今年是共和国70寿辰。为了庆祝这一重要时刻,北京举行了盛大的国庆阅兵。
为了把这一重要活动盛况在第一时间向海内外观众传递,感受新中国70年来取得的非凡成就,展示中国军队、军人的威武气质和强大实力,将普天同庆的气氛感染给每一个中华儿女,中央电视台进行了全面的高清实况直播。此次央视的直播不论从规模到新技术应用都创下了全球之最。最为引人注目的是,首次将直播的4K高清信号和5.1环绕立体声引进到了国内70家商业影院的大银幕上呈现,利用影院的视听优势更好地还原阅兵的庄严氛围和恢宏气势,受到了业内外的关注和观众的普遍赞誉。
1.载入史册,广受关注
为什么这次阅兵现场的实况转播会受到如此关注?艾维电影记者认为有以下几方面的原因。
一是创规模之最。今年阅兵式转播央视动用了90多个机位、30多个特殊视角无人值守机位、1600多个镜头、6个分系统、103个4K超高清机位、4套4K超高清转播系统等资源,全方位、多角度、多种形式对阅兵庆典进行视频采集。
在声音拾取及三维环绕立体声呈现方面,共投入使用各类话筒364只,其中包括120只无线话筒,主要用于国旗卫队脚步声、将军的敬礼声等,另外还使用了地麦、强指向等话筒,用于拾取环境声等。使得观众不光看到了超清的现场画面,也可以聆听到逼真的现场音效,获得更好的体验。
二是技术先进。我们知道,4K超高清视频产业是国际前沿产业,4K超清视频可以有效提升画面质量。与电影类似,4K技术可以实现影像的高分辨率、高帧率、高动态范围、宽色域、高色深,可以极大提升视觉感受。但受制于当前还处于整个产业发展的初期,并未得到普及。尤其是在信号传输、处理、存储等方面受到大数据量的制约,此次阅兵式的转播更是如此。
为保证此次4K阅兵式直播的高质量顺利完成,央视动用了总台的所有资源,并花费了数千万元进行了设备添置和更新,全流程进行4K信号直播和8K节目制作。
三是首次在影院进行直播。一般认为,商业影院具有专业的放映系统,可以提供优质的声画效果,影院具有舒适的观影环境,一直以来,影院在观众的心目中有着不可替代的高质量声光效果,沉浸感十分突出。此次高清国庆阅兵在影院再现,无疑具有重大意义。
2.技术先进,多项突破
为什么说国庆70周年阅兵直播是技术先进的呢?艾维电影记者从技术方面试做一介绍。
首先是此次直播规模宏大。
现场场面宏大,而且有多个场景:固定、移动、天上、地下,可以说是全球直播之最。90多个机位、30多个特殊视角无人值守机位、1600多个镜头,6个分系统,103个4K超高清机位,4套4K超高清转播系统;各类话筒364只,其中包括120只无线话筒。从这些具体的数字就能体会到其规模,这在全球也是首次。
其次是全链路采用4K超清技术,部分采用8K技术。
虽然4K超清已不是一项新技术,但要在如此大规模的现场直播中全流程采用难度非常大。
难到什么程度?我们仅用4K超清信号的数据量做一说明你就会有所体会。
我们知道,经典的4K摄像机索尼F65所拍摄的4K画面每一帧的数据量大约是40M,采用50帧的高帧率也就意味着一秒钟的数据量高达2000M,一部90分钟的电影的数据量就是大约7000G!
这还只是素材。如果将这些素材经过渲染,最终的高清源文件就将变成超过18T的超大文件!阅兵仪式103个4K超高清机位,4套4K超高清转播系统产生的素材源文件其数据量简直是惊人的。如果考虑到8K节目的制作,光数据源文件的大小就是一个天文数据。这对目前的传输、存储技术都是重大考验。
第三采用了HEVC(高效视频编码)技术。
面对如此天文级别的视频数据文件,若采用早期的H.264视频编解码技术,在传输链路上是无法实现传输交换、实时处理的。为此,此次阅兵直播的超清视频信号采用了H.265的编解码技术,通过H.265技术进行压缩,压缩比可以达到300:1,因此才可以通过5G、微波和卫星等多种手段实现。这就为各摄像机采集的视频信号传输、交换,最终送到播控中心进行加工处理提供了可能。
H.265(HEVC)技术与H.264同样采用的是帧内压缩和帧间压缩,所谓帧内压缩就是类似于图片压缩,跟这一帧的前面(或后面)一帧(或几帧)无关,由当前帧中,已编码的部分来推测当前待编码的这一部分数据是什么。也就是说,当面对相对静止的影像,比如某人在台上作报告,此时连续的各帧图像大部分都是没有变化的,只有少部分比如其嘴巴、眼睛等有变化,此时我们就可以把各帧大量重复不变的数据进行压缩,以减少数据量;帧间压缩就是由这一帧的前(或后)一帧(或几帧)来推测当前待压缩的这一部分数据是什么。也就是说,通过算法可以根据当前帧的前几帧和后几帧的变化规律决定当前帧的压缩。
从原理可知,我们见到的大多数视频都具有这些特点,这样就可以进行数据的压缩而不降低影像质量,从而满足在现有网络带宽的情况下,传输高质量的影像。
与H.264不同的是,H.265效率更高,大约是其一倍,也就是说在传输相同质量的视频信号情况下,带宽只需一半,同时大大降低了压缩算法的复杂度。
第四是高清直播进影院。
4K超高清在影院直播是4K超高清时代电视与电影相融的有益尝试。此次在影院的直播全部是4K超清视频,可以在大银幕上展示清晰的画面和5.1声道环绕声,其沉浸感是十分突出的。
直播信号利用广播卫星高可靠、广覆盖的特点,快速打通了4K超高清直播节目在70家影院播出的实时传输通道。通过对既有电影播放设备的兼容性适配,利用影院现有条件,实现了广播电视4K超高清信号在影院的兼容播放。整个系统流程包括:电视直播制作、直播信号编码、卫星传输、实时解码和与影院放映系统对接播放。
同时,央视还将此次阅兵大典的4K超高清电视片转制成了符合DCI标准的4K和2K数字电电影母版。再用母版制作电影数字拷贝,国内可以通过卫星传输或数字硬盘发行,港澳和国外通过数字硬盘发行。从电影和电视的技术标准来看,4K电视的清晰度与4K电影相当,4K电视的亮度是电影的10倍,4K电视的色彩丰富度是电影的1.5倍,声音均为5.1声道。
事实说明,在技术上影视合流是一大趋势,目前的高清、高帧率、高色域、高动态范围以及沉浸式环绕声就是影视共同提高声像质量的重点方向。
第五是影院第一次利用卫星接收设施实时传送4K超清信号。
之前,影院利用卫星接收设施主要是接收电影数字拷贝的。由于电影数据文件采用的是JPEG2000的压缩编码方式,虽然影像质量有保证,但数据文件较大,无法实时接收播放,这也就是目前只有部分影院采用卫星接收数字拷贝,无法实时播放的原因。按照此次4K高清阅兵实时在影院播放,必须在数据文件压缩码率、接收可靠性以及信号引入数字放映机等方面进行优化升级,通过这次的成功尝试,证明利用卫星系统传输4K高清视频,在商业影院实时放映是可行的,也为以后这样的转播方式积累了成功经验,可以在更大规模上施实。
总的看来,国庆70周年盛大阅兵活动的4K高清直播获得了数个全球首次,尤其是在影院的成功直播,是科技创新的具体体现,相信也将倒逼电影技术与时俱进,搭上技术进步的顺风车,从而改变电影的商业业态。
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