Většina sportovišť letošních Letních Olympijských her ve Francii bude vybavena 4K přenosovými vozy a následné zpracování v IBC mezinárodního signálu bude připraveno dodávat do světa signál v nativním 4K rozlišení. V tomto článku jsme se zaměřili na související technologické inovace, které připravuje francouzská televize veřejné služby pro domácí diváky. Již v předstihu zahájila bezplatné vysílání UHD v síti pozemních vysílačů. Zaměříme se na podrobný popis parametrů UHD vysílání a jak regulátor dospěl k požadovaným bitovým rychlostem.
Hostitelským vysílatelem Olympijských her 2024 je tradičně OBS (Olympic Broadcasting Services), který zřizuje IBC (Mezinárodní vysílací centrum) a spolupracuje s domácím vysílatelem a vlastníkem národních vysílacích práv France Television. Pro lokálního vysílatele je obvyklé, že představí nejnovější technologie a ukáže hlavní směry inovací ve výrobě a distribuci signálů z Her Paříž 2024.
Olympijský oheň v cloudu a privátní 5G
V době příprav byly pro France TV klíčové dva projekty: cloudová produkce a konektivita. Výsledkem má být flexibilnější výroba, přizpůsobení zařízení potřebám výroby a schopnost dostat se kamkoli co nejblíže k publiku a událostem. Docílit toho lze ve spolupráci s aplikací živého streamování americké TVU Anywhere za využití buňkové celulární sítě a kódování HEVC pro HD video, které je možno ovládat dálkově ze studia, resp. přes cloud. Využito bylo už při přenosech z běhu s Olympijským ohněm, který sledoval malý reportážní vůz vybavený 5G anténami a přes privátní 5G síť a satelity Starlink se propojil k internetu. To vše bylo možné zrealizovat se zpožděním okolo 50 milisekund.
Produkce štafety s olympijskou pochodní byla řízena z centra France TV v Paříži se všemi přispívajícími signály a produkčním softwarem v cloudu (zdroj: EBU tech-i magazine)
Ve spolupráci s TDF budou rovněž pokračovat testy s technologií 5G Broadcast z vysílače Eiffelovy věže. Tato inovace znamená, že DTT lze přijímat venku, tj. z 5G smartphonu kompatibilního s vysíláním, bez nutnosti předplatného mobilního telefonu nebo připojení Wi-Fi.
Role pro AI
Technologické inovace se nemohou obejít bez využití umělé inteligence, resp. jazykových modelů AI. Ty byly připraveny pro řešení převodu řeči na text a překladů různých interview vyráběných OBS a přenášených z IBC s přímou transkripcí do sportovního produkčního systému. Očekává se, žer každodenně se zpracuje 5 tisíc souborů.
Vnitřní propojení přes IP
Pro UHD France TV vybudovala přechod z SDI na interní síť podle nejnovějšího standardu SMPTE ST 2110-41. Řada standardů ST 2110 specifikuje přenos videa a audia, synchronizaci a metadata pro produkci ve vysoké kvalitě pomocí sítí založených na IP protokolu pro profesionální mediální průmysl. Vlastní interní síť France TV je založena na rychlosti 400 Gb/s o šířce pásma 30 Tb/s. Mezinárodní signál z IBC produkovaný OBS, celkem z 53 míst, je přenášen k vlastní národní výrobě France TV přes pád redundantních spojů 700 Gb/s. Hlavní zpracování pro UHD vysílání bude přes OB truck (přenosový vůz) umístěný v centrále France TV poblíž mezinárodního vysílacího centra IBC v Paříži.
Jeden ze 4K přenosových vozů France TV ( Zdroj: EBU news 2024/06)
Pozemní vysílání ve 4K UHD
Programy televize veřejné služby France 2 a France 3 budou připraveny pro terestrické vysílání ve 4K UHD (2160p) s vysokým dynamickým rozsahem HDR 10, 10-bit barevnou hloubkou a širokým barevným gamutem (WCG podle BT.2020) a 50 sn/s a zvukem NGA (Next generation Audio) AC-4.
DTT ve Francii
Organizace digitální audiovize ve Francii je výrazně odlišná od postupů známých od nás. Veškeré vysílání a zejména správa kmitočtů ve Francii spadá pod ARCOM (l’Autorité de régulation de la communication audiovisuelle et numérique), orgán, který od ledna 2022 reguluje veškerou audiovizuální a digitální komunikaci. Podle politického zadání v rámci své činnosti zajišťuje optimální příjem a kvalitu programů tak, že stanovuje podíl části použitého spektra pro každou povolenou (licencovanou) službu v daném multiplexu podle normy DVB a typu kódování. Z toho pak vychází průměrné bitové rychlosti pro požadované rozlišení :
Parametry pro HD-HDR a UHD byly upřesněny v minulém roce změnou příslušných rozhodnutí.
Zavedení DVB-T2 s HEVC kódováním předcházela v roce 2019 veřejná konzultace o modernizaci DTT. Z té vyšlo a zejména na experimenty prováděné v předchozím období, že služba HD-HDR vyžaduje tok přibližně 5,5 Mbit/s, neboli 160 tisícin kapacity multiplexu při použití DVB-T2/HEVC a služba UHD přibližně 11 Mbit/s neboli 330 tisícin. Z toho pak vyplývá, že multiplex DVB-T2/HEVC by tedy mohl současně vysílat tři kanály UHD, dva kanály UHD a dva v HD-HDR nebo jeden UHD a čtyři v HD-HDR a konečně šest HD kanálů-HDR.
Provoz multiplexů
Provoz každého multiplexu je svěřen těmi TV kanály, které jej skládají, operátorovi multiplexu. Ten zahájí výzvu k nabídkám na různé technické provozovatele pro instalaci vysílačů. Pro odpovědi na tyto výzvy nabízejí provozovatelé vysílačů nabídku, ve které se stanoví místo a vybavení nejlépe vhodné pro kritéria pokrytí stanovená v licenci audiovizuální radou ARCOMu.
Kódování videa MPEG-4 využívá profil High@Level4, prokládané řádkování, 25 sn/s, barevné vzorkování 4:2:0 s bitovou hloubkou 8 bitů a barvou podle ITU BT.709. Zvuk stereo AC-3 s bitovou rychlostí 192 kb/s.
Celkem 6 celoplošných multiplexů vysílá v HD s 5 programy (R1, R2, R3, R4, R6, R7) s různými poskytovateli (operátory) jednotlivých multiplexů. Při tom multiplex R3 je částečně kryptován systémem Nagravision, volné kanály jsou v SD s atypickým poměrem stran 20:11. Výjimkou je placený Canal+ v HD rozlišení a s Mediaguard.
Regionální je MUX R15, který vysílá na TV kanále 28 v módu 16QAM a dalšími změněnými parametry v HD a obsahuje pouze 3 programy. Zasahuje region Ile de France, který se nachází ve středu severní Francie (populace 12,2 mil) včetně pařížské aglomerace. Operátorem je společnost Multi-7.
Převážnou většinu vysílačů provozuje TDF (Télédifusion de France), do roku 1987 monopolní dodavatel vysílacích služeb má dnes konkurenci v podobě skupin NRJ (Towercast), TF1 (Onecast) se svou dceřinou společností MHD 7 nebo NTN.
Celkem je v DVB-T celoplošně šířeno 31 programů, z čehož 7 jsou programy veřejné a 19 volných soukromých a 5 placených privátních provozovatelů. Celkové pokrytí populace pevninské Francie volnými kanály zajišťuje 1626 vysílačů na kanálech UHF spektra: 35, 25, 22, 30, 32, 42 (v pořadí jednotlivých multiplexů).
Obsazení celoplošných multiplexů TDF jednotlivými programy (zdroj: TDF)
První terestrické pravidelné vysílání UHD v multiplexu R9
Loni v květnu požádala francouzská vláda ARCOM, aby povolil veřejné televizní službě France Télévisions vysílat v ultra vysokém rozlišení (UHD), v digitální pozemské televizi DTT, program France 2 a v období konání LOH Paris 2024 a následných Paralympijských her od 10. července do 10. září 2024 program France 3. Tato distribuce by měla pokrývat velkou část metropolitního území Francie a devíti zámořských teritorií.
V reakci na tuto žádost vydal ARCOM 25. října 2023 oprávnění pro France 2 a France 3 v UHD vysílat v pevninské Francii a přidělil jin LCN (Logická Čísla Kanálů) 52 a 53 a vysílací kanál 24 (498,166 MHz).
Šíření France 2 začalo v lednu 2024, po určení operátora multiplexu. Současně ARCOM vyhověl žádosti společnosti Métropole Television pro vysílání kanálu M6 v s vysokým dynamickým rozsahem (HD-HDR) v digitální pozemní televizi DTT od 14. června 2024 až do 14. července 2024 v době Mistrovství Evropy ve fotbalu.
V době psaní tohoto článku je současně je v provozu v multiplexu R9 kanál TEST UHD se statickým obrázkem. Od 10. 7. by na něm měl být přenášen program France 3.
Video kódování UHD kanálů využívá HEVC profil Main 10@Level 5.12.@Main, 50 sn/s, barevné vzorkování 4:2:0 s bitovou hloubkou 10 bitů a barvou podle ITU BT.2020. Zvuk stereo AC4 s bitovou rychlostí 384 kb/s a zvuky AC3 o 128 kb/s. Průměrná bitová rychlost odpovídá tabulce a je v podstatě u živého France 2 11,9 Mb/s a u statického Testu 10,1 Mb/s.
V současné době končí TDF 6. fázi zprovoznění vysílačů pro UHD distribuci. Do provozu budou uvedeny ještě další místa tak, aby pokryly přibližně 70% obyvatel Francie signály France 2 a France 3. Následující obrázek znázorňuje stav pokrytí k 11. 6 (zeleně) a oblasti, které budou dokryty UHD signálem během července.
Pokrytí Francie signálem UHD v době LOH 2024 (zdroj: TDF)
Pravidelné UHD pozemní vysílání také ve Španělsku
Po vypnutí sítě SD kanálů španělský veřejný vysílatel RTVE zahájil v únoru 2024 vysílání vlajkového kanálu LA 1 v Ultra High Definition (UHD) na digitální terestrické platformě po celé zemi s pokrytím více než 98 % populace.
Program LA 1 v UHD je vysílán v DVBT s kódováním HEVC v multiplexu na kanále 41 s maximální bitovou rychlostí 19,9 Mbit/s, takže bitová rychlost UHD kanálů kolísá mezi 6,3 a 10,2 Mbit/s. Kromě toho experimentálně vysílají TESTY UHD v DVB-T2 na kanále 36 s parametry multiplexu, které umožňují celkovou bitovou rychlost 33,4 Mbit/s, z níž dva kanály dnes využívají 23 Mbit/s v průměru.
Celoplošný program LA 1 určen pro všechny občany, bezplatně a přístupný všem, protože se jedná o veřejnou službu a protože UHD není jen pro svět IP a Pay-TV. RTVE si je také plně vědoma, že to bude trvat dlouho, než nabídne veškerou svou produkci v UHD, protože to znamená trvalé investiční úsilí v přizpůsobit všechna výrobní a regionální centra. Budou proto nabízet veškerý nativní obsah, který je k dispozici v UHD, a určitě k tomu využijí i nadcházející Olympijské hry.
Úvodní obrázek: Vysílače TDF na vrcholu Eiffelovy věže
