8K、AI、VR、機器人、5G、LED大屏等23項技術見證2022北京冬奧

    1. 冬奧賽事全程4K直播部分8K轉播   

    北京冬奧會實現(xiàn)奧運會歷史上首次賽事全程4K制播，并以8K技術制作自由式滑雪、速度滑冰等項目公用信號。短道速滑和花樣滑冰賽事直播，由全球首臺5G+8K超高清轉播車承擔。中央廣播電視總臺開通全球首個以4K超高清和高清標準24小時上星同步播出的專業(yè)體育頻道CCTV16奧林匹克頻道和中央廣播電視總臺CCTV-8K超高清頻道開通并播出，實現(xiàn)“科技冬奧·8K看奧運”的目標。目前本屆冬奧會全球收視份額已經創(chuàng)造了歷屆冬奧會新高。

    2. 全球最大LED三維舞臺

    “數(shù)字科技+美學創(chuàng)新”是北京冬奧會開幕式的視覺標簽，完美呈現(xiàn)裸眼3D沉浸效果的11000平方米地面顯示屏，承載著“黃河之水天上來”創(chuàng)意表達的1200平方米冰瀑布，晶瑩剔透的600平方米冰立方，均作為演出顯示系統(tǒng)和表演舞臺，承載了開幕式60%以上的演出創(chuàng)意。利亞德攜手中國航天，用42208個50厘米見方的LED模塊搭建出沉浸式體驗空間，實現(xiàn)核心區(qū)域地屏、冰瀑、冰立方創(chuàng)意視效，打造出目前世界最大的LED三維立體舞臺。開幕式所有環(huán)節(jié)囊括共5800多秒、29萬幀數(shù)字內容，整個開幕式的視效畫質達到16K水準。用一場無與倫比的視聽盛宴向世界大聲講出最浪漫的中國故事。

    3. “大雪花”主火炬臺LED雙面屏

    開幕式上，備受矚目的巨型“雪花”形主火炬臺閃耀著晶瑩剔透的光芒緩緩升空，伴隨圣火點亮，將整個開幕式氣氛推向高潮。無論是整體硬件支撐還是軟件系統(tǒng)都由京東方自主研發(fā)設計�！把┗ā毙螒B(tài)主火炬臺直徑達14.89米，由96塊小雪花形態(tài)和6塊橄欖枝形態(tài)的LED雙面屏創(chuàng)意組成，采用雙面鏤空設計，嵌有55萬余顆LED燈珠，充分呈現(xiàn)雪花的線條感和細膩的畫面顯示效果�？焖僮儞Q、完美同步的顯示畫面背后，采用的是京東方AIoT技術體系及自主研發(fā)的同/異步兼容信發(fā)系統(tǒng)，異步集控能在極短時間內將大規(guī)模視頻內容快速下發(fā)，同步集控確保102塊雙面屏幕實現(xiàn)毫秒級響應。

    4. “小雪花”人工智能動作捕捉

    開幕式《雪花》節(jié)目中，一共有600多個小演員參與演出，每個人腳下都有一片“形影不離”的小雪花，其中使用了人工智能動作捕捉、實時渲染等多項技術，由英特爾與北京電影學院聲音學院師生團隊共同完成。英特爾開發(fā)的人體檢測AI模型，可以穩(wěn)定精準識別場中上百名演員，利用多相機標定結果實時輸出真實位置信息，采用4臺攝像機覆蓋全場并完成信息采集。攝像機將采集到的數(shù)據(jù)信號通過光纖傳輸?shù)接⑻貭栐趪�家體育場內搭載的邊緣計算系統(tǒng)上，最后通過交互實時渲染技術呈現(xiàn)出雪花“如影隨形”的效果。

    5. “冰晶五環(huán)”360度LED異形屏

    晶瑩剔透的“冰雪五環(huán)”在音樂的烘托下從碎冰中徐徐升起，驚艷展示冬季奧林匹克精神。“冰雪五環(huán)”由雷曼光電及子公司康碩展承制，面積143平方米，厚度僅有35厘米，內部由360°無死角的LED異形屏構成，可以實現(xiàn)任意畫面的顯示，最外層的擴散板為顯示屏做了“美顏”，保證視覺效果清晰而柔和。雙屏異形拼接LED可編程顯示裝置，毫米級精密精度控制。43秒穩(wěn)升至13米高空，給全世界呈現(xiàn)了一個亮眼的冬奧五環(huán)。

    6. 多彩屏幕背后的顯示芯片

    北京冬奧會開幕式由無數(shù)多彩的屏幕共同將美輪美奐的炫彩視界完美呈現(xiàn)。60米高的冰瀑屏、1萬多平方米的巨幕地屏和鳥巢看臺兩側屏幕……在這些高清大屏幕的背后，是一顆顆顯示芯片在發(fā)揮著作用。冬奧會開幕式地面顯示系統(tǒng)像素達到14880×7248，接近8個8K分辨率，可以完美呈現(xiàn)裸眼3D效果。顯示芯片作為控制顯示器成像的神經中樞，只有高性能的芯片才能實現(xiàn)高質量的顯示效果。

    7. 電子墨水屏數(shù)字胸牌

    在運動員村，冬奧志愿服務者佩戴上了科技感滿滿的數(shù)字胸牌，這也是此類數(shù)字化應用首次亮相世界級冰雪盛會。此次的數(shù)字胸牌由京東方為本屆賽事專門定制，采用3.7英寸電子墨水顯示屏，內嵌京東方自研人工智能算法，通過專屬APP軟件就能自由進行圖文內容組合編輯，能夠實現(xiàn)黑、白、紅三色顯示。取消內置電池，也無需接線充電，使用手機NFC功能即可通信取電。僅需將胸牌與手機輕輕觸碰，即可完成編輯內容的傳輸，從制卡、刷卡到拿卡僅需要10秒，并且可以回收重復利用。數(shù)字胸牌還可全身水洗，機身采用醫(yī)用抗菌材料，單個重量僅35g，完美實現(xiàn)“無感佩戴”和“綠色健康”融合的創(chuàng)新體驗。

    8. 可視化數(shù)字運營管理中心

    一場成功的體育盛會，除了出色的賽會籌備、組織、執(zhí)行，運動員的精彩發(fā)揮、觀眾的熱情支持，場外的交通、安全、市政等各項保障同樣重要。洲明科技的LED光顯產品及指控中心等各領域定制化解決方案，助力國家體育總局奧運備戰(zhàn)辦公室、舉重運動管理中心、奧運報告廳等各部門打造“LED可視化數(shù)字運營管理中心”，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)一屏呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)動態(tài)關聯(lián)、智慧輔助決策、簡單高效交互，為賽會期間城市及賽場的運營管理保駕護航。

    9. 智能化創(chuàng)編排演一體化系統(tǒng)

    北京理工大學計算機學院數(shù)字表演與仿真技術團隊采用原創(chuàng)的“智能化創(chuàng)編排演一體化”系統(tǒng)，模擬出冬奧會開幕式全流程，對演員、燈光、音樂、煙花、奧運火炬，甚至轉播機位等全要素進行全方位“排兵布陣”，幫助導演團隊等直觀了解開幕式的整體效果。開幕式前，已經在系統(tǒng)上排演了約12次，精確到每一位演員的位置、動作、步伐速度，甚至每一分、每一秒，并且根據(jù)模擬結果為參演者精心準備了“定制”的表演手冊，確保節(jié)目創(chuàng)意得以最大程度的實現(xiàn)。

    10. 虛擬場館仿真系統(tǒng)（VSS）

圖為谷愛凌比賽實景圖與VSS系統(tǒng)內模擬仿真圖對比

    北京冬奧會創(chuàng)新應用了虛擬場館仿真系統(tǒng)（VSS），通過可視化“數(shù)字孿生”模型，對賽事場館進行了1:1的3D場景還原，這是奧運賽歷史上首次使用虛擬場館仿真方式進行運行設計和轉播規(guī)劃的系統(tǒng)平臺。系統(tǒng)能夠給活動組織方提供三維虛擬圖紙、活動編輯和推演、虛擬測試活動、沉浸式培訓、經驗與資產傳承等服務的綜合解決方案，場館運營方可對場館設計、賽道模擬、攝像機位模擬、觀眾座位觀賽視角模擬等進行智慧管理。有效解決了奧運賽會辦賽復雜程度高、資源分散、工作界面不直觀等問題，為防疫工作做出了突出貢獻。

    11. 360°VR觀賽

    北京冬奧會上，VR技術的應用打破了傳統(tǒng)的定點觀賽模式，為觀眾帶來了自由視角、子彈時間、沉浸式觀賽、VR互動等多種創(chuàng)新觀賽體驗，觀眾不僅可以通過調整觀看視角動態(tài)追蹤自己想看的內容，還可以隨時捕捉稍縱即逝的定格畫面，猶如坐在“特等席”一樣，不會錯過任何精彩瞬間。同時，這項技術還能輔助裁判判罰，保障賽事公平性。

    12. 智能模擬訓練系統(tǒng)

    高山滑雪如何快速繞過旗門？越野滑雪用什么姿態(tài)最省力？跳臺滑雪用何種姿勢起跳最好？速度滑冰如何訓練過彎道技術？包括“冬季項目智能訓練管理系統(tǒng)”在內的一系列智能模擬訓練系統(tǒng)在幕后默默支撐運動員們不斷實現(xiàn)突破。世界首創(chuàng)的“旱雪魔毯”滑行感覺、落地應力與真雪相似度高達90%以上，虛擬現(xiàn)實技術、數(shù)字仿真技術為運動員提供和賽道一樣逼真的訓練環(huán)境，為運動員提供個性化、智能化的訓練方案。

    13. 運動捕捉傳感器

    冬奧賽場上，運動員的精彩表現(xiàn)來自刻苦訓練，也離不開科技設備的支持。運動傳感器可裝載在可穿戴等智能設備，甚至服裝當中，可以有效收集運動員的運動數(shù)據(jù)。短道速滑、速度滑冰等比賽項目需要充分考慮運動員的個性化生理特征、裝備特征和環(huán)境特征，包括體形、骨骼肌肉、生理生化等，建立數(shù)字運動員模型。可穿戴式運動傳感器對幫助運動員改善運動動作，提升運動成績的應用，有重要的作用。而且相比傳統(tǒng)的光學傳感器，應用慣性感應的傳感器還具備捕捉更準確、全天候、抗干擾能力強等優(yōu)勢。

    14. 運動員數(shù)字分身和虛擬人

    在咪咕演播室閃亮登場的谷愛凌、徐夢桃、隋文靜等一眾冬奧運動員的“數(shù)字分身”，為聽障用戶提供24小時的手語服務的AI數(shù)字人手語主播，首位數(shù)字人奧林匹克公益宣傳大使熱愛REAI，“相約北京”奧林匹克文化節(jié)開幕式上中國虛擬歌手洛天依，播報冬奧會新聞的虛擬人航天員、記者小諍，在淘寶直播帶貨的冬奧“宣推官”數(shù)字人冬冬……冬奧會的場內、場外遍布前來“打工”的虛擬人。

    15. 智能哨兵機器人

    AI企業(yè)中科智云研發(fā)的具備AI監(jiān)測功能的“智能哨兵機器人”，以多光譜傳感器為核心，通過自身的電源儲能系統(tǒng)、反侵入智能一體機，可以在夜晚、惡劣天氣等復雜環(huán)境下，進行全天候邊界監(jiān)控，具有目標識別、多目標跟蹤、異物檢測、道口警示等功能，同時可以通過聲光電設備、通信模塊等進行報警記錄、記錄上傳、報警警示等自動化操作，有效提高工作人員效率，提高危險行為制止效率。智能哨兵機器人通過全天候無人巡檢系統(tǒng)，有效降低各類潛在風險可能造成的損失。

    16. 冰壺運動軌跡捕捉

    商湯科技基于視覺AI感知、深度學習、三維建模和空間定位等技術，通過對真實場景的數(shù)字化映射，實現(xiàn)對運動冰壺的檢測跟蹤和軌跡捕捉。結合實時渲染、虛實同步技術，系統(tǒng)將冰壺軌跡進行精準還原，并將畫面轉化為視頻流，同步輸出至“咪咕視頻”APP與現(xiàn)場大屏。線上觀眾通過“咪咕視頻”APP，在觀賽時選擇“商湯AI觀賽”視頻流，就可以一覽當前比賽對戰(zhàn)信息、大本營虛擬畫面，以及運動中的冰壺軌跡曲線，暢享AI技術帶來的超現(xiàn)實體驗。

    17. 花樣滑冰AI輔助評分系統(tǒng)

    今年1月，中國花樣滑冰協(xié)會與中關村數(shù)智人工智能產業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合發(fā)布自研“花樣滑冰AI輔助評分系統(tǒng)1.0”，采用云計算架構，分為基礎設施層、應用平臺層、支撐平臺層、應用終端等，涉及人體姿態(tài)估計、目標跟蹤算法、ReID算法、視頻動作識別等技術。該系統(tǒng)采用的計算機視覺技術算法與深度學習方法，可以對運動員的整體運動軌跡進行實時追蹤，根據(jù)專業(yè)評分標準，對視頻數(shù)據(jù)的人體骨骼、形體動作進行捕捉識別，實現(xiàn)穩(wěn)定性可視化的比賽評判。這套系統(tǒng)目前主要應用于賽前訓練的評分和檢測。

    18. 奧運轉播云

    北京冬奧會賽事時長約1000小時，轉播內容總生產量將達6000小時，并首次全程以4K超高清格式轉播，部分重要賽事還將以8K格式轉播。這些內容都會通過奧林匹克廣播服務公司與阿里云合作開發(fā)奧運轉播云OBSCloud，走向全球數(shù)十億觀眾，這是1964年奧運會開始衛(wèi)星電視轉播以來，又一次重大的技術進步。云上轉播帶來了更豐富的觀看體驗，提供類似“子彈時間“的高自由視角觀賽特效，借助云高并發(fā)、低延時特性，將幾十路高清畫面實時傳輸，再由智能算法進行毫秒級合成和建模，將超慢動作、全景觀看的電影特效式畫面，帶進冬奧賽事轉播中。

    19. “Cloud ME”快閃演播間

    為了讓2022年北京冬奧會的參與者跨越距離緊密聯(lián)系，阿里巴巴推出了創(chuàng)新的“Cloud ME”云端技術。走進“Cloud ME”快閃演播間，與會者全身影像會被惟妙惟肖地投射到另一遙距地點的全息艙，參與者的投射影像可與另一端的用戶進行會面和交流。由于遙距投影安裝簡易，“Cloud ME”可以不受地點限制，令人們更廣泛地參與使用，體驗極具真實感的會面。

    20. 通信技術運行指揮中心

    冬奧通信技術運行指揮中心位于首鋼園區(qū)，是全新的冬奧通信綜合監(jiān)控系統(tǒng)、綜合故障調度系統(tǒng)及網絡數(shù)字運營平臺。冬奧賽事期間，中心對北京、張家口兩地三賽區(qū)全部奧運場館及設施的通信信息網絡，實行實時的統(tǒng)一監(jiān)控（自動巡檢）、統(tǒng)一調度、統(tǒng)一響應和統(tǒng)一服務。通過這個數(shù)字運營平臺，可以實時監(jiān)控到當前場館的信息安全、區(qū)域監(jiān)控、媒體大巴運行狀況以及網絡巡檢情況等。

    21. 5G SA網絡

    2022年北京冬奧會期間，北京市和河北省張家口市兩地三賽區(qū)87個場館及連接場館的道路5G SA（獨立組網）網絡全覆蓋，是奧運史上5G網絡最大規(guī)模的一次商用。開幕式期間，中國聯(lián)通在鳥巢針對奧林匹克廣播服務公司等行業(yè)用戶的超高清視頻直播需求，單獨開啟了3.5-3.6GHz一個100M載波作為冬奧賽時運營期間針對行業(yè)保障的特殊冬奧“專用車道”。賽事期間，中國聯(lián)通5G直（轉）播技術還被應用于部分冬奧場館，如國家高山滑雪中心、北京首鋼滑雪大跳臺、冰立方等，讓世界各地觀眾都能享受沉浸式觀賽體驗。

    22. 基于IPv6+的智慧冬奧專網

    中國聯(lián)通以IPv6+作為技術底座，打造了智慧冬奧專網，已覆蓋北京、延慶、張家口三個賽區(qū)80多個場館，以及北京與張家口之間的高速高鐵等交通線路，滿足了超過15萬臺終端的高質量不限速的接入需求。專網具備智能、安全、品質、可靠和綠色等特點，憑借IPv6+的隨流檢測能力，可隨時發(fā)現(xiàn)路徑的時延劣化，發(fā)現(xiàn)時延劣化以后，基于AI模型可以智能識別故障的原因，并給出修復的建議。調優(yōu)時，整個過程只需幾分鐘時間。

    23 . “六全”網絡安全保障框架體系

    北京冬奧會的IT和業(yè)務環(huán)境復雜程度、面臨的安全威脅和安全挑戰(zhàn)將遠超任何企業(yè)，需要從信息化角度、用工程化思想、按體系化規(guī)劃建設網絡安全體系。奇安信為此推出了新一代網絡安全框架體系。在新一代企業(yè)網絡安全框架指導下，奇安信將為北京冬奧會建立“全層面管控、全網絡防護、全領域覆蓋、全周期保障、全線索閉環(huán)、全兵種協(xié)同”的“六全”網絡安全保障框架體系，確保北京冬奧會關鍵系統(tǒng)萬無一失，“零事故”運行。