2022 年总台春晚 舞台屏幕视效保障概述

本届春晚在舞台屏幕视效保障任务中,做到了 技术上的精益求精、艺术上的完美呈现。结合 近年来春晚屏幕保障经验,完善了屏幕使用和 控管监体系,舞台全部LED 屏幕分区域设计 视频信号输出,明确文件格式、接口规范、系 统控制、传输方式等,夯实了安全基础。本文 就舞台屏幕运行保障、视频文件

摘要

全力推动落实中央广播电视总台“5G+4K/8K+AI”战略格局转变,围绕“技术与思想、技术与艺术、技术与内容、技术与受众”融合创新目标要求,中央广播电视总台2022 年春节联欢晚会(以下简称“春晚”)首创720 度沉浸式全景舞台效果,运用LED屏幕打造巨幕穹顶立体演播空间,拓展了舞台的纵深感,延伸了观众的视觉效果,突破了传统晚会的观演关系,使观众席与主舞台浑然一体,为全球观众呈现出沉浸式视觉盛宴。


一 舞台屏幕基础系统运行保障到位

本届春晚舞台采用720 度球形立体环幕空间整合重构一号演播厅为具有无限延展效果的“同心圆”,借助XR、AR 各项新技术,打造出虚实交互的沉浸式空间,给观众带来更加真切的感受,尽显科技与艺术的融合之美。

春晚一号演播厅使用LED 大屏幕总面积达到4306 平方米,其中,主屏、舞台拱形结构、地屏正立面均为P1 屏幕,面积共计1303 平方米。全覆盖曲面式穹顶由近5000 片柔性LED 屏幕组成,屏幕用量达到1540.5 平方米,显示超过2 亿像素,给春晚舞台带来了新的视觉冲击。地屏区域和穹顶区域都可以根据节目需要创意编程,灵活移动,通过每个移动模块上屏幕视觉的动态变化,使春晚一号演播厅幻化成各种形态,与舞台表演交相辉映。

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为保障屏幕安全搭建、有序运行,舞台全部LED 屏幕切分为7 个大分区、29 个小分区。7 个大分区为:A 区舞台曲面大屏幕区域、B 区地面不可升降和可升降区域、C 区为台口幕布区域、D~I 区包括台口包边和5 个拱形区域、L 区为投影区域、M 区为台口侧穹顶屏幕区域、N 区为观众侧穹顶屏幕区域。具体划分如下:

◆ A 区舞台曲面大屏幕区域:由主屏幕和左右两侧辅屏组成,面积273 平方米;

◆ B 区地面不可升降和可升降区域:地面屏幕为P3 彩砖,面积376.5 平方米,其中222.5 平方米不可升降和154 平方米可升降。升降区域由154 个1 米×1 米的模块组成,每个升降模块能够独立升降,形成不同组合变化。LED 屏幕固定在升降模块上,随着升降模块运动,根据节目需求显示不同画面,展现舞台的丰富性和多边性;

◆ C 区台口幕布区域:用于投影晚会开场半球形幕布开启;

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◆ D~I 区为舞台拱形结构:由D 区台口P2 包边屏幕和E~I 区5 道拱形P1 屏幕组成;

◆ L 区投影区域:处于舞台中央,由超高清投影机引导,配合大屏幕内容,实现多场景的异步播放、同步呈现;

◆ M 区台口侧穹顶:屏幕区自台口外延至穹顶, 由多块P2 屏幕拼接而成,区域边界不规则,屏幕合计514 平方米;

◆ N 区观众侧穹顶:环绕观众席至上方穹顶,P2 屏幕拼接面积合计972.5 平方米。

为确保直播安全,所有屏幕均采用电源信号双备份的配置,主备系统无缝切换,切实有效规避传统LED 屏幕演播使用中的信号和电源丢失等演播事故,并且根据不同区域特征,采取了针对性的具体保障措施:

一是绝对确保A 区主屏幕信号安全,在主备路8K(4×12G SDI)信号基础上,额外在主屏幕处理器旁边加装ARKAOS(HDMI 2K)服务器作为信号备中备。

二是根据B 区升降运动特征,升降区域屏幕采用前侧、左侧、右侧独立供电和独立信号模式,线缆以运动软铰链方式跟随升降机械往复运动。应对升降模块运动复杂多变和地屏温度控制问题,每个升降模块预留主备电缆和信号线缆各一条,以备不时之需,并加装机械装置和屏幕线材隔离层,更换散热网,确保升降区域屏幕系统安全高效运行。

三是采取3×2 叠加互为主备的投影方式(横向3 拼,纵向2 拼,共12 台),规避5 万流明高亮激光投影机本身为单电源单信号单接口的安全隐患,确保晚会开场时C 区台口半球形幕布开启和L区表演投影安全呈现并达到预期效果。

屏幕作为舞台基础背景呈现设定物,系统运行的安全稳定,为XR、AR、全息扫描和8K 裸眼3D呈现等新型媒介技术的融合应用奠定了基础,丰富了节目形态,深化了节目意蕴,形成了沉浸式的观感体验,提升了审美的层次感和丰富度,以专业的技术、卓越的表现、精良的品质保障了春晚圆满播出。

二 屏幕灯光相得益彰

应对720 度沉浸式全景舞台、全覆盖曲面式穹顶、内容变幻多彩的动态视频画面变化,结合舞台整体结构特点和节目效果需求,整台晚会采用多区域布光设计方式,严格控制光线的角度,使用集光束、图案、染色三合一灯、蜂眼摇头LED 灯、切割灯、摇头矩阵灯、全彩激光灯等1000 余盏,满足了多机位的照明要求,实现了灯光的色温基调与屏幕视频内容和谐统一,真实自然地还原电视画面色彩。

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为确保春晚舞台整体视觉效果,一是在保证基础照度的前提下,借助2110 标准测试卡,调校白平衡,合理运用灯光的亮度、光比,控制人物、景物、屏幕的层次反差,平衡人物和屏幕间亮度;二是在不影响整体大屏幕效果的基础上,适当调整视频素材亮度,最大限度地降低大屏幕对灯光和摄像机光圈控制的影响;三是根据节目形态确定摄像机基础的光圈范围,小范围调整,保证画面视觉效果和技术质量要求。

三 明确规范视频文件制作要求

本届春晚共计使用P1 屏幕1303 平方米、P2 屏幕1540.5 平方米、P3 彩砖376.5 平方米、P5 屏幕1086 平方米,每一块LED 屏幕随节目主题播放动态视频内容,辅以机械升降舞台台型的实时变化,多角度展现出升降屏、拱屏、穹顶屏、地屏契合连贯的视觉效果。

为满足节目视频安全、高效呈现,结合舞台各区域不同的屏幕规格、模组尺寸、物理分辨率、拼接方式,应对LED 屏幕组合拼接物理分辨率不规则的特性,采用安全高效的图像处理算法,合理分配资源,有效节约控制器和传输设备的使用数量,进一步保障多样化素材内容和巨大素材量播出控制的安全性、稳定性和可靠性,采取分区域设计制作视频信号输出方式,切实保障信号输出的同步性,以最大限度地保证图像最佳显示效果。

同时,鉴于2022 年春晚大屏幕内容制作团队涉及20 多家公司,为有效保障视频素材格式统一且安全,制定《2022 年春晚视频制作技术手册》,并严格参照规范执行。

四 升级完善“控管监”视频播放系统保障呈现安全

2022 年春晚视频播放系统共配置主备大屏幕渲染播放服务器28 台,以对应7 个大分区、29 个小分区的视频文件播放,提供高清通道31 路、4K 通道12 路,合计主备86 路不同分辨率信号播放通道。其中双8K 播放服务器2 台,负责穹顶4K 通道;8K 播放服务器4 台,负责主屏和拱屏4K 通道;4K播放服务器22 台,其中2 台负责主持人背景屏高清通道、12 台负责升降台高清通道、4 台负责投影高清信号、4 台冷备。

为确保2022 年春晚直播安全,保障舞台720度沉浸式全景舞台呈现效果,在2020 年、2021 年逐步实践应用完善的基础上,延续现场大屏幕“全局监看、重点监测,提前预警、及时处置,本地故障、本地处理”播出要求和基本功能,2022 年进一步创新升级总台自主研发的一体化智能“控管监”视频播放系统,实现了超大规模、超高清信号的同步实时渲染和同步播放,持续全方位保障了屏幕播放安全。

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一是在优化系统统一播放的基础上,增加并完善了更多可对整体系统进行智能化控制管理的功能模块,包括远程控制、智能切换、多图层控制、统一调度管理、智能分发、素材内容自动监测和预览等。在互联互通基础上,实时获取播放服务器终端状态并展示任一节点状态,有效解决了春晚舞台穹顶视觉死角屏幕显示状态监控难题。

二是升级硬件设备、软件、控制接口、节目单四级安全保障机制,增强信号实时回显管理能力,可根据现场节目需求和问题,采取远程控制功能随时准确调整不同区域的亮度和位置、及时处理素材异常和播放异常现象,控制现场的屏幕同步或异步播放。

三是采用实时三维图形图像引擎技术全面升级大屏幕智能播控系统,实现存储系统、裁切系统、控制系统、播出系统和监控系统5 个系统的集成、联动和并行,有效提升了超高清视频文件在裁切、传输、监控、解码等环节中的运行效率。同时,利用三维图形图像实时渲染技术和超高清多路实时编解码技术加持,实现多机分布式集群渲染为主的优化生成,保障图像质量、兼顾效率,充分保证了送播的及时性。

四是保障播放服务器的安全稳定运行,增加素材文件的分辨率和码率格式系统自检限制功能,不符合标准的文件,禁止加入节目单;所有符合规范标准要求的素材文件,利用数字化仿真技术实现素材的切割、整合、复制等二次重构,通过一体化视频播控系统,智能分发到相对应的播放服务器。

五是首次采用广电级SDI 传输(支持SQD 等方式的8K/4K 输入输出、支持2020 色域)为主、DP 近距离传输(双8K 输出)为辅的混合方式,满足了4K/8K 画面的播出需求,实现了标准的4K/8K 信号兼容,既有效解决了小点距LED 屏幕呈现效果,保障了信号传输的安全稳定和画质还原的细腻逼真,又解决了舞台台口的弧形屏、观众背后环屏、穹顶屏幕的播放映射问题,保障了舞台整体呈现效果。

六是为满足春晚首次在CCTV 8K 超高清频道直播画面清晰度、色彩还原度等方面的要求,首创双8K 输出,依托实时三维图形图像渲染引擎及大屏幕智能播控系统在拼接区域素材同步性、输出安全性方面的优势,实现了全覆盖曲面式穹顶柔性LED 屏幕的拼接对位计算,淋漓尽致地展现了8K超高清视频信号高分辨率成像还原的极致现场沉浸感,尽显技术硬核实力。

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五 结语

2022 年总台春晚720 度沉浸式全景舞台设计带来了强烈的视觉冲击效果,屏幕具有传统布景所无法比拟的灵活性和虚拟性,作为舞台的一种延伸和补充,丰富了演出的内容和形式,已成为舞台美术中极其重要且必不可少的构成元素。借助春晚等综艺大舞台的屏幕视效保障实践经验,在总结中传承融合、创新突破,应对复杂多变的舞美设计和视觉创意,摸索总结屏幕、景具、灯具、人物间匹配对位关系,相对量化灯光照度、摄像机光圈、播控器设置等参数和指标,补充完善4KHDR/8K 测试数据,为研发制定大屏幕标准化使用规范积累并提供数据支撑,全面保障舞台屏幕视效呈现和安全,更好地服务于节目。

转载请注明来源:《现代电视技术》 作者:中央广播电视总台 胡炜