超高清转播技术在大型体育赛事直播中的应用

王 琨，王 虎

（济南广播电视台，山东 济南 250014）

0 引言

在超高清转播技术尚未出现之前，大型体育赛事的直播品质一般，卡顿、画质不清晰等问题频发，一定程度上影响了体育赛事的观看效果。随着超高清转播技术的出现与应用，针对大型体育赛事的直播，不仅卡顿现象得到了有效改善，且画质更为清晰，极大地提高了受众的观赛体验，因而在广播电视行业迅速普及开来。对于上述情况，为进一步规范超高清转播技术的应用，国家广播电视总局发布了多个标准文件，如《4K 超高清晰度电视节目录制规范》以及《4K 超高清晰度电视节目文件格式规范》等，对超高清转播技术的应用条件、具体要求做出了细致规定。本文分析超高清转播技术在大型体育赛事直播中的应用条件，探讨在直播场合应用该技术的相关要点，通过真实案例阐述超高清转播技术的实际应用。

1 大型体育赛事直播中应用超高清转播技术的条件

当前，电视广播技术的不断发展使得受众对于大型体育赛事的直播产生更高期待。为进一步优化受众的赛事观看体验，有关单位在承接大型体育赛事的直播和制作任务时，应在高速稳定网络、各类设备支持的前提下，充分利用、高效融合多种技术，如5G、4K、虚拟现实（Virtual Reality，VR）以及增强现实（Augmented Reality，AR）等，遵循大带宽、低时延以及多视角等技术要求。一方面，超高清转播技术的应用需要相关软件、硬件的支持。以摄像机为例，为了提高信号传输的清晰度，高清转播技术支持下的体育赛事直播使用的是4K 超高清视频传输摄像机，为了确保编码与解码的顺利完成，使用的是高效视频编码器。另一方面，超高清转播技术的应用需要稳定高速的网络宽带。得益于5G 的发展，体育赛事直播使用的网络网速快且稳定，可以为超高清转播技术的应用提供良好网络环境[1]。

2 大型体育赛事直播中超高清转播技术的应用要点

2.1 加强光圈控制

一般情况下，大部分地区体育馆多为露天式设计，诸多体育赛事多在白天举行，所以日间直播体育赛事的场景较为常见。受日间太阳光照的影响，体育场馆内部可能存在阴暗区域，且这些区域的阴暗对比度较大，而比赛镜头拍摄的转向速度又较快，这就容易导致工作人员在处理光线变化较大镜头时略显手忙脚乱，不能及时对光圈的亮暗值进行调整与控制，这必然会影响体育赛事直播画质的色彩、饱和度以及清晰度等。因此，在光线较为复杂的情况下，为提高超高清转播技术的应用效果，相关工作人员需要重视对光圈的控制，要能够熟练掌握远程控制面板（Remote Control Panel，RCP）的基本操作，加强自身的应变能力，总结并积累光圈控制经验，以便在直播过程中依据显示画面的变化及时做出正确的应对，顺利完成直播操作任务。

2.2 做好信号测试

在大型体育赛事开始之前，为确保直播工作万无一失，工作人员需要在比赛开始前至少1 h 按照导播提出的相关要求，对现场的机位号进行布设与调整，随后还需要进行信号光缆的测试，完成车位光缆的插拔。如果在这一过程中发现信号异常，工作人员务必及时查验转播车光缆的公、母头，并再次检测光缆信号的传输状况。如果信号异常问题仍然存在，需要立刻切换至备用光缆信号，避免影响后续体育赛事的直播[2]。

2.3 考虑风噪因素

室外风噪是大型体育赛事超高清转播技术应用需要考虑的重点因素之一。室外风噪会对直播人员话筒的使用产生一定干扰，致使直播人员说话时话筒出现杂音，从而影响观众听觉质感。为此，赛事直播中每个话筒都需要统一安装“猪笼”这一特殊配置，以此降低风噪产生的负面影响。风噪的存在还可能影响信号的传输速度以及传输质量，如致使赛事直播时导播指令接入解说耳返的时间延迟，这可能降低导播与直播解说员之间的沟通效率。为了规避风噪因素的干扰，技术人员可以利用话筒接入调音台单路的方式嵌入解说耳返，以确保导播及直播解说员之间的沟通顺畅，避免出现导播指令下达延迟的问题。

2.4 了解推流链路

在信号传输工作中，特别是在传输前期，各部门之间的沟通交流十分重要。工作人员需要全面掌握体育赛事直播设备数量、推流具体链路数及方式等具体情况。如果推流涉及的平台数量较多，在体育赛事开始之前，相关人员就必须做好技术对接工作。相关人员还需要依据体育赛事直播要求，提前对各种推流设备进行布设和检测，应配置主、备两条通信链路，以避免直播故障[3]。

2.5 做好慢动制作

体育赛事开始之前，工作人员需要全面了解日程安排、比赛规则等，还需要知晓同类比赛的直播镜头的制作要求。为了顺利完成慢动作的制作任务，工作人员应熟知比赛的具体流程，这样才能准确记录并回放比赛中较为精彩的镜头画面。

3 超高清转播技术在大型体育赛事直播中的应用案例

3.1 应用背景

某年，举重锦标赛以及奥运会举重项目资格赛在某省市准时开幕。此次体育赛事规模较大、级别较高，比赛采用了全程直播的方式。为了顺利完成该赛事的整体制作以及直播任务，负责转播的广播电视台在直播过程中采用了超高清转播技术，使用了4K网际互连协议（Internet Protocol，IP）高动态范围（High Dynamic Range，HDR）超高清电视转播车[4]。

3.2 机位布设

此次赛事使用的4K IP HDR 超高清电视转播车，其制作系统可以兼顾4K 高端制作以及常规高清制作两项功能，可以实现4K 信号与高清信号的同步输出，能够同时完成标准动态范围（Standard Dynamic Range，SDR）与HDR两种信号的制作任务。该转播车具有较强的独立双节目同播制作功能，在国内属于功能较全面、技术较先进的转播系统。

比赛开始之前，技术人员对相关技术进行调整与测试，增加了3 个摄像机讯道，其中包括一个布设在举重台下的仰拍遥控摄影机，并增设了一个吊顶摄像机，二者均拥有12 通道慢动作回放功能。为保证此次举重比赛直播顺利，满足比赛的转播要求，技术人员对整体系统进行调整，如切换台被设置成分层级切换，这样可以生成两版播出信号，满足SDR 信号与HDR 信号同步切换的要求。

3.3 信号传输

此次体育赛事直播选用的是4K 信号与高清信号同步输出的直播方式，直播信号传输稳定，网络速度较快，赛事直播全程无卡顿以及画质不清晰等问题，各平台直播推流需要4 台编码器的同时运行。直播过程中，广播电视台通过实时消息传输协议（Real Time Messaging Protocol，RTMP）方式与其他机构进行推流。另外，整个赛事直播过程的视频短片插播也需要使用1 台Vmix 视频播放软、硬件板卡输出电脑[5]。

3.4 传声器布设

此次比赛收声话筒的布设面积仅占体育场馆的一半，收声设备包括Micl，主要架设在Cam1 与Cam2 之间的中心位置。话筒为Sennheiser MKH 418-S 通用版的M-S 立体声枪式。该话筒的声音传播清晰且具有一定的空间环绕感，可以同时拾取到现场沉浸声上层空间环境观效声以及观众的加油声等。此外，体育场内布设了5 台摄像机，每台摄像机上面均架设有Sennheiser MKH 416-P48 型话筒5 支，目的在于拾取运动员休息区及同队伍人员的加油打气声，其中5 支话筒还兼顾运动员进场声音的拾取。因为比赛属于现场直播，所以解说员使用的话筒为SHURE 耳麦式话筒[6]。

3.5 其他应用

此次体育赛事的直播采用了超高清转播技术，且取得了较好的效果，体育赛事全过程直播非常成功。超高清转播技术在此次直播的应用还包括其他方面。其一，慢动作制作。此次比赛现场布设安装的摄像机均具有慢动作回放功能，尤其是新增设的两个摄像机讯道，在举重台下方的仰拍遥控摄像机可以将运动员举重时的表情进行慢动作回放，吊顶摄像机可以将运动员举重时的肢体动作进行慢动回放。其二，字幕及扫画制作。针对字幕的制作，导摄团队技术人员为此次比赛的直播专门提供了TGA（Tagged Graphics）序列字幕动画，降低了字幕的制作难度。对于扫画的制作，工作人员则需要将无损压缩的位图图形格式（Portable Network Graphics，PNG）动画序列导入至大型视频切换台帧当中，以此完成扫画的制作任务。其三，对于切换台的设置，工作人员需要了解切换台的各宏命令设计功能，以便根据PGN 序列完成扫画的制作，同时检查字幕动画TGA 序列转换后能否使用。

4 结语

近年来，受信息技术的影响，广播电视行业步入了发展的快车道，尤其是在体育赛事的直播方面，超高清转播技术的应用可以为受众呈现更为清晰及真切的观看效果，让受众如临现场观看般实时了解比赛近况。随着受众对于体育赛事关注度的逐渐提高，超高清转播技术也已被广泛应用于大型体育赛事的直播中。但超高清转播技术属于比较先进的新型技术，其实际应用需要各方面的支持，如5G 网络、各机械设备与技术以及专业化技术人才等，有必要就具体的应用情况做深入探讨，以更好地发挥技术优势、优化体育赛事转播品质，为广大受众提供更优质的收视服务。