日本SKY PerfecTV!进行第二次卫星4K图像直播测试

相关链接:新闻(AV Watch)(日语) SKY PerfecTV!官方新闻稿(日语)

开了新Blog之后题材各种乱七八糟,不过好不容易有新的题材了就多写两笔。上周3月9日,日本SKY P通过卫星进行了4K图像的直播传送测试。测试通过剧场屏幕投影的方式实现,邀请了电视界、设备厂商和技术人员到现场进行观看,目的是为了测试设备性能、发现并解决各个环节的问题。

直播的题材是日本职业足球联盟东京FC队对柏Reysol队的比赛,场地是位于东京都调布市的味素体育场。通过现场的转播车上星、在位于东京都港区的台场Cinema Mediage电影院进行接收并投影播放。数据传输通过位于东经132度的JCSAT-5A通信卫星进行,会场使用支持4K的SONY SRX-T420投影机将图像投射在400英寸的屏幕上。

下面简单罗列一下本次实验的各项技术指标:

  • 视频:3840×2160@59.94p H.264编码,4:2:2 chroma subsampling,为了流用现有设备,4K的原始画面被切分为4个FullHD(1920×1080)画面后进行编码、发送。编码器是富士通制造。峰值码率120M/s。
  • 音频:5.1环绕立体声(未提及编码方式,大概是AAC?)

简单总结一下现场转播设备(详细请看官方新闻稿):

  • Canon EOS-C500数码摄像机配合CN-E30-300EF镜头 共4台。
  • SONY PEM-F55 CineAlta数码摄像机 共1台。
  • ASTRO DESIGN AH-4413数码摄像机 共1台。
  • 朋荣 FT-ONE 可变帧率数码摄像机(使用360fps拍摄,用作慢放画面) 共1台。
  • ASTRO DESIGN的SSD录像机若干、相机控制模块若干、监视器若干。
  • 共同TV的直播车KR-advance 共2辆(音频/视频各一辆)
  • 卫星发送设备若干、光纤数据传输设备若干。

摄影手法:比起普通体育比赛,摄像机距场地稍远,用以广角镜头为中心。

获得的经验:

  • 较上次直播测试增加两台摄像机,共计7台摄像机,比赛中多次穿插精彩回放和慢放画面,更接近实际的比赛直播。
  • 使用了4K字幕机、CG合成设备。
  • 上次直播测试光是把画面播出来就已经花掉全部精力,本次在播出画面的同时还增加了众多娱乐要素(包括运镜、CG等方面),更接近实际的比赛直播。
  • Full4K画面震撼力满点无需赘述。

经验教训:

  • 对焦不实。摄像师手边的小取景器上的图像经过缩小,就算取景器里的图像是清晰的,实际大小下观看却发现不合焦。
  • 镜头的选配还有待改进。
  • 编辑速度慢。由于4K@60p数据量巨大,如何高效进行后期处理和剪辑是个难题。

感想

2011年除3·11大地震和海啸(以及福岛第二核电站泄漏事故)的灾区三县外,日本全国的模拟电视广播已经结束,正式切换至数字电视广播。随着数字电视的切换,日本全国出现了数字电视购买潮。但随着切换后购买潮的消退,家电产业也陷入了深深的困境,电视卖不出去成了日本家电厂商最头疼的问题。因此开发新的、更清晰的电视放送制式以拉动家电(主要是电视)销售成了日本家电厂商的当务之急。因此尽管地面广播刚刚全面切换至FullHD数字广播,日本总务省(行政组织、公务员、救灾防灾、选举、信息通信、邮政等事物的中央政府部门)已经定下2020年开播8K电视的目标,走出实验室、面向实际放送使用的4K和8K技术的开发已经开始加速。

不过愿望是美好的,现实大概是残酷的。抛开刚刚买完电视的日本人愿不愿意再花大价钱买一次电视不说,4K/8K的普及还有很多障碍:

  • 技术规格的确立:目前实际放送中使用的编码标准还没有完全确立。虽然测试在使用AVC(H.264),但巨大的数据量的传输依然是亟待解决的问题。下一代编码标准HEVC距离成熟还有待时日,解决压缩率、传输、画质间的平衡问题是当务之急。
  • 画质缩水问题:清晰的画面是4K/8K最大的买点,也是其存在意义。但120M的码率将占用120条左右的slot,按一个转发器48条slot计算将占用高达2.5个转发器,如此之高的转播成本是不可能用于家用的。SKY PerfecTV! JSAT的负责人已经明确表明,120M的码率对于实际放送是不可能实现的,4:2:2颜色采样率也只有实验条件下才能实现,这次实验的意义更多地在于探索未来大画面商用直播(演唱会、体育比赛等)技术,而非家用。现有传输带宽为了保持现有频道数不变无论如何也要将码率压到30M以内,但现有AVC技术下,如果将原生8K@60p画面压到30M估计只能是全屏马赛克,画面完全没有质感可言了。但是如果为了追求压缩率又祭出30i 4:2:0这个大杀器的话8K就完全没了意义。期待HEVC的成熟可能是目前8K唯一的出路。
  • 老旧节目素材的使用:虽然35mm胶片能通过胶片扫描获得4K分辨率的数字图像,但现SD源甚至FullHD源如何在8K环境中播放依旧是很大的问题。特别是现有Interlaced源的处理很让人担心。
  • 垄断、暗箱中的著作权保护:是否继续延续天降官员主导的垄断团体管理 + 政府暗箱操作 + 立法机关偷偷立法 + 官商勾结娱乐产业利益输送 + 官商勾结家电产业强迫消费者买单?目前看来他们没有反省的意思。

不过作为技术宅,我所期待的只是:

  1. 彻底根绝Interlace。现有Interlaced源统统deinterlace。
  2. 彻底根绝4:2:0。

没了。

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