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Copa do Mundo em 4K por espectro

Nº 144 – Agosto 2014

Por Fernando Moura, no Rio de Janeiro

REPORTAGEM

A última Copa do Mundo realizada no Brasil passou para a história da TV por ter sido a primeira a ser transmitida em 4K por espectro, fibra óptica e via satélite. Ainda foram realizadas transmissões em Londres e Japão mostrando que a indústria nacional está na vanguarda do broadcast mundial. Nesta edição mostramos alguns dos pormenores deste momento histórico da TV brasileira vivenciados em primeira pessoa pela Revista da SET.

dia 28 de junho de 2014 passou para a história da TV Brasileira após a Rede Globo e a Globosat produzirem e transmitirem de forma experimental, ao vivo para o Brasil e o mundo, pela primeira vez na história da televisão, um jogo da Copa do Mundo com tecnologia 4K, e no Brasil.
A produção esteve a cargo da empresa oficial de captação e transmissão da FIFA, a HBS (Hosting Broadcast Services), que em conjunto com a Globosat e a Telegenic, trabalharam com suporte integral da Sony, patrocinadora oficial do evento.

As transmissões foram realizadas por espectro (TV Globo) e por fibra e via satélite por Globosat através das operadoras Net, Telefônica-Vivo e Oi no Brasil como já tinha sido anunciado na edição 141 da Revista da SET. As três transmissões realizadas – oitavas-de-final (28 de junho) jogo entre Colômbia e Uruguai, quartas-de-final (4 de julho) com o jogo entre Alemanha e França, e a partida final da Copa do Mundo (13 de julho) entre Alemanha e Argentina – foram produzidas integralmente com tecnologia 4K já que do inicio ao fim foram utilizados equipamentos com esta tecnologia, ou seja, desde montada especialmente para o evento. A transmissão via satélite até a Globosat e as respectivas transmissões via espectro (TV Globo), fibra óptica e satélite para ser recebida por alguns telespectadores.
Os três jogos transmitidos com esta tecnologia foram produzidos no Estádio do Maracanã, no Rio de Janeiro, onde a reportagem da Revista da SET acompanhou o trabalho de preparação e produção do jogo entre Alemanha e França.

Nesta reportagem tentaremos mostrar alguns dos principais passos e equipamentos utilizados pela Globosat e TV Globo para realizar as transmissões, claro que é um projeto experimental, mas uma experiência muito positiva porque tanto os telespectadores que estiveram no Shopping Leblon, no Rio de Janeiro, nos dias dos jogos para assistir ao sinal UHF aberto da TV Globo, como os que assistiram através dos operadoras de TV por Assinatura receberam mais do que satisfatoriamente o sinal e foram testemunhas de uma experiência de imersão diferente na hora de contar um jogo de futebol. Liliana Nakonechnyj, diretora de engenharia de transmissão da TV Globo e diretora de Operações Internacionais da SET, disse no domingo 4 de julho à reportagem da Revista da SET na praça da alimentação do Shopping Leblon: “Estou emocionada, estamos fazendo história e mostrando que a TV aberta brasileira está viva e exibindo o que há de melhor em tecnologia”.

Unidade Móvel
Para a produção dos jogos a Rede Globo, através da Globosat, montou do zero a primeira Unidade Móvel Ultra HD (UM 4K) da América Latina. Ela foi montada para trabalhar com 13 câmeras 4K e sistemas de replay 4K com super slow motion, e todo o workflow em 4K, desde a matriz até os output de sinal para a emissão tanto via fibra óptica como via satélite. Como seria impossível descrever todos os equipamentos que possui a UMHDTV, escolhemos alguns para esta reportagem.
A UM 4K da Globosat operou com 12 câmeras Sony 4K PMW-F55, câmera da linha CineAlta 4K, e a novidade foi a introdução de mais uma câmera chegando a 13, uma Sony 4K F65 – primeira vez que se fez uma experiencia deste tipo – com um adaptador especialmente criado pela Sony para as transmissões.
Assim, essa inclusão tornou a operação mais ambiciosa, já que a F65 que possui um sensor e agora pode ser utilizada em produções ao vivo utilizando o adaptador de câmera ao vivo 4K SKC-4065 que é necessário porque a interface RAW da F65 é diferente da PMW-F55.
Desta forma, o SKC-4065 permite que o adaptador CA- 4000 encaixe no corpo da câmera. “Ele também serve de interface para a maioria dos comandos da câmera, o que inclui vários formatos, obturador, filtro ND e ganho”, afirmam os responsáveis de Sony.
O adaptador CA4000 conectado à interface de acoplamento da PMW-F55, permite que o sensor CMOS 4K Super 35 mm se transforme em uma câmera de sistema 4K ao vivo com recursos de altas taxas de quadros (HFR) que funciona com cabos de fibra SMPTE padrão para distâncias de até 2.000m.
A F55 possui um sensor CMOS de formato nativo 4K incluindo um obturador global para eliminar efeitos enviesados de rolamento de obturador e segmentação de flash, entregando vasta gama de cores fiéis para reprodução de cor verdadeira. A câmera possibilita ainda ampla exposição de latitude (14 stops), de alta sensibilidade e baixo ruído.

Com gravação em formato Super 35mm, com uma resolução nativa de 4096 x 2160 (11,6 milhões de pixels, 8.9 milhões efectivos), com codec XAVC 4K (QFHD) 4:2:2, com um bit rate até 30 fps de 300 Mbps, e compressão MPEG-4 AVC/H.264.
Maurício Tadeu Silva, coordenador de Suporte da Globosat, disse à Revista da SET que um dos maiores desafios na produção dos jogos foi trabalhar a “profundidade de campo, tanto o diretor de TV (neste caso, estrangeiro) e os operadores de câmera e quem cuida do controle de imagem precisam adaptar-se a outra realidade, a outra linguagem, às vezes mais parecida com a do cinema, mas no cinema é parte da arte, aqui é movimento e movimento, e isso faz com que o foco seja mais difícil. Estamos frente a uma nova maneira de trabalhar, uma forma que faz que artisticamente o operador possa deixar algumas coisas fora de foco na imagem”.
Para o coordenador da Globosat, o 4K trouxe um novo mundo à televisão, “nossa experiência na Copa do Mundo foi sensacional, ainda temos muito por descobrir”, mas já está claro que à diferença do que aconteceu com a implantação do HD nas transmissões desportivas ao vivo onde “os tamanhos dos sensores eram iguais ou menores que os analógicos facilitando algumas coisas, a chegada do 4K veio com um novo tamanho de sensor o que traz lentes bem mais pesadas, complicadas de se ajustar, ranges de zoom muito pequenos que mudam a forma de trabalhar, não só dos técnicos e engenheiros, senão dos operadores e, claro, do espectador gerando uma experiência diferente na hora da produção e da recepção”.
Para Silva, a qualidade das câmeras é um dificultador se se quer trabalhar igual que com as câmeras HD, por isso “a maior profundidade de campo se não se usa como arte, se não se a aproveita, vai dificultar o trabalho do operador. Mas não só, a direção de câmeras precisa ter uma nova leitura, e se temos essa nova leitura, o produto é fantástico porque a profundidade de campo gera mais detalhe na imagem”.
As objetivas utilizadas na Copa da Mundo foram, como nos testes realizados em 2013 na Copa das Confederações no Estádio Mineirão, as Premier PL Mount 4K+.

O plano de câmeras da FIFA implementado pela Globosat teve na câmera 1 montada uma lente PL Mount 24- 180mm T2.6, e na câmera 2 PL Mount 75-400mm T2.8 – T3.8, também utilizado no topo do Maracaña detrás do gol direito. Ainda foram utilizadas, em outras posições, objetivas Premier PL 85-300 Cabrio (modelo ZK3.5×85) de montagem e a objetivas PL 19-90. A PL 85-300 está equipada com a aba de ajuste de distância focal, um MOD de 1,2m, função macro para objetos a uma distância mínima limite de 97 milímetros (3,8 polegadas), e cobre um sensor de 31,5 milímetros de diagonal.
Flavia Trevisan afirmou à Revista da SET que o êxito das objetivas e lentes Cabrio é que estão chegaram ao mercado broadcast de forma rápida e com fácil adaptação a diferentes formas de trabalho. “Hoje já não falamos de câmeras PL Mount unicamente para cinema, senão que as podemos utilizar em uma unidade móvel de exteriores com uma robustez e qualidade incríveis. Acreditamos que aos poucos as emissoras vão migrar para lentes deste tipo”.

A UM 4K da Globosat contou com 7 sistemas EVS Live Slow-Motion Replay System, o primeiro sistema de replay do mundo em 4K/UltraHD. Na configuração da Unidade Móvel 6 EVS 4K gravaram o sinal de 2 câmeras F55 e foi utilizado o sétimo para gravar as câmeras externas HD que chegaram da produção oficial de HBS realizada com 34 câmeras para a transmissão dos jogos ao vivo.
Baseado no servidor de produção XT-3, este EVS 4K faz o ingest de 4 feeds 3G-SDI em simultâneo enquanto reproduziu outros 4 feeds 3G-SDI permitindo o replay instantâneo de vídeo em 4K, o que é equivalente a 16 canais em HD ao vivo para garantir suporte de oito milhões de pixels a 50 ou 59,94 frames por segundo.
O servidor 4K XT3 instalado na unidade móvel foi controlado através do painel EVS’LSM, o que permitirá aos usuários atuais do sistema operar o novo servidor sem necessidade adicional de treinamentos.
O monitoramento e análise do sinal da UM 4K foi realizado com os monitores de formas de onda WFM8300 e WVR8300 de Tektronix, responsáveis por testarem a saída das câmeras 4K, assegurando máxima qualidade ao telespectador.

“A Copa do Mundo é um dos principais eventos esportivos do mundo. Por isso estamos empenhados em oferecer aos nossos telespectadores o 4K entregue com excelente qualidade. Com quatro vezes a resolução de HD, o 4K irá proporcionar uma experiência incomparável”, disse Loucenço Carvano, Gerente de Tecnologia da Globosat.
Para Carvano, a Globosat escolheu este equipamento porque a empresa “trabalha há muito tempo com a Tektronix para garantir a qualidade da nossa programação”.
Segundo os responsáveis de Tektronik, esses equipamentos podem executar inúmeras medições 4K, incluindo quatro displays de forma de onda, imagem, vetor, gamut e diagrama de olho. O software atualizável usa uma arquitetura de alto desempenho projetada para suportar os requisitos de taxa de transferência de conteúdos 4K.

“Oferecer a transmissão 4K da Copa do Mundo é altamente ambicioso e a Globosat está empenhada em garantir que a cobertura dos jogos seja a mais pura, com a imagem perfeita para seus telespectadores. Ter nossos equipamentos neste processo é fundamental, uma prova do desempenho “, disse Eben Jenkins, gerente Geral da Linha de Produtos de Vídeo da Tektronix.
O WVR8300 utilizado nas transmissões da Copa do Mundo trabalhou com um software de pré-lançamento para apoiar a transmissão 4K. A disponibilidade global do software para os WFM8200 e 8300 e os WVR8200 e 8300 está prevista para o segundo semestre de 2014.

Áudio com captação em 3D
Outro dos diferenciais da transmissão realizada em 4K foi o áudio, importantíssimo neste tipo de emissões desportivas. O console de áudio é Lawo mc²56 – fader 48 com base na plataforma RAVENNA/AES67 o que para Gabriel Thomazini, coordenador de áudio da Globosat, é “um salto qualitativo nas produções esportivas no Brasil e no Mundo”.

A conexão com os microfones instalados no estádio é providenciada pelo sistema I/O DALLIS instalado na UM 4K, e duas stageboxes DALLIS (com porta de redundância) que estão linkadas via RAVENNA.
Consciente de que a Globosat está fazendo história, afirma que durante os jogos foram gravados mais de 80 canais de áudio para realizar uma mixagem final em 5.1. “Talvez uma das grandes diferenças seja a utilização de microfones experimentais em 3D que capta sons que vêm de cima, vêm de baixo e no plano.
Na verdade é um microfone que possui mais cápsulas que um microfone tradicional, o que nos permite captar sons desde posições diferentes”.
“Estamos trabalhando, ainda, com o sistema Dolby Atmos, até agora só utilizado em cinema para captar o áudio que mais tarde será usado na pós-produção do filme que a FIFA está produzindo sobre a Copa do Mundo”, afirma Thomazini.

Nos jogos foram gravados “mais de 64 canais de áudio em microfones que são posicionados em diferentes locais, até fora do estádio, para serem manipulados posteriormente. Ao todo são 80 canais gravados individualmente para esta produção, uma coisa que nunca tínhamos feito antes”, comentou junto à mesa de áudio (Na próxima edição confira a entrevista exclusiva de Gabriel Thomazini à Revista da SET).

Alguns dos motivos do investimento da Rede Globo
O investimento da Globosat se bem não foi relevado está claro que foi altíssimo, talvez um dos maiores realizados por uma emissora no país na história. Também está claro que eventos como a Copa do Mundo não acontecem todos os dias, e finalmente que este investimento faz parte de uma estratégia clara da Rede Globo de investimento na tecnologia 4K que começou há mais de um ano com a adquisição de câmeras 4K para a produção de telenovelas e agora chegou às transmissões ao vivo Para o diretor geral de Engenharia da TV Globo, Fernando Bittencourt, a realização das transmissões em 4K são uma amostra de que é possível transmitir. “O objetivo deste teste é mostrar que é possível botar uma transmissão em 4K no ar em um canal de televisão” o que para o ex-presidente da SET é possível já que “já temos televisores 4K modelos DBBT2, receptores 4K.
Nada de ficção científica, é algo disponível no mercado. Queremos demostrar com o teste que precisamos espectro para continuar evoluindo tecnologicamente”.
Finalmente, José Manoel Marino, diretor de Tecnologia de Jornalismo e Esporte da TV Globo, reafirma o dito por Bittencourt quando afirmou ao Jornal O Globo do Rio de Janeiro que “as telas vão ficando maiores, é uma tendência. A indústria já detectou isso. A resolução tem que ser maior. E temos que nos adaptar”.

… Continuará


SONY FOI FUNDAMENTAL NA PRODUÇÃO TELEVISIVA DA COPA DO MUNDO, AFIRMA LUIZ PADILHA

Quando, no SET e Trinta realizado em março de 2013, Luiz Padilha afirmou, em exclusivo à Revista da SET que se produziriam jogos em 4K na Copa do Mundo 2014 que se realizaria em Brasil, tudo parecia uma incógnita e uma visão quase futurística. Em 15 meses chegou a constatação e a Copa realizada no país se constituiu em um marco na história do broadcasting mundial.
A Revista da SET entrevistou novamente no Estádio do Maracanã, Rio de Janeiro, no dia 4 de julho de 2014, o diretor de Marketing e Vendas da área profissional da Sony Brasil, Luiz Padilha, que afirmou que sem dúvidas a Copa do Mundo foi um desafio bem-sucedido.

A seguir, alguns dos trechos da entrevista:
Revista da SET: Na NAB 2013 quando anunciou que voltava ao Brasil, perguntei-lhe se este seria o maior desafio, disse-me que sim. Como vê agora o percurso feito?
Luiz Padilha: É verdade, regressei ao Brasil com uma missão complexa, mostrar que era possível viabilizar a realização da Copa do Mundo em 4K e o conseguimos. Passamos a prova e o desafio é uma realidade.
O primeiro jogo da história em 4K foi um sucesso.
Revista da SET: E qual é o seu balanço da gestão? Luiz Padilha: Feliz, como disse, este foi o maior desafio da minha vida profissional. A Globosat apostou na nossa tecnologia, e muitos outros na América Latina. Eu e a minha equipe estamos com a sensação do dever cumprido.
Revista da SET: Fica no Brasil ou regressa a seu lugar como vice-presidente da divisão Broadcast & Professional da Sony América Latina, onde comandou a divisão PSLA (Sony Professional Solutions Latin America Division)?
Luiz Padilha: Ainda não sei o que é o meu futuro, o que está claro é que o Mundial em 4K no meu país foi uma realidade.


Transmissão 4K por espectro

A TV Globo fez a primeira transmissão por espectro em 4K da TV brasileira e a Revista da SET conta em primeira pessoa alguns pormenores

O jogo entre Colômbia e Uruguai pelas oitavas- de-final da Copa do Mundo foi a primeira transmissão Terrestre Experimental Ultra HD da TV Brasileira. Para tornar isso possível, a TV Globo conseguiu que a Anatel autorizasse a utilização do espectro necessário para esta operação que partiu das instalações da Rede Globo, no Jardim Botânico do Rio de Janeiro, e percorreu uns 3 quilômetros até ser captada por antenas de recepção UHF, especialmente instaladas no Shopping Leblon, onde foi recepcionada por dois televisores Sony 4K. Liliana Nakonechnyj, diretora de Engenharia de Transmissão da TV Globo, afirmou à Revista da SET que a TV Globo solicitou para realizar as provas experimentais à Anatel e ao Ministério das Comunicações, uma “licença temporária. Estamos usando radiofrequência, e qualquer uso deste tipo de frequências precisa de autorização”, o problema é que “para transmitir 4K precisamos de espectro, de bastante espectro. Se conseguimos fazer os testes foi porque foram feitos em uma área pequena do Rio de Janeiro. Estamos reutilizando o mesmo canal que é utilizado em outras áreas do Rio”.

Para a diretora de Engenharia de Transmissão da TV Globo e ex presidenta da SET, essas provas experimentais “são um marco histórico da radiodifusão”, mas é preciso ter claro que se um “dia precisarmos de evoluir para esta tecnologia vamos precisar de espectro, e esse é o mesmo espectro que está sendo utilizado para fazer telefonia e 4G e não haverá espaço para os dois. Tenho claro que a TV já foi 1G quando era em preto e branco, 2G a televisão colorida, 3G o HDTV e o 4G do broadcast poderia ser o 4K”.
Sobre a transmissão, Nakonechnyj se mostrou muito satisfeita e afirmou que o workflow “4K está pronto. Desde equipamentos de produção e captura até o fim da cadeia, tudo está pronto, incluindo a cadeia de transmissão que tecnologicamente está preparada. O que precisamos agora é padronizar os processos. Até agora padronizamos a compressão para arquivo que é o HEVC, e há pouco tempo se adotou o mesmo padrão para compressão ao vivo.
De todas as maneiras, só agora se está começando a produzir equipamento para transmissão ao vivo, e nós utilizamos para esta transmissão um dos poucos encoders que existe e é um equipamento desenvolvido pela SPMTE em conjunto com a NEC que permite transmitir em tempo real conteúdos em 4K”.
O encoder ao que se refere Nakonechnyj é o VC-8150, que cumpre os requisitos 4K/60p sendo o primeiro codificador HEVC em tempo real do mundo com base em Hardware. “Para nós é muito importante que os equipamentos funcionem em Hardware, por isso utilizamos o da NEC”.
A TV Globo utilizou um switcher SONY MVS-7000x, que está disponível para produção Ultra HD e que conta com até 6 ME com até oito manipuladores de alto desempenho por barramento ME completo (somente quatro no modo 6ME), 8 canais de conversão de formato, com suporte a sincronização de quadros e dois canais de saída para multivisualizadores. Um processador DME interno com dois ou quatro canais também pode ser instalado, oferecendo efeitos visuais de qualidade superior, equivalentes aos do processador MVE-9000 externo.

 

 


Transmissão por Espectro da TV Globo no pormenor

A Revista da SET apresenta aqui um documento muito significativo para a história da TV brasileira. O esquema de transmissão utilizado pela TV Globo para realizar a primeira emissão por espectro em 4K, um fato histórico deixado pela Copa do Mundo.

Entre os dias 28 de junho e 13 de julho de 2014, a TV Globo, em parceria com SONY e NEC, fez uma demonstração de transmissão 4K em UHF. A cobertura dessa transmissão se estendia por aproximadamente 3Km² ao redor da sede da empresa localizada no bairro do Jardim Botânico, Rio de Janeiro.
O conteúdo da exibição se restringiu aos três jogos da Copa do Mundo captados em 4K (Jogo 50, Jogo 58 e Final). Com isso, tínhamos três modos de operação:

Jogo ao vivo
A HBS, responsável pela captação e distribuição primária do sinal, codificava cada um dos quatro quadrantes HD, que compõem o 4K (3840 x 2160), em 21 Mbps H.264 4:2:2 10 bit 59.94p utilizando encoders sincronizados. O sinal codificado era multiplexado em um único transport stream com quatro programas HD. Esse sinal era modulado com NS3 em 36 MHz, que resultou em uma taxa total de 94 Mbps.
No downlink, o sinal era demodulado e decodificado com quatro Ericsson RX8200, sincronizados com sinal de black burst, e entregue ao switcher SONY MVS-7000x, que adicionava o logo da Globo ao vídeo.

Globo convertida
A programação 1080i era convertida para 2160p pelo SONY MVS-7000x e transmitido. Jogo gravado O equipamento SONY SR-R1000, que gravava o conteúdo ao vivo, era usado como playout do sistema. Essas três fontes, comutadas pelo MVS-7000x, eram codificadas em 35 Mbps HEVC 4:2:0 10 bit 59.94p utilizando o encoder NEC VC-8150. Após o encoder o sinal era modulado em um canal de 6MHz com DVB-T2 e sua recepção era feita com TVs SONY especialmente adaptadas para demodular e decodificar esse sinal, que ficaram instaladas na TV Globo e em um shopping center para apreciação do público em geral.

*Gabriel Ferraresso, é engenheiro de Projetos da TV Globo -DGEN – DIET.
e-mail: gabriel.ferraresso@tvglobo.com.br