
BBC研發部將今年的歐洲歌唱大賽作為下一代音頻的試驗場,這里面有哪些挑戰,以及下一步如何發展?
在電視聲音領域發生了一場悄無聲息的革命,主角就是對象。
基于對象的音頻(OBA)不僅為人們以新的方式體驗音頻內容打開了大門;與此同時還讓廣播電視臺得益。
它讓內容制作者更自由地為他們的客戶產生各種音頻體驗,今年早些時候在利物浦舉行的歐洲歌唱大賽就標志著制作和分發方式的一個里程碑。
OBA的工作原理是用元數據對音頻對象進行編碼,元數據描述它是什么以及它如何對混音起作用。音頻對象可以是任何東西:它可以是一種樂器、一個解說員、或者觀眾效果聲。它使內容提供商能夠向客戶提供個性化和沉浸式的聆聽體驗——也稱為下一代音頻(NGA)——消費者設備中的接收器解碼元數據以確保混音呈現為制作人想要的效果。
音頻定義模型(ADM)于2014年由EBU發布,并于2015年成為國際電聯的建議書(ITU- R BS.2076)。這是一個開放的標準,所有內容制作者都可以用它來描述NGA內容。作為一個開放的模型,它可以被杜比的AC-4和弗勞恩霍夫的MPEG-H以及任何想要在編碼器發展過程中分一杯羹的人解釋執行。
“基于文件的ADM現在被很好地采用了,”位于英國索爾福德的BBC研發中心項目研發工程師馬特·弗斯說,“ADM被設計成NGA技術之間的一個與格式無關的共同點,允許節目制作人以ADM制作內容,不必擔心特定傳輸路徑所要求的內容格式,無論是AC-4還是MPEG H。如果你的內容是ADM,你可以把它輸入編碼器,編碼器的工作就是把它轉換成它支持并分發它的任何適當格式。”
你可能會問,如果它被這么好地采用,為什么我不能把我在家里聽到的東西個性化,如果我愿意的話,就只聽足球觀眾的聲音呢?
對于直播內容,我們還沒有做到。ADM不能在實時工作流程中工作,比如現場直播,這需要一個基于幀的ADM版本。
按時序幀分段ADM,或S-ADM,就是這樣。S-ADM于2019年確立,并在ITU-R BS.2125中標準化,S-ADM提供時間限定塊中元數據,并與音頻一起按順序傳輸。換句話說,它使得在實時應用中可以使用ADM元數據。
雖然杜比等公司一直在試驗S-ADM,但仍有空白需要填補,工作流程有待開發,歐洲歌唱大賽的試驗是向前邁出的一大步。作為BBC第一次使用S-ADM的試驗,它允許弗斯和他的BBC同事建立新的工作流程,發現空白,并將廣播基礎設施粘合在一起。
“為填補該鏈條中的這些空白,需要開發軟件,但由于我們完全知道我們得到的音頻信號,以及傳輸編碼器所需的ADM結構,我們能夠快速創建軟件完成轉換。”

歐洲歌唱大賽BBC研發部S-ADM試驗拓撲圖

測試設置
位于索爾福德的BBC測聽室通過MADI接收了來自利物浦的62個聲道,包括音樂、主持人、FX和各種觀眾話筒信號。制作由L-Acoustic的L-ISA Controller軟件負責,L-ISA Processor軟件用于本地監聽。
“L-ISA Controller允許聲音制作人從一個簡單的用戶界面為每個輸入音頻通道設置位置和增益參數。L-ISA支持ADM-OSC,這是一種使用開放聲音控制(OSC)協議傳遞ADM元數據的方法。”
“它提供了一個到控制或參數的分層路徑,并為其定義了一個數值。它真的很簡單,所以很容易實現。在歐洲歌唱大賽項目中,我們使用ADM-OSC來指代一個特定的音頻對象,然后指代該音頻對象的參數,例如3D位置或增益。這使得它成為L-ISA等制作控制器的一個很好的解決方案,而只要接收軟件也使用ADM-OSC,就很容易互操作。”
為了測試互操作性,弗斯調整了BBC R&D的直播雙聲道制作工具——它最初是為BBC Proms(逍遙音樂節)開發的,輸出ADM-OSC作為替代的制作控制器。他還構建了一個基于EBU ADM Renderer(EAR)的替代監聽解決方案,該解決方案也支持ADM-OSC,這兩種控制器都能夠使用任一監聽解決方案工作。
此外,L-ISA Controller和替代的制作控制器都能夠連接到BBC研發制造的S-ADM發生器,將ADM-OSC轉換為S-ADM。使用ADM-OSC在直播制作鏈中生成S-ADM是團隊的世界首創,也是另一個值得慶祝的理由,證明了任何能夠生成ADM-OSC的軟件都可以用于制作設置。
“我們還希望確保不同的ADM實現能夠相互通信。例如,我們自己的EAR Production Suite軟件使用了一個稱為制作配置文件的非常不受限制的ADM版本,它在您可以使用的音頻通道數量上非常靈活,類似于本試驗中由制作控制器生成的ADM。問題是,傳輸編解碼器更受它們的可用帶寬和消費設備處理能力的限制,所以我們開發了一個處理器,將全部62個聲道壓縮為只有12個聲道,輸入編碼器。”

“作為一個行業,我們需要將這些轉換步驟正式確定,這樣我們才能就大型制作方式達成一致。在制作端,您不希望被限制使用特定的編解碼,原因是如果將來希望使用其它編解碼,您不希望為了利用那些額外的功能而重新創建內容。”
“但如果你已經在制作配置中擁有ADM結構,你就可以將它直接通過轉換過程,并立即利用這些功能。”
從制作環境到杜比AC-4編碼器的傳輸是使用SMPTE的ST-337和ST-2116標準實現的,ST-337描述如何將通用數據編碼為PCM音頻通道(特別是針對AES3),ST-2116則描述你應怎樣專門對S-ADM元數據使用ST-337。
在歐洲歌唱大賽設置中,傳輸的前15個輸出通道可用于音頻,第16個輸出通道攜帶壓縮的S-ADM元數據。
“我們的S-ADM發生器和杜比編碼器系統之間的這種接口以前從未嘗試過,所以當它第一次工作時,這是一個驚喜!”弗斯說,“在輸入實驗室的62個音頻頻道中,有BBC 1臺和BBC廣播 2臺的現場解說信號。這使我們能夠在我們的測試環境中使用電視機或智能手機上的用戶界面,選用這些評論。其余的音頻對象縮混為基于5.1.4聲道的對象,在適用設備上提供沉浸式體驗。”
在立體聲電視機上,節目以立體聲呈現,但添加一個杜比全景聲條形音箱,提供完全沉浸式體驗,這進一步展示了內容如何適應不同的設備。
雖然使用S-ADM制作直播OBA內容仍處于起步階段,但BBC歐洲歌唱大賽的試驗取得了一些重大進展,不僅證明了這一概念,還將設備之間的許多點連接起來,并展示了不同系統之間完美的互操作性。