超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)在大型體育賽事直播中的應(yīng)用

王 琨，王 虎

（濟(jì)南廣播電視臺(tái)，山東 濟(jì)南 250014）

0 引言

在超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)尚未出現(xiàn)之前，大型體育賽事的直播品質(zhì)一般，卡頓、畫(huà)質(zhì)不清晰等問(wèn)題頻發(fā)，一定程度上影響了體育賽事的觀看效果。隨著超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，針對(duì)大型體育賽事的直播，不僅卡頓現(xiàn)象得到了有效改善，且畫(huà)質(zhì)更為清晰，極大地提高了受眾的觀賽體驗(yàn)，因而在廣播電視行業(yè)迅速普及開(kāi)來(lái)。對(duì)于上述情況，為進(jìn)一步規(guī)范超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)的應(yīng)用，國(guó)家廣播電視總局發(fā)布了多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件，如《4K 超高清晰度電視節(jié)目錄制規(guī)范》以及《4K 超高清晰度電視節(jié)目文件格式規(guī)范》等，對(duì)超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)的應(yīng)用條件、具體要求做出了細(xì)致規(guī)定。本文分析超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)在大型體育賽事直播中的應(yīng)用條件，探討在直播場(chǎng)合應(yīng)用該技術(shù)的相關(guān)要點(diǎn)，通過(guò)真實(shí)案例闡述超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

1 大型體育賽事直播中應(yīng)用超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)的條件

當(dāng)前，電視廣播技術(shù)的不斷發(fā)展使得受眾對(duì)于大型體育賽事的直播產(chǎn)生更高期待。為進(jìn)一步優(yōu)化受眾的賽事觀看體驗(yàn)，有關(guān)單位在承接大型體育賽事的直播和制作任務(wù)時(shí)，應(yīng)在高速穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)、各類(lèi)設(shè)備支持的前提下，充分利用、高效融合多種技術(shù)，如5G、4K、虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）以及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，AR）等，遵循大帶寬、低時(shí)延以及多視角等技術(shù)要求。一方面，超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)的應(yīng)用需要相關(guān)軟件、硬件的支持。以攝像機(jī)為例，為了提高信號(hào)傳輸?shù)那逦?，高清轉(zhuǎn)播技術(shù)支持下的體育賽事直播使用的是4K 超高清視頻傳輸攝像機(jī)，為了確保編碼與解碼的順利完成，使用的是高效視頻編碼器。另一方面，超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)的應(yīng)用需要穩(wěn)定高速的網(wǎng)絡(luò)寬帶。得益于5G 的發(fā)展，體育賽事直播使用的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)速快且穩(wěn)定，可以為超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)的應(yīng)用提供良好網(wǎng)絡(luò)環(huán)境[1]。

2 大型體育賽事直播中超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 加強(qiáng)光圈控制

一般情況下，大部分地區(qū)體育館多為露天式設(shè)計(jì)，諸多體育賽事多在白天舉行，所以日間直播體育賽事的場(chǎng)景較為常見(jiàn)。受日間太陽(yáng)光照的影響，體育場(chǎng)館內(nèi)部可能存在陰暗區(qū)域，且這些區(qū)域的陰暗對(duì)比度較大，而比賽鏡頭拍攝的轉(zhuǎn)向速度又較快，這就容易導(dǎo)致工作人員在處理光線變化較大鏡頭時(shí)略顯手忙腳亂，不能及時(shí)對(duì)光圈的亮暗值進(jìn)行調(diào)整與控制，這必然會(huì)影響體育賽事直播畫(huà)質(zhì)的色彩、飽和度以及清晰度等。因此，在光線較為復(fù)雜的情況下，為提高超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)的應(yīng)用效果，相關(guān)工作人員需要重視對(duì)光圈的控制，要能夠熟練掌握遠(yuǎn)程控制面板（Remote Control Panel，RCP）的基本操作，加強(qiáng)自身的應(yīng)變能力，總結(jié)并積累光圈控制經(jīng)驗(yàn)，以便在直播過(guò)程中依據(jù)顯示畫(huà)面的變化及時(shí)做出正確的應(yīng)對(duì)，順利完成直播操作任務(wù)。

2.2 做好信號(hào)測(cè)試

在大型體育賽事開(kāi)始之前，為確保直播工作萬(wàn)無(wú)一失，工作人員需要在比賽開(kāi)始前至少1 h 按照導(dǎo)播提出的相關(guān)要求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)位號(hào)進(jìn)行布設(shè)與調(diào)整，隨后還需要進(jìn)行信號(hào)光纜的測(cè)試，完成車(chē)位光纜的插拔。如果在這一過(guò)程中發(fā)現(xiàn)信號(hào)異常，工作人員務(wù)必及時(shí)查驗(yàn)轉(zhuǎn)播車(chē)光纜的公、母頭，并再次檢測(cè)光纜信號(hào)的傳輸狀況。如果信號(hào)異常問(wèn)題仍然存在，需要立刻切換至備用光纜信號(hào)，避免影響后續(xù)體育賽事的直播[2]。

2.3 考慮風(fēng)噪因素

室外風(fēng)噪是大型體育賽事超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)應(yīng)用需要考慮的重點(diǎn)因素之一。室外風(fēng)噪會(huì)對(duì)直播人員話筒的使用產(chǎn)生一定干擾，致使直播人員說(shuō)話時(shí)話筒出現(xiàn)雜音，從而影響觀眾聽(tīng)覺(jué)質(zhì)感。為此，賽事直播中每個(gè)話筒都需要統(tǒng)一安裝“豬籠”這一特殊配置，以此降低風(fēng)噪產(chǎn)生的負(fù)面影響。風(fēng)噪的存在還可能影響信號(hào)的傳輸速度以及傳輸質(zhì)量，如致使賽事直播時(shí)導(dǎo)播指令接入解說(shuō)耳返的時(shí)間延遲，這可能降低導(dǎo)播與直播解說(shuō)員之間的溝通效率。為了規(guī)避風(fēng)噪因素的干擾，技術(shù)人員可以利用話筒接入調(diào)音臺(tái)單路的方式嵌入解說(shuō)耳返，以確保導(dǎo)播及直播解說(shuō)員之間的溝通順暢，避免出現(xiàn)導(dǎo)播指令下達(dá)延遲的問(wèn)題。

2.4 了解推流鏈路

在信號(hào)傳輸工作中，特別是在傳輸前期，各部門(mén)之間的溝通交流十分重要。工作人員需要全面掌握體育賽事直播設(shè)備數(shù)量、推流具體鏈路數(shù)及方式等具體情況。如果推流涉及的平臺(tái)數(shù)量較多，在體育賽事開(kāi)始之前，相關(guān)人員就必須做好技術(shù)對(duì)接工作。相關(guān)人員還需要依據(jù)體育賽事直播要求，提前對(duì)各種推流設(shè)備進(jìn)行布設(shè)和檢測(cè)，應(yīng)配置主、備兩條通信鏈路，以避免直播故障[3]。

2.5 做好慢動(dòng)制作

體育賽事開(kāi)始之前，工作人員需要全面了解日程安排、比賽規(guī)則等，還需要知曉同類(lèi)比賽的直播鏡頭的制作要求。為了順利完成慢動(dòng)作的制作任務(wù)，工作人員應(yīng)熟知比賽的具體流程，這樣才能準(zhǔn)確記錄并回放比賽中較為精彩的鏡頭畫(huà)面。

3 超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)在大型體育賽事直播中的應(yīng)用案例

3.1 應(yīng)用背景

某年，舉重錦標(biāo)賽以及奧運(yùn)會(huì)舉重項(xiàng)目資格賽在某省市準(zhǔn)時(shí)開(kāi)幕。此次體育賽事規(guī)模較大、級(jí)別較高，比賽采用了全程直播的方式。為了順利完成該賽事的整體制作以及直播任務(wù)，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)播的廣播電視臺(tái)在直播過(guò)程中采用了超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)，使用了4K網(wǎng)際互連協(xié)議（Internet Protocol，IP）高動(dòng)態(tài)范圍（High Dynamic Range，HDR）超高清電視轉(zhuǎn)播車(chē)[4]。

3.2 機(jī)位布設(shè)

此次賽事使用的4K IP HDR 超高清電視轉(zhuǎn)播車(chē)，其制作系統(tǒng)可以兼顧4K 高端制作以及常規(guī)高清制作兩項(xiàng)功能，可以實(shí)現(xiàn)4K 信號(hào)與高清信號(hào)的同步輸出，能夠同時(shí)完成標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍（Standard Dynamic Range，SDR）與HDR兩種信號(hào)的制作任務(wù)。該轉(zhuǎn)播車(chē)具有較強(qiáng)的獨(dú)立雙節(jié)目同播制作功能，在國(guó)內(nèi)屬于功能較全面、技術(shù)較先進(jìn)的轉(zhuǎn)播系統(tǒng)。

比賽開(kāi)始之前，技術(shù)人員對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行調(diào)整與測(cè)試，增加了3 個(gè)攝像機(jī)訊道，其中包括一個(gè)布設(shè)在舉重臺(tái)下的仰拍遙控?cái)z影機(jī)，并增設(shè)了一個(gè)吊頂攝像機(jī)，二者均擁有12 通道慢動(dòng)作回放功能。為保證此次舉重比賽直播順利，滿足比賽的轉(zhuǎn)播要求，技術(shù)人員對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，如切換臺(tái)被設(shè)置成分層級(jí)切換，這樣可以生成兩版播出信號(hào)，滿足SDR 信號(hào)與HDR 信號(hào)同步切換的要求。

3.3 信號(hào)傳輸

此次體育賽事直播選用的是4K 信號(hào)與高清信號(hào)同步輸出的直播方式，直播信號(hào)傳輸穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)速度較快，賽事直播全程無(wú)卡頓以及畫(huà)質(zhì)不清晰等問(wèn)題，各平臺(tái)直播推流需要4 臺(tái)編碼器的同時(shí)運(yùn)行。直播過(guò)程中，廣播電視臺(tái)通過(guò)實(shí)時(shí)消息傳輸協(xié)議（Real Time Messaging Protocol，RTMP）方式與其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行推流。另外，整個(gè)賽事直播過(guò)程的視頻短片插播也需要使用1 臺(tái)Vmix 視頻播放軟、硬件板卡輸出電腦[5]。

3.4 傳聲器布設(shè)

此次比賽收聲話筒的布設(shè)面積僅占體育場(chǎng)館的一半，收聲設(shè)備包括Micl，主要架設(shè)在Cam1 與Cam2 之間的中心位置。話筒為Sennheiser MKH 418-S 通用版的M-S 立體聲槍式。該話筒的聲音傳播清晰且具有一定的空間環(huán)繞感，可以同時(shí)拾取到現(xiàn)場(chǎng)沉浸聲上層空間環(huán)境觀效聲以及觀眾的加油聲等。此外，體育場(chǎng)內(nèi)布設(shè)了5 臺(tái)攝像機(jī)，每臺(tái)攝像機(jī)上面均架設(shè)有Sennheiser MKH 416-P48 型話筒5 支，目的在于拾取運(yùn)動(dòng)員休息區(qū)及同隊(duì)伍人員的加油打氣聲，其中5 支話筒還兼顧運(yùn)動(dòng)員進(jìn)場(chǎng)聲音的拾取。因?yàn)楸荣悓儆诂F(xiàn)場(chǎng)直播，所以解說(shuō)員使用的話筒為SHURE 耳麥?zhǔn)皆捦瞇6]。

3.5 其他應(yīng)用

此次體育賽事的直播采用了超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)，且取得了較好的效果，體育賽事全過(guò)程直播非常成功。超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)在此次直播的應(yīng)用還包括其他方面。其一，慢動(dòng)作制作。此次比賽現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)安裝的攝像機(jī)均具有慢動(dòng)作回放功能，尤其是新增設(shè)的兩個(gè)攝像機(jī)訊道，在舉重臺(tái)下方的仰拍遙控?cái)z像機(jī)可以將運(yùn)動(dòng)員舉重時(shí)的表情進(jìn)行慢動(dòng)作回放，吊頂攝像機(jī)可以將運(yùn)動(dòng)員舉重時(shí)的肢體動(dòng)作進(jìn)行慢動(dòng)回放。其二，字幕及掃畫(huà)制作。針對(duì)字幕的制作，導(dǎo)攝團(tuán)隊(duì)技術(shù)人員為此次比賽的直播專門(mén)提供了TGA（Tagged Graphics）序列字幕動(dòng)畫(huà)，降低了字幕的制作難度。對(duì)于掃畫(huà)的制作，工作人員則需要將無(wú)損壓縮的位圖圖形格式（Portable Network Graphics，PNG）動(dòng)畫(huà)序列導(dǎo)入至大型視頻切換臺(tái)幀當(dāng)中，以此完成掃畫(huà)的制作任務(wù)。其三，對(duì)于切換臺(tái)的設(shè)置，工作人員需要了解切換臺(tái)的各宏命令設(shè)計(jì)功能，以便根據(jù)PGN 序列完成掃畫(huà)的制作，同時(shí)檢查字幕動(dòng)畫(huà)TGA 序列轉(zhuǎn)換后能否使用。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，受信息技術(shù)的影響，廣播電視行業(yè)步入了發(fā)展的快車(chē)道，尤其是在體育賽事的直播方面，超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)的應(yīng)用可以為受眾呈現(xiàn)更為清晰及真切的觀看效果，讓受眾如臨現(xiàn)場(chǎng)觀看般實(shí)時(shí)了解比賽近況。隨著受眾對(duì)于體育賽事關(guān)注度的逐漸提高，超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)也已被廣泛應(yīng)用于大型體育賽事的直播中。但超高清轉(zhuǎn)播技術(shù)屬于比較先進(jìn)的新型技術(shù)，其實(shí)際應(yīng)用需要各方面的支持，如5G 網(wǎng)絡(luò)、各機(jī)械設(shè)備與技術(shù)以及專業(yè)化技術(shù)人才等，有必要就具體的應(yīng)用情況做深入探討，以更好地發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)、優(yōu)化體育賽事轉(zhuǎn)播品質(zhì)，為廣大受眾提供更優(yōu)質(zhì)的收視服務(wù)。