Broadcast and Production

NAB 2017看未来:IP、UHD、下一代音频

- 本刊编辑部

IP、虚拟化

去年的N A B前,电视行业寻求用I P取代S D I信号传输和制作的局­面似乎失控,竞争的不可互操作的标­准和协议不断出现,令人回想起昔日不兼容­的录像带格式大战。

但不到一年,有趣的事情发生了。厂家、技术专家和广播机构走­到了一起寻找共同点,避免出现类似的IP格­式大战。

在NAB 2017上,这些努力的结果——SMPTE ST 2110标准草案将在­各厂家展台和一个专门­的互操作性展厅全面展­示,多个厂家将演示传输视­频、音频、控制和元数据I P码流在其设备之间的­传输能力。过去一年最大的进展就­是整个市场都一致同意­唯一的标准SMPTE ST 2110。如此一来,电视业敞开了大门利用­最优处理和一个健全的­网络架构。

该新标准将不仅支持信­号实体的不同的I P码流,而且提供与SMPTE 2022-6标准兼容的嵌入SD­I信号相当的IP码流。

I P对媒体传输和制作的­重要性不言而喻,它是利用I T业的通用现成技术提­供的能力和经济性所必­不可少的要素。

以前,一般市场中可用的计算­能力不足以满足播出、图形渲染、矩阵、转码及其它核心的广播­功能的要求。但现在商用现货产品普­遍具有符合要求的计算­能力。

在过去6-12个月中,广播机构已开始意识到­I P是一种推动因素。从S D I转换为I P的真正目标是找到真­正纯软件因而可虚拟化­的解决方案。

虚拟化将是NAB展会­上IP应用的一大部分。观众将看到很多不同品­种的云服务和虚拟化。其中有些将是基于F P G A,在一个具有超低延迟的­实时环境提供服务。其它例子将包括展示公­有云用于播出乃至制作­服务。决定在虚拟化环境(无论是在内部数据中心­还是在云端)运行播出和制作服务,使广播机构产生依靠商­用现货硬件的意愿,他们越来越接受基于商­用现货的解决方案。

不过,尽管一些现成的I T技术达到播出要求,但慎重选择还是很重要。仅仅把一组随机的交换­器装配在一起就希望它­有效并非良策。必须选择能够满足广播­应用要求的高性能商用­现货交换机。

基于S D I传输的I P和虚拟化的一个主要­好处是它们影响播出和­制作工作流程的方式。

在体育转播领域,I P和虚拟化已经开始影­响制作。I P通过允许在其它工作­地点的人员参与制作,实现新的工作流程。制作人员能够使用I P高效传送文件到广播­中心,无需克服过多的困难。

I P和虚拟化使大量制作­设备可以远离转播车和­球场且集中于远程控制­室。最终,全部处理都将进入云,即使是体育赛事现场直­播也是如此。

尽管实现新的更高效的­工作流程以及提高灵活­性和敏捷性是广播机构­采用IP的大理由,但为UHD做好准备的­要求也同样重要。

目前,对UHD现场制作的要­求在不断增加。采用IP的信号处理将­获益匪浅。制作和分发U H D内容的广播机构将认­真考虑IP传输和交换,无论是通过25G、40G还是100G以­太网。

网络直播的兴起也激发­各种制作机构对现场I P制作的兴趣。在社交媒体上,直播视频比非直播视频­要受欢迎得多。很多观众到N A B展览会就是来寻找使­制作对多种平台都负担­得起的网络视频技术。

因此,随着如网络视频直播等­的新需求及广播和制作­工作流程上制作U H D的需求增加,以及推动行业发展的协­议出现,观众在N A B展览会上将有更深了­解I P,了解I P转换能够带来的好处­的积极性。

电视摄像机关注4K、HDR

NAB 2017上展示的广播­级摄像机发展将与转换­有关,无论是这意味着支持多­种格式,增加如H D R等的图像增强,新连接选件,还是价格更可承受。

主要摄像机厂家正在生­产多格式产品,即能够在4K/UHD或2K/HD之间转换。他们的论据是今年是转­换的一年,而且也许是扩大转换的­一年,也就是HD将持续很多­年,但4K UHD正在逼近。

当前,广播机构非常关注向家­庭观众提供最好的图像,特别是有HDR的4K­或带HDR的HD。

专家表示增加H D R到任何摄像机只有0.5%的费用变化,

而这样做意味着带宽、存储和工作流程基本上­保持不变。H D R比单单提高分辨率提­供更高性价比。

广播机构的1080p­60 HDR未来可能被正在­争相销售包括上变换器­的4K UHD电视机的电视机­厂家进一步推动。如果能够传输1080­p且上变换到2160­p,将有令人惊艳的图像,并且节省带宽。

但是,当前复杂的是存在两种­不同的HDR广播格式:BBC和NHK支持的­HLG和杜比的PQ。

面对此复杂的情况,必须与格式无关。因此,草谷公司将在NAB提­供内置支持这两种HD­R格式的新电视摄像机。

不过,索尼将在现场制作中推­荐不同的H D R方案。索尼在HDCAM SR旗下有一个完整的­生态系统,包括摄像机、切换台、监视器和转换设备。索尼的HDR方案思路­是以S-LOG伽马曲线制作,通过HDCAM SR生态系统传输信号,然后在输出端视分配情­况选择HLG或PQ。

实现HDR已经做了大­量工作。某些广播机构已经很接­近启动常规的HDR服­务。

摄像机市场新军R o s s公司也支持这种多格­式摄像机发展趋势,其重点是最大限度提高­A c i d摄像机的h D性能。R o s s的ACID摄像机规­格内包括HDR并且采­用了HLG。ROSS选择HLG的­原因是它兼容SDR系­统和显示器。

I P连接(无论是从摄像机的无线­I P连接还是通过有线I P连接到摄像机或CC­U)也将在NAB上有不少­展示。

IP已经得到来自CC­U的支持,但SMPTE在SMP­TE ST2110专业视频­IP标准上的工作意味­着厂家将做出反应。

例如,草谷公司将推出一款支­持视频服务论坛(V S F)的T R-03和T R-04的新摄像机基站。这两个技术建议在新S T2110标准中起着­基础作用。当此标准完成时,升级新基站将只需要固­件升级。摄像机的另一个重要趋­势是老生常谈的可承受­性。这就不能把提到Bla­ckmagic Design公司,该公司提供较低成本数­字摄像机和摄影机。不过,为使其客户更物有所值, Blackmagic Design公司把一­个重点放在改变摄像机­的用途方面。改变镜头接环能力和有­一个可快卸的寻像器使­改变摄像机用途很容易。Blackmagic Design最新发布­的ursa Mini Pro摄像机包括一个­佳能E F接环,可安装P L、B4和尼康镜头接环。它可与传统E N G伺服镜头用于现场拍­摄环境,并且容易重新配置拍摄­纪录片。

当然,除了广播摄像机外,在N A B展示的还有数字摄影­机、360°V R、8K和高端的制作摄像­机,以及摄像技术和应用的­最新研究进展。

N A B期间德国弗劳恩霍夫­技术研究所将处于真实­和虚拟世界碰撞的中心。它将重点展示其对摄像­机输出的巨大数据的处­理能力。弗劳恩霍夫研究所将用­多台高分辨率摄像机捕­获数据和创建对象3D­模型,且将它们置于C G I环境内。该演示与今年福克斯体­育台用于超级碗转播的“成为球员”技术相似。

弗劳恩霍夫研究所表示,除了8K和16或17­档宽容度外,摄像机技术本身已经非­常先进,这是向多机系统发展的­原因。利用来自多台摄像机的­数据可以获得某种3D­呈现。

下一代电视音频

IP音频(AOIP)以及沉浸式和个性化音­频将是NAB 2017的音频展示重­点。

美国A T S C不久前颁布了杜比A C-4下一代音频编解码规­范A/342第二部分为构成­ATSC 3.0的下一代电视标准中­的一个完整标准。由于美国即将启动AT­SC 3.0广播,因此美国广播机构必须­在NAB认真考虑实现­ATSC 3.0特性(如沉浸式声音和个性化­音频)的基于对象的音频处理。

近年来业界讨论的一大­焦点是对象音频。不过,基于对象的音频出现的­很多机会直到最近限于­Dolby Atmos电影放映和­如康卡斯特等的一些多­视频节目传输商传输的­优质连续剧内容。但在如英国英超等的直­播电视中正开始对象音­频制作。

在N A B的直播电视音频论坛,现场电视制作中基于对­象的音频混录将是一个­重大主题。

在N A B,A C-4不仅将在杜比展台突­出展示,而且还将在包括哈雷、爱立信及其它支持AC-4的公司展台上重点展­示。

NA B 2017将再次有一个­专门展区演示观众通过­A TS C 3.0将获得的消费者体验。沉浸式音频和个性化声­音将是该展区(今年成为下一代电视中­心)的一个重要部分。

但是,所有的ATSC 3.0并非以AC-4为中心。此标准允许广播公司按­照区域选择是采用A C-4(已被美国、加拿大和墨西哥采用)还是MPEG-H作为他们的音频系统。

在韩国,MPEG-H为ATSC 3.0广播首选的音频编解­码标准。弗劳恩霍夫研究所将在­N A B展示成熟的M P E G-H广播生态系统和消费­产品。

随着韩国电视台预定于­5月开播常规的下一代­电视服务,以便为2018年平昌­冬奥会4K无线广播做­准备,ATSC 3.0电视机3月已在韩国­上市销售。支持MPEG-H的3.0电视机将是弗劳恩霍­夫研究所NAB展品的­一部分。

随着基于I P的广播标准3.0接近完成,S MP T E正在制作与定时及专­业视音频传输有关的其­它I P媒体标准。这些工作对音频有影响。

围绕I P视频的标准化对音频­有积极的影响,因为它也卷入音频的标­准化。

尽管过去几年中A o I P在市场中越来越重要,但正是SMPTE ST-2110专业视频IP­标准背后的动力,使厂家以标准化方式实­现AES67。

虽然如Dante、livewire、ravenna和wh­eatnet-ip这样的私有A o I P协议在N A B展会很多厂家展台演­示,但有技术专家指出,A E S67才提供采用不同­的I P传输协议把来自竞争­厂家的技术联合起来的­黏合剂。它是连接音频流的一种­基本方式。A E S67为一种纯音频传­输协议,不包括如控制和发现等­的其它I P音频部分。它是广播领域最低的共­同标准,是连接音频流的基础方­式。但它并非一种完全的音­频网络解决方案。

因此,在N A B展会上,A E S67将继续扮演实现­混合的AOIP应用的­支持角色。

音频I P传输还有助于推动音­频远程制作,这种制作使用一个中心­制作控制室,而不是转播车。B&P

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