工程师在巴黎奥运资格赛OBS工作间里操作。 （受访单位供图）当地时间7月26日，第三十三届夏季奥林匹克运动会在法国巴黎开幕，这距离上一次巴黎人在“家门口”看奥运，正好是100年。1924年第八届夏季奥运会在巴黎举办，此时正值无线电技术开始普及，第八届奥运会也是首届通过无线电直播赛事的奥运会。
100年后的今天，科学技术的浪潮不断向前推进，奥运会仍然是各类科技创新的秀场。本届奥运会上，不少来自中国的高科技元素引人注目：环保材料制作的足球、适应新媒体传播的横竖屏一体直播、能将精彩画面变成慢动作定格回放的“子弹时间”……作为观众的我们，不仅能见证激动人心的夺金瞬间，也能见证技术如何让体育赛场变得更智能，让观赛体验更有沉浸感。
奥运用品江苏造，赛事期间显身手
2024年是体育赛事大年，欧洲杯、奥运会以及多个国际性比赛接踵而来，国内球类体育用品走俏海外市场。本届奥运会使用的足球，有着“内秀于心”的技术特质——其内胆采用了70%的生物基材料，这一环保创新的内胆产品来源于江苏淮安顶碁运动用品公司。
“传统足球内胆使用的材料，是从石油提炼出的化学产品，现在我们持续研发推出用回收材料、生物基材料制成内胆，以响应环保和减碳的需求。”该公司总经理周宏达告诉记者，环保减碳的足球内胆，在国内还是一个新趋势，公司产品目前主要供应国际品牌，出口比例较高，相关产品长期被应用在欧洲杯、美洲杯、世界杯的赛事用球中。
“一个生物基材料的足球内胆，我们的开发周期大约在1—2年。作为赛事用球，对于球的回弹性等指标有严格标准，在开发过程中要不断在足球场上进行测试，向运动员了解球的性能、脚感……这是产品开发中的难点。”周宏达告诉记者。
作为一家2013年落地淮安的台企，顶碁目前专注于球类内胆的新材料、新产品的开发，并与各大品牌合作开发内置芯片运动用球。为了提高判罚精度和速度，现在许多赛事的足球内胆中配有芯片，1秒钟能记录至多达500次的触球，以配合肢体追踪技术，辅助判断运动员是否有手球、越位，能有效提升判断的准确性和透明度。周宏达介绍，除了辅助判罚，芯片还有可能在未来应用于快速分析场上所有球员的状态，比如采集球员的体能状态等。
“我们从2000年左右，就开始与国内外数字化厂商及品牌合作，进行内胆内置芯片的相关研究工作，研发一个智能足球，就要花费3—4年的时间，打样数达到三四千次。直到2022年，产品被应用于世界杯之后，智能足球的需求不断攀升，今年以来，订单呈现爆发式增长，外贸订单已经排到了年底。”周宏达告诉记者。
此外，在巴黎奥运会赛场的各类产品上，也有来自江苏的环保材料包装膜。100多种供应本次赛事的产品，使用的是江苏太仓企业睿欧启富（苏州）包装科技有限公司生产的包装膜。
睿欧启富相关负责人介绍，公司生产的POF热收缩膜，具有高透明、高收缩性等优势，能提升产品包装后表面、棱角等位置的平整度，对于异形产品的包装更具优势。此次奥运会，公司有50多家海外客户是巴黎奥运会的供应商，如供应运动器材的阿联酋客户，供应食用油、可口可乐和纯净水的迪拜客户……他们均采用了POF热收缩膜来进行包装。公司2023年产值在2700万美元左右，比2022年度增长了20%，这样的高增长正源自巴黎奥运会。
手机小屏看奥运，“横竖转”技术不简单
当地时间7月16日，中央广播电视总台4K/8K超高清转播车“中国红”抵达巴黎法兰西体育场。在此次巴黎奥运会转播报道中，东南大学团队和中央广播电视总台合作，依托石城实验室联合产业上下游，合作研发的31寸广播级超高清HDR显示器、55寸超高清MiniLED-LCD显示器、竖屏轻量化超高清摄像机等多项创新技术与设备一一“登场”。其中，业界首创的竖屏轻量化超高清摄像机在此次奥运会上首次亮相。
过去电视转播都是横屏录制，而随着移动终端的不断发展和普及，新媒体终端竖屏播放需求日益增长。此前，移动端想要用横屏录制的素材，往往只能二次截取部分画面或者硬转换屏幕方向，导致视频中间为宽屏，而上下两端为黑色。
“为了满足新兴媒体更多竖屏内容制作需求，石城实验室与国内企业合作，耗时大半年研发了这款竖屏轻量化超高清摄像机。它不仅支持节目横竖一体同步生产，可一键式转换横竖屏拍摄采集模式，且可在竖屏拍摄模式下，依然满足摄像日常操控习惯。”东南大学电子科学与工程学院教授、石城实验室副主任张宇宁告诉记者。
“想要摄像机支持横竖屏自由切换或智能转化，还需要相应的硬件和软件支持，这在一定程度上也增加了研发难度。”张宇宁说。另外，对画面清晰度的要求一旦提升，传感器的精密度、中间数据的处理速度、计算能力、存储空间等各方面技术要求都得相应提升，这也给产品研发带来不少挑战。
据悉，在巴黎奥运期间，东南大学和石城实验室团队牵头研发的两台竖屏轻量化超高清摄像机会被用于人物采访、专访等竖屏信号采集等任务。产出的各类大小屏精彩节目，将高效分发至央视各频道和多个新媒体端，让广大观众能够全方位、多角度享受奥运精彩赛事。
“随着媒体形态的超清化、移动化和智能化发展，视频拍摄录制的形式也不断趋于多样化和智能化。可以说，横竖屏同时记录和呈现重大事件将会是未来的一大趋势。”张宇宁表示，接下来团队还将继续致力于竖屏轻量化超高清摄像机的研发及相关视频内容的实时智能化录制、处理和呈现等科研开发工作。
AI融入赛事全流程，推动奥运数字化转型
本届奥运会也是“AI浓度”极高的一届奥运会，AI被广泛用于赛前训练、云端直播等方面，实现了全流程、全场景的参与。国际奥委会在报道中把AI等创新技术称为“体育界的颠覆者”。
人们熟悉的科幻电影《黑客帝国》中，主人公尼奥即将被子弹射中时，画面切换成慢镜头，尼奥仰身一跃躲过所有子弹，画面围绕子弹旋转360度，时间变得缓慢。这种让观众站在“上帝视角”观看的特效，被称为“子弹时间”。
今年巴黎奥运会，超三分之二的直播信号基于阿里云向全球分发。在沙滩排球、网球和柔道等多个项目竞赛中，阿里云将“子弹时间”搬到了现实——全球数亿电视观众首次目睹运动员在夏季奥运会赛场上展现出宛如“子弹时间”的瞬间。
“子弹时间”是如何实现的？阿里云国际产品解决方案副总裁郭东亮介绍，“子弹时间”就是阿里云AI增强的全新转播技术——多镜头回放系统，这套系统可以在比赛观看体验中实现“子弹时间”特效，让观众多角度看到运动员动作的“时间静止”慢镜头，产生身临其境的效果。
“过去，好莱坞的工作室需要几天时间来开发这几秒钟的镜头，而现在，导播可以在手边随时使用这项技术，短短几秒钟内，就可以合成并制作出来。”郭东亮说，这一技术已经部署在此届奥运会14个场馆，可以在直播信号中实现过去十多个小时才能生成的高自由度回放画面。
该技术在北京冬奥会的冰壶和速度滑冰比赛中已经开始应用。郭东亮表示，阿里云为云上转播奥运探索了类似“子弹时间”和360度环拍技术的应用，通过开启高自由度的特殊视角，让观众可以看到像谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台上完成“1620动作”逆转夺冠的时刻。巴黎奥运会上，这套系统的AI功能将进一步增强，并部署在更多比赛场景中，包括七人制橄榄球、羽毛球、田径、篮球、沙滩排球、乒乓球、摔跤、网球、柔道、霹雳舞等赛事转播中。
在AI技术加持下，阿里云还为国际奥委会修复了1924年巴黎奥运会的历史影像，与国际奥委会共同打造了基于云计算的AI平台，提供增强的视觉搜索、多媒体内容自动分类和视频亮点制作等功能，提高海量媒体内容管理效率。
“今年，奥运转播中心计划制作比东京奥运会多15%—20%的内容，可能最终的实际制作量会增长40%。但和里约奥运会相比，奥运转播中心的面积缩小了近23%，主要就是因为大规模采用了阿里云。我认为，阿里云正在助力转播机构提高运营效率。”奥林匹克广播服务公司OBS首席执行官伊阿尼斯·埃克萨科斯表示。
在直播信号上云后，巴黎奥运会的国际转播中心比东京奥运会缩小了13%，组委会为巴黎奥运会国际广播中心提供的电力，也比2020年东京奥运会减少了44%。
除了观赛，AI已经开始辅助运动员训练，在篮球、跳水、帆船、游泳等多个比赛项目的前期备战中，AI技术成为国家队的专属“教练”。百度为中国国家跳水队开发了基于文心一言等百度大模型技术的AI辅助训练系统，能理解和执行教练和运动员的复杂指令，及时提供准确信息，还能对跳水动作实时打分、精准量化分析，提供指导。奥运冠军全红婵提到，平时训练时会用AI跳水辅助训练系统来抠动作细节。
基于商汤科技的“日日新SenseNova5.5”大模型技术，中国国家篮球队与商汤科技共同打造了AI智慧篮球产品，能够通过构建场地三维模型和3D动作捕捉算法，实时解析每位运动员的运动状态和篮球的运动轨迹，提升运动员训练效率，同时为竞技策略提供科学依据。
今年4月，国际奥委会发布了《奥林匹克AI议程》，提出了引领全球体育领域开展人工智能计划的框架。可以预见，AI与体育的融合进程将不断加快，为未来的体育赛事发展带来无限可能。
