近几年，4K HDR制作系统已经非常成熟，多家机构和单位也相继发布了HDR相关制作流程，如*电总广局**的《4K超高清电视节目制作技术实施指南》，中央广播电视总台的《4K超高清、高清电视节目同播技术规范》、《中央广播电视总台HDR视频制作白皮书》，索尼公司提出的SR Live HDR和SDR同播制作流程等，目前国内制作系统的筹建也会参照这些流程规范进行规划设计，其中会有契合自身的独立探索。这些规范流程中也提到了针对监看系统的一些建议，今天着重聊一聊4K HDR制作系统中对于监看系统设计的一些关注点。
图1：HDR和SDR同播制作的一些指南和规范
我们参照这些流程规范，再结合近几年的技术发展以及过往的众多项目经验，对于4K HDR制作系统中的监看系统设计，进行一些经验总结，可能并不能完全覆盖所有用户的使用场景，但可供用户在设计监看系统时进行一些参考。
很多人会有疑问，像索尼提了SR Live，*电总广局**有《4K超高清电视节目制作技术实施指南》，央视有白皮书等，具体执行的时候以哪个为准，他们之间有什么关联和区别呢？
先说说SR Live的几个关键点：
1. 由于SDR曝光敏感，HDR曝光宽容度大，可以在HDR&SDR之间设置增益差和黑电平位移，实现HDR&SDR同步制作播出。
2. 整个工作流程中，需使用单一格式（如S-Log3 / HLG_Live ( HLG_Live HDR )，具备精确的HDR监看能力( HLG_Live HDR )，由于目前阶段要保证SDR节目的播出质量，并且SDR曝光敏感，所以技术调光和摄像机寻像器监看建议采用SDR格式。
3. HDR标准之间的精准转换建议采用HDRC-4000进行转换。
图2：Sony SR-Live 直播工作流程（SDR优先流程）
我们看看*电总广局**的《4K超高清电视节目制作结束实施指南(2020版)》关于HDR和SDR同播制作流程的一些建议：
1. 考虑目前电视节目的播出要求，提出两种制作流程：目前仍以高清节目播出为主，需考虑SDR优先的制作流程；以后4K节目播出为主，可考虑HDR优先制作流程。
2. 目前阶段以HD SDR节目为主的，在HDR&SDR之间设置增益差和黑电平位移，采用SDR格式调光，末级进行精准转换。（此要求基本和SR Live一致）
3. 以后阶段以4K HDR节目为主，建议HD HDR进行调光控制，设置SDR GAIN以提供HD SDR参数，但SDR节目可能出现过曝光或欠曝光，具体调整需再实际操作中实践。
图3：总局实施指南– 提出SDR优先和HDR优先两种流程
中央广播电视总台的规范和白皮书中关于制作流程的部分也基本一致，其中也都提到了HDR制作时采用SDR调光监看。从以上内容中不难看出，SR Live和央视、总局的实施指南和规范在流程上是相通的，以HD SDR节目为主的，以SDR进行调光。在简单了解了4K HDR的制作流程之后，在监看系统设计时，我们还需要关注什么问题呢？
一、监看格式的统一
在现阶段的4K节目制作系统中，会存在多种信号格式共存，比如HDR/SDR混合的问题、12G/3G/1.5G、2SI/SQD各种信号格式混合的问题，系统设计时，需要考虑兼容性，在制作及监看层面，格式和色域需考虑统一性，最好转换为统一格式和色域，并且建议能够满足HDR/SDR兼容设计的前提下，在需要时，同时有手段进行或HDR或SDR的模式转换。
具体哪些设备和信号需要转换呢，通过最近的实战经验，我们总结了下图，标示了系统中常见设备的输出信号格式，比如CCU信号可同时输出HDR和SDR, EXT信号和末级信号通常是可以输出HDR信号或SDR信号中的一种，服务器和字幕机大多支持HDR（有些品牌或型号不支持，需确认），切换台的输出为透传形式。结合以上信息，我们可以得出一个初步的简单结论：如果全系统以HD SDR做监看，需要统计转换的通道，如果全系统以4K/HD HDR做监看，则无需转换或计算少量转换通道。
图4：设备输出信号格式示意图
当然这只是计算转换通道的思路，具体是否需要转换，还是要结合实际配置设备的技术特点来决定。在选择HDR-SDR精准转换设备时，需要验证最终转换效果，检查输出信号是否符合要求。我们通常会建议选择HDRC-4000，设置成HDx4模式，一台设备可提供8通道的HD HDR/SDR转换能力，冬奥会转播规范中也提到了这种用法。
二、调光区该选择HDR调光还是SDR调光？
其实从文章开始章节讨论SR Live和*电总广局**实施指南时基本已经提到了答案，即HDR制作目前看分为两个阶段，第一阶段是SDR节目优先的阶段，4K HDR和 HD SDR同播双线程控制，2套节目都要保证，更照顾高清，调光工位以控制HD曝光为主，示波器，4分画面为HD SDR，技监工位以4K HDR 波形和图像监看为主，通过与HD对比，调整SDR Gain和Black Offset，末端转换设备-HDRC-4000要与信号源端转换参数一致从而保持精准下变。
第二阶段是HDR节目优先的阶段，总局的指南中提到：由于HDR图像的曝光宽容度远大于SDR，因此获得高质量的HDR信号后，下变换SDR转换器应采用智能化的动态映射才能获得高质量SDR输出动态转换器旨在优化不同场景HDR到SDR映射曲线，从而适应比固定（或静态）增益差映射曲线更宽的曝光范围。目前市场上符合测试要求的动态转换相关产品还在实践中，实际操作时，以HDR为基准调光制作HDR，采用固定增益差下变换得到的SDR图像易出现过曝光或欠曝光。
图5：Sony SR Live 直播工作流程（SDR优先流程）
综上所述，在目前主流系统设计时，RCP光圈示波器，监视器，以SDR为主，能够兼容支持HDR为好（或可支持后期升级支持HDR），这样即可支持流程的不同阶段。另外，预算允许的话可配置PVM-X1800（支持1000nit）为调光监视器，功能更丰富，并可根据需求监看真实4K效果。
图6：HDR制作调光区配置建议
三、制作区的监看方式应如何考虑？
制作区的监看配置，也需要考虑多种设备配置的选择，比如导监墙的配置：大屏还是小屏？应该是全HDR监看还是SDR监看？
目前国内监看电视墙的主流选择是4K HDR大屏（监视器，OLED电视，商显）+画面分割的形式，其直观的优势在于：
1.调度灵活，应对多种节目需求随时调整画面布局。
2.4K画面全屏监看时，更方便看清画面细节。
3.还原家庭大尺寸观看环境，给导演直观效果感受。
至于是选择OLED屏幕还是LCD屏幕，我们建议客户要了解二者的优势和劣势，实际测试后进行选择，经验上看，OLED显示器颜色还原性更好，HDR显示效果佳，但长期固定画面开机可能会烧屏（如分割器的窗口线条），需要额外的操作避免烧屏。LCD屏幕稳定性更好，不易烧屏，图像颜色没有OLED优势明显。
图7：制作区电视墙
导播区的监看设计，需考虑HDR监看为主或SDR监看为主不同形式，第一阶段：早期由于摄像机在4K时，无法输出HD HDR，同时节目最终更多以保HD SDR节目质量为主，所以导播监看层面统一用SDR作为监看，有1个全屏，显示最终的4K HDR，可以让导演看到HDR最终效果。第二阶段：现在基本所有源都支持HD HDR，不同的制作团队，用户对电视墙监看有不同的理解，侧重HDR节目的用户会把整个设置成HD HDR监看，留1个全屏，显示最终HD SDR或4K HDR（具体需要根据客户使用习惯进行设定）。但长期看HDR画面人眼会感到疲劳，此时对HDR效果和环境灯光进行调整，可缓解疲劳感，不会那么累。
图8：制作区电视墙第一阶段监看方式
四、大屏幕的画面分割器如何选择？
制作区电视墙监看的画分如何选择呢？高清还是4K? 基带还是IP? 现在监看的选择因为4K画分价格昂贵，同时处理4K信号占用带宽资源也较大的关系，仍以高清监看为主，但建议具备监看4K信号的能力。画分的配置和选择，根据我们的经验针对不同的客户需求或系统架构，大致分为3类情况，可供客户参考：
1. 4K 全IP或IP/基带混合架构系统，追求新技术，预算充足，选择全IP画分。
2. 4K IP/基带混合架构系统，信任传统基带手段，利用系统内基带矩阵调度能力，选择传统基带画分。
3. 4K混合架构系统，信任传统基带手段，但希望尝试IP新技术，可选择基带画分和IP画分结合的形式。
第一种和第二种的配置选择根据预算和需求选择即可，但第三种方案的选择需要注意两种画分之间的颜色、延时量、UMD显示效果的差别，需提前测试，如能接受再做选择。
图9：某项目中IP画分和基带画分对比测试
除了以上关注点，有些IP画分还支持色域转换功能，那么在导演区监看时需要这个功能吗？根据实际使用经验，我觉得MV进行转换的信号只是用于监看，并非最终输出的PGM信号，所以缺乏实际参考意义，个人感觉在实际系统中的意义不是太大。
另外我们也进行过功能测试，测试某画分的色域转换功能和专用的转换器做了比较（见图11），同一个信号源经过不同转换后，效果差别较大，经画分自带转换功能进行转换的信号丢失细节较多，并且画分自带转换参数与转换器参数名目不同，无法统一参数细节调整，监看时可能会对导播造成困扰，认为调光出了问题。
图10：末级转换器和画分色域转换功能对比（仅代表当时的测试结果）
基于以上信息我们制作了如下思维导图，供客户参考。
图11：4K HDR和SDR系统同播监看设计思维导图
上述提到的若干点设计建议，皆来自于过往项目中的经验总结，但广播电视技术的发展速度之迅速以及节目类型日新月异，千变万化，如文前提到，无论何种经验的总结，不能百分百覆盖所有需求，制作系统的定制化程度非常高，我们在做制作系统设计时，汲取其中有用的部分即可，尽可能地减少个中遗憾。