世界杯組委會與宣傳片拍攝以4K的方式進行了直播

時間:2016-03-02 13:25:16 來源:北京中視英躍文化傳播有限公司 作者: 點擊: 0
點擊上方“數(shù)碼影像時代”可以訂閱哦在專業(yè)節(jié)目制作過程中,現(xiàn)場視頻及音頻信號往往要以長長的數(shù)據(jù)線纜來傳輸,在同等條件下,無論是信號穩(wěn)定性還是安全性都遭遇到嚴重的挑戰(zhàn),同時,對于很多突發(fā)新聞事件現(xiàn)場,由于沒有充分的時間和場地條件鋪設線纜,導致第一手影像資料不能及時發(fā)回制作中心本部,也影響了新聞的時效性。而由記者人肉帶回的素材經(jīng)過剪輯播出,此時的“新聞”早已成了“舊聞”,空間和時間成為制約信息傳輸?shù)闹匾璧K。傳統(tǒng)的電視直播的傳輸為有線和無線,有線又分為電纜和光纜的不同介質(zhì),無線則分為微波和衛(wèi)星、3G/4G、Wi-Fi等傳輸方式。本文將簡單闡述電視節(jié)目制作中的各類無線傳輸方式,對讀者進行簡單普及。

 

微波、衛(wèi)星

近幾十年,隨著微波及衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,在電視臺等專業(yè)影像生產(chǎn)部門,終于可以擺脫不得不依賴數(shù)據(jù)線纜傳輸信號的尷尬境地,宣傳片拍攝。在重大事件的突發(fā)現(xiàn)場,在異地新聞直播環(huán)節(jié),在體育比賽等大型項目的轉(zhuǎn)播活動中,通過租用衛(wèi)星訊道,在地面經(jīng)由信號基站,將視頻及音頻信息上傳至衛(wèi)星,再傳輸?shù)诫娨暸_內(nèi),經(jīng)過剪輯發(fā)送給千家萬戶。

↑衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車

實際上衛(wèi)星傳輸技術(shù)與我們平民百姓的生活并不是那么遙不可及,我們?nèi)粘K吹降碾娨暪?jié)目、接打電話等都是通過衛(wèi)星進行傳輸?shù)摹_M入數(shù)字時代,未經(jīng)壓縮的各類數(shù)字視頻及音頻數(shù)據(jù)量越來越大,特別是如今世界上幾個國家已經(jīng)提前進入4K播出階段,隨著4K的普及,更大規(guī)模的數(shù)據(jù)量也對傳輸能力提出了更多挑戰(zhàn):一部無損音樂要40M左右,全高清標準時長的電影要20G大小,而一部4K影片的數(shù)據(jù)量更是要200G之多。不單只是提高網(wǎng)絡傳輸帶寬,廣告片制作,發(fā)現(xiàn)和利用更高技術(shù)水平的傳輸技術(shù)勢在必行,因此不少影音廠家開始把目光投向了衛(wèi)星傳輸技術(shù)上。

 

衛(wèi)星傳輸技術(shù)都是利用地球同步衛(wèi)星來傳輸數(shù)字信號,其優(yōu)勢有很多:

1、覆蓋面廣:只需要三顆地球同步衛(wèi)星就能實現(xiàn)全球覆蓋;

2、傳輸容量大,帶寬靈活性強:衛(wèi)星傳輸其帶寬具有靈活性和可持續(xù)性,現(xiàn)行的衛(wèi)星帶寬一般最高可達到54M,這一帶寬足以將壓縮過的4K信號發(fā)送到地面接收端;

3、安全性高:衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)都會加密;

4、客戶端成本低:相比光纖、數(shù)據(jù)線纜等傳輸手段而言,衛(wèi)星傳輸需要接收成本是極低的。

↓下圖采用的就是通信運營商發(fā)售的傳統(tǒng)3G流量SIM卡

在去年的巴西世界杯上,F(xiàn)IFA世界杯組委會與巴西國家電視臺、索尼歐洲等部門聯(lián)合將四場比賽以4K的方式進行了直播,采用的方法是將一路UHD信號切割至四路HD信號,將每一路高清信號壓縮至8Mbps,再通過地面基站上傳至衛(wèi)星,經(jīng)過加密傳輸?shù)侥繕瞬シ诺氐慕邮斩耍ㄟ^特有的融合技術(shù)把四個全高清畫面拼接回UHD超高清畫面,經(jīng)過解碼后的視頻僅占用帶寬32Mbps左右。

↑4G視頻傳輸機

 

3G/4G

微波和衛(wèi)星傳輸固然是可行的方式,但由于要租用衛(wèi)星,需要一定的費用,并且在直播節(jié)目沒有形成常態(tài)播出形態(tài)下,還是一筆不小的支出。進十年來,隨著各運營商網(wǎng)絡遍布世界各個角落,而第三代和第四代移動電話通信標準技術(shù)也逐漸成熟和廣泛民用化,基于遍布各地的信號塔,通過3G/4G傳輸數(shù)據(jù)流的方式的也越來越被電視臺等機構(gòu)廣泛應用起來,而3G/4G技術(shù)對電視應用提供了一條方便、廉價的傳輸通道。

 

3G技術(shù)支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務能夠同時傳送聲音及視頻信息,速率一般在幾百kbps以上。下行速度峰值理論可達3.6Mbit/s(一說2.8Mbit/s),上行速度峰值也可達384kbit/s,這比上一代的2G通訊技術(shù)不知快了多少倍,當然,3G的出現(xiàn)也為電視臺直播過程中隔空無線傳輸信號提供了可能。

↑現(xiàn)場采訪視頻信號通過衛(wèi)星車傳輸?shù)叫l(wèi)星再發(fā)送給電視臺

而4G是集3G與WLAN(無線網(wǎng)際網(wǎng)路)于一體的新技術(shù),節(jié)目制作,能夠提供更快的傳輸數(shù)據(jù)速度、更高質(zhì)量的視音頻信號傳輸?shù)取?G能夠以100Mbps以上的速度下載,比目前的家用寬帶ADSL(4M)快25倍,能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。此外,4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署,然后再擴展到整個地區(qū),對于電視臺用戶來講,即使在最遠的山溝溝里,即使在突發(fā)災害現(xiàn)場無法連接通訊衛(wèi)星也無法通過地面站完成數(shù)據(jù)發(fā)送,亦能通過3G/4G視頻傳輸機或直播車將拍攝到的畫面快速發(fā)回電視臺。

 

3G/4G直播的優(yōu)勢

1、投資成本低廉:3G /4G直播用的是通信運營商現(xiàn)成的無線傳輸網(wǎng)絡,先期投入除了信號發(fā)射機、接收服務器、軟件控制平臺外,北京影視制作,只需交付運營商的寬帶流量使用費即可,與動輒上千萬元的電視轉(zhuǎn)播車和昂貴的衛(wèi)星通信費用相比,流量費幾乎可以忽略不計。如果采用無線拍攝加有線寬帶傳輸,成本則會更低。

 

2、設備使用簡單,人力投入較少:衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車的使用,不僅要牽扯到十多名技術(shù)人員,還要有現(xiàn)場導播、字幕、放像、攝像等若干專業(yè)人員,隊伍龐大,分工細致,操作復雜,同時還必須配備動力電源。而利用3G/4G設備直播,僅需一名記者、一名攝像即可勝任,所有隨身設備增加不到10公斤,且操作十分簡單。

↑借助4G高速傳輸速度,觀眾可以直接在移動終端上收看到直播節(jié)目

3、不受時間限制:3G/4G傳輸是全時段的,它一改電視轉(zhuǎn)播車必須提前申請衛(wèi)星傳輸頻道的限制,只要在有手機信號的地方接通電源,即可對事件現(xiàn)場進行實時信號回傳,實現(xiàn)直播。

 

4、較少受空間限制:3G/4G本身是一種寬帶無線傳輸技術(shù),它避免了電視轉(zhuǎn)播車受到交通條件、電源保障、停車位置以及車位同攝像機連線長度的限制,以及只能在幾十米的有限空間內(nèi)進行直播的缺陷。從某種意義上,一臺3G/4G直播設備就能起到一輛電視轉(zhuǎn)播車的功效,它可以在全國范圍內(nèi)不同地區(qū)、不同城市同時回傳電視信號到播控機房,在指定頻道實時直播全國各地的事件現(xiàn)場實況,尤其是在突發(fā)事件和災害現(xiàn)場報道中起到了至關(guān)重要的作用,第一時間提供了第一手視頻影像資料。

 

無線局域網(wǎng)及Wi-Fi

目前,通過Wi-Fi(無線保真)傳輸也是一種可行的方式,我國民用寬帶的無線帶寬越來越高,光纖條件下10M以上的寬帶都能勝任視頻流傳輸工作。目前幾大廠商都已開發(fā)或待開發(fā)與攝像機相連的無線發(fā)射模塊,基于將攝像機系統(tǒng)置于可與外界交互的無線局域網(wǎng)中,通過機身內(nèi)置的無線發(fā)射模塊或外接無線發(fā)射器(多采用USB鏈接)接入Wi-Fi網(wǎng)絡,無論是點對點傳輸還是將代理文件上傳到FTP服務器上都是十分可行的辦法。

 

這是一種優(yōu)劣參半的方法,優(yōu)勢在于幾乎沒有使用成本,在外出拍攝需要回傳的場合,只需借用拍攝本地的無線網(wǎng)絡連接Wi-Fi就可以進行數(shù)據(jù)流傳輸(前提是拍攝地出于無線網(wǎng)絡覆蓋范圍),視頻制作,此外,傳輸速度也有一定保證,根據(jù)無線網(wǎng)絡的帶寬就能大致估算出傳輸用時和直播信號碼流大小,并且由于發(fā)射信號功率低于100mW,低于手機發(fā)射功率,所以Wi-Fi傳輸相對也是對身體最無害的。

↑外部Wi-Fi連接模塊

 

發(fā)射頻段上,Wi- Fi網(wǎng)絡還有1.2GHz、2.4GHz和5.8GHz等可選。目前比較常用的是后兩者,而其中又以2.4GHz最為常用,他們各有優(yōu)劣,影視制作。無線網(wǎng)絡信號的本質(zhì)是電磁波,其傳播速率等于頻率與波長的乘積,而這個乘積實際上是一個固定值,就是光速。也就是說,電磁波的頻率越高,波長就越短,因此5GHz信號的波長就要比2.4GHz信號的要短,而波長越短的電磁波穿透力就越強,網(wǎng)劇制作,這也就是坊間經(jīng)常說的2.4GHz穿墻能力差的由來。用在指導工作中,在通過Wi-Fi網(wǎng)絡來傳輸視頻畫面時,盡量要選擇開闊的場地,不易由過多墻壁,以防信號損失。

 

5GHz頻段雖然比2.4GHz頻段有更強的穿透力,但相比之下反射和衍射的能力就不如后者了。當兩種頻段的電磁波在碰到障礙物的時候,5GHz信號幾乎全部能量都會用在穿透上,而2.4GHz信號則有部分會產(chǎn)生反射和衍射,繞過了障礙物繼續(xù)傳播。因此5GHz信號雖然選擇了路程最短的傳輸路徑(穿墻而過),但是在傳輸過程中的會有很大的能量損失,2.4GHz信號走得路徑會更長一些,但是保留下來的能量卻更多(繞墻而過),在我們看來就是信號強度更強了。

↑使用外部WiFi連接模塊,將攝像機拍攝到的畫面通過轉(zhuǎn)碼將代理視頻發(fā)送到手機,再通過Wi-Fi無線網(wǎng)絡或3G/4G網(wǎng)絡發(fā)送到接收終端進行直播

 

不過這種方法的缺陷也是很明顯的,無線保真技術(shù)傳輸?shù)臒o線通信質(zhì)量不是很好,在不能保證當前無線網(wǎng)絡覆蓋范圍內(nèi)的可靠帶寬的前提下盡量不要將其應用在直播環(huán)節(jié)中,同時亦要控制同時接入無線網(wǎng)絡中的設備數(shù)量,以前其它非工作設備占用過多帶寬。同時,Wi-Fi的數(shù)據(jù)安全性能比藍牙要差一些,傳輸質(zhì)量也有待改進,如果是帶有機密性質(zhì)的數(shù)據(jù)不推薦使用該方式傳輸,以免傳輸途中被第三方截獲造成不必要的麻煩。

 

需要注意的是,前文沒有提及的1.2GHz雖然波長最長,穿透能力也最強,但在我國多用于航空、軍工、國防等領域中而非民用,切勿擅自濫用。

 

以上是電視節(jié)目制作中使用頻率最多的三類無線傳輸方式,希望對各位有所幫助。

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