大型活动全媒体直播实践与思考

甘肃省广电总台在2019 年第四届丝绸之 路(敦煌)国际文化博览会中,首次实现 了“电视公共信号、新媒体手机信号、4K LED 大屏”的全方位媒体直播,本文对 此次活动的整体转播方案进行了介绍,并 对多年来大型活动全媒体直播及本次4K LED 大屏转播工作中遇到的问题进行了重 点研究和探讨。

摘要

一 全媒体转播的目标

2019 年7 月30 日,由文化和旅游部、国家广播电视总局、中国贸促会与甘肃省人民政府联合主办的第四届丝绸之路(敦煌)国际文化博览会和第九届敦煌行·丝绸之路国际旅游节在甘肃省甘南州合作市隆重召开。

甘肃省广电总台结合多年大型节目全媒体直播经验,依托现有台内设备和资源,应用4K+5G 等新技术,依据总台“屏网一体、移动优先、多屏互动、同频共振”的媒体融合转播原则,制定了本次节会的全媒体转播目标:“一次采集,多元编辑,立体多渠道分发,整合资源完成电视、移动客户端、4K 大屏的全媒体直播”。其具体目标如下:

◆开幕式大会及文艺演出进行卫视频道高清电视现场直播;

◆新媒体客户端直播时,在原有高清电视公共信号的基础上,增加移动客户端观看兴趣点多机位同步直播,使手机观众能通过客户端自主选择观看自己感兴趣的内容;

◆为了更好地展现甘南草原优美的自然景观、浓郁的民族风情,采用4K HDR 技术进行开幕式文艺演出录制,同时将盛会的4K 信号送至位于市中心广场4K LED 大屏幕,供现场观众及游客观看。

二 全媒体转播方案介绍

本次大会主办地点的改变,会议环节的增多,以及全媒体转播形式的扩展,给承担此次转播任务的转播团队带来了极大的挑战。

首先,是本届文博会的举办地点由甘肃省敦煌市转到了甘肃省合作市,这里属于高海拔地区,海拔高度在3000 米以上,在缺氧环境下工作,团队要克服很大的困难。且新场馆建成不久,各项基础设施还不完善,各直播环节都需要细心测试,细化直播流程。其次,开幕式内容环节增多,从单一的会议转播改为主题会议和文艺演出两个环节,且时间间隔只有30 分钟,两个环节分别在会展中心和当周草原举行,且两个地点有20 分钟路程。这就需要启用多套转播系统,有限的转播人员要在短时间内完成转场。且当周草原文艺节目表演区,场地开阔,情况复杂,这给设备布线带来了极大的困难。


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最后,全媒体转播要求更加复杂,“一次采集,多元编辑,立体多渠道分发”,整合资源,在原有的电视、移动客户端转播的基础上,加入了4K大屏直播。这就使得转播系统更加复杂、系统分类更加多样、系统互联更加紧密、设备统筹更加精细。

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1. 摄像机系统

(1)机位设置

开幕式大会在会展中心举行,转播要求是要庄重地呈现会议各项议程,包括主持人、发言人等的精彩讲话,以及大会现场的展示。文艺演出是在当周草原举行,以甘肃各族人民喜迎八方来客表演的民族特色大型歌舞为主,一方面展示人文特色,另一方面要展示草原风情。

根据以上需求分析及播出安全需求,技术部门和导播团队进行了梳理和不断优化,全场共设置了34个机位。其中架设Sony 2580 高清摄像机共计20 台,Sony 580 高清摄像机5 台用于定点和微波移动机位,Sony 4300 4K 摄像机6 台,航拍机位共计3 台。

开幕式会场部分:CAM1~10 为主系统摄像机:CAM1、3 配备长焦镜头拍摄会场主席台发言席、主持席;CAM2 广角镜头拍摄会场大全景;CAM4、5 有线游机拍摄会场嘉宾观众;CAM6 广角镜头摇臂拍摄会场;CAM7、8 为有线游机用于新媒体展览馆采访报道;CAM9 为室外高点光端机机位,用于拍摄展馆外景色;CAM10 为场馆航拍机位。CAM11~CAM14 为备份系统摄像机:CAM11 配备长焦镜头兼顾拍摄主席台发言席、主持席;CAM12 广角镜头拍摄会议大全景;CAM13、14 有线游机拍摄会场嘉宾观众。

会场到草原通道部分:CAM1、2 为微波摄像机,用于拍摄通道两侧夹道欢迎嘉宾的甘肃特有少数民族喜庆欢腾的场面及采访出境。CAM3 为航拍机位。文艺演出草原部分:CAM1~11 为主系统摄像机:CAM1、3 配备长焦镜头拍摄草原文艺演出,演员特写画面;CAM2 广角镜头拍摄草原正面大全景;CAM4、5 有线游机拍摄草原看台嘉宾观众;CAM6 广角镜头摇臂拍摄演出正面;CAM7、8 在草原表演区两侧拍摄;CAM9、10 为微波机位,在草原表演区中间穿插拍摄;CAM11 为草原航拍机位。CAM12~17 为4K 系统摄像机:CAM12、13 拍摄草原文艺演出,演员正面画面;CAM14 广角镜头拍摄草原正面大全景;CAM15 有线游机拍摄草原看台嘉宾观众;CAM16 广角镜头摇臂拍摄演出背面全景;CAM17 为用单模光纤传输的超远距离4K 摄像机,在草原表演区侧面山上用于在远距离拍摄整个草原的大景。

(2)色彩统一性调整

首先,高清直播信号的颜色统一。由于参与制作的设备有很多,有讯道摄像机、ENG 微波摄像机、各类航拍设备、4K 下变换高清信号等源信号。要把这些信号统一划分为几个组,然后通过不同的交叉变换器,通过对不同组的参数调整,以达到最终高清画面的基本统一。

其次,4K 画面的统一调整,最主要就是HDSDR 上变换画面参数调整。在4K 转播车的信号中,有一路是HD SDR 的上变换信号,需要调整画面参数使该画面与原生4K 信号画面显示一致。经过多次调整,发现当外来信号源为Sony 摄像机拍摄信号时,上变换器中设置正确的分辨率、HDR 转换曲线、色域以及增益差等关键参数后,可与4K 讯道摄像机的色彩基本一致。但是当外来信号为航拍信号时,使用同一参数上变换后与其他信号色彩差异较大,即使更换航拍设备,也无法达到令人满意的效果。如果能有多台上变换器,针对不同类型设备设置不同参数可以达到相对理想的效果。

2. 直播系统

(1)转播系统介绍

为了安全、高效地完成本次节会的全媒体转播,甘肃广电总台共使用了4 套转播系统,其中A、B 系统为10 讯道高清转播车,C 系统为6 讯道箱载系统,D 系统为6 讯道4K 转播车;3 辆高清卫星传输车;3辆整备车。

A、C 两系统为主备系统,主要负责会议高清全媒体直播;B、D 两系统为主备系统,主要负责草原文艺演出全媒体高清直播。D 系统单独负责4K 直播。

(2)系统级联

为了最大限度满足全媒体制作中各系统之间各类信号的调用,需要将各个独立的子系统,连接为一个整体。这就需要将各个系统的视、音频信号,TALLY 控制信号,通话信号相连接,分别集中到A、B 主系统上,统一调度。

(3)信号传输

为了安全、高效地完成本次全媒体直播,信号传输方案的制定和实施,至关重要。经过多次测试,结合现场环境,制定了本次转播的传输方案,涵盖了卫星传输、有线光缆传输、网络传输以及最新的5G 传输方式。

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(4)全媒体双区制作区

本次节会转播为“一次采集,多元编辑”的全媒体制作形式,这就要求电视制作与新媒体客户端制作公用设备,资源共享,两者在内容上互为补充,形式上互联互通。

为了满足这两方面的制作需求,尽可能地使双方都能够有丰富的镜头可以调用,在A、B 两个转播车均设为双区制作。每个制作区域,需合理地调配,如机位、切换台面板、传输通道的调配,屏幕监看的划分,通话矩阵通路的分配,临时设备的搭建及摆放,加、解嵌外来通道的分配等都要有合理的统筹规划。


(5)延时播出系统

直播内容的安全在全媒体时代也是非常重要的一个环节,技术部门在播出前端加入了延时播出系统。在电视信号播出端,加入了可编辑的主、备延时播出服务器。内容审核人员在直播时,对问题画面,可以指令操作人员对画面进行替换,对声音可以进行剔除。手机客户端直播,采用硬件延时播的形式,一键替换。经过测算,为了双方的同步播出,此次全媒体直播延时2 分钟。

(6)短视频制作及发布

将节会的重要会议发布和精彩画面制作成短视频,第一时间在社交平台发布,也是全媒体转播时代的一大需求。为此,在现场搭建了短视频移动编辑系统,包括2 套实时存储中心和多套移动非编,多路直播信号汇聚到实时存储,新媒体编辑人员在出现感兴趣的画面后,可以快速调用素材进行剪辑,生成短视频格式,审核后第一时间在社交平台上发布。

3. 4K+5G+LED 大屏直播

(1)4K+5G 信号制作及传输系统

4K 超高清转播车,负责开幕式文艺演出的4K HDR信号采集与制作,4K 转播车制作输出3840×2160/50p的4×3G视音频信号,经由4K编码器进行编码后传输,信号通过网线送至5G 适配器CPE,再通过CPE以5G 信号接入移动公司5G 核心网,经过5G 核心网转发后再通过5G 信号送至广场大屏系统,再经过解码器输出后进入大屏播放器播放。同时,为保证传输安全,预备有1 条200M 有线宽带作为备份传输链路。

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(2)4K LED 大屏幕的参数选择

经过实地测量,并兼顾了观看效果、性价比、搭建时效性、市场租赁货源等,最终方案定为户外全彩屏体,宽高比16:9、分辨率满足4K 标准分辨率(3840×2160 像素)、P4.81 分辨率的大屏单元,屏体宽18.5 米,高10.4 米,面积192.4 平米。为了能够输出4K 分辨率的画面,目前市场上可以选择带有HDMI 2.0 接口的大屏播放器。

(3)4K 画面显示效果

目前市场上能提供的LED 大屏只是在分辨率上达到了4K 的分辨率,在动态范围和色域方面无法满足标准要求。为了显示效果,只能从制作端来进行参数调整,以终端LED 大屏的主观4K 展示效果作为判断的依据。测试时,分为4K+HLG+BT.2020/4K+S-LOG3+BT.2020/4K+SDR+BT.709 等组合方式。通过主观评测确定,能够兼顾LED 大屏4K 效果和4K录制最好的方案是4K+HLG LIVE+BT.2020。在多次测试时发现,由于LED 大屏是全彩高亮户外屏,在屏幕亮度调至最低的情况下,拍摄晴天的草原景色仍然显示画面过爆,为了保障展示效果,摄像机开负增益,加灰片,降低光圈,使LED 大屏亮度正常。

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(4)4K 编解码

目前的4K 编码技术普遍为H.265/HEVC(HighEfficiency Video Coding,高效率视频编码)。其相比与原来的编码技术有拥有更高的压缩率。在本次传输时,普遍码率小于60Mbps。


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三 全媒体转播的分享与思考

1. 全媒体直播时代,技术和艺术更加精密地融合

随着广电技术的飞速发展,新设备、新技术层出不穷,这就使得节目制作中技术的作用从支撑、保障的环节,扩展到引领、创造中去。在转播方案的策划之初,就要为栏目部门提供可使用的最新转播技术,拓展节目创意思路,使得节目部门在策划时能够充分了解技术目前的优势,从而更好地设计转播方案。使栏目部门了解新技术是第一步,如何使用好这些新技术是技术部门需要做的另一件事。最了解新技术和新设备的技术部门,应该将这些技术的特点、所需要的制作条件、如何能发挥这些技术的优势等和节目部门沟通清楚。比如说:在全媒体直播时,摄像人员需要保持有效镜头,方便移动客户端导播的使用;还有在4K 大屏直播时,根据4K 画面的特点,每一个镜头的时长要比常规用时长一些等等。

2. 众多功能系统调配和协同

大型活动的全媒体直播,往往要动用大量的设备和人员,比如这次活动,就动用了3 辆转播车,1 套EFP系统,3辆卫星车等系统设备,同时在各系统内部,又有各分功能系统的划分。为了完成转播目标,在转播方案设计时,要充分考虑到如何在有限的资源上,合理地调配完成各类需求。各功能系统之间在能够分得开的同时,能够级联起来,协同工作。

3. 4K LED 大屏幕的展示问题

超高清视频在大尺寸显示端显示,优势明显,因此LED 大屏在超高清视频的显示方面具有独特的优势。但是通过这次4K 的直播体验,发现有很多问题需要我们细致地去解决。

首先,制作端如何既能满足4K HDR 宽色域录制需求,又能兼顾在LED 大屏端SDR 窄色域的直播效果显示问题。这个问题,可能会随着高端LED 显示设备的普及而得到改善,但现阶段面临的这些问题,还要通过测试进一步仔细研究解决方案。这就是目前制作端妥协的一个结果,在现阶段超高清和高清混合制作的时代,以哪方面为主,是4K 效果为主,还是下变换高清直播为主,抑或是LED 大屏显示为主,将是制作端画面参数调整的前提原则。

其次,是环绕声的问题。为了进一步提高观众的临场体验感,就必须考虑声音的问题。在现阶段广电制作端环绕声,并可以加嵌到最终的输出信号中。在传输过程中,传输设备不会将这些声音进行过滤、处理。但是到了接收端,有没有能力将这些环绕声通道解嵌出来,也是我们需要考虑的问题。有些4K 解码设备是有独立的环绕声输出通道的,有些设备只有加嵌的视频信号输出。这个时候,就需要考虑另外增加一些分配设备、解嵌设备。另一个方案是,音频信号独立传输,但是这又牵扯到在接收端视、音频信号延时的问题。这也是我们将来需要面对的问题。

4. 5G 网络传输在4K 超高清时代的应用

5G 网络的优势明显,特别是高带宽、低时延等特点,但是和超高清视频现场制作和转播方面到底应该怎么应用?通过这次直播活动,可以发现随着4K 视频的编解码技术的发展,在传输带宽的需求方面,其实和原来高清时代的需求没有特别大的变化。在目前5G 网络还没有大规模覆盖的时期,可以通过有线宽带的传输来实现4K 视频信号的定点现场直播。随着5G 网络普及,发展的方向应侧重为超高清视频的移动传输,还有IP 化远程超高清视频制作方面。

四 结束语

利用包括4K+5G 技术的“高清电视、移动客户端、4K LED 大屏”全媒体直播形式在甘肃省内尚属首次,发现了很多问题,也积累了许多经验。这种形式的直播,在未来转播中或将成为一种常态。我们希望能够通过这些经验分享,为今后国内这种多元化、全方位直播贡献自己的力量。

转载请注明来源:《现代电视技术》 作者:甘肃省广播电视总台 吴昊