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案例研究

【最佳案例展示】2020年CUVA创新产品与解决方案《国庆70周年盛典4K超高清电视转播》
时 间:2020-12-08    作 者:CUVA    来 源:CUVA

2020年中国超高清视频产业联盟自6月份启动评奖工作策划后,在7月份正式征集申报作品,全过程历时近5个月,累计收到联盟52家单独申报/联合申报会员单位共78份申报材料。联盟邀请由院士、专家、学者、企业界代表组成的近30人专家评审团队对所有申报材料进行全面评审,评审方案按照作品类型“量身定制”并经秘书处多轮会议研究完善;评审过程中遵从“双盲”随机原则,从组织方式上严格规避专家评审存在关联或竞争关系的作品,评审过程科学有效;优先鼓励具有产业突破价值和意义的作品,兼顾全产业链协同突破,重点突出具有产业影响力和重大推广价值的作品。经过评议研究,最终形成了10个“最佳”和30个“优秀”创新产品与解决方案奖项。


案例概述

本作品主要由中央广播电视总台完成。通过提早布局,全面推进总台4K技术体系建设,以5G+4K/8K+AI为技术引领,全流程遵循4K制播总方针,构建了电视史上最先进、最复杂、最安全的电视实况直播系统,成功、精彩地完成了国庆70周年盛典活动的直播报道,向全世界奉献了一场大气磅礴、行云流水、震撼人心的视听盛宴,实现了“世界一流、历史最好”的总目标;与此同时,“央视新闻”1+7多角度全景式70小时不间断直播,实现了新媒体和电视一体化制作分发;国庆盛典4K电视影院直播以及基于电视制作的电影后期剪辑生产发行新模式,推动了电视和电影的融合。

 

技术创新与突破

1、主要技术创新及突破:

①世界范围内首次在重大时政和庆典转播中实现4K HDR和高清SDR同时直播。首次在台内总系统设立质量控制岗位,全面把握各分系统信号指标和画面质量,确保4K HDR和高清SDR播出图像的高质量。

②4K直播视频制作系统由台内1个主系统和现场6个分系统组成,采用超大规模级联方式。现场转播系统共设置125个4K机位,制作规模为历次之最。A、B、C系统均采用国际最先进的4K单流SMPTE 2110协议的IP转播系统;D系统首次前方设置,采用讯道复合光缆拓展技术,利用通用野战光纤在检阅沿线全线布设16台可实时质量把控的有线摄像机;采用多芯单膜光纤、多芯控制线、多芯电源线和摄像机光缆相结合的隐蔽铺设方式,以最小电缆截面积避免了电视转播对庆典活动干扰。

③设立影院直播4K制作演播室,通过卫星和光缆传输通道打通总台与国内70家影院的直播传输通路,实现庆祝大会及阅兵式4K电视信号影院与电视同步进行4K信号实时直播,实现了电视与电影的历史性“握手”。

④设立央视新媒体云平台,首次实现多格式、高并发、长时段媒体融合直播应用。同时获取70路以上UDP、RTMP、SRT等多种传输协议、格式为4K/HD流的信源,实现持续70小时不间断直播。

⑤首次基于5G网络,使用5G+4K便携式移动直播设备进行广播级超高清视音频传输,通过误码纠错和冗余备份并行输出技术,实现移动行进状态下基站切换时多路4K超高清信号的稳定传输。

⑥首次采用AI自动跟踪拍摄系统实现对空中目标的锁定和稳定跟踪拍摄;以人脸识别、动作识别、特殊物体识别、语音识别等人工智能技术为基础,深度学习各机位镜头的拍摄规律,模拟导演的切换方式和剪辑逻辑建立多种视频剪辑模型,采用融合推理方式精准提取同一队伍在各机位中稳定且有效的视频画面,首次在国家级庆典转播中实现新闻短视频AI智能剪辑和自动合成。

⑦大规模创新使用32套4K特种设备,呈现不同以往阅兵的新视角。首次使用专用移动跟踪拍摄车,搭载多台4K陀螺仪稳定摄影系统,全程侧面跟踪拍摄领导人检阅盛况;首次使用自研4K二维有线传输索道摄像机系统(天鹰座),首用于天安门广场使用412米大跨度,全程在广场上空移动拍摄大量低空域、大范围运动镜头和特殊关系镜头;首次使用全新研发的4K重型陀螺仪升降塔作为重点时政机位,通过升降高度实现领导人正面平视镜头的稳定拍摄;首次使用4K可升降双头轨道系统,分别拍摄阅兵队伍通过天安门的近景和中景反打镜头;首次采用改装的4K微型遥控伸缩塔,放置于城楼正中拍摄广场全景镜头;首次使用4K系留无人机系统,搭载陀螺仪并装配广播级4K摄像机系统作为有线传输讯道机位,实现无限时滞空拍摄;首次提供并实现在受阅装备行进中轴线上机动预设4K微型摄像机及信号传输的整体方案,用于超低仰角拍摄装备从机位顶部行进经过的震撼图像;首次使用30米超长悬臂陀螺仪稳定4K摄像系统,为受阅队列提供正面压缩镜头;首次使用2架直升机搭载4K航拍吊舱及“空中演播室”直播系统,实现双机编队协同航拍。

⑧构建超大规模4K超高清信号的传输调度分发体系,投入复兴路和光华路“双核总控核心调度分发系统”,串联前方6个子系统、后方1个总系统的4K公共信号制作系统,以及台内4K频道播出系统、4K制作演播室和影院直播系统等全台各个4K制播单元,形成国庆盛典全台超大规模4K信号传输分发系统。并通过采用IP传输的方式,通过COTS交换体系和SDI-IP网关设备,实现外场70多路超大规模4K和高清摄像机机位信号跨域、实时和原质的IP化封装和回台传输,实现全台电视、新媒体的融合应用和调度分发。

⑨首次在新闻采访车、直升机航拍及F系统受阅装备上启用4K移动微波传输系统,打破了常规使用频率的局限性,开拓出7GHz频率增强4K移动传输链路稳定的可行性方法,通过技术手段完美解决高传输码率、高稳定性及低延时的矛盾,4K微波端到端传输延时低至20ms;首次在移动车上启用车载遥控云台高精度天线控制系统,做到精细化自动控制指向性发射天线角度,使D0移动车灵活移动,信号完全覆盖。

⑩首次在国庆阅兵转播中实现5.1环绕声实时制作,构建并还原了包括天安门广场和长安街阅兵沿线在内的68万平米超大型环绕声声场;在跟随首长的移动拍摄车上使用环绕声话筒拾取环境气氛,实现了阅兵沿线移动检阅中环绕声场的制作。

⑪首次在国家庆典级重要转播中实现8K拍摄与录制。


2、知识产权情况

现场A、C系统采用的A类超高清转播车,创新采用双外套三侧拉车体结构,该结构在世界范围内未见相同案例。其整体结构“一种转播车厢体及转播车”已获得国家实用新型专利授权,专利号为201921441841.0。另有相关车体应用结构,正在申请国家实用新型专利。

 

商业和社会经济价值

1、10月1日当天,总台央视综合频道、新闻频道、财经频道、综艺频道、中文国际频道、外语频道、4K超高清频道等15个电视频道同步直播活动盛况,总台各电视频道并机收视率为22.9%,总收视份额达86.58%,电视观众规模累计超过7.99亿人。截至2019年10月4日上午8时,总台国际视频通讯社对外发布总台的直播信号机新闻素材,共计被84个国家和地区的1177家境外电视台/频道采用9224次,播出总时长120小时42分26秒。

2、2019年9月29日6时-10月2日4时,央视新闻新媒体以“日出东方 盛世华典”为主题,重磅推出70小时不间断直播《日出东方》,70多路记者、100余路信号,进行“1+7”多角度全景式70小时不间断直播,多视角呈现庆祝大会、阅兵式、群众游行盛况。创下节目时长、海量观看、全网阅读等多项记录,最终收获超过17亿次观看量,全景观盛典H5产品观看量12.7亿次。央视新闻微博平台互动量达689万次,评论37.6万条,分享57.1万次。

3、通过广播电视卫星覆盖传输通道,全国12座城市的70家电影院与电视同步进行4K信号实时直播,共有12000人进行观影。2019年10月2日和10日,全球首部“4K直播电影”《此时此刻—共庆新中国70华诞》粤语版和五种少数民族语言版分别发布并在大湾区上映。在不到1周的时间,在总台4K电视后期编辑制作岛将4K电视编辑成纪录片,后转换成4K和2K的电影数字拷贝;10月26日,具有中国龙标的《此时此刻•2019大阅兵》普通话版直播电影发布,并于11月在全国各地陆续上映;《2019•大阅兵》40多种外语版直播电影也自10月13日以来已陆续发布,并在全球影院上映;真正实现了电视与电影的历史性“握手”。

 

对推动行业发展的意义

1、国庆盛典全媒体融合直播创新实践,大力推动广电行业全面进入超高清时代,在行业内起到了示范及引领作用。进一步推动了超高清转播系统、超高清传输系统体系建设和IP技术在系统建设、大规模信号传输等方面的应用,促进了国产超高清制作传输设备、国产特种设备的研发和使用,探索了超高清、高清同播中的关键技术和制作流程,拓展了5G、AI人工智能等先进技术在大规模超高清直播中的使用。

2、通过4K/高清质量控制研究组的建立及应用,确保了国庆盛典4K HDR和高清同时播出的图像高质量,有力推动了《中央广播电视总台4K超高清电视节目制播技术规范(暂行)》、《中央广播电视总台HDR视频制作白皮书》、《中央广播电视总台4K超高清、高清电视节目同播 技术规范(暂行)》、《4k超高清电视视音频编解码及传输技术规范》、《4k超高清电视节目制作技术实施指南(2020版)》等广电行业相关标准的制定。上述标准均已发布和应用。

3、为国庆盛典构建的4K HDR视频+5.1环绕声电视制播系统,是电视史上最先进、最复杂、最安全的电视实况直播系统。在国庆盛年转播结束后,所有转播系统、音频系统、各类型特种设备、微波设备、航拍直升机以及总控传输设备、5G背包、8K摄像机等全部电视设备,已经投入至其他各类型转播活动中,按照节目需求组合搭建不同类型的转播平台,先后圆满完成2019年上海第二届进博会、2019年澳门回归祖国20周年纪念活动、2020年两会、2020年服贸会等重大宣传报道任务。

4、“央视新闻”1+7多角度全景式70小时不间断直播,实现新媒体和电视一体化制作和分发,是电视台发展新媒体的最有效途径。

5、国庆盛典的创新实践,实现了电影和电视历史性的“握手”。建立了基于4K电视制作的直播电影后期剪辑生产新模式,包括后期制作、格式转换和影片发行三个阶段。为推动直播电影的普及,总台光华路办公区电视文化中心有两个电影放映厅将按照影院直播的技术要求建设;总台在上海徐汇滨江的黄浦江畔的国际传媒港正在进行建设中电影城,有9个影厅将按照影院直播的技术要求建设。今后,类似国庆盛典、春晚、足球世界杯、奥运会等重大活动都可以尝试在影院进行直播。


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