体验极致8K,触目可及的精彩冬奥幕后解析
“精彩冬奥 8K看奥运”
1月24日,中央广播电视总台CCTV-8K超高清频道开播
正式拉开8K观影时代的序章
二十四节气倒计时、五环“破冰”而出
“一叶知秋”点燃主火炬……
北京冬奥会开幕式亮点连连刷屏
让人意犹未尽
闭幕式的“双奥”瞬间的精彩呈现
又再度让鸟巢成为全世界焦点
冬奥的激情活力,冰雪运动之美
通过8K超高清沉浸式体验传递给大众
呈现丰富多彩的奥运盛宴,令人惊艳
视觉体验的突破,离不开转播技术制作工艺的革新。超高清8K提升了分辨率、亮度、色彩、帧率、色深、声道、采样率等各项视音频指标,同时给拍摄、传输、制作、分发各个环节都带来成倍的复杂度提升。在总台“十四五”技术发展规划超清化、移动化、智能化的技术方向指导下,成都索贝数码科技股份有限公司(以下简称”索贝”)凭借多年在媒体处理领域的沉淀的技术和经验,积极参与推进超高清制播工艺发展,通过系列符合业内标准的国产化的录制、剪辑、播出等超高清设备的产品落地,全面应用于总台冬奥赛事转播,打通基于8K JPEG XS编码的采集、编辑、播出全域流程。让全国观众能更贴近赛场,了解冰雪赛事盛况。
全IP化超高清收录首个OBS全IP化交接
北京冬奥会是奥运史上首次实现8K视频技术直播和重要体育赛事转播的奥运盛会,在国家体育场(鸟巢)、首都体育馆、国家速滑馆、首钢滑雪大跳台等赛区均部署8K超高清赛事信号制作设备,针对开闭幕式、花样滑冰、短道速滑、速度滑冰、单板滑雪、滑雪大跳台等多类型赛事进行8K赛事信号制作或直播。
北京冬奥8K超高清赛事转播
相较于传统转播,8K赛事公共信号的制作和传输,意味着更大带宽和传输稳定性要求,SDI串型数字接口传输难以满足高带宽跨区域需求,通过将视频信号无压缩或者浅压缩后全IP化成为趋势。针对OBS提供的4K赛事信号、8K赛事信号,以及总台自己搭建的单边拍摄系统,采用全IP化方式进行接驳,保证信号的稳定可靠传输以及录制,用于赛事直播和后期制作。
值得一提的是,为了带来更为逼真的现场体验,本次赛事信号音频规范标准为5.1.4三维声,但是各个场馆的音频组织方式不完全一致,IP化视音频分离传输的特性给音频分组解组以及复用带来极大便利,在4K/8K收录服务器侧,按需将分散在不同IP流通道中的“超高清视频”“5.1音频轨”“.4音频轨”“立体声轨”“国际/国内评论声(解说)轨”等有机整合统一,既保留了赛事信号内容中的音频完备性,又为后期制作提供统一的音频监听和混音方案,大大降低了节目制作复杂度。
UHD 全IP化收录
8K JPEG XS编码 从信号域到制作域的延伸
面对8K超高清成倍增长的音视频数据量,首要解决的是视音频编解码问题,一方面需要平衡信号传输处理的时延与编码复杂度,同时还需要兼顾后期视频质量、制作存储带宽、计算机总线性能等诸多因素。通过对JPEG XS编解码原理的深度解构,综合本土化的开拓优化,利用其低延迟、高画质、支持并行计算和部分解码的特性,使得JPEG XS在广播电视工艺生产的多个应用场景中具有显著的优势,实现从信号制作、到文件化录制、后期剪辑,再到文件化播出全域覆盖。
在本届冬奥会转播过程中,JPEG XS编码的IP流信号直接传回IBC,由SMPTE2110-22收录服务器完成信号的录制,超高清信号无需再次编码直接封装落地成用于编辑的文件,进一步提升信号收录服务器的集约性,单台收录服务器达到具备两通道双编码采集或者单通道三编码采集能力;同样,在节目制作环节,对于部分赛事画面多次编码直接用于播出,既保证节目制作过程渲染打包效率,同时又降低多次迭代编码带来的画质损耗。
8K JPEG XS端到端编解码
8K超高清全域制作 降低节目制作复杂度
对于8K超高清节目制作,色彩、亮度以及画质等是极为重要的。传统工艺通常采用多个制作工具完成不同工序的创意,导致视频画面多次迭代。冬奥期间,基于CMG媒体云的总台全媒体网络制播系统8K节目制作,通过采用时间线全兼容的编辑工具体系解决剪辑、校色、配音、混音等制作工序,节省交互时间、提升画面质量、提高生产效率并有效降低系统复杂度。
基于8K JPEG XS分层编码的节目剪辑,让超高清节目制作实时层数达到5轨以上;基于Nature系统感知均匀色彩空间和分区曝光,快速解决HDR/SDR一阶、二阶常见色调、对比度、饱和度等画面问题,快速创意。
此外,在节目制作过程中,充分考虑赛事集锦和回看节目制作时效性。一方面,通过收录、编辑工具耦合联动,实现赛事录制过程中即可进行节目制作,减少等待时间;同时利用CMG媒体云跨域同步特性,将IBC收录的8K素材实时同步至总台光华路体育制作区,前后并行协同制作,后方审核送播,提升8K节目制作效率。
8K超高清分片集群渲染 提升节目生成效率
8K超高清节目制作,超实时渲染打包同样是关键。节目制作人员早已习惯单机算力提升带来的超实时节目合成红利,海量8K数据依然是难题。利用JPEG XS低计算量、可并行的特性,压缩数据在CPU无需解码,通过PCI-E总线上传至可并行计算的GPU,GPU并行化解码和渲染,使得编辑和渲染系统算力分配大幅改善,实现后期编辑和渲染性能提升。
通过VIDA分布式渲染引擎实现CPU+GPU分片并行渲染,同时辅以VIDA GRID分布式媒体存储秒级拼接技术,可实现8K节目按照渲染服务器的线性增长渲染打包,大大缩短节目合成时间,便于节目审片等后续流程的使用。
8K VIDA/VIDA GRID分布式集群渲染
8K多平台节目送播
8K节目的制作,同时需要兼顾不同的媒体平台制作不同编码的赛事集锦和宣传片。面向CCTV8K频道,通过台标准送播流程实现JPEG XS 2Gbps 的制作格式的送播,单个成品文件送播让交互流程更加清爽;面向8K央视专区等新媒体平台,通过多媒体稿发布平台,一键转码成H.265 或AVS3格式8K视频快速发布。
8K成品节目送播
8K云归档
此次超高清赛事公共信号及赛区外拍素材,虽然都是在IBC节点完成录制或上载,通过CMG媒体云可按需共享传送至总台光华路体育办公区,这为远程归档带来便利,通过归档软件,可以在IBC,也可以在光华路办公区,对超高清赛事素材进行整理挑选、适配赛事场记(场记信息一次分析著录,不同幅面分辨率素材共同使用)以及元数据的二次著录,并一键提交媒资系统。超高清赛事素材跨域云归档,首次实现了T+1素材媒资存贮,便于高效的全台共享使用。
UHD云归档
据悉,本届冬奥赛事期间,总台、NHK和OBS合作将完成超过90个时段的8K超高清转播。当前,索贝参与的CMG媒体云项目,在云边端架构的加持下多址协同生产,已经顺利完成超过260多个小时的赛事信号录制,以及近60个小时8K赛事集锦制作,并顺利在CCTV-8K频道、8K央视专区同步播出。
从标清、到高清,再到4K超高清、8K超高清,北京冬奥会8K技术转播开创新纪元。科技不断在革新,大众的视觉体验在不断升级。未来,索贝将在超清化、智能化、移动化之路上不断前行,践行“以技术为媒介赋能,以呈现为创意赋能,让精彩无处不在”使命,为赛事转播继续贡献索贝力量。 (信息来源:成都索贝数码科技股份有限公司)