【专题】CEDIA CEB-23家庭影院视频设计推荐规范

前文回顾

此前我们曾经分析了CEDIA关于家庭影院音频设计部分的推荐规范，现在我们就来谈谈CEDIA关于家庭影院视频设计方面的推荐规范CEB-23。它是CEDIA在2012年3月正式推出的视频系统设计规范，而编写这份规范的主要机构包括了ISF、Panasonic、Quantum Data、Sharp、Best Buy等视频领域相关的权威机构与知名企业，是高清视频系统设计的一份重要的参考标准。不过，家用领域视频技术的发展在近几年取得了极大的进展，如今主流的家庭影院投影系统已经不是1080p全高清，而是进入到4K超高清加上HDR高动态范围的阶段，甚至在未来的几年还将进化到8K超高清与HFR高帧率的时代。因此，CEDIA目前正在整理与编写符合超高清与高动态范围视频技术要求的新规范，但我们依然可以通过CEB-23规范中的一些关键要点来帮助我们设计一个理想的家庭影院视频系统。

CEB-23关于家庭影院视频设计的目标概括

真实再现导演拍摄所追求的画面效果，完整重现影视节目的画面原貌，必须依靠一系列行业标准，通过系统设计、系统安装以及系统调试等步骤来实现。在这个视频系统的设计整体目标之中，特别指出了我们必须通过合理的系统设计、安装以及调试来实现一个理想的画面。如果我们在设计整个家庭影院的过程中没有一个合理的设计前提，再精细的后期画面调校也无法完全校正画面的色彩与细节，其中包括环境遮光、墙面反光染色等众多环节。另外，在视频调校的过程中也必须依照一定的规范与标准来实行，如果简单地通过眼睛来判断，往往未必能够得到一个理想的画面还原。

整体设计的考虑因素

1.整个系统应该达到或超出当地的规范标准。每一个地区都会有相对应的电影放映标准，我们在设计家庭影院的时候，建议大家也参考一下国内电影放映的相关视频标准，包括亮度、对比度、灰阶等部分。

2. 当达到性能目标时，也应该注意能源效益。在家庭影院视频系统之中，对于不少高端别墅的用户而言，为了投射更大的画面，许多都采用了专业级的数字放映机，只是在实际情况下往往并不需要如此强悍的投影机就能满足基本的投射要求，CEDIA在这里就提到了我们应该注意选择符合要求的家庭影院投影机，节约不必要的能耗。

3. 在信道中实现最优化的信号处理。如何在信号传输通道中实现最优化的信号处理，是视频系统设计过程中容易忽略的问题。很多情况下，视频系统中出现的画面问题，往往不是由于显示设备本身所造成的，而是出自信道传输的过程之中。

房间布局与安装指引

1. 主观看位置。对于这个重要的位置，CEDIA有着明确的规定，同时主要针对高清显示信号而言。

a. 三倍画面高度。

b. 在屏幕水平的中轴线上。

c. 垂直视角应该在上下5度之内。

2. 其他所有的观看位置。除了主观看位置之外，其余的位置，CEDIA则限制了垂直观看视角的大小，主要是针对多排观看座椅的摆放要求。

a. 垂直观看视角≤15度。

3. 投影机位置

在投射范围允许的区域内，尽量放置在房间的后方。主要是为了避免投影机发出的运作噪声对于整个画面所带来的影响。

a. 最小化风扇噪声。当我们在选择家庭影院投影机的时候，应该特别留意投影机的运行噪声，如果运行噪声特别大，就需要考虑对投影机进行隔声处理，完全把投影机放置在视听室的外部也是一种不错的解决方案。

b. 使用镜头中的“甜区”。所谓“甜区”就是指镜片中间解析度最高的部分，通过这个部分能够有效地分析画面当中的各个细节部分。

c. 注意画面的几何画面正确性(最小化枕型或桶型失真)。CEDIA不建议采用梯形校正来调整画面几何失真的问题，因为梯形校正会损害画面的物理分辨率，影响画面的精度。

d. 通过带反射角度的屏幕来获得更高的效率(增益大于1.0)。当主要的观看位置集中在视听室的中央，又或者是较小的空间环境，我们就可以通过搭配带增益的屏幕来增强画面的能量感与抗光干扰的能力，尤其是在客厅环境下经常会遇到。

4. 房间灯光与装潢

a. 视听室中不存在外部光干扰。绝大部分家庭影院都采用前置投影系统，其缺点在于光传输途径太远，容易受到外部光线的影响。因此，在设计一个理想的家庭影院的时候，必须做到完整的灯光控制，丝毫的外部光线也会明显地影响画面上的黑位与色彩层次。

b. 能够由观看者来控制灯光。建议家庭影院之中都安装上光线控制系统，便于用户调整光线，以应对不同的使用要求。

c. 所有的灯光都需要达到当地的安全使用标准与规范。

d. 三种灯光场景建议的最小亮度值。

出入模式——大概为50%的亮度。

观看模式——全部都关闭，除了通道和出口指示。

清洁/任务模式——全部都点亮。

e. 墙面与天花粉刷，这点是家庭影院室内装潢之中需要注意的地方，否则墙面的反射光会对画面产生明显的染色。建议使用偏暗与中性粉刷。

尽量做到没有光反射，特别是投影幕附近的区域。

5. 信号源放置

a. 尽量便于用户操作，如果采用智能中控系统就更加方便用户的使用。否则就要考虑到信号源设备的位置是否能真正接收到遥控器发出的信号。

b. 便于进行后期维护。尽量选取通风、散热良好的位置，并且具备足够的位置，便于进行故障维护或后期升级。

c. 最短的走线长度安排。尽量缩短传输的距离，特别是高清视频传输，传输距离越远对于线材的要求就越高。

投影机的选择

1. 风扇噪声的要求

a. 在主位置上的总体背景噪声应≤30dB/A

b. 噪声主要出现在风扇上，而非其他部分，尽量避免出现投影机内部的机械噪声

c. 投影机最大推荐噪声值如下表，需要留意低频的建议最大噪声值要远远高于中高频，因为人耳对于中高频的灵敏度更高

2. 温度控制建议

a. 工作温度不应高出房间环境温度的5.55°C。

b. 换气设备应该能够带走热气，输入房间空气。

c. 推荐使用UPS不间断电源供应以保证灯泡能够有合适的冷却，同时也避免了突然的断电对于整个系统的影响。

电源与布线

1. 采用特定的家庭影院视频系统电路，与影院的其他部分为同相(美国标准)。

2. HDMI或者DVI线材与设备要正确地连接在一起。特别要留意HDMI线材与端子之间的连接，因为HDMI接口并不带锁，容易出现接口松动的问题。

3. 相互信号连接之间的损耗应该≤3dB (1dB为理想值)，另外还要注意长距离传输的信号损耗问题。如果要实现超长距离传输，还需要考虑是否选择光电转换传输或者信号增益器。

4. 元件连接之间的线材注意松紧度，放松状态为佳。过大的连接压力不利于线材的长时间使用。

5. 所有的线材都要被标识，并且由Velcro松紧带固定，便于后期维护。

6. 不要采用机械式的装置进行固定，长时间会对线材造成一定的损害。

7. 在合适的地方采用环形布线处理，可节省使用空间。

8. 采用更大更灵活的管道来布线(小于1.5英寸)，从设备到投影机，为将来升级做准备。

画面性能目标

1. 亮度

最小14FL英尺朗伯，这个大约是目前国际通过的电影放映标准。建议能够达到16FL或以上。

2. 对比度

a. 连续帧对比度的测量方法，≥2000:1 (最小值≥1200:1)，往往是投影机的标称亮度。

b. 帧内对比度，≥150:1，相当苛刻的测量方式，并不是所有投影机都能够实现。

3. 校正

对于显示设备上的所有输入端与观看模式。由于投影机对于不同输入端的设置都要单独存储，因此，当完成了一个输入端的调整之后，还需要对其他输入端进行深入的校正。

4. 灰阶过渡

调整整个IRE电平，而实际上一般投影机往往仅仅提供两端IRE的调整功能，可以通过外置的视频处理器来获得10-20段的IRE电平调整。

5. 色度统一性

图像中色度的差异性≤20%，这点往往对于投影幕幕料的均衡性要求较高。

6. 所有的调校与测量均要生成文件列表，方便后期查看

总结与需要留意之处

整体而言，这份来自2012年的CEDIA关于家庭影院视频系统设计方面的整体规范可以清晰地看到设计的重点在于打造一个能够真实再现导演拍摄与创作者意图的视频系统。尽管当中的许多具体要求是依据高清显示系统，但是对于视频系统设计而言，我们应该先满足高清视频显示的要求，再进一步实现对超高清与高动态范围显示的支持。从画面亮度与对比度方面的要求，基本上与DCI数字电影院的要求一致，而实际上我们在系统调校过程中，往往在亮度与对比度方面都会对整体系统有更高的要求。另外，在CEB-23规范之中，还特别强调房间灯光与装潢方面的要求。这点也是非常重要的，家庭影院投影系统并非是单独存在，而是融入于整个环境之中，想要画面维持足够的亮度、细节以及色彩还原，就一定要控制环境灯光并且避免屏幕四周的墙面、天花与地面对于画面的色染问题。同时CEB-23也有非常具体的投影机运行噪声与工作温度的要求，以及信号传输损耗与电源方面的细则。其中，在当时非常其前瞻性地指出HDMI长距离传输应该选择光电转换与加入信号增益的设备。而这些往往是一般用户甚至是定制安装从业人员在视频系统设计方面容易忽略的地方。

（未完待续）

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