT.709色域监视器上实现令人满意的显示效果，一些 监视器可以通过内置的3DLUT提供此功能。虽然这样可以在BT.709色域监视器上观看， 但其显示效果不应用于对HDR节目制作做出关键判断， 如果必须在比参考环境（BT.2020中规定的5cd/m2环境光）更亮的环境中监看PQ信号， 制造商可提供可调整的亮度和显示特性来补偿不同的观看环境，

8.4HLG信号的显示

的HLG监视器时，如何调整监视器的伽玛值以补偿眼睛晴适应人类视觉系统响应的变化。 监视器上与基准峰值（100%信号电平）对应的亮度应调整到适合观看环境的舒适电平。 基准峰值信号电平不必设置为监视器的峰值亮度，实际测试和应用实践证明，GY/T315建 议的1000cd/m基准峰值亮度监视器在典型的标准制作环境中运行良好。 对比度、亮度和显示系统伽玛（GY/T315表5中的α、β和）根据观看环境和监视器 的基准峰值亮度进行适当的调整。 首先，当使用不同峰值亮度的HLG监视器时，应调整监视器的伽玛值以补偿眼睛适应人 类视觉系统响应的变化。伽玛调整允许具有不同峰值亮度的各种监视器产生一致的信号，标 准制作环境（5cd/m2环境光）申典型HLG制作监视器的伽玛值见表3。

然后，通过调整用户增益控制（传统的“对比度”控制），用HDR参考白（75%HLG）电 平和亮度计调整监视器的基准峰值亮度，各种典型监视器的亮度级别见表4。

基准峰值亮度监视器显示的HDR参考白（75%

在非标准观看环境中，应进一步对监视器的系统伽玛调整来补偿眼睛的自适应状态。假 设在典型的浅色墙壁标准环境下，环境反射率约为60%时一系列常见环境的推荐伽玛调整见 表5。但是，为了最大程度保持信号的一致性，建议使用GY/T315中规定的标准观看条件

调整值任0.03以内只任专家进 此大多数大键的电视制作环 竟中不需要额外的伽玛调整。但是，建议对明亮环境或非常黑暗的环境进行伽马调整，例如 有时用于新闻制作的场景，或者是调色师喜欢在非常黑暗的环境中工作的场景，

表5不同环境光条件的典型制作环境

9包含SDR内容的HDR制作

SDR内容可以直接映射，也可以反色调映射（上映射）为HDR，以包含在HDR节目中。 直接映射将SDR内容放置到HDR容器中，类似于如何将使用BT.709色域的内容放置在 3T.2020容器中，目的是在HDR监视器上显示时保留SDR内容的观感。相反，反色调映射（上 快射）旨在扩展内容以使用更多可用的HDR亮度范围，从而利用更多的显示功能，使在SDR 拍摄的内容看起来更像是HDR拍摄的内容。 根据应用情况，直接映射和反色调映射有两种可能的方法： （1）场景参考映射：当目标是匹配HDR和SDR摄像机的彩色和相对色调时使用场景参 考映射；例如在电视直播制作中混合使用SDR和HDR摄像机。场景参考映射基于照射在摄 像机传感器上的光，但它们包括任何摄像机特性、白平衡和任何艺术性的摄像机调整

9.28比特内容的使用

虽然HDR制作至少应使用10比特，但有时可能无法避免在HDR节目中包含8比特的SDR 内容。在这种情况下，应使用直接映射而不是反色调映射将内容放入HDR信号容器中，以 避免扩展SDR高光部分可能带来的条带和彩色失真

9.3SDR图形的映射

SDR图形和字幕可以直接映射到表1中规定的HDR信号“图形白”信号电平（75%HLG 或58%PQ），以避免转换为HDR后使它们看起来太亮，从而使下层视频相比之下显得暗淡 除少数广告外，所有SDR图形均应使用场景参考映射，

10PO和HLG之间的转换

亏中更明业 因为米自HDR图 像中明亮高光的眩光可以掩盖阴影中的细节， 以确保HDR和下变换SDR信号的黑电平一致

[1.3.1 概速困

非实时的录播分为三种： 种定后期不调色 只做间单狮辑： 种是像电影一样在后期 精工细作，通过调色实现制作者对图像的创作意图；还有一种是类似直播的录播。后期是否 调色对前期拍摄曝光控制的要求完全不同，调光方法也不一样，

11.3.2不调色录播

在不调色的录播流程中，拍摄调光、记录素材以及成片的玛和色域相同，制作过程中 不改变伽玛和色域，成片的图像与拍摄素材相同，因此曝光控制与直播相同，应采用适合直 播的HLG、BT.2020色域、10比特、4:2:2YCBCR视频格式。 在记录素材后再编辑制作的非实时录播流程中，拍摄时设备和人员条件都比直播简单的 多，在大多数情况下，摄像师只能依靠取景器显示的图像取景、聚焦并调整光圈控制曝光。 在这种ENG模式的工作环境中，由于摄录一体机自带的取景器不支持HDR显示，除非外接 HDR监视器，否则在取景器小尺寸SDR屏幕上无法用“所见即所得”的方法控制光圈实现 HDR正确曝光。 解决这个问题的方法之一是像直播一样用SDR调光制作HDR。一些新型的4KHDR摄录 一体机也像4K演播室摄像机一样内置了两个独立的信号处理器，可同时分别处理HDR与 SDR信号，并设置SDR转换增益差。以HLG拍摄为例，可以通过SDR增益差设置把75%HLG 电平映射为100%SDR峰值白电平，这样就可以在摄像机自带的小尺寸SDR取景器上像拍摄 高清SDR一样监看并控制SDR与HDR的曦爆光。 另一种方法是在取景器上直接把HLG当作SDR图像调光。很多4KHDR摄录一体机只有 个信号处理器，不能同时处理SDR与HDR信号，只能用取景器的SDR屏显示HDR图像， 尽管有些取景器可以用SDR屏模拟显示HDR画面，但取景器的亮度比HDR监视器低得多， 无法真实再现HDR图像的效果。由于HLG与SDR兼容，当SDR监视器的伽玛值设置为2.2时， 显示的图像灰度层次与HLG下变换SDR的图像相似。因此，可以直接在取景器的SDR屏上显 示HLG图像，并把HLG图像当作SDR一样调整光圈控制HDR曝光。虽然取景器的伽玛值无 法调整为2.2，但这种曝光控制的方法误差并不大，在没有条件外接HDR监视器的情况下， 可以作为HLG拍摄曝光控制的备选方法

在后期调色的录播流程中，拍摄调光的目的是有效利用成像器件的全部动态范围，由于 成像器件的动态范围比摄像机取景器显示屏的动态范围大得多，单人拍摄操作时只能用取景

石油天然气标准规范范本I1.3.4“准直播”形式的录播

近年来随着电影与电视制作技术的融合，在一些采用“准直播”形式的录播节目中（夜 扣演唱会、歌舞剧等），出现了介于“所见即所得”电视流程与“所见非所得”电影流程之 可的录播模式，这种模式采用直播切换的方式记录素材，后期制作时只对素材进行“浅调色” 处理以弥补前期拍摄调光的不足。这种新的录播模式相当于在电视直播流程之后增加了调色 工序，拍摄时采用不同对数伽玛曲线，BT.2020色域，记录10比特4:2:2YCBCR视频格式 用HLG伽玛拍摄时可以采用与直播相同的曦光控制方式，用对数伽玛拍摄时可以用“所 见非所得”的电影模式控制曝光。这种直播与录播的混合模式适应了部分市场需求，不过由 于较低记录码率的10比特4:2:2YCBC视频素材并不适合调色应用，因此其成片图像质量 不如单纯的直播或录播好。 此外，由于调色必须在RGB基色空间内完成，而在这种混合制作模式中记录素材和成 寸都是YCBCR的亮度+色差空间，调色前与调色后必须进行RGB与YCBCR的空间转换，在 数字域里这种矩阵运算仍然会改变电平，所以在10比特量化时空间转换是有损的。这种处 理实现方便，但也会降低成片的图像质量，这也是录播时记录素材通常采用RAW或RGB 格式文件的原因

在制作过程中将SDR信号转换为HDR，然后再转换回SDR，这就是“往返转换”。 场景参考映射的特点是把SDR上变换到HDR后再下变换到SDR时，经过上、下变换的往 反后SDR信号的电平、伽玛、色域与转换前完全相同，因为下变换时75%HLG电平映射到 00%SDR峰值白电平，与上变换时止好相反，伽玛、色域的映射也是如此，这个特点对 SDR/HDR混合制作非常重要。 显示参考映射不是以信号电平为基准，而是以SDR监视器的显示光为基准，以尽量还原 原始信号的观感。为了在HDR与SDR混合制作时确保往返转换后的SDR信号与未经转换的原 SDR信号相同，应尽量避免在往返转换时混合使用场景参考映射与显示参考映射，推荐使用 场景参考映射。

12超高清节目制作设备控制要求

实验表明，在距屏幕3.2倍图像高度处，显示像素亮度的平均值与主观感知亮度具有良 好的相关性。这一简单客观指标的有效性表明，在制作中实时监控亮度是一个可实现的目标。 这将为节目制作者提供指导，使家庭观看舒适，同时允许发挥他们的艺术创作空间。该指标 可进一步用于表征长期和短期平均亮度。

13.2静态图像的舒适亮度

测试表明，在1000cd/m的HLG监视器上，平均亮度小于250cd/m的HLG图像在亮度不 超过2500cd/m的HLG监视器/显示器上不会被判断为太亮

照明标准HDC4300/P50摄像机设

表E.3HDRC4000转换器下变换设置