超高清轉播技術在大型體育賽事直播中的應用

王 琨，王 虎

（濟南廣播電視臺，山東 濟南 250014）

0 引言

在超高清轉播技術尚未出現之前，大型體育賽事的直播品質一般，卡頓、畫質不清晰等問題頻發，一定程度上影響了體育賽事的觀看效果。隨著超高清轉播技術的出現與應用，針對大型體育賽事的直播，不僅卡頓現象得到了有效改善，且畫質更為清晰，極大地提高了受眾的觀賽體驗，因而在廣播電視行業迅速普及開來。對于上述情況，為進一步規范超高清轉播技術的應用，國家廣播電視總局發布了多個標準文件，如《4K 超高清晰度電視節目錄制規范》以及《4K 超高清晰度電視節目文件格式規范》等，對超高清轉播技術的應用條件、具體要求做出了細致規定。本文分析超高清轉播技術在大型體育賽事直播中的應用條件，探討在直播場合應用該技術的相關要點，通過真實案例闡述超高清轉播技術的實際應用。

1 大型體育賽事直播中應用超高清轉播技術的條件

當前，電視廣播技術的不斷發展使得受眾對于大型體育賽事的直播產生更高期待。為進一步優化受眾的賽事觀看體驗，有關單位在承接大型體育賽事的直播和制作任務時，應在高速穩定網絡、各類設備支持的前提下，充分利用、高效融合多種技術，如5G、4K、虛擬現實（Virtual Reality，VR）以及增強現實（Augmented Reality，AR）等，遵循大帶寬、低時延以及多視角等技術要求。一方面，超高清轉播技術的應用需要相關軟件、硬件的支持。以攝像機為例，為了提高信號傳輸的清晰度，高清轉播技術支持下的體育賽事直播使用的是4K 超高清視頻傳輸攝像機，為了確保編碼與解碼的順利完成，使用的是高效視頻編碼器。另一方面，超高清轉播技術的應用需要穩定高速的網絡寬帶。得益于5G 的發展，體育賽事直播使用的網絡網速快且穩定，可以為超高清轉播技術的應用提供良好網絡環境[1]。

2 大型體育賽事直播中超高清轉播技術的應用要點

2.1 加強光圈控制

一般情況下，大部分地區體育館多為露天式設計，諸多體育賽事多在白天舉行，所以日間直播體育賽事的場景較為常見。受日間太陽光照的影響，體育場館內部可能存在陰暗區域，且這些區域的陰暗對比度較大，而比賽鏡頭拍攝的轉向速度又較快，這就容易導致工作人員在處理光線變化較大鏡頭時略顯手忙腳亂，不能及時對光圈的亮暗值進行調整與控制，這必然會影響體育賽事直播畫質的色彩、飽和度以及清晰度等。因此，在光線較為復雜的情況下，為提高超高清轉播技術的應用效果，相關工作人員需要重視對光圈的控制，要能夠熟練掌握遠程控制面板（Remote Control Panel，RCP）的基本操作，加強自身的應變能力，總結并積累光圈控制經驗，以便在直播過程中依據顯示畫面的變化及時做出正確的應對，順利完成直播操作任務。

2.2 做好信號測試

在大型體育賽事開始之前，為確保直播工作萬無一失，工作人員需要在比賽開始前至少1 h 按照導播提出的相關要求，對現場的機位號進行布設與調整，隨后還需要進行信號光纜的測試，完成車位光纜的插拔。如果在這一過程中發現信號異常，工作人員務必及時查驗轉播車光纜的公、母頭，并再次檢測光纜信號的傳輸狀況。如果信號異常問題仍然存在，需要立刻切換至備用光纜信號，避免影響后續體育賽事的直播[2]。

2.3 考慮風噪因素

室外風噪是大型體育賽事超高清轉播技術應用需要考慮的重點因素之一。室外風噪會對直播人員話筒的使用產生一定干擾，致使直播人員說話時話筒出現雜音，從而影響觀眾聽覺質感。為此，賽事直播中每個話筒都需要統一安裝“豬籠”這一特殊配置，以此降低風噪產生的負面影響。風噪的存在還可能影響信號的傳輸速度以及傳輸質量，如致使賽事直播時導播指令接入解說耳返的時間延遲，這可能降低導播與直播解說員之間的溝通效率。為了規避風噪因素的干擾，技術人員可以利用話筒接入調音臺單路的方式嵌入解說耳返，以確保導播及直播解說員之間的溝通順暢，避免出現導播指令下達延遲的問題。

2.4 了解推流鏈路

在信號傳輸工作中，特別是在傳輸前期，各部門之間的溝通交流十分重要。工作人員需要全面掌握體育賽事直播設備數量、推流具體鏈路數及方式等具體情況。如果推流涉及的平臺數量較多，在體育賽事開始之前，相關人員就必須做好技術對接工作。相關人員還需要依據體育賽事直播要求，提前對各種推流設備進行布設和檢測，應配置主、備兩條通信鏈路，以避免直播故障[3]。

2.5 做好慢動制作

體育賽事開始之前，工作人員需要全面了解日程安排、比賽規則等，還需要知曉同類比賽的直播鏡頭的制作要求。為了順利完成慢動作的制作任務，工作人員應熟知比賽的具體流程，這樣才能準確記錄并回放比賽中較為精彩的鏡頭畫面。

3 超高清轉播技術在大型體育賽事直播中的應用案例

3.1 應用背景

某年，舉重錦標賽以及奧運會舉重項目資格賽在某省市準時開幕。此次體育賽事規模較大、級別較高，比賽采用了全程直播的方式。為了順利完成該賽事的整體制作以及直播任務，負責轉播的廣播電視臺在直播過程中采用了超高清轉播技術，使用了4K網際互連協議（Internet Protocol，IP）高動態范圍（High Dynamic Range，HDR）超高清電視轉播車[4]。

3.2 機位布設

此次賽事使用的4K IP HDR 超高清電視轉播車，其制作系統可以兼顧4K 高端制作以及常規高清制作兩項功能，可以實現4K 信號與高清信號的同步輸出，能夠同時完成標準動態范圍（Standard Dynamic Range，SDR）與HDR兩種信號的制作任務。該轉播車具有較強的獨立雙節目同播制作功能，在國內屬于功能較全面、技術較先進的轉播系統。

比賽開始之前，技術人員對相關技術進行調整與測試，增加了3 個攝像機訊道，其中包括一個布設在舉重臺下的仰拍遙控攝影機，并增設了一個吊頂攝像機，二者均擁有12 通道慢動作回放功能。為保證此次舉重比賽直播順利，滿足比賽的轉播要求，技術人員對整體系統進行調整，如切換臺被設置成分層級切換，這樣可以生成兩版播出信號，滿足SDR 信號與HDR 信號同步切換的要求。

3.3 信號傳輸

此次體育賽事直播選用的是4K 信號與高清信號同步輸出的直播方式，直播信號傳輸穩定，網絡速度較快，賽事直播全程無卡頓以及畫質不清晰等問題，各平臺直播推流需要4 臺編碼器的同時運行。直播過程中，廣播電視臺通過實時消息傳輸協議（Real Time Messaging Protocol，RTMP）方式與其他機構進行推流。另外，整個賽事直播過程的視頻短片插播也需要使用1 臺Vmix 視頻播放軟、硬件板卡輸出電腦[5]。

3.4 傳聲器布設

此次比賽收聲話筒的布設面積僅占體育場館的一半，收聲設備包括Micl，主要架設在Cam1 與Cam2 之間的中心位置。話筒為Sennheiser MKH 418-S 通用版的M-S 立體聲槍式。該話筒的聲音傳播清晰且具有一定的空間環繞感，可以同時拾取到現場沉浸聲上層空間環境觀效聲以及觀眾的加油聲等。此外，體育場內布設了5 臺攝像機，每臺攝像機上面均架設有Sennheiser MKH 416-P48 型話筒5 支，目的在于拾取運動員休息區及同隊伍人員的加油打氣聲，其中5 支話筒還兼顧運動員進場聲音的拾取。因為比賽屬于現場直播，所以解說員使用的話筒為SHURE 耳麥式話筒[6]。

3.5 其他應用

此次體育賽事的直播采用了超高清轉播技術，且取得了較好的效果，體育賽事全過程直播非常成功。超高清轉播技術在此次直播的應用還包括其他方面。其一，慢動作制作。此次比賽現場布設安裝的攝像機均具有慢動作回放功能，尤其是新增設的兩個攝像機訊道，在舉重臺下方的仰拍遙控攝像機可以將運動員舉重時的表情進行慢動作回放，吊頂攝像機可以將運動員舉重時的肢體動作進行慢動回放。其二，字幕及掃畫制作。針對字幕的制作，導攝團隊技術人員為此次比賽的直播專門提供了TGA（Tagged Graphics）序列字幕動畫，降低了字幕的制作難度。對于掃畫的制作，工作人員則需要將無損壓縮的位圖圖形格式（Portable Network Graphics，PNG）動畫序列導入至大型視頻切換臺幀當中，以此完成掃畫的制作任務。其三，對于切換臺的設置，工作人員需要了解切換臺的各宏命令設計功能，以便根據PGN 序列完成掃畫的制作，同時檢查字幕動畫TGA 序列轉換后能否使用。

4 結語

近年來，受信息技術的影響，廣播電視行業步入了發展的快車道，尤其是在體育賽事的直播方面，超高清轉播技術的應用可以為受眾呈現更為清晰及真切的觀看效果，讓受眾如臨現場觀看般實時了解比賽近況。隨著受眾對于體育賽事關注度的逐漸提高，超高清轉播技術也已被廣泛應用于大型體育賽事的直播中。但超高清轉播技術屬于比較先進的新型技術，其實際應用需要各方面的支持，如5G 網絡、各機械設備與技術以及專業化技術人才等，有必要就具體的應用情況做深入探討，以更好地發揮技術優勢、優化體育賽事轉播品質，為廣大受眾提供更優質的收視服務。