SMT高磊:SMG 4K超高清转播系统在大型体育赛事制作中的实践与分享

2018-11-16 14:05:17 来源: DVBCN 热度:
2018年11月13~14日,第七届GFIC全球家庭互联网大会在上海隆重召开,本届大会以“+连接,再创新”为主题,共设12大主题论坛:GFIC全球家庭互联网领袖峰会、GFIC亚太CDN年会领袖峰会、4K超高清论坛、IPTV创新论坛、视频加速论坛、OTT领袖峰会、家庭大屏营销论坛、融合CDN论坛、跨境加速论坛、亚太物联网峰会、智慧家庭AIoT论坛、5G车联网论坛。
 
在13日下午举行的4K超高清论坛上,来自SMG旗下上海东方传媒技术有限公司转播部总监高磊做了题为《4K超高清转播系统在大型体育赛事制作中的实践与分享》的精彩演讲。
 
图为:上海东方传媒技术有限公司转播部总监高磊现场演讲
 
高磊曾经参加过北京奥运会、雅加达亚运会等多项国内外赛事的转播工作,转播部拥有国内最大规模的超高清转播车,团队在国内颇具影响力,在超高清和全景声制作当中有一定的建树。

一 .  SMG的超高清转播集群,3个大型4K转播系统

转播集群
 
S1系统,是在215年年底完成集成的16+8讯道四线基带4K转播系统,它拥有处理120路3G信号的切换台,矩阵是288乘288 3G信号的能力,信号转换是8路HDRC-4000,现场可以做5.1环绕声,远程可以做5.1.4的全景声制作,S1整个面积达到了90平方米,是亚洲最大的4K转播车。
 
   
S2系统是今年5月完成的全4K IP的超大型转播车,也是全国第一辆全4K IP转播车,它有32个4K讯道,切换台是192路 3G的处理能力,矩阵拥有288乘288路10G IP信号处理能力,格式转换是12路HDRC-4000的,现场也是5.1环绕声制作,远程做5.1.4全景声音频控制。
 
   
S3是28路4K IP的EFP系统,今年4月完成并投入了使用,切换台也是192 3G的,矩阵处理能力是144路IP 10G,变换也是HDRC-4000。

S1的转播车布局
 
S1是双制作区的4K转播车。中间的区域是第一制作区,分为导演区,有8个工位,后边是慢动作和整个包装的区域,可以达到7个工位。最上面的是技术区域,可以为24讯道调光和质量监控提供工位。
 
S1系统的第二制作区在图片的左边,这是导演区和包装区各有4个工位,上方是它的技术区。整个音频控制都是在最右边区域进行的,所以这辆车的整个面积是非常大的,在使用过程中灵活度很高。

4K IP转播系统的架构
 
4K IP架构感觉跟传统的系统图相比较为简单,4K IP让我们感觉整个系统连接非常清晰,它的整个核心就是6台40G的交换台,每三台为一组,一主一备,可以无缝的衔接,这三台里面有一台是做相互之间互联的,一台40G的交换台可以支持36个40G的处理能力,每个40G又有4个的10G处理能力,每一台有144G的处理能力,两台在一起就是288路,所以这一套系统有288路主备10G的处理能力。

SMG的4K之路
 
转播部在15年建造了第一辆4K转播车S1,在年底的跨年晚会中第一次使用了4K制作。在16年的10月ATP1000大师赛中首次用4K HDR进行制作。在17年5月亚冠联赛中首次用AOIP的方式,进行了音频远程控制制作全景声的实验。在去年十三届全运会中我们的开闭幕式和网球都运用了全景声的制作并进行展示,得到各方好评。
 
今年2月S1系统到了平昌冬奥会,它作为开幕式的备份系统,由于开幕式要进行4K制作。所以工程师在车上也进行了4K的各项演练和测试。4月我们跟广东台合作,进行了CTCC的4K HDR国际信号制作,这也是首次在系列赛中进行4K制作。今年9月SMT与体奥动力合作完成了18年赛季中超联赛的4K HDR国际信号制作。

二.大型体育赛事4K HDR的制作模式

4k的制作模式
 
现在形成了两种模式,一种就是HD与4K双区域制作模式,第二个就是4K下变换制作模式。在难度比较大的双区域制作里面,系统内部要同时走三种格式的信号。一个就是HD播出的1080 50i,第二个是108050P的,它是4K的原素材,4K都是用108050p的4个画面作为不同的组合来形成的,所以108050p是4K的一个原素材信号,最后就是4K的3840 2160P信号。

HD-4k双区域制作:中超联赛为例
 
 
这张图上白色就是中超焦点赛高清使用的单独机位,蓝色就是单独为4K准备的机位。在这里有两个红色的机位,就是我们中超通常的4号跟5号越位机,它跟4K是共用,在这个机器上面我就必须得出两路信号,一个是4K信号,一个是原来的2K信号。然后这里的特种机器也是共用的,它用上变换的方式得到4K信号。

4K下变换制作
  
4K双区制作摄像机的配置,整个摄像机配置和系统需求高磊做了详细的介绍。4K制作下变换信号的难度在哪里呢?主要是在信号转换方面,信号转换有多少,在高磊把它分为三大块。
   
第一块就是特殊机位的转换。第二个就是EVS的慢动作,虽然现在EVS最新的4K版已经出来了,但是并没有普及,所以通常用到的还是EVS的XT3;同时高磊透露了一个小窍门,在做EVS信号变换的时候,一定用1080/50P的信号来做,千万不要用50i的。因为它在上变换后颜色跟原生的4K信号配起来会很怪,若使用50P,如果最后调色调的好一点的话几乎是看不出的,所以在选EVS的时候用50P的,这是经过多次实验获得的最好方案。第三块是包装、赛事分析系统的上变换。
 
双区域制作和分区制作的优缺点。双区域制作明显要复杂,在分区制作下需要2块制作区域,4K下变换只需要1块制作区域。设备需求上分区制作需要10个100倍镜头、7台EVS,而4K只需要6个大倍率镜头、4台EVS。制作版本上分区制作需要4K两级切换、HD三级切换,切换台至少要有五级的处理能力。而4K变换只需要4K两级切换、HD一级切换就可以了,切换台只需有三级处理能力。在播出安全方面,分区制作有8路主备信号,4K下变换只需要4路下变换,交叉2选1就可以了。
 
那为什么转播部还是更倾向于使用双区制作呢?第一点高磊认为用双区制作在高清上面的图像质量肯定要比4K下变换好,如果下变换首先要把4K转换为2K,在动态范围和色域上面就有一个转变,转变后会变得有一些失真。下变换有很多不同品牌的设备,各种下变换的设备出来的风格颜色是不一样的,所以没有办法统一,在图像和质量上面肯定不可能跟HD原生的质量相比。
   
第二点,双制作互不干扰,2K跟4K的广告、包装、扫画是不一样的,使用双区就能将2K跟4K完全分开,但如果是做4K下变换的话,只能使用2K的广告和包装,因为2K的影响更大,4K的广告和扫画是进不去的,可能会影响广告商和出资方的权益。
   
第三点,安全播出上面。高磊提到因为4K的大型直播,大家在经验方面还是缺乏的,如果用4K下变换,一旦4K制作出现问题的话,就会影响了2K的安全播出,现在在IP上肯定2K是更重要,所以安全播出的整个目标还是以力保2K、再看4K。如今2K制作是非常成熟的技术,分区做4K就不会影响2K的安全播出。
   
第四点在制作这一块。因为4K的聚焦是比较困难的,这个对于摄像的要求就更加高,中超焦点赛4K制作的摄像是从全国各地调过来的顶尖摄像师,有着一定的4K经验。如果直接从4K到2K,一些普通的或者是不是特别有经验的摄像,会给出一些虚的镜头,高磊说这样就影响了2K质量,在2K上也会看到虚的镜头。
 
综合以上四点,SMG还是更加趋向于技术难度更高,但是会在各个方面更加有优势的分区制作。高磊希望能把优秀的4K成品传输到千家万户。

三.基于4K的传输和音频远程制作
 
 
4K国际信号主路用的哈雷编码传输方式,4K国际信号备路是用爱立信和海威逊编码,还有4K咪咕主路备路是用的当虹编码传输,还有SKY CLN和带虚拟的PGM信号的路径,用的是Fiber1234的信号。远程制作,把话筒全部布置好了以后,通过加嵌或光传方式,把所有的信号传输到后方的制作中心,在制作中心里进行制作,它控制前方所有话筒并进行配置。通过多次实验和多次使用,形成了两种产品,一个是按24CH-嵌入方式,用了4路视频信号,每个视频加嵌6路,共24路的方式。还有一个是使用光传形成36路的产品。

四.三维声的制作
 
主要是分为高中低三层,高层主要是抓现场效果的,使用了振膜式话筒,中间一层是5.1环绕声话筒,跟主机位放在一起的,跟用户的主视觉是完全相同,底这里架了12个416的话筒,主要是捕捉裁判,踢球或者是主教练的声音,这样会使三维声更加饱满。在中国足协杯第一轮北京国安和上港的比赛里面,他们在央视的APP用户端已经实现了耳机模拟三维声的播出。
   

总结:4K制作是势在必行
 
HDR和三维声将进一步靠近人眼和人耳的感官,到4K的时候是用5.1.4,这个更加有沉浸式临场感。
   
第二个就是通过IP传输,现在的网络将会越来越好,现在是50M压缩的4K传输,但是相信500M的压缩也会离我们越来越近,基于我们加强的一个移动宽带、魔百盒的大屏呈现,高码率的4K信号很快会走进千家万户。
   
第三个就是基于4K IP的协同转播制作系统将在体育赛事中扮演更为重要的角色,现在基本上所有的信号可以通过交换机进行大范围的设置配置和调取,比赛现场由转播车提供大屏、数据、VAR、分析、通讯系统将成为比赛和现场观众不可缺少的一部分。这些信号将完全通过转播的核心来为大家转播,所以它的重要性会越来越加强。
   
第四个就是远程制作和传输将进一步提升人的价值。高磊告诉大家,在上港和山东鲁能的比赛中,他们已经用远程传输控制了一部分的机器也得到了实验的成功,所以估计在明年会在远程视频和音频的统一远程制作上面会更加进步和努力,相信会给大家带来一个更好的体验。

责任编辑:王祎

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