成都大运会开幕式转播系统简介.pdf

关键词成都大运会 开幕式 公共信号制作 4K IP 系统 摄像机基站前置成都大运会开幕式转播系统简介 作者 中央广播电视总台杨悦摘要第 31 届世界大学生夏季运动会开幕式公共信号制作，由中央广播电视总台 4K/8K 超高清转播系统 A5 转播车提供技术运行支持。本文对此次大运会开幕式转播系统进行介绍和分享。第 31 届世界大学生夏季运动会于 2023 年 7 月28 日 至 8 月 8日在成都举行。中央广播电视总台承担了本次盛会的开闭幕 式、体 操、田径等多个项目的超高清 4K公共信号制作任务，本次运动盛会最为引人瞩目的开幕式环节，受到社会各界的高度关注。为了能更好地将本次运动会盛况呈献给广大电视机前观众，总台派出 UHD-A5 转播车，以超高清 4K-HDR 形式制作节目信号。本届大运会开幕式设置在成都龙泉驿区东安湖体育场内，A5 转播车于 7月 13 日抵达现场，共使用三天时间完成转播系统搭建、全链路系统测试、全机位白平衡调整及相关调试、测试工作，最终在7月27日前顺利完成4次带机彩排，28 日当天圆满完成开幕式转播任务。一 转播系统介绍 1.机位配置本次转播共设 32 个机位，其中 31 个机位信号接入转播车系统参与节目信号制作，单独设立一个全景安全机位，与转播系统不同链路回传，作为全系统备份。机位图如图 1 所示。在系统内 31 个机位中，包含 19 个有线讯道，1开幕式机位图成都大运会Advanced Television Engineering特约专题INDUSTRY TOPICS053以及 12 路外来信号；12 路讯道摄像机中，1 号机搭配广角位于主席台侧顶层看台，拍摄开幕式大全景画面；2、7、8、9 这 4 个机位分别搭配 125 倍和 80 倍长焦镜头，从不同角度拍摄运动员代表团入场、旗手挥旗以及场内演出的近景画面；10 号机位于主席台正下方一层，搭配广角镜头拍摄演出的小全景；11 号机位于 10 号机右侧；14 号机是位于体育馆左侧舞台前的游机，负责拍摄在侧面舞台上表演的演员相关镜头；15 号机位于舞台右侧观众席上方；25 号机位于主席台左侧看台最上方，同样配置广角镜头，为一个侧面大全机位；24 号机搭配 40 倍长焦，位于场馆外南侧二层观众走廊，正对着场馆外的火炬塔，负责固定拍摄火炬塔顶端点火前后的特写镜头。所有讯道摄像机均采用摄像机光缆直接铺设到位方式进行铺设，铺设光缆总长度近 10 公里；本次转播由于涉及时政转播，共设置了6个机位负责拍摄时政相关内容，分别是 CAM36 和 CAM1617。6 个机位互为备份，保障时政相关镜头安全，饱满。12 路外来信号按照 43G 或 12G 格式的基带信号接进系统内的 SDI-IP 网关板卡参与节目制作。具体机位如表 2 所示。为了丰富画面，增加镜头的多样性，本次转播使用了丰富的特种机位。主席台左右两侧各有一套摇臂，12 号机为一套 45 尺伸缩摇臂，主要负责拍摄北侧表演区的演员，13 号机为一套 10 米普通摇臂；主席台正前方设置一套升降塔拍摄系统，拍摄相关时政内容；场地上空设置了一套飞猫索道摄像系统；马道上安装了一台 4K 微型遥控摄像机作为吊顶机位，其操作工位设置在了转播车上。场馆外使用直升机航拍拍摄东安湖、主体育场以及火炬塔的傍晚夕阳下、入夜亮灯后以及燃放烟花时的精美外景；直升机航拍通过微波传输，为了保证回传信号的流畅、稳定，本次共设置两个微波接收点接收航拍信号，两个接收点再经过光缆将航拍信号回传转播车，转播系统利用外来信号网关板卡接入转播车，最终经过转播车内微波工程师专人负责监看两路信号质量，并利用工位上的切换面板选择画面信号质量更优的航拍信号参与节目制作。本次转播共有 5 个 RF 机位，其中两套斯坦尼康摄像机 CAM21、CAM22 和两套无线微波摄像机CAM19、CAM20 作为场内游机使用，CAM26 在火炬塔附近负责拍摄体育场外火炬点燃，均通过微波信号传至微波基站，再由光传传至车尾转成 SDI 信号接入转播车。同时，5 个无线机位及飞猫摄像机的 RCP控制信号也通过 IP 的方式传回转播车内，由转播车技术人员与车上的讯道摄像机画面进行对比后，统一CCU 号CAM 号寻像器镜头三脚架CCU1CAM1座机大寻广角V20CCU2CAM2座机大寻125XV90CCU3CAM3座机大寻广角V20CCU5CAM4座机大寻广角V20CCU4CAM5座机大寻标头V20CCU6CAM6升降塔标头V20CCU7CAM7座机大寻125XV90CCU8CAM8座机大寻80XV90CCU9CAM9座机大寻80XV90CCU10CAM10座机大寻广角V90CCU11CAM11座机大寻标头V90CCU12CAM12伸缩摇臂广角V20CCU13CAM13摇臂广角V20CCU14CAM14座机小寻广角V20CCU15CAM15座机小寻广角V20CCU16CAM16座机大寻125XV90CCU17CAM17座机大寻125XV90CCU18CAM24座机大寻40XV25CCU19CAM25座机大寻广角V20表1讯道机位配置2转播车主制作区第一排表2外来机位配置系统号机位号信号类型信号格式EXT1CAM18飞猫4x3GEXT2CAM19RF4x3GEXT3CAM20RF4x3GEXT4CAM21RF 斯坦4x3GEXT5CAM22RF 斯坦4x3GEXT7CAM26RF4x3G EXT8CAM27-1航拍4x3GEXT9CAM27-2航拍4x3GEXT10CAM27航拍切换后IPEXT21CAM28IBC 回传景观机位12GEXT22CAM29IBC 回传景观机位12GEXT23CAM30IBC 回传景观机位12GEXT24CAM31IBC 回传景观机位12GEXT254K SPAREIBC 回传备份12GEXT26CAM234K 遥控微型12G特约专题INDUSTRY TOPICS054做无线机位的参数调整和色彩调整。在微波频率方面，使用射频功分设备，减少了接收端天线数量和光缆数量，几个 RF 机位分别使用 2GHz、7GHz 频率进行传输，其中主用 2GHz，如遇到信号不稳定情况则切换到 7GHz 频段，保证微波信号稳定传输。EXT21EXT25 为 从 IBC 回 传 的 4 个 景 观 机位及一路预留的备份通路。这 4 个景观机位CAM28CAM31 分 别 是 成 都 著 名 地 标 建 筑 或 景观金融城天府双子塔、千年水利都江堰、龙泉山丹景台和主场馆所处的东安湖畔。2.对外信号交互如表 3 所示，转播车共向外送出 22 路信号，信号囊括 4K-HDR、HD-SDR、43G-SDI、12G-SDI；其中提供给卫星车一主一备两路 43G 的 4K PGM信号，同时提供给主控一主一备两路 12G 的 4K PGM信号，用于本次开幕式 4K-HDR 信号分发使用。转播车输出的 43G 信号与 12G 信号由切换台输出的PGM 分别通过格式为 43G 和 12G 的网关板卡进行IP 到基带的转换，均加嵌相同声音源。作为本次开幕式的主转播商，由于可能存在不支持 4K-HDR 信号接收的国家和地区，因此转播车还提供给主控两路 1080 50i 的高清 PGM 主备信号，信号经过光缆回传 IBC，该信号用于高清-SDR 信号分发使用，信号由网关板卡将 4K PGM IP 流进行下变换和色域转换，并加嵌 8 声道声音流后输出高清PGM 基带信号。由于本次开幕式涉及时政直播，因此除了 PGM信号，转播车还同时将两个拍摄领导人的时政机位的4K 信号和高清信号及一路高清的选切信号经过主控光缆回传北京，进台内保密节点收录。作为国际性赛事开幕式的公共信号制作，现场评论席自然不能少，因此我们还给中文、英文评论席各一路高清 PGM 监看，以便于评论员能掌握现场直播进程。由于本次火炬点火仪式形式特殊，点火仪式最终采用 31 位火炬手在赛场中央点燃圣火盘，圣火盘旋转上升，射出的烟火一路传递，最终点燃体育场外的火炬塔。由于火炬塔位于体育场外，为了保证全场观众能够欣赏到火炬点燃瞬间的画面，经过与开幕式导演组的反复沟通协调，最终转播车提供了主、备 PGM 和两路 CAM24 的信号给现场，CAM24 为在体育馆外拍摄火炬塔点火的机位。由于该机位信号的重要性，因此我们将 CAM24 的输出通路设计为纯基带通路，通过从 CAM24 的 CCU 直出的 12G-SDI 的 4K 信号跳线到基带 4K-高清交叉变换板卡进行下变换，再通过末级链路的视分板卡将 CAM24 下转换后的高清信号分为两路直接输出到车尾接口板给到现场，最终 CAM24 拍摄的画面呈现在场馆舞台中央升起的屏幕上，观众虽然身处场内也能够同时观看到场外点燃火炬的震撼场景。同时转播车还向负责场馆内大屏的技术团队提供了两路12G 的 4K PGM 主备信号。3主体育场内屏幕展示火炬塔点燃表3转播车输出信号表信号目的信号输出接口信号格式信号内容主卫星车TX1-14x3G4K PGM 主TX2-14x3G4K PGM 备主控8K PGM112G4K PGM 主8K PGM212G4K PGM 备TX1 HD-11080iHD PGM 主TX2 HD-11080iHD PGM 备TX3 HD-11080iHD 时政选切TX4 HD-11080iHD 时政单挂-升降塔C06网关流转基带-车尾TL51080iHD 时政单边信号-正向大全机位 C01CCU6 直出12G时政单边 1-升降塔C06CCU1 直出12G时政单边 2-正向大全C01中文评论席TX1 HD-21080iHD PGM英文评论席TX1 HD-31080iHD PGM音频车音频间画分-1-车尾TL61080pHD Audio MV1音频间画分-2-车尾TL71080pHD Audio MV2音频间画分-3-车尾TL81080pHD Audio MV3TX1 4K-243G4K PGM导演组TX2-31080iHD PGMCCU UHD OUT4-3901（DC）1080iHD CAM24CCU UHD OUT4-3901（DC）1080iHD CAM24大屏8K PGM112G4K PGM 主8K PGM212G4K PGM 备Advanced Television Engineering055派出一辆音频车参与本次开幕式音频信号制作，为了保证音频车监看需求，转播车输出一路 4K PGM信号和 3 路高清的四画分信号给音频车监看。3 个四画分的分屏显示内容与 A5 转播车音频间 3 个四画分一致。车内音频间四画分均为画分板卡输出的 4K（43G）画分的第一路信号，本次直接将 4K 信号2SI 格式的第二路跳线到车尾接口板 TIE LINE 接出。除此之外，主控经光缆从 IBD 取两路 HD 返送信号进转播系统，信号内容为 CCTV-5 以及 CCTV-5+，以供监看使用。3.音频制作本次转播音频分别制作了两版声音，其中 4K 节目信号音频按照 5.1.4 三维菁彩声制作和高清节目信号按照立体声制作；转播车则利用末级链路中的 4K/HD IP-SDI 转换板卡，将 4K PGM 和高清 PGM 对应其不同的音频流分别进行加嵌。A5转播车调音台作为录音车扩展及备份调音台，A5 转播车与录音车之间通过 MADI 传输分轨音频信号；同时 A5 转播车与录音车通过主备业务交换机级联实现转播车与录音车的 IP 信号交互，基带与 IP 传输互为主备。4K PGM 嵌入 16 声道音频流，各声道内容见表 4。高清PGM嵌入8声道音频流，各声道内容见表5。4.工位设置在工位设置上，为了更好地进行节目制作，我们将负责主要节目制作的所有工位放在了主制作区，第一排从左往右依次是助理导演、导演兼切换、主字幕机操作员、备字幕机操作员，将吊顶遥控微型摄像机摄像、两名 EVS 操作员放在了主制作区第三排的位置，而第二排为领导现场指导台。时政导播利用副制作区的切换台 M/E1 级切换面板以及单独设计的选切面板，进行时政选切信号和时政单挂信号切换，信号通过 TX3 和 TX4链路进行音频加嵌输出。在副制作区的最右侧，还设置了航拍切换工位和网络工程师工位。二 摄像机基站 前置试验 对于如成都大运会开幕式这类大表416 声道音频流内容声道通道说明CH1环绕声左 LCH2环绕声右 RCH3环绕声中 CCH4环绕声低频 LFECH5环绕声左环 LsCH6环绕声右环 RsCH7环绕声下混 LCH8环绕声混 RCH9中文评论CH10英文评论CH11菁彩声左上前声道 LtfCH12菁彩声右上前声道 RtfCH13菁彩声左上后声道 LtrCH14菁彩声右上后声道 RtrCH15预留声道CH16预留声道表58 声道音频流内容声道通道说明CH1环绕声下混左 LCH2环绕声下混右 RCH3中文评论CH4英文评论CH5英文评论混合 LCH6英文评论混合 RCH7预留声道CH8预留声道4大运会视频系统方框图特约专题INDUSTRY TOPICS056型运动会开闭幕式、大型体育赛事、足球、田径比赛等类型的电视转播工作，往往存在这一类无法避免的繁琐工作，比如摄像机光缆的铺设，由于场地受限，往往转播区域只能设置在体育馆外围，加上国内场馆基础建设中很少与电视转播方面进行相关沟通协调，不会提前预埋光纤、线缆，或者即使有预埋数量也非常有限，因此在很多大型赛事前，需要花费很大人力、物力进行摄像机光缆、光纤的铺设，以保证电视转播工作的顺利进行。但随着如远程制作技术的发展，也启发了我们采用其他的方式方法，能够减少线缆铺设的人力物力成本，达到相同的工作目标。因此本次开幕式转播，A5 转播车的任务不仅仅是支持大运会开幕式顺利完成，也是希望能借机验证我们的设想，为接下来的亚运会转播打下基础。本次转播中对摄像机基站前置技术方案的首次稳定使用，验证了讯道摄像机基站前置使用方案的可行性和稳定性。为后续在即将开幕的杭州亚运会公共信号制作的转播方案中，实现更多数量的摄像机基站前置做出了成功的尝试，提供了一套可行的方案和宝贵的经验。在两车系统级联需要共同使用多路摄像机信号并且场馆较大、现场离电视转播综合区较远的情况下，摄像机基站前置可以成为一个降低布线成本提高信号传输效率的不错选择。该方案是将摄像机基站布置在离摄像机实际所在机位处更近的转播系统或点位，再由 SDN 系统利用交换机将摄像机基站输出的相关 IP 信号传回需使用该机位信号的转播系统。这种方式有助于在大型体育转播中进行摄像机设备统一部署，多个系统共用，同时在不降低安全性的前提下节约需要长距离铺设摄像机线缆成本和人员调用。本次转播过程中，我们将 A5 辅助车模拟成外部转播系统，将转播车原有的 CCU19/20 安装在辅助车上，将其输出的主备业务域信号和控制域信号接入配套的主备前置交换机后，通过静态路由指派前置交换机内各信号的路由端口，再经单模光纤传回转播车，使主备前置交换机与转播车的主备业务域级联，业务域信号符合 SMPTE ST 2022-7 无缝保护切换标准。由于摄像机基站只有一个控制域接口，在仅接入前置交换机主的情况下，我们对前置交换机备的对应端口也做了和前置交换机主同样的配置，如果主交换机发生故障，可以将所有控制域的线倒换至备交换机，快速恢复控制域连接。由图 6 可以看出，两台 CCU 基站的业务域使用的是前置交换机的 25G 端口，控制域使用前置交换机的电口，并将前置交换机 100G 端口和 25G 端口与 A55转播车工位设置6CCU 前置连线简图Advanced Television Engineering057转播车业务域和控制域交换机分别级联，将主备业务域和控制域的端口分别允许不同的 VLAN 通过，从而使前置的两台 CCU 的画面与控制均回到转播车上。同时，基站前置由于 CCU 基站仅有一个控制口，无法做到直连的备份，所以控制信号和 Tally 信号一旦出现问题，需要通过快速挪线来启用备份，由于这个原因，前置的 CCU 也避开了相对来说更重要的机位。因为放置的 CCU 是已经注册到 A5 转播车 LSM服务器内的，业务域信号传送回本系统核心交换机后可以直接按照原有设备的方式进行调度；如果这台CCU 的信号还需要共享给其他转播系统，可以由前置交换机继续指派端口进行信号分发，其他转播系统则根据自己内部 IP 信号调度服务器对外来信号的注册流程，添加信号进系统后进行调度，从而可以实现同一台摄像机拍摄的信号由两套转播系统进行共用。在控制域内，则按照谁用谁控制的原则，确保前置 CCU 控制域地址与所属转播系统的控制域地址处于同一网段，通过光纤进行控制域连接后，即可实现 RCP 的控制。同样，Tally 信号也由调度该摄像机信号的转播系统通过交换机在控制域的连线将 IP Tally 传回前方摄像机基站。三 系统备份 由于本次开幕式转播工作涉及时政转播，因此播出安全一定是重中之重，因此我们在系统上，除了做好节目所需要求外，也做好各种应急处置方案，以防止任何意外情况的发生。1.基带链路备份A5 转播车核心为 IP 架构，在 IP 系统符合 ST 2022-7 主备无缝倒换的基础上，还预留了部分纯基带的备份。转播车所有 CCU 的 12G 基带出口均接入了切换台的基带输入板卡或接进了 12G 跳线盘。通过切换台的基带输出板卡输出 4K 基带 PGM 信号，信号经过 TX0 链路内的 4K 加嵌板卡嵌入声音，并通过基带下变换板卡下变换为高清 TX0 信号，在常规的主备 IP 链路均出现故障的情况下，可以直接将 4K和高清的 TX0 信号跳至原 TX1 链路中的视分板卡进行应急输出。由于该信号先进行加嵌，再下变换，目前 TX0 的 4K 和高清信号无法满足分别嵌入 16 声道和 8 声道的声音制作需求，高清 TX0 信号的嵌入声也同样为 16 声道的声音。本次转播选取了前 12 个 CCU 信号作为基带备份的信号源，利用 Dual M/E Assign 显示功能，在切换台的两个切换面板上同时分别显示 P/P 级的两页键源，靠近导演的一个切换面板放置了所有 IP 信号的切换按键，另一个则是基带信号的切换按键，切换台台面键源设置如图 7 所示。转播车主要使用 IP Tally，同时也具备在切换 IP信号时倒换至基带 GPIO 方式触发 Tally 的功能，在基带应急的情况下仅能使用切换台的 GPIO 去触发Tally，我们利用切换台 Tally copy 功能将这 12 个基带信号与其对应的 IP 信号进行绑定，在不改变原有Tally 倒换逻辑的前提下，实现了这 12 个基带信号的Tally 触发。2.监看备份由于 A5 转播车全车正常情况下均使用 IP 画分作为监看，基于备份考虑，在常规利用 IP 画分的额外通道进行关键屏幕备份的情况下，我们还利用切换台内置的画分功能做了三版由切换台直出的多画分作为多类型情况下的基带画分应急备份。其中 MV1 放了 PGM、PVW、12 个基带进切换台的摄像机信号及 CG1 FILL 和 CG2 FILL 两路字幕机基带信号作为全车进入基带备份状态时的监看；MV2 和 MV3 作为 IP 画分故障时的备份，这两个MV 均设置为 16 画分，32 个画面源放上了 PGM、PVW、除景观机位以外的所有机位和两路 EVS 输出的画面，满足了几乎整场转播对监看的需求。这 3 路多画分信号分别由切换台基带输出板卡的 OUT87、91、93 输出，突发情况下可以迅速将这 3 路信号跳至需要应急监看的屏幕。（下转第 63 页）7切换台台面键源设置特约专题INDUSTRY TOPICS058果传声器进行准确的声像定位。调音师通过声像定位，带给电视观众真实的现场内容与近距离互动感。对于环境声场传声器，调音师通过声像定位创建出有宽度和纵深感的空间感知，让电视观众感受到置身于开幕式现场的包围感；对于第二层音乐、人声和近场观众效果传声器，调音师通过准确的声像定位，带给电视观众真实的现场内容与近距离互动感；对于第三层细节效果传声器，调音师则会根据独特的镜头视角，通过艺术、技术手段让声画同步。场内布置所有效果传声器，调音师需要做整个环绕声声场的声像，依据“模拟人头”的听音位置，按对应声像关系、比例，依次分配至环绕声的各个声道，从而实现声场的准确还原，并根据实际远近摆位做前后纵深处理。同时，所有效果话筒均做虚中处理，保持 C 声道为空。2.均衡、压缩处理对于环境效果和近场观众效果的声音来说，可以进行一定的低切（Low cut）处理，保证整体声场的干净度，同时在 300Hz 左右处可做适当衰减，提升整体的清晰度。但对于国旗仪仗队的脚步声来说，低切值不宜设置过高，谨防把脚步声切除，使听感过分单薄。对于人声的压缩处理，调音师一般应用于现场播报、领导人致辞、运动员与裁判员宣誓中，通过阈值（Threshold）和增益补偿（Make up）对激动的人声进行压缩处理，使动态维持在一个合理的范围内。最后为了保证整体声场的融合，调音师使用 4组不同的厅堂混响，对环境效果传声器中的 ORTF 3D 传声器和 5100 环绕声传声器以及近场观众效果中的部分传声器加入相应混响，保证了整体环境声场的比例融合。五 总结 本届成都大运会开幕式赛事公共信号制作系统音频、视频以及通话系统，均已实现 IP 化，声音方面首次采用三维菁彩声声音制作并成功播出。AoIP系统与三维菁彩声的结合，成为声音领域的发展趋势，以后也将是声音制作的新标准。乘着技术发展的新风，本次音频技术团队努力向世界呈现了一届具有中国特色、时代气息、青春风采的国际体育盛会，为全世界人民带来了一场高质、逼真、个性化的听觉体验。3.录像备份本次开幕式车上设置了 4 台 P2 录机记录时政相关素材。两台录机直接接入了 2 声道 AES 音频信号，另外两台录机音频为 TX1、TX3 加嵌的匹配高清信号的 8 声道立体声。同时，转播车还使用了一台高清录像机录制两个高清通道作为车内录像的备份，一台录像服务器录制一个 4K 通道、两个高清通道，支持给导演迅速回看素材。四 思考与总结 本次转播稳定使用了摄像机基站前置技术，为即将开幕的杭州亚运会验证了讯道摄像机基站前置方案的可行性和稳定性。在未来的转播，将更多地使用摄像机基站前置方案来节省布线成本，并在两车级联中发挥更大的作用。9技术区录像备份监看8切换台备份画分MV1 设置界面（上接第 58 页）Advanced Television Engineering063