演艺新装备
    冬奥会开闭幕式上,播控世界最大的LED屏是什么样的体验?
    时间:2022-02-24      来源:影像骑士       浏览量:      分享:


    第二十四届北京冬季奥林匹克运动会已圆满结束,二十四节气、十二生肖、迎客松、折柳送别、一片雪花的故事等元素将中国式浪漫展现的淋漓尽致,精彩的表演与仪式更是受到了国内外的广泛赞誉,而这一切的呈现都离不开两个字——科技。


    其中最能体现“中国科技”的便是国家体育场(鸟巢)现场搭建的由地屏、冰瀑、冰立方与南北看台屏组成的超大规模的LED屏幕,总面积近一万五千平方米,是目前世界上最大的LED系统,承担了绝大部分的演出内容,其中地面屏幕总面积达11626平方米,这种应用规模前所未有。


    在开闭幕式的前期设计中,总导演张艺谋希望能够体现出“冰上演出”的设计理念,故而需要演出的场地呈现出近似冰面的质感。LED屏幕能够自发光,屏幕从下方映照在演员身上时能够产生类似冰面反光的效果,无疑是最适合的选择。


    利亚德集团在LED屏幕建设方面拥有丰富经验,在2008年便为奥运会开幕式呈现出惊鸿一现的地屏画卷。此次冬奥会再度出发,为开闭幕式打造全世界最大的LED屏幕。此次冬奥会开闭幕式由澜景科技旗下Hirender全媒体总控系统负责全场播控工作,澜景科技也与利亚德团队和中国航天科技集团一起设计了整个显示系统的播控技术方案。


    那么播控全世界最大的LED屏幕是什么样的体验?

    又存在什么样的困难?


    我们联系到了北京澜景科技的技术团队,听听他们怎么说。

     ▲冬奥会开闭幕式项目拓扑图


    冬奥会开闭幕式是一场国际盛会,是中国精神面貌对外展示的窗口,在这样一个重要的活动中,“安全”是第一准则。


    01

    超大规模LED屏幕同步显示


    在冬奥会开幕式前期采访中,张艺谋总导演就表示此次的开闭幕式不会像以往一样采取“人海战术”,LED会作为演出的主要手段。为了呈现最好的画面效果,冬奥会开闭幕式使用的LED屏幕分辨率大于16K,视频素材帧率达50Hz,而平常所看的高清电影屏幕分辨率是4K,帧率通常为25Hz,在视觉上已经能够感受到画质的细腻,可见冬奥会开闭幕式LED屏幕分辨率之大,帧率之高,这也对播控系统提出了极高的要求。


    澜景科技根据过往舞台项目经验,采取1台控制端服务器和7台显示端服务器为一组,每台显示端服务器输出4路3840*2160@50Hz信号,共计输出27路3840*2160@50Hz信号的方案。与 LED 屏幕系统密切配合,实现了高分辨率高帧率的完美播放。


    如此大规模超高分辨率高帧率屏幕,还有一个问题不容忽视,那便是超过27路4K50Hz视频信号的同步播放,为了避免画面输出掉帧产生画面撕裂,本次冬奥会开闭幕式使用的Hirender媒体服务器均配备 NVIDIA Quadro 同步卡,由时钟同步发生器连接所有的服务器和拼控并统一发出同步信号,实现服务器和系统链条上的其它设备同一个时钟源,保证了最终播放出的画面效果流畅统一,即使在演出中显示快速运动的画面内容也能做到精准的同步,圆满完成了北京冬奥会开闭幕式的LED播控工作。


    02

    主备系统多重保障


    冬奥会开闭幕式是世界性的重大演出,全世界观众目光聚焦于此,容不得半点失误。而播控系统作为显示系统的“中枢神经”,更是承担了很大的风险压力。澜景科技的总经理李林介绍称“从来没有哪一个大型国家级的活动,用过这么大面积的LED屏来做呈现,一般LED屏有技术故障的话,会黑掉一块,而如果我们的系统出故障的话,可能就是整个大屏幕全都黑掉了,所以说我们的压力是非常大的。”


    为了最大限度的规避风险,澜景科技使用了主备服务器做双重保险,16台服务器采取8主8备的模式,主备2台控制端服务器均可执行控制工作,若主控端出现问题可立即切换至备用控制端进行输出控制,大屏上也不会丢失画面,确保演出能流畅的继续进行不受影响,将风险降到最低。


    03

    编码格式选择


    由于开闭幕式屏幕分辨率大,帧率高,故而使用的素材文件体积较大,且数量众多,对存储、替换、传输等都有着较大压力。


    在前期的系统设计中,最开始提出了采用澜景科技自主研发的专属于展演行业的HVC视频编码的技术方案。HVC视频编码相比于HAP编码,画质更高更适合超大分辨率视频素材的流畅播放,并且同样支持正放、倒放以及快速定位等功能。


    但HVC输出文件尺寸较大,冬奥会开闭幕式、冬残奥会开闭幕式四场演出同时彩排,在这个过程中,导演组需要对各项节目进行播放效果的查看、比对,从而筛选出最终正式演出时使用的节目和素材。故而在服务器上需要保存大量的视频素材供导演组使用,并在软件中进行播放和替换。为了保证最终演出的安全,最终选择了占用体积较小的 H.265编码。澜景科技会继续对HVC视频编码进行优化,满足更多的应用场景,让国产技术在世界的舞台上展现风采。

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     ▲视频素材格式

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    04

    同步采集互动影像


    开幕式演出中,《致敬人民》节目的演员们在舞台上用轮滑画出了“更快、更高、更强、更团结”的字样,《雪花》节目里手持和平鸽的几百个孩子翩翩起舞,地屏上的雪花与舞蹈的孩子们如影随形,陪着孩子们在舞台上自由地移动……人与艺术效果的默契配合成为了演出成功的关键。


    而在表演的背后则是来自英特尔的3DAT实时追踪技术的支持,通过摄像机实时追踪舞台上演员的位置,使用人工智能视觉算法进行计算渲染出舞台上的实时画面,营造出一种画面跟着人走的科技艺术感,但渲染机器输出的画面需要经过播控系统进行采集播放。


    Hirender支持在素材输出前进行加工处理。使用美乐威4K采集卡采集实时渲染画面,将其输入到媒体服务器中进行形状调整以匹配地屏,调整画面分辨率实现点对点播放效果,最终由Hirender同步采集到媒体服务器,准确高效地处理保证了实时追踪效果的完美呈现。在如此大规模的LED屏幕上面使用实时追踪技术也是首次呈现,相信后面这项技术会被广泛应用。

    ▲3DAT渲染服务器


    05

    时间码与输出控制


    除冰瀑与地屏外,开闭幕式现场的南北看台屏及五环、火炬装置也都由Hirender负责控制播放,并同样设置主备服务器,使演出过程中稳定可控,集中管理。开幕式使用的激光等设备由Hirender承担发送时间码的职责,控制演出的开始和持续时间,来配合冰立方的实时画面内容进行激光雕刻效果表演,由澜景的技术人员统一操作,服务器稳定输出指令,充分保障安全。 

    ▲南北屏播控系统

    ▲LTC 时间码的发送


    作为冬奥会开闭幕式演出的“中枢神经”,Hirender起着打通和协调导演创意需求与最终呈现到显示媒介的重要作用。作为首个登上国际舞台的国产播控系统,澜景倍感荣幸的同时也感受到巨大的压力,从彩排到到正式演出,澜景科技的研发人员不断优化技术方案,冬奥会开幕式视效总监王志鸥先生也提出了许多宝贵建议,全体幕后工作人员齐心协力、枕戈待旦,最终惊鸿一现,惊艳世界!
    ▲冬奥会开幕式演出澜景科技技术保障人员合影

    冬奥会闭幕式演出澜景科技技术保障人员合影


    澜景科技的研发总监李栋表示,“这次自己参与到冬奥会服务工作,切身体会到运动员和工作人员发自内心的民族自信,以及涵盖从服装到科技产品等众多国产品牌不断崛起的实力展现,让人无比自豪。这些令人骄傲的成绩背后,靠的是长年累月一点一滴的积累,不断攻坚克难,最终才能厚积薄发。”从零开始,到现在登上国际舞台,这也正是澜景的历程。虽然冬奥会系列盛典的播控工作带来了巨大的压力,但六年来的稳扎稳打,为了提升客户体验不断的进行产品迭代,无数项目的检验认证,都是澜景科技实力的体现,澜景有充足的自信,不惧任何挑战。


    文化艺术的分享传播需要科技赋能,科技强国的建设,离不开芯片及软件等核心技术的自主可控。澜景科技会在技术上持续创新,在实践中不断前行,丰富文化与艺术的表现形式,助力科技与艺术行业发展。一滴水可以折射太阳的光辉,民族企业正在不断崛起,向世界展现中国科技的力量。


    (图文来源:影像骑士,本文仅用于行业交流学习,并不用于商业用途。文中观点为作者独立观点。如不慎侵涉第三方权益,请与我们联络,我们将第一时间删除处理。)


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