华为的第9张面孔
来源：心声社区
作者：刁英湖
“黑科技”藏不住了，华为的第9张面孔
刁英湖
日前，日籍纪录片导演竹内亮拍摄的《华为的100张面孔》的第二集中，从深圳机场、无人港口，到东北虎豹国家森林公园，结合千行百业，为大家呈现出“多面华为”。跟随镜头，华为北研所的报告厅内传来欢声笑语，如春天般暖意融融，竹内亮导演和舞者正在圆环型4K拍摄阵列中玩得不亦乐乎。原来，这里有一项亮相牛年春晚的黑科技——“华为MediaCube（全融合媒体处理一体机）”。故事，还得从头说起……
突如其来的“神秘大任务”
2020年12月16号，南京雪后初晴，大家正在会议室里激烈讨论着MediaCube的演进方案。我的手机突然响了，低头一看，是中国区大视频业务部产品经理鲁如欣，我预感要“来单子”了。
“英湖，我们要拍春晚啦！”电话的那头传来如欣抑制不住的激动声音。
“啥？”我愣了一秒。
“我说，我们，要去，拍——春——晚——啦！” 她一字一顿地回答。
“拍啥？用啥拍？” 我迫不及待了解更多细节，赶紧追问道。
“央视春晚节目组希望我们用MediaCube帮他们拍一个武术杂技节目，并制作‘精彩瞬间’视频片段。” 如欣简明扼要地告知：“首次敲定的交付时间是2月2号，我们零点进场，早上九点开拍。”
作为华为融合视频团队的一名开发工程师和负责人，我一听到这个消息开心不已。部门从2018年开始成立专门的创新团队，负责业务的创新以及产品化，并面向客户交付，截至目前已经成功孵化语音、画质增强、超分、明星脸识别、VR、多机位、自由视角等多个创新业务，其中“全景自由视角技术”更是曾在湖南台舞蹈风暴节目中大放异彩。
上百台摄像机同时对舞蹈演员进行360度实时拍摄，通过MediaCube的超强算力，对采集的上百路超高清视频流做实时渲染、整合、编码等媒体处理，提供时空凝结、动态流转、虚拟视角等多种特效。在武术、杂技这类天然需要炫“技”、需要用技术手段呈现表演细节的节目中，观众可以看到舞者“斗转腾挪”的全景动态画面和“伸展张弛”的高潮定格瞬间，获得极佳的观看享受。
但如果说登上春晚这么大的舞台，让我们的产品在全国人民面前露脸，这还是头一回。
放下电话，我迫不及待地将这个好消息转述给大家，紧接着又补充了一个“坏消息”：“交付时间是2月2日，我算了一下，前期开发准备满打满算只有45天，而从进场到完成部署，只有9个小时。”还没来得及兴奋，会议室就安静了下来。
“45天？正常情况下，一个需求从提出到交付平均也得四五个月，而且我们现在正在进行Q4版本冲刺，2021年Q1的需求也已经排满了，兵力不够。”SE（系统工程师）屈小刚无奈道。
“零点进场，第二天早上9点开始正式拍摄，9个小时？这完全做不到啊！”大家纷纷摇头，将目光投向我。
“的确很有挑战，大家先别着急，我们一起来分析分析。”我把鲁如欣传递的需求详细地作出说明，屈小刚走到白板前，将已经明确的信息一条条列出来，交付时间、交付版本、配套设备需求……
“哎，交付规格还没有明确啊？”屈小刚停下笔问道。
“如欣，央视要求的交付规格是怎样的？”电话那头，鲁如欣答道：“这也是央视第一次使用4K拍摄，所以规格还没确定下来，等确定了我第一时间告诉你。”这怎么行，交付规格说明书对我们而言，就像是裁缝做衣服前必须知道顾客的尺寸一样，“要不你们先按之前湖南电视台舞蹈节目的标准准备？”鲁如欣建议。
“只能先这样了，我们两边同时进行。”我催促道，“如欣，你尽快去跟央视老师沟通确定规格说明书，越快越好！”
虽然答应了下来，但根据我的经验判断，央视一定会提出高于地方台的要求， “我们不能完全照搬电视台舞蹈节目的标准，得高于业界通用规格启动开发。”
接下来的几天，我们开始紧锣密鼓地讨论方案、计算配置。
12月24日，央视的规格要求下来了，明确这次春晚要全部使用4K、10bit的标准来拍摄。跟以往1080P的交付标准相比，这无疑对画质的清晰度、色彩丰富度、细节完整度等等都有了极高的要求。
方案设计、前端页面和后端媒体面的开发、对应的测试验证……我初步评估，得新增10人/月的工作量。在Q4版本冲刺的关键阶段，如何调整既能保障Q4版本交付质量，又能确保春晚的需求按时完成？
我迅速审视了一遍每个人手头的任务，按照优先级排序进行重新调整，先集中投入5人兵力，屈小刚立即启动方案设计，项目进入版本开发环节。我像一个“大管家”一样，从下订单、采购、备货、到货，到演练场地申请……事无巨细，一一推进；同时，明确各项任务、责任人和时间节点，严格按计划执行，双日报跟进进度。这期间，每个人心里都憋着一股劲，我们一定要给全国人民一个完美的春晚舞台。
1月15日，持续了几天的小雪停了，天空一扫阴霾，太阳露出久违的笑脸。也许是这股力量的支撑，我们顺利完成了版本开发和测试。下班前，我把大家聚到了一起，对兄弟们这段时间的付出表示感谢。“周末好好放松一下，下周我们就进京啦！” 阳光暖洋洋的，照得人心头亮堂堂。
腊八节，进京联调
1月20日，腊八这天，我们正式启程“进京”了。在北方，有句老话说，“小孩小孩你别馋，过了腊八就是年”，过腊八意味着拉开了过年的序幕。这愈发浓厚的“年味儿”，仿佛在提醒着我们，春晚的脚步越来越近了。
测试TL（技术组长）史陵带着测试团队赶到北研所的实验室。“三个难点，首先，2月2日正式拍摄前，按规定我们不能进入央视舞台，只能在这里完全还原模拟春晚现场；其次，进场后就会断网，我们面临的是离线环境，意味着进场前必须确保设备全部调好。最后，从设备进场到离场，9个小时，必须一次成功，因为即使发生故障我们也根本没时间定位解决。”
大家听完，目标非常明确了——集合相机厂家、2012实验室团队和融合视频产品线支撑人员，对标春晚交付效果，抓紧一切时间对相机、服务器和我们开发的版本进行端到端联调和模拟演练，确保春晚当夜交付一次成功。
这几天里，团队分成标定组、相机组、MediaCube组、推流组、网络组、辅料组六个大组，每个组再往下精细化分工，大家在这一盘“棋局”中，各就各位，占据了每一处网格，为上场之后能迅速展开部署做好了准备。MediaCube上架、上电、相机安装部署、前端标定、软件版本安装及调测……一切都在紧锣密鼓地进行中。
“相机标定”原本是联调中的重头戏，以前如果完全手动进行标定，往往需要花上8、9个小时。相机高精度的标定，是为了确保由100台相机组成的“圆弧阵”在拍摄时能聚焦在同一焦点上，无论拍摄时相机如何旋转，只要能对准这个“中心焦点”，那么画面就不会产生抖动，观众体验也能保持始终如一。
为了提升标定速度，最大程度节省调试时间，我们直接沿用了之前参加舞蹈节目时想出来的绝妙办法——在现场直接竖起几根“二维码标定塔”，让100台摄像机同时快速校准并牢牢锁定机位，保证100台摄像机时时刻刻都是对准舞台中心的。
▲等待闪亮登场的“二维码标定塔”
1月27日，实验室里紧张有序地进行了第一轮演练。所有设备都已经提前打包好，放在了大厅。我们从头开始计时，100台相机加4台服务器拆封、安装、连线、上电……一直到制作完第一个“精彩瞬间”，一看，只花了6个小时，我们做到了，超出预期完成任务！
看到这个结果，大家备受鼓舞，信心和底气更足了。一鼓作气复盘了一遍，我们总结了几处改进点，让每个环节衔接得更加流畅，在之前没关注到的一些细节上，重新划定责任人，保证现场能机动灵活地展开协调。
1月29日，我们搬到北研所的大报告厅，今晚是第二次演练，这次将严格按照春晚的排兵布阵方式进行，同时出样片给编辑老师审视。
“大家各自的分工都记住了吗？第一次演练的改进点，今天也要一一落实到各项动作中。加油！”我将注意事项重新叮嘱了一遍，此时是下午六点半，一声令下，大家迅速进入战斗状态。
2小时后，主体安装部署工作完成，紧接着，细节检查完毕，设备上电，从前端相机标定、拍摄、相机出流、MediaCube收流、处理、存储……很快，整套流程顺利完成对接，第一个精彩瞬间制作出来了。
刚刚忙活完的大家，还没顾得上喘口气，都纷纷凑到近处围过来，争相观看镜头里的画面，一看时间，才刚到晚上十点半。“这次只用了3.5小时！”有人激动地惊呼，人群中爆发出一阵欢笑。我也被这氛围感染，畅快地笑了。的确是不可思议，原来看似不可能的任务，在团队的努力下，也并非不可能啊！
正当我们还沉浸在欢声笑语中，竹内亮导演和摄影师在鲁如欣的介绍下，走进了场内。导演饶有兴致地一边上场亲自体验，一边和我们一起探讨整套系统的各种应用场景，从视频产生、精彩瞬间选择到最终制作，每个环节都仔仔细细地给了特写。
高集成度的MediaCube具备超强的算力，百路相机可组成不同形式的4K拍摄阵列，依托华为AI标定算法，轻松实现相机分钟级极速标定与同步，完成某个瞬间360度环绕拍摄。同时还可进行相机入流、秒级全景视频拼接及渲染，保证“时空凝结”真4K视频效果的实时性、安全性和流畅性。
“希望以后的纪录片拍摄中能用到这个技术，让我的作品更厉害！”竹内亮导演笑着竖起了大拇指。
于是，我们就这样和酷炫的MediaCube产品一起，非常荣幸地成为了《华为的100张面孔》纪录片里的其中一张面孔。
▲我们与竹内亮导演愉快地交流
一张“手写纸”平地起惊雷
正当我们觉得万事俱备，一切都有条不紊地顺利进行时，1月30日晚上8点左右，一张手写纸片打破了这个平静的夜晚——这是一张央视老师手写的“春晚最终规格要求”。
▲手写的“最终规格说明书”
我盯着这张纸片，瞬间感到愁云笼罩四起。要知道，此时距离原定拍摄时间只剩不到52小时了啊。我将这条信息转发到项目群里，果然如同投下一枚炸弹一般，群里登时炸开了锅。
不仅因为时间紧迫，更让人措手不及的是，按照原来我们准备的规格来看，现在这6个关键指标中，只有“分辨率”和“帧率”2个指标符合这“最终版”的规格要求。
没时间犹豫，我们即刻兵分两路，一路继续演练，另一路组成攻关小组，2012 AR&VR团队技术专家张梦晗、屈小刚、鲁如欣和我们一起，开始讨论如何搞定这不满足的4个指标。
大家分头去研究转换方法，突然想到可以开发出一个视频转换脚本工具，将它安装到MediaCube上，就能直接把生成的视频转换成符合交付标准的视频样片。“这个办法好，我们赶紧试一把！”看到希望后，大家的疲惫一扫而空。
经过一个不眠之夜，1月31号一早，我们用连夜开发好的工具，按照要求完成了第一版视频样片，发给春晚的编辑验收。时间一分一秒过去，我们内心的忐忑，让时间变得格外难熬。
消息来了！我们一看反馈——“格式满足要求，但清晰度不高，色彩不够丰富。”心凉了半截。“我们最终能搞得定吗？”“交付时间不够了吧？”“还会不会还有其他问题在等着我们……”“我们既然知道问题在哪里，就一定能想出办法。”看到大家的状态，我赶忙打了打气，“昨晚通宵的兄弟先回酒店休息，其他人我们再一起来头脑风暴下。”
到了下午，大家快速整理了下情绪，再一次投入工作中，眼前最重要的还是解决问题。作战室里，大家重新开始认真讨论起来。“生成MP4的过程需要经过编码，必然会导致一定程度画质受损；再加上我们进行了一次格式转换，画质会再次受损，所以画质整体质量下降。” 屈小刚分析道：“不要编码可以吗？直接使用编码前的原始图像，然后直接对原始图像进行格式转换，生成要求的规格？”
“不错，没准这个方法可行！”大家一想，觉得可以一试。“不知道当前的版本是否支持？”开发和测试的同事马上去验证了一番，欣喜地向我们报告——“验证结果可行！完全OK！”看到画质得到了明显提升，我们长松了口气。
针对色域这一项指标，我们专程请来了相机厂家的技术支持小王。“HLG和色域，可以通过在相机端调整参数来实现。”小王胸有成竹地对我们说。
“可我们已经按照现有的相机参数验证几个月了，突然改参数，后端逻辑处理会不会有问题？”我并不放心。现场安静了，这个问题很难回答。
“我建议调整相机参数，以验证结果为决策依据，同时开发人员从代码侧分析调整参数对结果的影响。” 鲁如欣想了想，给出建议。
“不行，必须先从方案上分析这两个参数对我们系统是否有影响，同时开发人员确认代码逻辑是否和方案一致，最后再验证结果，这一套做完才能最终确定用不用这个方法。”屈小刚提出了反对意见。
“那你分析方案需要多久？”
“最快两天吧。”
“那时间来不及啊，设备明天就打包了！”
讨论一度陷入僵局。
“时间不等人，我去安排兄弟们先调整参数进行验证。”我打破了这场僵局，做出了艰难决定。
很快，验证结果出来了，重新制作的视频样片效果比之前要好得多，事实证明，按照当前的方案交付，是完全可以满足客户要求的。
不，等一等，严格来讲，虽然效果已达到交付标准，但毕竟没有经过系统的分析和验证，我们要直接交付吗？这个严苛的问题一抛出来，大家一时间陷入两难。这时已经是下午5点了，距离进场不到30小时。
我深吸了口气，“没关系，我们还有30小时。”我看向大家，“想想抓住这最后的30个小时，我们能做些什么？必须从方案理论分析、代码实现、测试验证三个角度全面地进行评估。如果都没问题，我们再交付。” 大家点头认可，只有这样，我们才能完全放心地将产品交付给客户。
30小时开始最后的倒计时，三条战线上并驾齐驱，屈小刚从方案着手分析，开发同事王德贵从代码实现上展开分析，测试同事史陵把“精彩瞬间”的全量测试用例拿出来执行一遍检查确认。
经过近16个小时的测试验证，所有用例均验证通过了！
精益求精，做到最好
2月1日，终于到进央视的广播大厅的日子了。
大家带着打包好的设备，等待晚上进场。忽然接到电话通知，录制时间延期到2月8日。这意外降临的“宽限日”，怎么把它充分利用起来？
“再从实际的码流分析下？现在一切都完全准备好了，如果能再锦上添花，我们这次一定能交出最完美的答卷！”大家纷纷献计献策。
回到研究所实验室，我们开始验证相机内部的工作流（相机成像、视频压缩、相机出流）。春晚舞台的灯光更亮，HLG更能真实的反应舞台的情况，我们将灯全部关掉、窗帘拉上，尽可能制造“黑暗”，然后打开手机闪光灯，在黑暗制造“一束光”，模拟明亮、黑暗两种场景，验证了高动态范围效果。
验证完毕，看到效果万无一失，大家迫不及待地期盼着上场的那天快快到来。
▲黑暗中的一束光
春晚“十二时辰”
2月7日，大家的心都绷得紧紧的，既兴奋又忐忑，这场“春晚大考”已然拉开大幕，每一个时辰，每一个忙碌身影，都在紧张有序的准备工作中不断定格。
21：00：所有设备到达央视一号演播大厅，我们做好进场准备；
01：00：彩排进度滞后，焦急等待进场，留给我们的部署时间越来越少；
03：00：终于进场，大家迅速各就各位；
04：30：相机、钢轨、线缆、电源等主体部署完成；
06：00：100台摄像机焦点校正完毕；
06：30：端到端联调顺利完成！
2月8日上午10点，布景美轮美奂的舞台上，山水如画。功夫明星甄子丹、吴京将与河南少林塔沟武校182名功夫小子轮番上阵，4K超高清的自由视角视频尽显其刚柔并济、收放自如的武学大家风采。
吴京娴熟地挥动起太极拳，甄子丹使出拿手绝活打木人桩，刚猛有力的少林拳、绵柔似水的太极拳、快而紧密的咏春拳，同时辅以少林棍、九节鞭十八般兵器、高空杂技……一瞬间精彩纷呈，令人目不暇接。身形矫健的功夫小子“旱地拨葱”般凌空跃起，一袭红衣的侠女竹林间恣意飞升，翘板翻腾、翻转腾挪，高抛转接，一张一弛，整个舞台在360度环绕镜头和“时空凝结”的视角全方位定格下展露无遗。
在场的我们看得目不转睛，一片叫好。吴京老师对自我的要求非常高，每拍摄完一遍都会亲自到操作台和我们确认选择精彩时刻。第一遍不满意便重拍重选、第二遍不满意再拍再选、直到第三遍拍摄结束才终于得到自己满意的效果。这种对工作的认真投入和对品质的细致严谨，让我们现场的每个人都肃然起敬。
一转眼到了中午12点，所有拍摄任务结束。在1个小时内，我们迅速完成所有设备的拆卸、装箱以及环境清理，准时在13：00前撤出演播大厅。
至此，我们的“春晚大考”，圆满完成！
▲拍摄结束后团队留念
两天后的除夕，我和家人一起早早地守在电视机前，满怀期待地等着《天地英雄》节目开始。回想起刚接到任务的那天，觉得一切近在眼前，又那么遥远，真没想到有一天我会进入央视一号演播大厅拍摄春晚，这将是我毕生难忘的回忆。
我告诉女儿，“这个360度全景视角是爸爸的团队实现的哦！”小家伙一听，满是骄傲地又蹦又跳。这一刻，我的2020年画上了最完美的句号。
未来，华为的MediaCube拍摄系统，一定能持续在“5G+4K/8K+AI”战略中大放异彩，成为媒体融合在技术创新和场景应用方面的“懂行者”。再次踏上新的征程，我准备好了！
本文来自《华为人》
