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扳手科技:探索8K摄像机国产化之路

高速高清摄像机是超高清视频显示产业的关键直播设备。在很长一段时间里,4K/8K高端摄像机市场只有索尼、松下、夏普、佳能等国际巨头企业的身影。其中,广播级高速高清摄像机作为技术门槛最高的摄像机品类之一,海外仅有日本索尼、松下,德国阿莱,澳大利亚Blackmagic Design等少数几家企业生产。

在位于广州天河区的广州扳手科技有限公司(以下简称“扳手科技”),记者一行见到了国产的4K、8K广播级超高清超高速摄像机,其中的8K摄像机被央视用于国家速滑馆(冰丝带)的直播转播任务。据扳手科技董事长周岳介绍,扳手科技已经跑通了从摄像机CMOS模块到8K摄像机的技术路径,接下来将创建超高清摄像机产线,并协同合作伙伴推动演播室的IP化和云化。

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北京冬奥会期间,扳手科技8K摄像机被央视用于冰丝带的直播转播任务

从CMOS模块到4K/8K摄像机

在采访中,周岳为记者梳理了公司团队的研发历程。扳手科技的摄像机研发从定制化的广播级摄像机应用CMOS模块起家。基于国产CMOS模块的工业版,扳手科技打造出国产广电版CMOS模块,之后又自研了驱动板及4K/8K图像采集卡。

“我们用了7年的时间从研发到进入市场。其中,5年用来做基础研发,两年做产品验证。今年我们开始产生流水。”周岳说。

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扳手科技的8K摄像机应用于中央广播电视总台春节联欢晚会

广电版CMOS模块,为扳手科技研发超高速超高清摄像机奠定了基础。而研制超高速摄像机的技术积累,又为扳手进军超高清领域作了铺垫。“超高速是摄像机难度更高的部分,帧数速率越高,图像处理就越复杂,CMOS处理也更复杂。做完超高速之后,我们在超高清的研发就相对快了。”周岳表示。

资料显示,扳手科技于2016年推出了超高速摄像机的第一代工程样机,2017年推出了试验型超高清摄像机,迈向广电超高清领域。2019年,扳手科技分别推出了应用自主研发存储模块的广播级超高清便携式摄像机,以及自主研发传输技术的广播级讯道摄像机。2022年,扳手科技的8K摄像机参与了国家速滑馆的直播转播任务,该摄像机还通过奥林匹克广播公司(OBS)现场测试,被允许进入国际电视公共信号系统使用。

广播级摄像机的研发历程,又为扳手向专业、民用级的发展奠定了基础。广播级要满足清晰度、HDR、宽色域、帧频、信噪比、立体声等六个维度的标准,技术形态和应用形态比民用级、专业级更加复杂。在跑通广播级摄像机的技术路径之后,做专业级、民用级产品等于“做减法”。据扳手科技总经理刘飞介绍,扳手在未来的3~5年时间,将推动摄像机设备的小型化、轻量化,使之进入更多的专业和民用领域。

目前,扳手科技形成了五项核心技术。一是内模块式的集成结构,能够将图像及声音采集传输的各种功能模组像搭积木一样组装,为摄像机系统的升级、优化、维修提供空间并节约成本;二是可适配各种摄像机镜头卡口的连接环,避免了不同产地卡口不一致导致的实用性问题;三是航空铝及镁铝合金碳素纤维等新型材料机壳,利用石墨烯导热技术避免温度对机器性能的影响;四是广播级专用模块化EFP和ENG外壳,减少了外接的挂件,提升组装、配套便捷性;五是基于光无损压缩的传输技术,提升了图像传输的质量和稳定性。

虽然摄像机参数、质量达到国际标准,在应用舒适度层面,扳手科技在人机界面、人机适配等方面仍与已经积累了几十年客户服务经验的日本企业存在差距。周岳表示,扳手科技掌握了产品的软件源代码,将利用近地化优势更高效地进行售后服务,持续推动应用舒适度的升级。

向产线化、IP化全力进发

在实现超高清摄像机的产品化之后,形成产品的生产标准,是业界关注的下一个目标。据悉,扳手科技正在筹备超高清摄像机生产线,主要产品为ENG(电子新闻采集)摄像机。周岳透露,摄像机的检测设备将与国内科研院所合作,从企业标准做起,推动流程、检测的标准化,之后再申请行业标准。

“我们的摄像机采用内模块化的集成结构,相应的模块会给专业厂商生产,我们提供指标和设计概要,再按照指标来验收,属于重包装、重市场的轻资产工厂。在组装和检测阶段,我们按照广电级别的15项指标布置6道检测线,形成1个流程。”周岳说。

演播室IP化是融媒体时代的潮流。扳手开拓的另一个方向是IP级的前端演播室解决方案。相比传统的基带设备,IP级直播利用网络交换机连接设备,用服务器存储代替了传统的录像机,从而实现了对前端系统的软件化、智能化控制,更容易实现全系统同步替代。

同时,IP级前端演播实现了广播电视与通信的融合。“过去基带设备切出来的信号源和IP的信号源有很大的区别,是不融通的。通过IP的网络方式,无论是电视节目还是直播,都可以一网通用。”周岳表示。

在IP化的基础上,扳手科技也在与科研机构合作,推动演播室的云化。基于各地超算中心的闲置算力,再叠加存储阵列和GPU,能够将部分演播室的流程和机器需求转移到云端,实现采编终端的素材上云,编辑室从云端调取素材,进一步降低设备投资。

广播级超高清超高速摄像机的国产化,对于填补国内高端图像视觉和广播影视领域的产品空白具有重要意义,也将在整个转播系统的升级优化中发挥重要作用。

周岳表示,扳手科技在持续深耕“图像的采集和传输”这一摄像机核心技术的同时,还将携手图盛超高清前端创新中心创建国内第一个超高清前端摄像机研发中心。秉承尊重科学创新的发展理念,致力打造全球品牌,成为世界级超高清前端技术服务中心,为创建数字音视频前端产品的中国制造业贡献核心力量。

责任编辑:赵强


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