打造全球最大LED屏幕，4顆8K分辨率+裸眼3D
世界最大的LED屏幕在北京冬奧會開幕式上亮相。它是國家體育場開幕式的主要舞台，又稱鳥巢。這個巨大的 LED 屏幕佔地 11,500 平方米，使用了 40,000 多個 LED 模塊。
開幕式舞台上前所未見的 4 台 8K 超高清 (UHD) 顯示器吸引了全世界的目光。它不僅是世界上最大的，而且還使用了尖端技術。
開幕式以5G+4K/8K+AI技術為主要戰略。它首次在屏幕上使用了50幀分辨率的視頻素材，極大地考驗了屏幕的清晰度和流暢度。
天氣也對屏幕的防水、防雪、耐低溫提出了更高的要求。
地板屏幕主要規格：
尺寸：長156米，寬76米；
像素間距：5mm（實際約為P9.64，因為四像素備份）；
分辨率：14880×7248，分為4個8K播放區；
機櫃：500*500mm, 46,504pcs
總面積：10393㎡，
對比度：支持100000:1對比度，
刷新率：3840Hz，可呈現裸眼3D視覺效果；
穩定性：雙電源、系統四備份、像素四備份；
防護等級：IP66
面罩：防眩光、防波紋、防滑防霧面罩
承重：500kg/㎡以上；
拼接間隙：中心圓形蓋板和升降台採用特殊製作工藝，中心圓形間隙10~28mm，保證畫面整體一致性；
北京冬奧會開幕式LED屏
定制創意LED屏
LED瀑布屏（併入落地屏）
總面積1200平方米的冰瀑屏風與主舞台上千平方米的LED地磚無縫拼接。
借助3D視覺效果，整個空間營造出身臨其境的表演空間。
瀑布屏主要規格：
尺寸：寬20米，高58米；
像素間距：計算間距為7.9mm；
分辨率：2560×7328；
箱體：14米寬、7米高的運動員通道升降屏採用碳纖維屏風，其余冰瀑屏採用輕質鋁型材格柵屏風；
防護等級：IP65（前+後）；整體灌膠；
格柵屏透明度：70%
墨滴頓時融入江海之中，滾出一幅中國瀑布的畫面。
北京奧運會開幕式瀑布屏
冰塊（五面屏）
隨著黃河潮水退去，墨水在空氣中凝結成冰，一個巨大的冰塊從地面升起。
水波紋若隱若現，這個五面的冰塊屏風緩緩升起，蘊含著東方的靈核。
冰塊上的裸眼3D視覺效果為觀眾提供了逼真的視覺體驗。
空間控制技術有助於精確呈現冰塊。據CALT（中國運載火箭研究院）介紹，該升降平台重約400噸，可提升180噸有效載荷，可將冰塊的位置嚴格控制在離地10米±1毫米範圍內。
冰塊屏幕主要規格：
尺寸：長22米寬7米高10米的冰塊，
裸眼3D顯示：五面裸眼3D顯示設備；
箱體：碳纖維結構設計，
顯示單元重量：僅8 kg/㎡，可快速提起冰塊。
總重量：總重量400噸，起重量180噸，起重量是一般劇院大型升降平台的8倍
北京奧運盛典冰塊led屏
LED燈環
作為儀式的核心，奧運五環在43秒內穩步上升到13米。
圓環內部由360°無死角LED創意屏組成，可以顯示任何圖像。最外面的擴散板確保了清晰柔和的視覺效果。
奧運五環長19米，高8.75米，重約3噸，厚度只有350毫米。薄如紙的戒指可以承受6級的強風。
CALT 開發人員表示，這些環具有特殊的鋁合金桁架結構，使其與中國火箭一樣輕而堅固。
與長征二號F載人運載火箭一樣，圓環也設計有冗餘備份。異常部件可以立即更換，沒有任何延誤。
奧運環幕主要規格：
尺寸：長19米，高8.75米，厚僅35厘米；
結構：內部由360°無死角LED異形屏組成；跨度大，剛度低；
穩定性：雙屏冗餘，備用系統和電源無延遲切換；
安裝結構：鋁合金桁架結構，既堅固又輕便，43秒穩定上升至13米；
面罩：外擴散板保證清晰柔和的視覺效果。
北京冬奧會LED燈環
雪花主火炬
Snowflake的主手電筒採用LED網狀燈等單像素可控異形顯示產品。
完美展現雪花的線條感和油膩畫面，實現了火炬台“閃閃發光”的理念。
尺寸：主火炬台直徑14.89米，由96片小雪花和6塊橄欖枝形LED雙面屏組成；
結構：雙面鏤空設計，內嵌超過55萬顆LED燈珠。
控制方式：驅動芯片單通道獨立控制；
控制系統：採用同步/異步兼容的信號系統。異步集中控制可以在極短的時間內快速交付大規模視頻內容，同步集中控制保證102個雙面屏毫秒級響應；
穩定性：具有“迴路”備份的高冗餘控制系統，保證了火炬播控系統的超高可靠性。
裸眼3D顯示技術
地面LED屏實際視頻分辨率為14880×7248，最高可達4顆8K分辨率，完美呈現裸眼3D效果。
每屆冬奧會在冰塊上的回放和從冰上破冰的奧運五環都非常搶眼，均採用裸眼3D顯示技術。
裸眼-LED-屏幕-技術-北京-奧運-盛典
照片：蓋蒂圖片社
雕刻視覺是由激光與冰立方屏幕3D視覺效果相結合產生的。
當五環LED屏亮相時，看台4樓的激光照射冰塊，“雕刻”了冰塊。
奧運五環LED屏
LED顯示屏上的XR技術
圖像捕捉
現場工業相機可以以極低的延遲捕獲圖像。
攝像機通過光纖與機房相連。具有人工智能和視覺處理功能的機房可以遠程控制攝像頭的激活和對焦。
圖像處理
每個攝像頭後面都有一個服務器。
攝像頭的信號通過光纖連接到主備服務器系統，對攝像頭剛剛捕捉到的信號進行處理。
服務器處理、識別場地上每個孩子的坐標並準確提取它們。這是計算機視覺和人工智能後期處理的一個信號。
這個過程將物理世界的坐標傳送到數字世界，渲染服務器會根據數字世界的坐標，在每個孩子的腳下渲染出漂亮的圖案。
實時渲染
實時效果是完全實時生成的。
這種渲染系統稱為AI實時特效系統。
它首先從基於人工智能的動作捕捉系統中獲取實時數據。
然後，這些數據傳給我們的實時渲染系統，實時渲染系統會根據它的位置渲染出相應的效果，最終得到視頻畫面效果，然後交給LED控制系統，LED控制系統最終呈現對地面屏幕的影響。
因為渲染效果也有位置坐標。它可以準確地呈現在每個演員的腳下，並且可以根據演員的動作調整和改變一些細節。
強大的播放服務器系統
如何在超高分辨率 LED 屏幕上同時顯示視頻？
冬奧會開閉幕式全部使用的LED屏均大於16K，視頻素材幀率為50Hz。
冬奧會LED屏的分辨率大，幀率高，這也對播放控制系統提出了極高的要求。
Hirender Technology採用1台控制服務器和7台顯示服務器為一組，每台顯示服務器輸出4路3840×2160@50Hz信號，共輸出27路3840×2160@50Hz信號。與LED屏幕系統（Novastar）緊密配合，實現高分辨率、高幀率的完美播放。
擁有如此大尺寸的超高分辨率高幀率屏幕，有一點不容忽視，那就是同步播放超過27路4K50Hz的視頻信號。
為了避免丟幀導致的畫面撕裂，Hirender 媒體服務器配備了 NVIDIA Quadro 同步卡。
實現服務器與系統鏈上其他設備時鐘源相同，保證最終播放畫面效果流暢統一。
即使在演出過程中顯示快動畫面內容，也能做到精準同步，圓滿完成北京冬奧會開閉幕式LED播放工作。
雙系統備份
為最大程度規避風險，藍景科技採用主備服務器作為雙重保險。16台服務器採用8主8備模式。主備2控制台服務器都可以進行控制工作。
如果主控台出現問題，立即切換到待機控制端進行輸出控制，大屏畫面不會丟失，保證演出能流暢繼續，不受影響，將風險降到最低。
合適的編碼格式
由於開閉幕式的大屏幕分辨率和高幀率，使用的素材文件體積大、數量多，給存儲、替換和傳輸帶來了很大的壓力。
在早期的系統設計中，一開始就提出了Hirender Technology自主研發、專為演出行業設計的HVC視頻編碼技術方案。與HAP編碼相比，HVC視頻編碼圖像質量更高，更適合超分辨率視頻素材的流暢播放，還支持正向播放、反向播放、快速定位等功能。
大量的視頻素材需要保存在服務器上，以供導演團隊在軟件中使用和播放替換。為了保證最終性能的安全，最終選擇了佔用空間更小的H.265編碼。
完美呈現實時跟踪效果
開幕式上，《向人民致敬》節目演員們用輪滑在舞台上畫出了“更快、更高、更強、更團結”的字樣。在“雪花”節目中，數百名帶著和平鴿的孩子登上了舞台。跳舞時，地屏上的雪花跟著跳舞的孩子們，伴隨著孩子們在舞台上自由活動……人與人之間的默契配合和藝術效果成為演出成功的關鍵。
性能的背後是英特爾3DAT實時跟踪技術的支持。攝像頭實時跟踪演員在舞台上的位置，利用人工智能視覺算法計算並渲染舞台上的實時畫面，創造出跟隨人走的畫面。但是渲染機輸出的圖片需要通過播放控制系統進行採集和播放。
Hirender 支持在輸出前處理素材。使用美樂威4K採集卡採集實時渲染圖像，輸入媒體服務器調整形狀匹配地面屏幕，調整圖像分辨率實現點對點播放效果，最後同步採集通過 Hirender 到媒體服務器，確保准確和高效的處理。
準確的時間碼和輸出控制
除了冰瀑和地屏外，Hirender還負責開閉幕式南北看台畫面、奧運五環和火炬的控制和回放，還設置了主備服務器使性能穩定可控，集中管理。
開幕式中使用的激光等設備由Hirender負責發送時間碼，由Hirender控製表演的開始和持續時間，以匹配Ice Cube的實時圖像內容，進行激光雕刻效果。
中國品牌LED顯示屏及關鍵材料
開幕式舞台由地屏、冰塊、冰瀑、南北看台屏組成，全部採用LED顯示屏，總面積約14500平方米。利亞德提供的LED屏總面積約10000平方米，約佔面積的70%。
開幕式的地面屏幕是世界上最大的LED屏幕，面積約11500平方米。利亞德提供7000多平方米，京東方提供約4500平方米。雷曼光電參與了奧運五環的製作。
地屏方面，冰立方採用國星光電FM1921燈珠，奧運五環採用國星光電戶外高端RS2727燈珠。
本屆奧運會開幕式的成功，充分證明了中國LED顯示屏廠商和原材料供應商成熟可靠的技術和產品。
請點擊下方觀看壯觀的冬奧會開幕式的部分內容。
發佈時間：2022-04-06