中央广播电视总台北京冬奥会 转播技术资源概述

2022 年,北京冬奥会将利用最新的媒体技术进行赛事转播。 对于奥运会持权转播商来说,转播技术资源的规划和配置是 筹备工作的重点,也是赛时转播系统运行的基础。本文介绍 了北京冬奥会主转播机构奥林匹克转播服务公司的国际公共 信号制作标准、新技术新服务,以及总台转播资源规划及技 术预定概况。

摘要

东京奥运会刚刚落下帷幕,距离北京冬奥会开幕也已经不到半年时间。奥运赛场上每一个拼搏瞬间都闪耀着竞技体育的魅力,而让观众感受并亲历这些历史时刻的幕后转播科技,同样魅力十足。东京奥运会被喻为目前“数字化水平最高的一届奥运会”,而即将来临的北京冬奥会将致力于成为“史上科技含量最高的奥运会”。无论是主转播机构还是各个持权转播商,都将在成熟的转播体系之上探索利用最新科技让全球观众更好地领略北京冬奥会比赛的盛况。

一 北京冬奥会赛事转播概述

第二十四届冬季奥林匹克运动会将于2022 年2月4 日至2 月20 日在北京举行。比赛共设7 个大项,15 个分项,产生109 枚金牌,使用23 个场馆,其中竞赛场馆12 个,参赛运动员2892 人。作为奥运城市,北京曾成功举办2008 年夏季奥运会,留有丰富的奥运遗产。2022 年,北京将成为历史上第一座举办过夏季奥运会和冬季奥运会的城市。

北京冬奥会将在北京市中心、延庆区及其附近山区、河北省张家口三个区域进行。其中,北京地区将承办所有冰上运动项目,以及单板滑雪大跳台和新增设的自由式滑雪大跳台项目;延庆将主办高山滑雪和雪橇雪车项目;张家口将主办冬季两项、越野滑雪、跳台滑雪、自由式滑雪、北欧两项和单板滑雪项目。广播电视媒体的大本营国际广播中心(InternationalBroadcasting Center)位于北京国家会议中心二期。在张家口古杨树山区,将设置张家口(山区)广播中心(Zhangjiakou Broadcasting Center),以解决各转播机构对雪上项目报道的需求。

中国是此次冬奥会的东道主,中央广播电视总台将是北京冬奥会全媒体转播报道的主播台。北京冬奥会期间的节目报道方案初步规划为CCTV5 频道作为冬奥会报道主频道,在前方进行完整的包装制作播出。同时,还将通过CCTV1、CCTV5+、奥林匹克频道(4K)等电视频道和中国之声等广播频率,以及央视频、央视新闻、央视体育等新媒体平台全面报道北京冬奥会。尤其将通过冬奥超高清8K 数字转播技术,实现“科技冬奥·8K 看奥运”的目标,为中国乃至全球观众呈现丰富多彩的奥运盛宴。

二 主转播机构OBS 技术要点

北京冬奥会的主转播机构是奥林匹克转播服务公司(OBS),承担公共信号制作、传输及分配任务。OBS 在北京冬奥会将利用最新的科技手段,为大众展示作为第一个“双奥”城市的北京、展示中国冬季的壮观景色和新比赛场馆。OBS 将进行赛前、赛中、赛后,以及幕后报道,并利用大数据技术来讲述运动员故事。OBS 还将与奥运合作伙伴共同致力于数字解决方案和沉浸式媒体体验,支持远程生产,并采用创新解决方案促进奥运会的可持续发展。

1. 转播及技术应用概述

(1)国际广播中心

北京冬奥会国际广播中心IBC 位于北京市奥林匹克园区,紧邻国家会议中心(2008 年奥运会IBC)北部,为新建的国家会议中心二期。总面积约60000 平米,转播商使用的面积约35000 平米。张家口广播中心ZBC 位于张家口古杨树山区,距离IBC约183 公里,转播商可使用的面积约5000 到8000 平米。OBS 计划在北京奥林匹克园区和张家口ZBC 附近设立外景演播室,供持权转播商(RHBs)租用。

(2)信号制作标准及赛事系统

北京冬奥会国际公共信号制作HD 的标准为1080i/50。音频标准为环绕声制作,同时提供立体声,制作标准为24bit/48kHz/-20dBFS,8 声道的安排为CH1/2 为立体声,CH3-CH8 为环绕声。IP 信号包使用SMPTE 2022-2 标准。所有赛事的UHD 4KHDR 信号将首次作为公共信号的标准服务提供。组委会将提供INFO、Myinfo、CIS、ODF 等赛事相关信息查询系统,并提供基于5G 的应用服务。

(3)总台承担部分公共信号制作任务

根据中央广播电视总台与OBS 及北京冬奥组委签署的相关协议和意向,总台将承担“相约北京”冬季体育系列测试活动、火炬传递、冬奥会(部分项目)、冬残奥会的公共信号制作任务。其中,总台制作团队将承担冰壶、单板滑雪和自由式滑雪U 型场地、自由式滑雪空中技巧、自由式滑雪雪上技巧、单板滑雪平行大回转项目的公共信号制作任务。总台的超高清转播车系统及技术团队将为速度滑冰、冬季两项的公共信号制作提供技术支持。在开闭幕式、自由式滑雪大跳台和单板滑雪大跳台项目中,总台的制作团队和技术设备都将参与到8K 超高清公共信号制作中,以国际水准展现“精彩”冬奥。

2. 转播科技与创新

OBS 将在北京冬奥会建立一套具备多用性可管控的转播系统,逐步从自有系统转向高速混合云系统。该系统可以支持包括广播电视、数字媒体、社交媒体在内的多样化工作流程,这些工作流程将基于部署在云端的虚拟化技术模块。OBS 还会向RHBs 提供更灵活的单边制作选择,促进向数字内容的快速过渡,在保持效率的同时,进一步减少基础设施的占用面积。值得一提的是,OBS 将在北京冬奥会上应用更多新科技,让北京冬奥会的转播成为史上科技含量最高的奥运会。

(1)进入UHD 超高清时代

北京冬奥会上OBS 提供的所有赛事信号、风景镜头将全部实现UHD 4K HDR 制作,并作为标准化服务提供。少数专业视频源、花絮信号和回放信号提供1080P SDR 信号。为了确保HDR 和SDR 的转换效果,OBS 专门开发了一套LUT 表,可根据需求提供给RHBs 使用。

除了UHD 4K 信号作为标准公共服务提供以外,OBS 还将联合总台和NHK 对北京冬奥会的开闭幕式、自由式滑雪大跳台/ 单板滑雪大跳台、短道速滑/ 花样滑冰等项目进行8K 超高清信号制作。

(2)信号直播采用IP 化技术

OBS在北京冬奥会上将全面推进IP技术的使用,在UHD 4K 信号制作域和分发域都将采用IP 传输。在UHD 4K 信号制作域,从场馆到IBC 的传输将采用ST.2022-6/7 标准,信号压缩比1:4。UHD 4K 信号在IBC 与RHBs 的交接除沿用12G SDI 外,也提供最新的ST.2110 标准的IP 化交接方式。在UHD4K 信号分发域,OBS 将提供IP VandA 压缩流分发方式,码率为90Mbps,可通过OBS 云在IBC 或者RHBs 的最终目的地交付。

(3)双中心信号汇聚主干

OBS 在北京冬奥会的信号传输架构为中心辐射式设计,建立以IBC 为主、ZBC 为辅的双中心模式,所有的场馆通过光缆就近连接到IBC 或ZBC 的中心节点。双中心之间直接采用高带宽光缆连接,确保UHD 和HD 的信号传输安全可靠。国际链路方面,IBC-ZBC 双中心均可连接位于香港、东京、纽约、洛杉矶、伦敦、法兰克福六个国际城市的全球网络服务提供点(PoP)。国际链路服务将提供STM-1 到STM-64 多种传输模块选择,带宽除了常规的1GE 和10GE,最新提供高达100GE的带宽。OBS 的信号传输架构及国际链路如图1 所示。


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(4)OBS 云服务

OBS 云是为直播应用优化的云服务,可直接从IBC 和ZBC 访问。云上的Cloud IP VandA、MDS(Multi-channel Distribution Service)、IP IS-RA(International Sound for Radio)等服务将改变国际公共信号的传输方式,通过公共互联网将全托管云网络(云区域Region 之间的专有网络VPC)和非托管网段的使用结合起来。相较于卫星传输方式,基于云的传输使用新的传输协议和独立冗余路径,同样可以实现零数据包丢失和可接受的端到端延迟。

OBS 云IP VandA Flex 服务可以为RHBs 提供不同质量的信号, 包括UHD 4K:H.265 编码,90Mbps;HD:H.264 编码,22 Mbps。IP VandA 使用SRT 协议传输,对内容加密,从两个不同地理位置(不同国家)提供冗余服务。RHBs 可通过虚拟专用网(VPN)连接远程遥控面板以进行信号的选择和控制。如图2 所示。

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(5)5G 服务

北京冬奥会将是首个5G 场馆全覆盖的冬奥会。OBS 将与中国联通和英特尔开展密切合作,把5G 网络的高级配置,如切片、NPN 等技术应用于广播电视。英特尔将提供支持广播级能力的CPE 和A/V 解码器。

(6)转播技术基础设施CTA

中央技术区CTA(Centralised Technical Areas)服务概念在东京奥运会被首次提出和应用。OBS 在北京冬奥会将继续在IBC 和ZBC 为各转播商提供CTA服务,提供独立的机房空间,7×24 集中管理,以及空调和电力适配。OBS 与RHBs 所有信号的交接地点均在CTA 内。CTA 服务的建立使得工程建设更加规范化,转播商将得到更安全可靠的机房环境和基础保障。

三 总台前方技术资源规划及预定

根据节目初步报道方案和技术需求,总台将在北京冬奥会前方IBC 和ZBC 设立全媒体报道中心。IBC 报道中心计划设立两个演播室,分别为CCTV5演播室、新闻与访谈演播室;在ZBC 报道中心设立播出线,支持雪上项目的前方报道需求;在北京奥林匹克园区和张家口山区各设立一个外景演播室。场馆方面,在举办开闭幕式的鸟巢和在举办短道速滑/ 花样滑冰的首都体育馆各设立一套单边综合制作系统;在鸟巢(开、闭幕式)、冰立方(冰壶)、国家速滑中心(速度滑冰)、国家体育馆(冰球)、五棵松体育中心(冰球)、首都体育馆(短道速滑/花样滑冰)、首钢大跳台(自由式滑雪大跳台/ 单板滑雪大跳台)、国家高山滑雪中心竞速场(高山滑雪竞速)、国家高山滑雪中心竞技场(高山滑雪竞技)、国家雪车雪橇中心(雪车/ 雪橇/ 钢架雪车)、云顶雪上公园A(障碍追逐/ 平行大回转)、云顶雪上公园B(U 型场地/ 坡面障碍技巧)、云顶雪上公园C(空中技巧/ 雪上技巧)、国家跳台滑雪中心(跳台滑雪/ 北欧两项)、国家越野滑雪中心(越野滑雪/北欧两项)、国家冬季两项中心(冬季两项)、北京颁奖广场、张家口颁奖广场、北京奥运村、张家口奥运村等20 个场馆设立现场评论席、混合采访区、单边摄像机、直播出境平台等单边资源。信号制作标准方面,前方各个演播室系统、单边综合制作系统及单边报道点的信号制作将全部采用UHD 4K 格式,短道速滑/ 花样滑冰项目还将进行UHD 8K 单边包装制作。

技术资源和信号汇聚方面,前方系统以IBC 报道中心为主、ZBC 报道中心为辅,建立双节点。在IBC 接收OBS 提供的UHD 4K 和HD 标准公共信号以及UHD 8K 公共信号,并汇聚北京及延庆地区的场馆单边信号。张家口地区的场馆单边信号接入ZBC。ZBC 通过高速光纤网络与IBC 相连,双节点之间可以进行信号交互。IBC 与后方通过高速光纤网络连接至总台光华路办公区,并按需在四址之间进行信号传输。IBC、ZBC 报道中心及各场馆信号汇聚连接如图3 所示。

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1. 工作空间

(1)IBC 工作区域

总台在前方IBC 的工作空间约1600 平米(包括中央技术区CTA),还有2 个47 平米的电台工作模块。IBC 工作区包括两个演播室、总控、网络制播、包装设计、基础网络及动力等系统工作间和办公区域,如图4 所示。

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(2)ZBC 工作区域

总台在前方ZBC 的工作空间约为500 平米(包含中央技术区CTA),包括播出线、总控、网络制播、动力等系统工作间和办公区域,如图5 所示。ZBC报道中心将支持雪上项目前方报道任务。

(3)外景演播室

总台将租用OBS 在北京鸟巢附近和在张家口山区设立的外景演播室标准单元各1 个,均为100 平米,还将租用板房等基础设施用于演播室导控工作间、设备间及办公间。外景演播室背景景观如图6 所示。

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2. 公共信号及内容生产

OBS 在北京冬奥会提供了HD、UHD 和IP 三种VandA Package 国际公共信号包的标准服务。总台将通过HD VandA+ Package 公共信号包获取全部HD公共信号、奥林匹克新闻频道、风景镜头、新闻发布会以及MCFs(Multi Clips Feeds)直播信号;通过UHD VandA+ package 超高清4K 公共信号包获取全部UHD 4K 公共信号、风景镜头以及以1080P 格式提供的MCFs 直播信号,并采用最新的ST-2110 标准以IP 方式交接,用于电视频道制作播出;通过IPVandA Package HD Low Bitrate(6Mbps~8Mbps)信号包获取IP 公共信号和花絮信号等内容,用于新媒体制作播出。

根据单边综合制作系统的实际需求,总台在开闭幕式和短道速滑/ 花样滑冰项目预定了OBS 提供的Splits 公共信号单路制作信号,通过将OBS 制作系统提供的国际信号、基准信号及特定机位信号接入单边场馆制作系统,配合单边摄像机的使用,丰富制作内容。

在数字媒体及内容方面,总台将充分利用OBS提供的Digital Content Solution 数字媒体解决方案服务包和Content+ 内容服务,获取实时视频/ 回放/ 短格式视频、时间表、运动数据、奖牌表、运动员简介等信息,并通过云编辑工具,获取赛事画面,更好地为总台各新媒体端提供赛事内容。

3. 单边制作

除了利用OBS 提供的公共服务,每个转播商仍希望拥有个性化的转播内容,为此OBS 也为转播商在各个场馆提供单边制作服务。OBS 提供的单边制作服务包括场馆的评论席、混合采访区、摄像机平台、出境平台和转播综合制作区等。

总台根据节目报道规划,预定了:评论席17 个,包括15 个竞赛场馆和开闭幕式场馆(其中,开闭幕式2 个);混合采访区17 个,包括15 个竞赛场馆、北京颁奖广场和张家口颁奖广场;现场出境平台9 个,包括鸟巢(开闭幕式)、国家体育馆(冰球)、首都体育馆(短道速滑/ 花样滑冰)、云顶雪上公园B(U型场地/ 坡面障碍技巧)、云顶雪上公园C(空中技巧/ 雪上技巧)、北京颁奖广场、张家口颁奖广场、北京奥运村和张家口奥运村;单边摄像机席位11 个,包括鸟巢(开闭幕式)6 个、首都体育馆(短道速滑/ 花样滑冰)4 个和国家体育馆(冰球)1 个。

对于在鸟巢(开闭幕式)和首都体育馆(短道速滑/ 花样滑冰)设立的两个单边综合报道系统,总台将充分利用OBS 提供的综合制作区工作空间、板房及基础设施,结合出境平台、单边摄像机、评论席、混合采访区等现场单边资源关注中国运动员,完成重点项目的报道。

4. 数字增强

OBS 在数字增强方面为RHBs 提供了RHB 信号路由器(RHB Router)、广播数据源BDF(BroadcastData Feed)、APIs 数据接口(Application ProgrammingInterface)以及OBS 云服务等。

总台按照惯例预定了OBS 提供的BDF 服务,可通过指定的URL 地址获取XML 格式的BDF 数据信息,然后由部署在总台的后台服务进行解析处理。丰富的、高时效的赛事数据可以提供给在线包装系统以及各个新媒体端使用。

5. 传输链路

为了确保各个场馆综合制作系统、评论席、混合采访区和出境平台等单边资源与IBC、ZBC 之间能够互通,根据具体的设备及系统方案对传输线路的技术资源确定是非常必要的。

北京冬奥会总台在前方将采用UHD 4K HDR 标准进行制作。出境平台及单边摄像机预定3G VandA线路,采用浅压缩将信号传回IBC 或ZBC。混合采访区预定1Gbps 以太网链路,采用压缩将信号传回IBC 或ZBC。同时,各混合采访区、出境平台预定了通话线路以确保主持人、摄像和导演之间能够相互沟通。每个外景演播室、场馆单边综合制作系统与IBC 或ZBC 之间均预定了2 条10Gbps 以太网链路,进行压缩信号的双向互传,主备冗余。IBC 与ZBC之间通过2 条10Gbps 链路进行互联。IBC 到总台之间将建立基于高速光纤网络的前后方大链路,具体带宽将根据细化的信号传输、文件交换以及办公通讯等多方面业务需求最终确定。

四 结语

随着2022 北京冬奥会的脚步日益临近,总台北京冬奥会转播的筹备工作紧张有序地开展。让转播更加有科技感、让媒体更加深度融合、让受众体验更加多维立体,充分利用OBS 提供的各种新媒体技术服务,丰富转播报道的形态和内容是转播技术资源规划和筹备工作的核心。

目前,标准化的技术资源规划和预定已基本完成。关于8K 超高清、5G 应用以及云等最新技术的细节OBS 尚未发布。我们将继续跟进最新的技术发展,从4K/8K 超高清、IP 化信号制播、云技术、AI与5G 应用等多方面为赛事转播注入科技亮点,用新科技为北京冬奥转播赋能。

转载请注明来源:《现代电视技术》 作者:中央广播电视总台 张娟