Roland Garros 2018 – dispositif de production Ultra HD

Lors du tournoi 2018, les moyens techniques de France Télévisions ont fourni un signal Ultra HD du court Philippe Chatrier à la Fédération Française de Tennis. Ce signal a été repris par la chaîne Eurosport 4K et, grâce au concours de TDF et FRANSAT, a permis l’expérimentation d’une diffusion Ultra HD phase 2 combinant 4K, haute dynamique et audio orienté objets de la chaîne événementielle France TV sport Ultra HD.

par Matthieu Parmentier – France Télévisions – innovations&développements

Lors des éditions précédentes, toutes les expérimentations Ultra HD avaient nécessité l’installation de caméras supplémentaires et d’une régie dédiée. Lors de cette édition 2018, un car-régie unique (filière production France TV – Toulouse) a eu la charge de réaliser le signal international du court central Philippe Chatrier, à la fois aux standards HD et Ultra HD. Pour permettre cette prouesse, l’ensemble de la production a été cadencée à 50 images par seconde. Il s’agit donc aussi de la première production HD à 50p de l’histoire du tournoi.

Le court Philippe Chatrier lors du tournoi 2018, couvert par 24 caméras dont 4 caméras Ultra HD

L’ambition de produire en HD et Ultra HD phase 2 nécessite la gestion simultanée de

  • 2 définitions (1920 x 1080 et 3840 x 2160)
  • 2 espaces colorimétriques (BT.709 et BT.2020)
  • 2 courbes de luminance (dynamique standard – gamma 2.4 et haute dynamique – Hybrid Log Gamma).

Lorsque l’Ultra HD sera pleinement déployée, ce ne sera plus nécessaire : la HD sera déclinée à partir du signal master Ultra HD. En attendant, la priorité absolue reste la production HD.

Le mélangeur HD/UHD du car-régie

Le mélangeur vidéo (Grass Valley Kayenne) est donc divisé en 2 couches distinctes, synchronisées à l’image près, qui sont simultanément commutées moyennant une lourde configuration logique résumée dans le synoptique simplifié ci-dessous :

  • les caméras Ultra HD alimentent la couche HD via leur 2ème sortie
  • l’ensemble des serveurs de ralenti est configuré en enregistrement/lecture HDp50
  • le mélange HD clean (sans habillage graphique) est upconverti en Ultra HD phase 2
  • l’habillage graphique en anglais est upconverti en Ultra HD phase 2

L’ensemble permet de produire simultanément :

  1. le signal international + habillage graphique en français HDp50 (et HDi25)
  2. le signal international + habillage graphique en anglais HDp50 (et HDi25)
  3. le signal international + habillage graphique en anglais UHDp50 HDR (HLG)
  4. le signal international + habillage graphique en anglais UHDp50 SDR

Synoptique simplifié de la production simultanée HD et Ultra HD

 

Les caméras déployées sur le court Philippe Chatrier

Les 4 caméras principales couvrent environ 80% du jeu, les autres caméras sont utilisées pour multiplier les points de vue sur les joueurs, l’arbitre et le public dès que le jeu s’arrête. D’autres caméras particulières telles que les travellings, la cable-cam (survol aérien du site de Roland Garros) et les netcams (caméras intégrées dans la bande du filet – nouveauté 2018) produisent un signal HD entrelacé (25i) préalablement converti en 50p avant d’entrer dans la couche HD du mélangeur.

4 Sony HDC-4300 ont été les caméras principales de cette édition 2018, associées à leur voie de commande HDCU-4300 (en version 1.40) capable de produire simultanément un signal HDp50 en BT.709 et un signal UHDp50 en HDR (HLG). Le standard HLG a été créé par la BBC et la NHK pour offrir une bonne reproduction des teintes naturelles, lesquelles peuvent sembler plus pâles que celles auxquelles nous sommes habitués en HD. De fait, en plaçant les caméras dans le mode « Test-H » recommandé par la BBC, les sorties HD et UHD offrent un rendu colorimétrique très différent où les couleurs apparaissent bien plus saturées sur la sortie HD. Dans le cadre de cette production parallèle et nécessairement comparative, il fut décidé d’obtenir un rendu colorimétrique raccord entre les deux sorties, c’est pourquoi le mode « HLG live » a été privilégié. De plus, l’espace colorimétrique BT.2020 de la sortie UHD a été restreint aux seules teintes disponibles dans l’espace colorimétrique BT.709 pour minimiser les écarts visibles entre les 2 signaux.

La caméra principale (plan large en position haute)

La plupart des optiques utilisées cette année sont 4K, y compris sur les caméras HD et en priorité celles connectées aux serveurs de ralenti.

Une des deux HDC-4300 placées au niveau du filet

Une caméra HDC-P1 (HDp50) placée sur un rail de travelling

L’ajustement du signal UHD-HDR (HLG)

Dans le car-régie, au poste de contrôle, les ingénieurs de la vision se concentrent uniquement sur l’ajustement du signal HD de toutes les caméras. Les 4 caméras Ultra HD et l’upconverter HD => UHD HDR (HLG) possèdent quelques paramètres différentiels qui permettent d’offrir automatiquement une dynamique accrue sur leur sortie UHD. À de rares exceptions près (en cas de modification importante de la lumière ambiante), ces paramètres ne sont pas modifiés. Dans le cadre d’une production haute dynamique de type Hybrid Log Gamma (HLG), l’ajustement des paramètres est explicité dans le guide ITU-R BT.2408 rédigé par la BBC. Le réglage le plus important consiste à placer le blanc diffus (l’équivalent du blanc max en HD) à 75% du niveau maximum en HDR, afin de laisser le reste de la dynamique aux lumières spéculaires (brillances et éclats métalliques notamment). Le blanc de l’habillage graphique (effet ralenti, affichage des scores) a ainsi été réglé à 75% du niveau de luminance en HDR.

Dans le cadre de ce tournoi, les réglages suivants ont été utilisés sur les sorties UHD-HDR (HLG) des caméras et de l’upconverter HDRC-4000 :

  • black offset réglé à -8
  • HDR gain réglé à +4

Vue d’un poste d’ingénieur vision, face à lui les moniteurs de référence HD, à sa droite le moniteur UHD-HDR (HLG) – modèle Sony BVM-X300 (preset HLG SG variable – gamma 1.2)

Pour jauger l’apport de la haute dynamique générée automatiquement sur les sorties Ultra HD, de même que la correcte conversion du signal UHD-HDR en UHD-SDR (Rec.709) délivré à Eurosport, un poste de contrôle a été aménagé.

Le poste de contrôle des signaux Ultra HD, à gauche la sortie HDR (HLG), à droite le départ HD

 

La production audio 3D et orienté objets associée à l’Ultra HD

Le court Philippe Chatrier est couvert par de nombreux microphones. 4 micros super-directifs (Schoeps Super-CMIT) privilégient la captation des coups de raquette, associés à 4 micros semi-canon (2 Schoeps CMIT-U5 montés sur la chaise de l’arbitre et 2 Neumann KMR81 associés aux caméras filmant les joueurs au service) de part et d’autre du filet.

L’un des 4 Schoeps Super-CMIT

Les micros montés sur la chaise de l’arbitre

L’arbitre porte un micro-cravate à partir des 1/4 de finale, le son du micro relié à la sonorisation du stade pour l’annonce des scores est également repris. Deux autres micros (Schoeps cardioïdes MK4) sont prévus pour capter d’éventuelles discussions des joueurs avec l’arbitre pendant les pauses.

Enfin l’ambiance légendaire du court Chatrier a été captée cette année au moyen d’un micro Schoeps ORTF-3D muni de 8 capsules et capable de restituer un son en 3 dimensions. Un couple stéréo de secours, à l’abri sous le porche d’une tribune, peut prendre le relais en cas d’intempéries imprévisibles, où les gouttes viennent marteler les protections anti-vent.

Le système Schoeps ORTF-3D inauguré sur cette édition 2018

Après un premier essai de production en direct et en Audio Orienté Objets l’an passé grâce à la solution Dolby AC4 Atmos, France Télévisions a testé cette année la solution concurrente MPEG-H développée par l’institut Fraunhofer, dans le cadre d’une première européenne pour cette technologie déjà déployée sur les chaînes Ultra HD en Corée du Sud.

MPEG-H offre de nouvelles fonctionnalités aux utilisateurs

  • sélection de la langue des commentaires (anglais ou français)
  • suppression des commentaires pour profiter pleinement de l’environnement sonore des matches
  • rehaussement du commentaire pour une meilleure intelligibilité
  • placement du commentaire dans une zone de de la scène sonore 3D

La production en direct du contenu audio immersif MPEG-H est rendue possible grâce à l’utilisation du système MMA (Multichannel Monitoring and Authoring) fourni par Jünger Audio. Les options de personnalisation et d’interactivité sont activées via les métadonnées MPEG-H Audio, qui traitent les éléments individuels d’un mixage audio comme des objets pouvant ensuite être ajustés par le spectateur.

Une régie de diffusion Ultra HD particulière

Le débit d’un signal UHD en production (12 Gbps) restreint les possibilités de contribution à un coût acceptable. Or la chaine événementielle france.tv sport Ultra HD, produite à titre expérimental, nécessite une maîtrise des coûts autant que de la fiabilité des équipements utilisés, à l’antenne 24/7 pendant toute la quinzaine. Cette chaîne nécessite l’insertion d’un logo ainsi qu’une solution pour enregistrer et rediffuser les matches de la veille jusqu’à la reprise du direct le lendemain. Dans le cas d’une rediffusion, un logo supplémentaire doit la mentionner.

Le mélangeur Panasonic AV-HS6000 couplé au serveur Sony PWS-4500 offraient la possibilité d’être pilotés à distance par les équipes du centre de diffusion de France Télévisions. L’établissement de cette liaison 100 Mbps entre les deux sites autorisant le pilotage des équipements et le monitoring des flux encodés fut la clé de voute de cette solution. Le signal de diffusion a donc été habillé puis encodé à Roland Garros avec d’être confié aux têtes de réseau respectives des distributeurs TDF et Eutelsat (réseau Fransat) grâce au précieux partenariat de Zayo, opérateur des fibres optiques reliant les différents protagonistes.

Synoptique simplifié de la régie de diffusion Ultra HD

Pour réaliser l’encodage de diffusion, le fournisseur de solutions de compression vidéo Ateme a intégré avec succès le support du MPEG-H audio dans son encodeur TITAN (voir l’article), déjà en charge de l’encodage vidéo HEVC et audio Dolby Digital +.

 

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