『工程师说』索尼远程制作系统应用参考 (下)
书接上文:下篇重点介绍索尼重载设备的高质量远程制作方案和应用
四
索尼重载设备的高质量远程制作介绍
特点基本介绍
● 索尼的远程制作可以被称之为制作级的高质量远程制作,或重载设备的高质量远程制作,远程设备结合常规系统设备,提供和本地制作类似的制作级高质量图像,延续电视台/制作公司的设备特点和优势。
重载设备的高质量远程制作
● 高质量远程制作的关键特点:是在码率,图像质量,延时关键参数上获得平衡,从而在低码率和超低延时下,获得制作级图像质量。同时尽可能多的实现各种摄像机功能,包括多讯道同步传输(无需帧同步)、HFR高速信号传输、电影感参数设定等,以及关键的安全功能,包括系统间防火墙、加密处理等。
重载设备的高质量远程制作的关键特点
高质量远程制作的关键技术 ULL HEVC:
视频压缩通常是图像质量、码率和延时之间的平衡。通常,更低的码率意味着低图像质量和更高的延迟。索尼开发了超低延时HEVC技术(Ultra-Low Latency 和Low Latency)实现高画质,低码率,超低延迟编解码效果。
● 芯片+算法:索尼开发了一款新型定制专用芯片(ASIC),采用基于索尼传输协议(Sony QOS)的HEVC编码技术和优化算法,其中画面切片处理和并行处理算法是关键;
● 参数设置+细节处理:在H.265范围内,应用精确调校高质量画面计算精度与效果的参数设置,注重焦点部分的细节纹理,肤色细节处理,因此画面呈现制作级的高画质;
● 使用了具有恒定码率(CBR)特性的长GOP图像组。通常长GOP是可变的,使用索尼技术后,从而可以采用几Mbps大小的恒定码率,显著减少编解码器的数据缓冲时长,处理延时(编码+解码)可以低至2帧@50P;
● 采用H.265技术和基于长GOP模式,传输码率在ME80处理后,HD带宽为6~100Mbps ,4K为20~200 Mbps。
编解码比较
集中式制作模式的远程制作方案
以一个足球转播案例说明集中式制作模式。前方有3个足球场地,摄像机在前方进行信号采集后编码,然后经过公网传送到后方制作中心进行集中制作。制作中心可以是演播室或转播车,内有信号处理设备,节目制作人员。制作中心的制作功能包括导播切换,慢动作播放,信号监看等功能。
集中式制作模式的足球转播示意图
索尼提供三种产品和应用方案,分别是无线新讯道HEVC 编码讯道方案JPEG-XS 编码讯道方案。
集中式制作模式的三种应用方案
● 无线新讯道采用CBK-RPU7作为摄像机端编码器,NXL-ME80作为接收解码器,利用5G信号进行传输。RPU7和ME80采用同样的芯片和技术,传输超低延时和高画质图像,支持摄像机系统功能,包括Tally视频返送RCP控制。 2025年春晚使用5G-A私网实现内场HD讯道无线传输。
无线新讯道方案
● Sony ULL HEVC 编码讯道方案
采用ME80为核心的编解码技术,特别支持HFR超高速信号传输。
Sony ULL HEVC 编码讯道方案
应用案例众多,包括国内利用公网在北京和宁波之间进行羽毛球信号传输,成都和上海之间电竞信号的传输,中超信号测试,大型会议远程制作等。
在某羽毛球比赛中,摄像机前置在宁波赛场,通过ME80传输到北京奇点智播科技有限公司的制作中心。
集中式远程制作案例
摄像机的HFR传输是行业的一个痛点,我们提供ME80支持多倍速摄像机信号传输,从前端远程送到EVS服务器,完成慢动作信号制作。
HFR 多倍速摄像机信号传输
大型会议采访也是一个典型场景,尤其是使用抠像操作时,需要高质量的回传图像。湖南台的测试使用中,将北京三机位绿幕演播室,信号通过ME80实时回传长沙演播室,进行虚拟抠像,北京现场嘉宾与长沙主持人利用XR技术融入同一场景,实现虚拟“面对面“采访对话。ME80低码率但高画质的编解码传输能力,特别是几乎视觉无损高画质,对于异地的绿幕抠像,尤其边缘效果、人物肤色及细节有很大的提升。
● JPEG-XS, 通用HEVC 编码讯道方案
索尼的HDCE-TX30/50 CCU和VIRTUOSO编解码设备,直出JPEG-XS,延时非常低,组成国际上高质量公共信号传输常用的JPEG-XS方案。
VIRTUOSO也支持通用HEVC编解码,HEVC信号码率是HD 8~100Mbps, 4K 35~200Mbps,可实现点对点、点对多点传输,可与其它品牌产品互通,是很好的常规远程信号选择。
JPEG-XS, HEVC 编码讯道方案
远程控制模式中的全球摄像机管控能力:
这个模式将操作界面和操作人员移动到外场位置,和信号采集/处理不在同一个地方,其中的一个关键是摄像机的远程控制和状态监看。被管控的摄像机可以设定为不同群组,互相不影响。注意不单是几个城市间的远程控制,而是可以实现全球范围内的摄像机管控能力。
摄像机远程设置和监控
云制作模式:
信号采集和操作人员可以更加灵活地分布式部署,部分或全部信号处理置于云端,从制作中心或家中远程控制。索尼方案是以软件切换台(型号M2L-X)为核心,处理信号,可以实现云切换台、云处理,也可以和本地切换台配合实现混合处理。
云制作模式
结合以上多种方式,可以组合成一个REMI BOX,形成一个综合的远程制作模块。
REMI BOX 远程制作模块
五
远程制作的多种辅助信号传输
远程制作不仅是要传输视音频主信号,还有必要的辅助信号需要一并考虑传输,比如摄像机相关的RCP控制信号、Tally信号、通话信号、视频返送信号等。这些信号传输的难点是在主信号传输所需IP资源之外还需要额外的IP地址,对网络资源要求增加。
摄像机多种信号传输示意图
目前的解决方案有几种:
● 传输设备自带多种信号汇总传输的能力,在正常的网络资源需求外,远端设备无需额外的IP地址。索尼CBK-RPU7就是这样的设备,它支持在一路传输流中,传输摄像机视音频信号的同时,还有接口传输RCP控制信号、Tally信号、SDI视频返送信号,非常高效和方便。
● Tally信号的处理:首先可以将Tally信号和摄像机RCP信号捆绑传输。比如索尼RCP-3500支持将GPI Tally接入,从而将RCP和Tally信号打包一路信号给远端摄像机,减少Tally信号的网络需求;另外一种就是将IP TSL Tally传输给远端摄像机,比如HDC-3500/P50/HXC-FZ90等,需要占用IP地址,但能快速解决Tally信号有无问题。
● 摄像机控制RCP信号的处理:一是采用常规IP方式。大多数情况下没有问题,但有时候面临的一个问题是摄像机RCP不是IP接口的情况下,需要将RCP接口转为IP接口后进行网络传输。索尼CNA-2 或国内定制的转换设备可以完成转换。
● 视频返送信号的处理:多采用增加一路反向的编解码器实现。索尼RPU7和ME80都可以实现在一个设备中既有正向主信号,又有反向信号传输的功能。
● VPN方法:利用SD-WAN技术,给辅助信号传输提供一个安全稳定的信号隧道,减少对公网IP地址资源的需求,但需要注意主信号和辅助信号的时延差别情况。国内有多个品牌的VPN设备。除了辅助信号,视音频信号也可以利用VPN方式,但需要注意时延情况。
VPN方式传输摄像机多种辅助信号
索尼远程制作方案是重载设备的高质量远程制作,具有高画质、低带宽、低延时的特性,解决多种痛点,比如码率、延迟和画质平衡、业内HFR高速信号传输、远程系统间防火墙、多种信号传输,能发挥现有设备,尤其是索尼设备的特点,延续现有设备优势,将制作和传输紧密结合,拓展新的工作流程,为您提供创新价值。
重载设备的高质量远程制作汇总
注:本文所提及的设备功能及性能,可能因产品型号不同而存在差异,具体功能和性能情况以各型号实际配置为准。