4K+UHD浸入式音频直播（2018FIFA世界杯)

本文为媒矿工厂编译的技术文章

原标题：4K UHD HDR AND IMMERSIVE AUDIO LIVE STREAMING 2018 FIFA WORLD CUP RUSSIA FOR SAMSUNG SMART TVS APP

原文作者：L. Carvano, A. T. Gomes, A. S. Murakami

翻译整理：郝明月

本文来自IBC2019。本文旨在介绍巴西Globosat公司和三星（巴西）合作实现的2018俄罗斯FIFA世界杯56场比赛直播的经验，挑战，技术和结果，这次合作主要针对的是配备4K UHD HDR和浸入式音频设备的电视用户。合作内容包括由Globosat公司制作的进行了浸入式音频混合的4K UHD HDR信号以及180°中央摄像机拍摄的4K UHD SDR信号（国际音频）。直播开始于比赛前15分钟，于比赛结束后5分钟停止。本次合作的两个最大挑战是缩短4K视频直播的延迟以及在比赛结束后尽快上线相应比赛的整个视频点播服务。直播APP的相关技术细节是2160p@60Hz, BT.2020, HDR-10（结合杜比全景声音频），在测试开始时，APP上直播的初始延迟是2分钟，在经过一系列的参数调整（比特率，块大小，杜比全景声设备调试等）后，直播的延迟降低到了18秒；关于视频点播，通常整个比赛视频在比赛结束后12小时才可以到达用户，但此次只需比赛后1小时即可，而且通常需要3小时处理的十分钟比赛精彩集锦在比赛后立即可以获得。

图一为从莫斯科国际广播中心到Globosat HQ的4K UHD信号贡献源流程示意图。

图一 Contribution Feed

从莫斯科国际广播中心传输到Globosat总部的4K UHD节目由两个贡献源组成（A和B）。A源传输的是4K UHD节目，参数是2160p/50,BT.2020,包括HDR（高动态范围）和WCG（宽色域），采用H.265编码，总比特率是120Mbps；而B源传输的是180°UHD摄像机输出的节目,参数是2160p/50，UHD SDR（标准动态范围），采用H.265编码，总比特率是80Mbps.

两个贡献源有两套专用的编码器集，得到汇总的ASI输出。每个编码器至少有两个ASI输出，每个输出都是完整的4K内容，然后这两个输出分别连接到位于莫斯科国际广播中心的两个媒体网关上。这些内容的解码工作在Globosat的总部完成，如图一，Globasat中的媒体网关3将ASI输出传送到两套解码器集，每个解码器集提供一个SMPTE-424M（A级）2160p / 50Hz 4K UHD输出信号。

关于4K视频内容的生产和后续制作，Globosat专门为此建造了一个全新的工作区，如图二，包含一个被称作internally CTRL-2的新控制室，采用了当时市场上存在的‘McCaskill’技术。图三为整个4K UHD内容的制作流程。

图二 CTRL 2（Control Room）

图三 4K UHD制作流程

流程开始使用了两个标准转换器，一个用于A贡献源，另一个用于B贡献源，因此在发生故障时，A贡献源可以优先使用B贡献链作为后备。由于B源没有音频处理，因此下一步是通过两个D-Embedders（主要和备用）将A源提供给4K UHD切换器，这些D-Embedders还负责将音频提供给杜比全景声（Dolby Atmos）混音器。如图所示的重播服务器（Replay Server）负责制作每场比赛的10分钟精彩集锦以及最终的供用户视频点播的完整版本。在制作链的末尾，他们使用了两个嵌入器，其任务是将音频和视频进行组合以传输到杜比全景声编码器和播放端。

为了尽量减少延迟和上线完整比赛节目，重播服务器还被用作了基带生成器，所以，在中场休息时，比赛的上半场部分开始传送，在比赛结束后，集锦和下半场也被马上传输，这项简单的操作使他们能够在比赛后几乎马上就可以提供精彩片段的集锦，在比赛结束一小时之内就可以上线整个比赛的完整节目。

直播的APP是Globosat和巴西当地的一家公司基于HTML5合作开发的，APP主页如图四。

图四 直播APP主页

通过调查汇总社交网络上用户对该APP使用体验的评价，数据同步和延迟等方面均得到了偏积极的结果。即使4K实时流媒体正在逐渐成熟，巴西的宽带速度不断提高，4K实时直播仍然不能即插即用，巴西广阔的地域和互联网带宽质量的不均衡都制约了它的实现，因此这次尝试不仅是工程问题，还是一次冒险。最终，在拥有与三星兼容的电视用户中，近三分之二的用户至少访问了该应用一次；每天访问量超过500万，平均每天13.8万；超过80万的忠实用户每天平均访问量超过8万，平均访问时间每天33分钟。