舞臺藝術5G+8K直播分析與舞臺藝術未來傳播思考
——以《繁華眾聲：張藝、陳悅與國家大劇院管弦樂團音樂會》直播為例

孫 洋

（國家大劇院影視節目制作部，北京 100031）

當今時代科技迅猛發展，舞臺藝術需要借力新技術及多種傳播途徑擴大傳播力度，國家大劇院在“藝術+科技”方面不斷探索，抓住時代新機遇，注入發展新動能。2020年8月8日，國家大劇院成功地進行了5G+8K直播《繁華眾聲：張藝、陳悅與國家大劇院管弦樂團音樂會》（以下簡稱《繁華眾聲音樂會》），通過大規模8K超高清網絡云分發，進入8K電視和5G手機等消費終端的應用場景，受眾可以在消費類電子產品上欣賞到國家大劇院的舞臺藝術，使5G+8K走進大眾視野和生活。本次直播在探索推動線上演出新業態方面發揮了引領示范作用，也成為了北京乃至中國積極推動5G+8K“藝術+科技”“行業+市場”的標志性、革命性大事件，具有重大里程碑意義。筆者重點闡述此次8K超高清直播制作、5G傳輸的實現路徑，以及對未來的展望，分析各環節的實現過程及技術要點。

1 5G+8K的技術特點及應用優勢

2012年，國際電聯確定了超高清視頻基本標準，包括4K和8K兩個層級，這兩個層級并不是發展替代的關系，而是各有優勢應用場景。其中，8K是一種極致視頻應用，現在看到的高清視頻每一幅畫面由200萬像素組成，而8K視頻每一幅畫面有3 300萬像素，清晰度是高清的16倍，是4K的4倍，如圖1所示，非常適合大尺寸屏幕；不僅如此，8K還具有更高幀率、更寬的色彩范圍、更接近人眼的高動態范圍。與高清和4K相比，8K提供最為接近人類視覺的寬廣視野，因此，8K技術賦能了迄今最震撼、最絢麗、最具臨場感的極致觀看性能。

5G是第五代移動通信技術的簡稱，相比前幾代移動通信技術，5G有三大主要特征：超高傳輸速率、超低傳輸延時、超大規模的設備連接。理論上，5G網速是4G網速的10倍到100倍，非常適合超高清視頻等大數據的傳輸和應用；5G傳輸僅有1 ms的時延，比人感受針扎反應疼痛的時間還要低10倍，非常適合自動駕駛、遠程操控等高敏捷應用；5G還具備同時連接更多移動終端設備的能力，不僅能互聯更多的手機和家用電子終端設備，甚至路燈、井蓋等各種市政管理的設施都可以接入5G網絡，實現萬物智能化應用。簡單地說，5G在提供更好的打電話發微信等通信服務之外，還為各行各業修建了一條極其寬廣的高速公路，正在成為覆蓋各行各業、互聯萬物、推動萬業創新的新型信息化技術平臺。

5G+8K相互賦能、相互支撐的融合應用，同時滿足高速、泛在、大屏幕、超臨場、極精細等特征，前所未有的高畫質、低時延交互、隨時隨地可用的視頻業務平臺已經誕生，可以實現家庭文體娛樂消費升級，滿足各行各業精細視頻應用的需要，因此，超高清視頻被業界認為將是5G網絡最早實現商用的核心場景之一。“5G+8K”以信息技術制高點，強力拉動算力、存儲、網絡、終端顯示等產業的高速升級換代，推動眾多產業爆發出豐富多彩的融合媒體新業態、新商業模式。

2 國家大劇院舞臺藝術傳播與科技融合的創新實踐

作為國家的表演藝術中心，國家大劇院在“藝術+科技”的融合應用上不斷的探索與創新，為表演藝術行業做出了引領和示范，給藝術插上科技的“翅膀”，將國家大劇院舞臺上的世界藝術經典演出傳播到千家萬戶，使受眾在任何地方都能觀看。

自2 0 1 5 年起，不斷制作推出《阿依達》《長征》《這里的黎明靜悄悄》等4 K/8 K 超高清歌劇電影；2019年5月，國家大劇院將舞劇《天路》通過“5G+4K”技術成功落地首都電影院（超大尺寸4K LED電影銀幕）直播，還同步在咪咕視頻、咪咕音樂、移動魔百等手機、電視大屏客戶端進行了4K超高清直播。2020年4月起，國家大劇院組織拍攝制作了“春天在線”“聲如夏花”“華彩秋韻”等系列線上演出，于每周六傍晚通過50多家平臺直播，平均每場點擊量超3 000萬，在線總點擊量近10億次。電影質感的畫質、高保真環繞立體聲的音效，為五湖四海的觀眾送去了溫暖的藝術盛宴。線上演出的高水平打造，獲得了極高的社會反響，已成為大劇院的重要文化品牌，成為世界藝術領域的重大文化事件。

其中8月8日，國家大劇院“華彩秋韻”系列首場演出《繁華眾聲音樂會》（見圖2）使用5G+8K技術進行直播，也是北京市在5G+8K應用上實現面向消費終端領域的大規模8K超高清網絡云分發，將5G+8K應用從點對點示范應用擴展到面向8K電視和5G手機的消費級應用。本次直播在國家大劇院花瓣廳、海淀展示中心會議中心、華熙LIVE、中關村步行街、金融街購物中心、亦莊經濟開發區大族廣場、王府井、三里屯等8個區域布設8K電視、5G手機等顯示終端（見圖3），可以同步觀看本場音樂會的超高清演出實況。同時，本場音樂會還在國家大劇院古典音樂頻道以及央視網、人民網、咪咕音樂、人民日報新媒體、央視新聞、騰訊新聞、網易云音樂、抖音、快手等50余家網絡媒體平臺同步播出，全網共享音樂盛事。

圖1 高清、超高清的參數對比

圖2 國家大劇院“華彩秋韻”線上音樂會直播海報

3 《繁華眾聲音樂會》直播的技術路徑

本次直播前端制作使用了國內唯一具備5G+8K現場制作功能的轉播車（見圖4上），完成視音頻信號制作；同時，搭設了編碼工作區（見圖4下）、5G工作區，信號通過5G網絡采用點對點、CDN分發等多種方式傳送到呈現端；呈現端配備超大LED屏幕、8K電視機配5G機頂盒、5G手機等多種終端體驗收看。

3.1 制作端

此次直播，首次在國家大劇院音樂廳內架設了8K訊道攝像機，配備使用8K分辨率的專業廣播級鏡頭；8個機位分別捕捉樂隊全景、不同聲部的樂手、指揮、觀眾反應等不同區域，如圖5所示。在信號制作方面，每秒50幀逐行掃描、BT.2020高色域范圍、高動態范圍HLG HDR、10 Bit量化級制作。在專業音樂會轉播導演的實時指揮控制下，用豐富的視覺鏡頭語言一氣呵成地呈現完整的演出盛況，加之8K信號的超高分辨率、寬廣色彩空間和高動態范圍的超高畫質，使現場纖毫畢現，樂手演奏的動感畫面流暢，讓觀眾有“身臨其境”的現場感。

3.2 信號的傳輸

此次8K直播主要是從8K切換臺輸出的PGM信號，經過國產8K軟件編碼器編碼，輸出流媒體信號，分兩路信號傳輸，如圖6所示。其中，一路信號經視頻內容分發網絡（CDN）通過1 Gb/s互聯網專線上行到5G核心網，以互聯網視頻通用的HLS流媒體播放協議進行廣域分發；另一路是4.9 GHz的5G專網上行到5G核心網。兩條上行鏈路傳輸速率均可穩定達到150 Mb/s。通過5G核心網將信號分別傳輸到8個呈現點位。

圖3 8個直播落地區域

圖4 轉播區8K轉播車及編碼區部分設備

圖5 音樂廳現場機位擺放圖

3.3 呈現端

此次8K直播部署了8個呈現點位，使用8K機頂盒和8K電視機、5G手機等設備，實現消費級的8K機頂盒配套8K電視機播放，以及同環境下5G手機直接接收信號播放。其中的海淀展示中心更是使用了尺寸超過200㎡的LED大屏幕。

圖6 信號傳輸的流程圖

圖7 各呈現端效果以及實時監控系統示意

同時，為了及時反饋播出呈現端的效果，此次直播專門搭建了實時監測系統，同時監看不同場地的信號，看不到明顯的網絡延時，各地信號基本同步。

在8個場地總計有超過千人次觀看了直播，有很多觀眾驚嘆8K視覺效果，視頻流暢、畫質清晰，超出了想象。

4 對未來發展的思考

4.1 超高清8K成為舞臺藝術呈現的新手段

超高清8K影像技術正逐步成為全球舞臺藝術新的呈現手段。除國家大劇院舉辦的全球首次舞臺藝術的“5G+8K”直播外，2019年由滕俊杰執導、國家大劇院與上海廣播電視臺聯合攝制的歌劇電影《這里的黎明靜悄悄》采用最新的8K拍攝技術和全景聲技術，將舞臺歌劇拍成電影，使其成為中國首部8K全景聲歌劇電影；2020年，由上海音樂學院和上海廣播電視臺聯合出品、拍攝制作的8K全景聲實景原創歌劇電影《賀綠汀》也于上海完成拍攝，計劃2021年上映。

同樣在日本，日本放送協會（下用簡稱 NHK）5月9日在其8K衛星頻道播出了巴黎國家歌劇院全明星版芭蕾舞劇《吉賽爾》的演出，NHK制作團隊采用了6架8K攝影機進行錄制和后期制作。早在2017年，NHK以8K形式播出了馬林斯基劇院芭蕾舞團演繹的《胡桃夾子》；此后，NHK又聯袂意大利國家電視臺（RAI）和巴黎歌劇院等廣播電視及藝術機構，先后推出斯卡拉歌劇院版莫扎特歌劇《假扮園丁的姑娘》、巴黎歌劇院版芭蕾舞劇《天鵝湖》等優質舞臺演出的8K超高清直播。

4.2 畫質提升帶動多專業協同突破

8K超高清影像帶來的超級清晰畫質以及觀看屏幕尺寸的擴展，使得對拍攝現場的燈光、舞美、服裝、化妝都提出了新的要求和標準。8K攝像機擁有的高動態范圍，相比高清攝像機為了容納更多的高光，所采用的伽馬曲線將整個曲線的斜率壓得更平，故對燈光的照度要求也提高了。同一個節目同一個場景如果想采用和高清一樣的光圈進行節目錄制，用燈的數量和照度會明顯增加[1]。因為超高清UHD畫面的清晰度、動態范圍、細節、層次都明顯優于高清畫面，在這樣的放大效應下，曾經高清畫面尚可接受程度的色差和偏色就顯得不再可以接受，所以也要求在節目制作時盡量選擇高顯色指數的燈具。特別注意控制好雜散光，做到該亮的亮、該黑的一定黑，如果雜散光控制不好則整個畫面就會顯雜亂、“臟”、不通透等，嚴重影響畫面質量。

8K影像帶來的畫面超級清晰度以及觀看屏幕尺寸的擴展，使得演員的皮膚質感和面妝的色彩等問題都更加重要，化妝的技法和化妝品材料都有新要求。舞臺演出的服裝、舞美和道具，往往只能禁得住現場觀眾遠距離的考驗，在8K超高清的呈現下，演出服裝還需要更加精致，舞美布景和道具制作需要更加逼真，任何一些小的修補都會在巨大的屏幕面前放大呈現。

在制作超高清精品節目的過程中，感受震撼的畫面效果背后，不單單是音視頻技術的迭代，更是諸多相關專業的配套升級、協同突破。

4.3 5G+8K技術的更多創新應用

相比HD、4K，8K超高清技術不僅僅是讓觀眾看得更清楚一些，而在于更廣泛的應用，為生活帶來便捷：在醫療領域，5G+8K的結合可以實現遠程會診，緩解醫療資源緊張；在安全領域，5G+8K超高清有利于取證和道路監控；在文博領域，采用5G+8K與VR、AR結合的手段拓展創新應用模式，甚至改變未來博物館的參觀模式，如2020年9月6日晚，由五大洲16家頂級博物館參與的“全球博物館珍藏展示在線接力”在中國國家博物館開場，通過“8K拍攝展示+5G直播+AR沉浸”多種技術完成直播，采用8K拍攝、制作，大屏呈現文物細節，通過AR、動畫帶給觀眾沉浸體驗。在舞臺藝術傳播的過程中，未來還可以通過8K VR方式對傳統的演唱會直播，通過多機位的8K VR拍攝、制作，不僅能夠將演出現場的細節體現的淋漓盡致，還能夠讓用戶從背面、正面、上方等多個角度追蹤演員，獲得完全置身舞臺現場的沉浸體驗。8K VR對網絡要求很高，而大帶寬、低時延的5G網絡/千兆寬帶能夠更好地保障8K VR方式的直播。

中國5G+8K產業仍處于技術和市場早期探索階段，8K影像制作傳播還存在產業鏈未全面打通、生產制作標準不一、產出回報周期較長、前期制作成本高等制約因素，但8K的內容供給將是增長潛力最大的環節。應當充分認識到，未來還要借力新技術新媒體擴大舞臺藝術傳播，以8K為代表的超高清影像技術和5G為代表的新一代移動通信技術，具有無限的應用潛質，要不斷探索“藝術+科技”“行業+市場”的融合發展方式，融合線上線下，為舞臺演藝行業提供實踐示范。