【摘要】 本文主要阐述了2020-2021年CBA全明星赛的前方信号制作工作，本文涉及4K转播、音频通话、VR转播、竖屏转播、子弹时间转播、传输链路等技术，同时结合现场人员分配和设备的布置，对CBA全明星赛的前方信号制作进行了全方位解析。
【关键词】 CBA全明星赛 4K转播 子弹时间转播 信号制作
一.概述
CBA联赛经过二十多年的发展，现如今已经成长为我国最高水平的篮球赛事，有越来越多的人开始关注本土的球员，支持本土的球队。这些进步和发展给电视转播带来了新的机遇，提高了经济效益和收视率，进一步促进了篮球转播技术的更新。
SMT(上海东方传媒技术有限公司，下同)转播团队作为国内深度参与赛事转播技术服务的团队，拥有旗舰级超高清转播车以及精锐团队。SMT转播车不断根据项目“定制变身”，通过“空间重构”和“协同制作”的理念充分满足了各类用户的需求，完成了上百场高质的大型赛事转播，转播团队积累了丰富的经验，在体育赛事转播中具有一定优势。
图1 2021CBA全明星周末使用的超高清转播系统
2021年3月21日，CBA全明星周末在青岛国信体育馆举行，SMT转播团队采用了最先进的东京奥运会4K HDR工作流程，对标世界顶级4K HDR赛事制作要求，以超高清画面助力CBA全明星赛，提高了整体观赏性，让屏幕前的观众具有沉浸式体验。
图2 2021CBA全明星周末比赛现场
本文主要围绕CBA全明星周末转播的前方信号制作展开，叙述前方信号的制作内容。
二.视频转播系统
SMT在本次CBA全明星赛中，SMT UHD-S4系统作为本次信号制作的核心及中枢，负责制作整个CBA全明星周末期间的主赛事4K HDR的直播信号制作及播出推流信号、演播室信号、摄像机ISO等信号分发工作。该系统于2020年正式投入使用，可以满足赛事多机位的要求，同时配备了VSM系统用于实现信号的灵活调度。
在本次赛事中，SMT不但使用了4K转播视频技术，还使用了子弹时间转播、8K VR转播和竖屏转播等新形式的转播技术，提供了多样的观赛角度，提高了观众的观赛体验。
1.4K转播视频技术
随着4K转播技术的推广，电视转播行业已正式进入4K HDR时代，为观众提供更优质的画面。本次赛事的4K和高清公共信号由UHD-S4转播车制作完成，全系统基于UHD 3840*2160@50p HLG HDR格式环境进行节目制作播出。 UHD-S4的视频系统基于4×3G的基带系统，系统的核心为EVERTZ EQX16G 288×288的视频矩阵和GV KAHUNA 9600切换台。切换台支持30路4K输入和16路4K输出，可以满足本次赛事4K和高清同播的需求。
4K转播视频系统中所有摄像机输出UHD 3840* 2160@50p HLG HDR信号，送至视频矩阵再由切换台进行信号切换。慢动作服务器EVS接收来自矩阵的1920*1080@50p SDR信号，进行慢动作制作，再由SONY HDRC-4000上转换至UHD 3840*2160@50p HLG HDR送至系统进行制作。“子弹时间” 系统在现场控台进行拼接制作，再通过光端机将制作完的UHD 3840*2160@50p HLG HDR信号送至4K视频系统。同样，VR转播系统先在VR控制室进行拼接，再将完成制作后的VR信号送至4K视频系统进行播出。4K视频系统框图如图3所示。
图3 2021全明星赛4K转播视频系统框图
根据此次全明星的现场场地情况，并结合以往的赛事经验，与赛事制作方充分沟通后，此次全明星赛机位配置图如图4所示。
图4 2021CBA全明星周末摄像机机位图
本次赛事的共有十个常规机位和一个采访间机位，所有摄像机均选用SONY HDC-4300超高清摄像机，配合SONY BPU-4000和CCU分别输出摄像机4K信号和摄像机高清信号。摄像机具体配置和作用如表1所示。
2.子弹时间转播技术
“子弹时间”这一技术得名于著名电影《黑客帝国》中躲避子弹的慢动作这一著名镜头，现已广泛应用于电视转播行业。在体育赛事转播中，“子弹时间”是指通过摆放相机阵列形成某一时刻的时间静止，并截取球员在这一刻的精彩动作。此次是CBA联赛的比赛中首次出现“子弹时间”的效果，这一技术让画面更具未来感，在此次转播中扮演了重要角色。
整个“子弹时间”系统在设计之初就全面考虑主备双系统，确保制作过程的安全性。从前端拍摄-信号采集-信号收录-信号播出全流出采用4K信号制作，最快5-8秒通过固定模版完成特效输出。“子弹时间”的前端拍摄采用32台索尼PXW-Z280便携式手持摄录一体机，其三片1/2英寸CMOS提供深景深和出色的图像质量，具有优质的HDR性能。该摄像机通过主流的4K 12G-SDI信号输出为信号源，通过8K信号采集卡采集4K信号，最终输出符合播出所需的4K信号。子弹时间系统框图如图5所示。
图5 子弹时间系统框图
每台摄像机配备一个智能云台，采用的智能云台可满足在不同环境下自如应对各种突发事件，既降低了场地协调和安装调试的沟通成本，又保证可以与制作方呈现出更优质画面。
“子弹时间”系统中使用的32台摄像机以篮框为圆心，以底线为直径排列成一个半圆，高度约为6米。数量庞大的相机阵列和经过精准测量的位置摆放为赛事提供了流畅、炫目的特效画面。“子弹时间”的机位布置图如图6所示。
图6 子弹时间机位布置图
3. 8K VR转播技术
本次CBA全明星周末的其中一大亮点就是8K VR转播技术，为观众提供了优质的沉浸式体验。在2017年的CBA全明星周末上首次出现了VR转播技术，经过了四年的发展，这项技术已经越来越成熟。尤其在对抗激烈的篮球运动中，8K VR转播技术能够让现场观众身临其境，更好感受篮球赛现场的紧张氛围。
在本次的赛事中，SMT技术团队完成了前端VR四机位8K转播，提供了字幕比分包装制作，通过网络推流的方式向咪咕总控提供VR-8K转播信号。8K VR转播技术系统框图如图7所示。
图7 VR视频系统框图
8K VR视频系统采用了全链路Tcpip+4*12G 8K制作，用1台TITAN VR摄像头（支持8K输出）进行机外拼接，通过千兆网实时传回导控间拼接服务器。拼接服务器再输出一路12G（SQD） 8K信号到图文包装服务器进行实时数据采集，再通过Teranex进行加嵌，最终输出给主备8K编码器通过专线 /公网传回咪咕总控进行分发播出。
图8 TITAN VR摄像头
4.竖屏转播技术
由于疫情原因，本次全明星周末只能在规定范围内约6000名的观众，这一数字已经是CBA复赛以来允许入场球迷数量的最大值，但对于大多数球迷来说还是只能选择云观赛。现如今短视频大行其道，成为大量年轻人了解世界的途径之一。竖屏直播作为本次赛事的其中一大亮点，给广大观众提供了观赛的全新角度，相比于传统转播更加贴合观众的需要。本次竖屏转播导播间工位图如图9所示。
图9 竖屏转播导播间工位图
本次竖屏转播采用了便携飞行箱系统，系统内切换台使用Fo rA 2000，拥有28路高清输入和16路高清输出，配备了2级ME，每级M/E 有4个全功能键 和4个可指派的FLEXaKEY通道。系统内讯道使用GV 86N广播级摄像机讯道，支持4K HDR拍摄，含摄像机基站。系统使用的摄像机需使用特定云台将摄像机调整为竖屏拍摄，
摄像机转播机位如图10所示。系统周边的配置设备以SAM为主，可根据实际需求进行灵活调整。
图10 竖屏转播机位
三.音频转播系统
本次CBA全明星赛前方共设置了四套数字音频系统，分别用于全明星正赛4K HDR+5.1环绕声信号制作、前方虚拟演播室5.1环绕声信号制作、VR+立体声信号制作、竖屏+立体声信号制作，满足了音频的多样性要求。音频整体系统框图如图11所示。
图11 2021 CBA全明星周末音频系统框图
1.4K HDR+5.1环绕声信号制作
本次赛事的5.1声道环绕声制作是由现场的拾音话筒和演播室的评论席信号两部分共同组成。
在现场拾音方面，SMT共架设了24个拾音话筒，有10个架设在摄像机机位上，其余14个架设在赛场内的特定位置。这14个特定拾音话筒主要用于拾取现场各个环节的细节声音，力求制作更真实的沉w浸式体验感。
现场话筒布置图如图12所示，1号和2号为篮网附近的小蜜蜂拾音设备，用于拾取篮球划过篮网的声音；3号—7号为界面话筒，用于拾取赛场上的运球声音以及球员之间的沟通等细节；8号和9号为游机效果话筒，用于拾取比赛暂停期间教练场边布置战术的声音；10号—13号为观众效果话筒；14号为环绕声话筒，用于拾取整个赛场的氛围声。
图12 现场话筒布置图
为了拾取评论席的信号，SMT搭设了一个现场演播室，在该演播室内采用2+1的评论席设计，确保赛事期间现场嘉宾与演播室主持人能进行高质量、高可靠性的解说与评论。
通过现场拾音话筒和现场演播室完成信号采集，再将该信号经现场音频接口箱的光缆路由进入转播车Studer Vista5数字调音台系统进行5.1环绕声的制作。最后，将制作完成的5.1环绕声音频信号进过音频二选一后进行加嵌，加嵌的视音频信号输入至编码器设备。
2.前方虚拟演播室5.1环绕声信号制作
转播车音频系统输出一套5.1环绕声（Clear）信号至前方虚拟演播室的调音台系统，前方虚拟演播室调音台将演播室主持人与5.1环绕声（Clear）进行混音制作，最后将5.1混合完的信号送至转播车音频系统，经过路由进行加嵌并输出至编码器。
3.VR+立体声制作信号制作
转播车音频系统输出一对由5.1环绕声下变换的立体声信号，送至VR调音台系统，VR调音台将下变换立体声与现场包装音频信号进行混音制作，最后将混合好的立体声信号进行加嵌处理，输出至VR编码器。
4.竖屏+立体声信号制作
转播车音频系统输出一对由5.1环绕声下变换的立体声信号，送至竖屏调音台系统，竖屏调音台将下变换立体声与现场包装音频信号进行混音制作，最后将混合好的立体声信号进行加嵌处理，输出至编码器。
四.转播通话系统
本次全明星赛中，SMT提供144×144规模的RTS通话矩阵系统,以该系统为核心进行多区域的全链路打通，实现了转播车工作、现场摄像、现场导演、评论席、现场演播室、VR视角、竖屏、360子弹等工位的实时通话。通话系统框图如图13所示。
图13 通话系统框图
五.信号传输系统
本次赛事转播中，“子弹时间”和VR与转播车之间信号交互频繁，且各自信号数量庞大，因此集中管理及采集信号的工作尤为重要。SMT根据现场情况及制作需求，做出以下规划：
· FREE-D信号通过现场控台光端机取信号；
· 通过控台光端机将PGM、多分画面等所需监看信号送至对应位置；
· VR信号通过放置在VR控制室内的光端机将VR信号传输至转播车。
另外除了播出的公共信号之外，子弹时间、虚拟演播室、 VR信号、明星机位等信号都有独立的路由送往咪咕视讯总控。本次赛事播出信号的传输框图如图14所示。
图14 播出信号传输框图
六.总结
2021年是CBA全明星周末的25周年，这期间体育赛事转播也得到飞速发展，从过去的标清时代到如今的4K HDR时代，各类转播技术更是层出不穷，如何将这些先进的技术融入到转播过程中，给观众更多的沉浸式体验将是全媒体时代的一个重要特点。本次的全明星周末转播全系统采用了最先进的东京奥运会4K HDR工作流程，并融合了“子弹时间”、8K VR等创新的转播技术，完美呈现了本次赛事，这不仅是篮球届的全明星，更是转播技术的“全明星”。B&P