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Wie TV-Bilder von einer Formel-1-Strecke auf den Bildschirm kommen

Die komplexe TV-Übertragungstechnologie der Formel 1 erklärt: Wie kommen die Bilder auf der Strecke in Millisekunden um den ganzen Globus?

Wie TV-Bilder von einer Formel-1-Strecke auf den Bildschirm kommen

Wie TV-Bilder von einer Formel-1-Strecke auf den Bildschirm kommen

Wir halten es für die normalste Sache der Welt: Wir schalten unseren Fernseher ein, surfen auf eine Website auf unserem Laptop oder öffnen eine App auf unserem Handy oder Tablet, und schon können wir die ganze Formel-1-Action live erleben. Doch was viele nicht wissen: Bevor diese Bilder bei uns ankommen, haben sie einen unglaublich langen Weg hinter sich. Und dazu gehört eine ganze Menge Technik.

Die TV-Produktion eines Formel-1-Rennens ist ein riesiges Unterfangen. Für jeden Grand Prix müssen 90 Kameras und 147 Mikrofone installiert und rund 80 Kilometer Kabel verlegt werden.

In der Vergangenheit wurde alles vor Ort im Formel-1-Broadcast-Centre produziert und anschließend den Sendern weltweit zur Verfügung gestellt. Die Rechteinhaber fügten den Bildern ihren eigenen Kommentar hinzu und leiteten die Bilder an die Zuschauer zu Hause weiter.

Seit 2020 - aufgrund der COVID-19-Pandemie und der damit verbundenen Reisebeschränkungen - wird das Bildmaterial aller Kameras an der Rennstrecke direkt nach Biggin Hill in England transportiert, wo die TV-Produktion im Remote Operations Centre der Formel 1 stattfindet und anschließend das internationale Feed an die Fernsehsender geliefert wird.

Die Tatsache, dass die Produktion nun in England stattfindet, hat mehrere große Vorteile. Erstens werden an der Rennstrecke 36 Prozent weniger Mitarbeiter für die TV-Produktion benötigt. Zweitens konnte das sperrige Formel-1-Broadcast-Centre durch ein Event-Technical-Centre ersetzt werden, das etwa halb so groß ist.

70 Tonnen weniger Fracht

Letzteres bedeutet, dass zu jedem Rennen 70 Tonnen weniger Fracht transportiert werden müssen, was einer Reduzierung um 34 Prozent entspricht. Damit leistet die Verlagerung der Produktion in die Ferne einen wichtigen Beitrag zum Ziel der Formel 1, bis 2030 CO2-neutral zu werden. Darüber hinaus spart man auch viel Zeit, da es nicht mehr notwendig ist, einen riesigen und komplexen Kontrollraum an jeder Rennstrecke auf- und abzubauen.

Aber mehr als 100 Video- und über 250 Audioübertragungen von der Rennstrecke nach England zu senden, ist keine leichte Aufgabe. Damit dies reibungslos abläuft, wandte sich die Formel 1 an Tata Communications, den offiziellen Anbieter von Übertragungskonnektivität der Meisterschaft.

"Die Formel 1 hat sich zum Ziel gesetzt, ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren und bis 2030 einen Netto-Null-CO2-Status zu erreichen. Bei einer herkömmlichen Sportproduktion würde man normalerweise erwarten, dass riesige Produktions- und Satellitentrucks am Austragungsort stehen, die enorme Mengen an Energie verbrauchen.

Logistikkosten konnten um 30 Prozent verringert werden

Und man darf nicht vergessen, dass dafür auch acht bis zehn Boeing-Jets in die ganze Welt geschickt werden müssen", sagt Dhaval Ponda, Global Head und General Manager Media & Entertainment Business bei Tata Communications, gegenüber 'Motorsport.com'.

"Um dieses Ziel zu erreichen, entschied sich die Formel 1 für eine Remote-Produktion, d.h. anstatt riesige Mengen an Hardware und Personen um den Globus zu schicken, entschied man sich für eine Remote-Produktion von London aus für alle Events, die rund um die Welt stattfinden."

"Auf diese Weise konnten die Logistikkosten und andere mit der Hardware verbundenen Technologiekosten um 30 Prozent gesenkt werden. Und sie haben auch einen bedeutenden Fortschritt in ihrem Netto-Null-Emissionsziel erreicht."

Die Komplexität der Übertragung

"Das Team von Tata Communications hat mit den Technologie-Teams der Formel 1 über einen bestimmten Zeitraum hinweg eine Reihe von POCs durchgeführt, um sicherzustellen, dass bei einer Veranstaltung, die Tausende von Kilometern entfernt stattfindet, das Videomaterial innerhalb von Millisekunden - weniger als 200 Millisekunden - von der Rennstrecke nach London gelangt. Dann wird es produziert und von dort aus an Hunderte von Millionen Haushalte in der ganzen Welt verteilt. Und das alles geschieht in weniger als einer Sekunde."

"Der Grad der Agilität ist einfach bemerkenswert", so Ponda weiter. "Wenn Sie und ich uns den Sport auf einem Bildschirm ansehen, ist uns nicht bewusst, dass dies der Weg des rohen Videomaterials von einer Rennstrecke irgendwo auf der Welt zu einem Produktionszentrum in London ist, wo es produziert wird, bevor es an Abermillionen Haushalte weltweit verteilt wird. Aber das ist die technologische Komplexität, von der wir ein Teil sind, und wir lieben die technologischen Herausforderungen und stellen sicher, dass die Zukunft des Sports jedes Jahr ein wenig besser wird."

Um die Remote-Produktion zu ermöglichen, musste Tata Communications eine Reihe von technischen Herausforderungen meistern. Ponda: "Das haben schon andere gemacht. Wenn man sich in einer bestimmten Stadt befindet, ist das leicht möglich. Wenn man also vierzehn bis fünfzehn Meilen entfernt ist. Dann könnte man es wahrscheinlich machen - und man hat es auch gemacht. Aber dies über Kontinente hinweg zu tun, war eine große technische Herausforderung."

"Es gab also mehrere Faktoren, die dabei eine Rolle spielten. Zum einen musste die zugrundeliegende Technologie, um dies zu unterstützen, in erster Linie auf Video basieren und extrem agil sein. Das haben wir getan, indem wir in ein 100-Gigabit-Video-Backbone investiert haben, das weltweit eingesetzt wurde, da die Formel 1 ein globaler Sport ist."

"Wir haben auch erheblich in unsere Media-Cloud-Edge-Infrastruktur investiert, sodass wir in der Lage sind, bei Bedarf erhebliche Mengen an Videoverarbeitung an allen Veranstaltungsorten rund um den Globus durchzuführen."

"Und dann haben wir eine Reihe von POCs über einen Zeitraum von mehr als zwei Jahren durchgeführt, um diesen Millisekundenvorteil zu erreichen und dem Produktionsteam in London diese zusätzliche Zeit zu verschaffen, damit sie Inhalte nicht nur genauso gut wie am Austragungsort produzieren können, sondern besser. Das haben wir erreicht, indem wir über einen langen Zeitraum Zehntel von POCs gemacht haben."

"Und dann gab es dieses hohe Maß an Vertrauen, dass 'ok, das kann erreicht werden, und das ist etwas, das auf zuverlässige und stabile Weise gemacht werden kann'."

Besessenheit von Details

Nachdem Tata Communication festgestellt hatte, dass sie eine Lösung gefunden hatten, die funktioniert, stabil ist und das Wachstum von Video in den nächsten vier bis fünf Jahren unterstützen kann, musste sichergestellt werden, dass sie für alle Rennen im Formel-1-Kalender ausgeführt werden kann.

"Denn nicht alle Standorte sind so einfach, was die zugrunde liegende Technologie und Infrastruktur betrifft", so Ponda. "Der Formel-1-Kalender ist ziemlich abwechslungsreich. Wir mussten also mit den einzelnen Partnern zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass die Technologie, die an einem bestimmten Veranstaltungsort benötigt wird, die gleiche hohe Qualität aufweist, die man erwarten würde, um diese spezielle fortschrittliche technische Lösung zu unterstützen."

"Wir arbeiteten also mit regionalen Partnern zusammen und investierten in erheblichem Umfang in die lokalen Veranstaltungsorte, um dieses Niveau an Stabilität und Wiederholbarkeit zu erreichen. Das war etwas, das Zeit brauchte, aber Tata Communications und die Formel-1-[Technologie-]Teams arbeiteten als eine Einheit, sahen sich jede einzelne Herausforderung an und meisterten sie."

Wie alles überwacht wird

Ponda geht näher darauf ein, wie gründlich der gesamte Prozess war, und erklärt: "Wir haben detaillierte technische Diagramme erstellt, wie jeder Austragungsort angeschlossen ist, und dann haben wir die Teile von diesem bestimmten Austragungsort über die Ozeane und Kontinente bis zu dem Ort verfolgt, an dem sie ankommen sollen, nämlich dem Produktionszentrum in London."

"Wir sind besessen von dieser Detailgenauigkeit, denn das Letzte, was wir wollen, ist, dass ein bestimmter Techniker in einem bestimmten Rechenzentrum, vielleicht im Süden Italiens, im Norden Ägyptens oder in einem Teil Südamerikas, außerplanmäßige Wartungsarbeiten durchführt, die mit einem Formel-1-Wochenende zusammenfallen."

"Das ist also die Detailversessenheit, mit der das Betriebsteam an die Sache herangeht. Aber es macht uns Spaß. Das ist ein wesentlicher Teil dessen, warum wir in diesem Sportgeschäft tätig sind. Wir genießen die Tatsache, dass wir eine halbe Milliarde Zuschauer haben, die etwas live sehen."

An der Strecke nur drei bis fünf Mitarbeiter

"Gleichzeitig finden am selben Wochenende und am selben Tag andere Veranstaltungen auf der ganzen Welt statt, aber vielleicht in einer etwas anderen Zeitzone", verweist Ponda auf die Tatsache, dass Tata Communications auch Partner der WRC, MotoGP und der DP World Tour ist.

Um sicherzustellen, dass alles nahtlos abläuft, hat Tata Communications immer noch einige Mitarbeiter bei den Formel-1-Veranstaltungen im Einsatz. "Das Team, das tatsächlich an der Strecke ist, ist ziemlich klein. Wir haben zwischen drei und fünf hochqualifizierte Broadcast-Ingenieure, die einen bestimmten Veranstaltungsort besuchen und sicherstellen, dass die Dinge so ablaufen, wie sie ablaufen sollten."

"Der Großteil der Aufmerksamkeit gilt jedoch der Optimierung der Lösung für ein ganzes Jahr, und dafür sind Teams aus Lösungsarchitekten, Broadcast-Ingenieuren, IP-Ingenieuren und Media-Cloud-Spezialisten erforderlich. Sie sehen sich alle Kabelsysteme auf der ganzen Welt an, alle Edge-Computer der Medienwolke, die eingesetzt werden, und stellen sicher, dass das System optimiert und für die Komplexität eines bestimmten Wochenendes bereit ist."

Die Testphase vor den Rennen

"Und dann beginnt eine sehr intensive Testphase. Ungefähr zwei Wochen vor jedem Rennen setzen wir die Regel ein, dass keine Änderungen vorgenommen werden dürfen, und wir testen so lange, bis eine Lösung nicht mehr funktioniert. In manchen Fällen wollen wir testen, was passiert, wenn sich ein bestimmtes Teil der Hardware plötzlich abschaltet. Wir testen dieses Szenario und sehen, ob der Ausfall stattfindet und wie viele Millisekunden der Ausfall dauert."

"Dann haben wir ein Infrastrukturteam, das die Unterseekabel auf der ganzen Welt überwacht, um sicherzustellen, dass es keine außerplanmäßigen Wartungsarbeiten gibt und keine Unterbrechungen in einem dieser globalen Kabelsysteme auftreten."

Tata Communications sucht ständig nach Möglichkeiten, seine Dienste weiter zu verbessern. Ponda: "Wir suchen nach verschiedenen Möglichkeiten, wie wir die lokale Komplexität überwinden können. Ein sehr interessanter Bereich, den wir derzeit untersuchen, ist die Nutzung privater LTE-Netze und 5G-basierter Technologie, die eine einzigartige Antwort auf einige dieser lokalen Herausforderungen bieten könnte."

"Und das ist etwas, was wir wiederum in vielen POCs testen. Wenn wir also ein privates LTE-Netz einrichten, wenn wir 5G nutzen, können wir dann tatsächlich ein höheres Maß an Konsistenz über alle Veranstaltungsorte hinweg erreichen? Und wenn man das tut, kann man mehr Workflows auf diese Lösung aufsetzen. Und das ist der kontinuierliche Lernprozess. Obwohl wir das schon lange machen, lernen wir an jedem einzelnen Veranstaltungsort neue Dinge und planen dann entsprechend."

Immer mehr Videoübertragungen in der Zukunft

Mit Blick auf die Zukunft geht Tata Communications davon aus, dass die Zahl der Videoübertragungen, die zur Befriedigung der Verbraucher benötigt werden, in den kommenden Jahren steigen wird.

"Ein sehr wichtiger Faktor für die Welt des Sports ist die Tatsache, dass immer mehr Menschen täglich immer größere Mengen an Inhalten konsumieren. Das ist die eine Seite. Zweitens konsumieren sie die Inhalte über eine Reihe von digitalen Plattformen", sagt Ponda.

"So kann es vorkommen, dass in einem Haushalt jemand das Rennen auf dem Hauptbildschirm, dem Fernseher im Wohnzimmer, verfolgt und ein anderer auf einem zweiten Bildschirm wie einem iPad oder einem Mobiltelefon ein anderes Bild anschaut."

"Oder es handelt sich um dieselbe Person, die versucht, auch die Interaktionen in den sozialen Medien zu verfolgen. Was also früher ein einzigartiges Angebot war, ist heute zu einer Standardanforderung geworden. Selbst der Durchschnittsverbraucher erwartet, dass Videos auf allen digitalen Plattformen funktionieren. In diesem Punkt gibt es keine Nachsicht. Wenn man auf eine digitale Plattform geht und ein Video sehen will, sollte es automatisch funktionieren."

"Viele Unternehmen produzieren jetzt einzigartige Inhalte für digitale Plattformen. Dadurch steigt die Anzahl der Video-Feeds, die von einem bestimmten Ort ausgehen. Und das hat direkte Auswirkungen auf Partner wie uns."

"Wir haben es nicht nur mit mehr Video-Feeds zu tun, die von einem bestimmten Veranstaltungsort ausgehen, sondern auch mit komplexen Workflows, bei denen einige der Video-Feeds an bestimmte digitale Plattformen geliefert werden. Das können zusätzliche Feeds oder fahrerspezifische Feeds sein. Und sie alle müssen ein bestimmtes Latenzniveau aufweisen, damit das Seherlebnis nicht beeinträchtigt wird."

Formel 1 in 8K

"Wir sind also ständig dabei, diese Komplexität zu bewältigen, was gut ist. Es hält uns auf Trab. Das bedeutet, dass mehr Inhalte in das System eingespeist werden, und es bedeutet auch, dass die Lösung immer genauer unter die Lupe genommen wird, um sicherzustellen, dass alles, was wir in das System einspeisen, reibungslos und nahtlos funktioniert."

Eine weitere Entwicklung, die Tata Communications aufmerksam verfolgt, ist die Einführung von 8K-Fernsehen. Ponda: "4K-Bildschirme selbst bieten so viele Details auf dem jeweiligen Bildschirm. Und jetzt kommen 8K-Fernsehbildschirme auf den Markt. Das bedeutet, dass wir einen Weg finden müssen, die von einer Kamera auf einer bestimmten Rennstrecke aufgenommene Detailfülle zuverlässig zu kodieren, zu transportieren und dann auf den Fernsehbildschirm zu bringen."

"Auch wenn die Menschen von einem 4K- zu einem 8K-Fernsehbildschirm wechseln, wird sich die Internetverbindung nicht unbedingt verbessern. Es muss also immer noch der niedrigste gemeinsame Dominator über alle Länder hinweg genutzt werden und dann eine qualitativ hochwertige Ausgabe liefern. Hier spielt die Videotechnik also eine sehr wichtige Rolle. Unsere Teams beschäftigen sich fast wöchentlich mit der Frage, wie wir den Detailreichtum von Videofeeds, die weltweit bereitgestellt werden, verbessern können."

"Wir haben eine Reihe von Organisationen bei der Umstellung von Standarddefinition auf High Definition unterstützt, was an sich schon ein großer Sprung war, und dann von High Definition auf 4K, was die Qualität erheblich verbesserte. Jetzt führen wir eine Reihe von POCs mit Organisationen durch, um zu sehen, wie ein 8K-Videofeed aussehen würde."

"Und mit dieser Detailgenauigkeit ist der Sport einfach großartig. Wenn man sich ein Formel-1-Rennen in 8K ansieht, ist der Detailreichtum, den man in diesem Video sehen kann, es definitiv wert. Wir befinden uns also in einem sehr frühen Stadium dieser Gespräche mit bestimmten Organisationen, um zu sehen, wie wir die damit verbundene technologische Komplexität in den Griff bekommen können."

Mit Bildmaterial von Motorsport Images.

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