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      5G、AI、云計算…東京奧運會背后的“黑科技”大盤點

      來源:安防行業網 發布時間:2021/08/16
       

        8月8日晚,第 32 屆夏季奧林匹克運動會(以下簡稱東京奧運會)正式閉幕。和運動健兒的矯健身姿同樣值得回味的,還有本屆奧運會上出現的“黑科技”。云計算、AI、VR、3D、5G、4K/8K等技術在全球轉播、安全檢查、動作捕捉、輔助評分多個環節發揮了重要作用。


        疫情下的“云上奧運”


        由于疫情的影響,本屆奧運會首次采用全球云轉播,現場幾乎沒有觀眾,是一場真正意義上的“云上奧運”。由阿里云和奧林匹克廣播服務公司(簡稱OBS)合作打造的OBS Cloud為全球奧運轉播機構提供服務,這也是奧運會歷史上首次采用云計算支撐全球轉播。

        以往,奧運會現場報道需要建設面積龐大的國際轉播中心,并且需要部署臨時性的轉播基礎設施。這一過程耗時長、花費高,并且奧運結束后還要進行拆除。今年應用OBS Cloud之后,東京奧運會的國際轉播中心面積與往屆奧運會相比縮小了25%,現場工作人員減少27%。

        全球媒體則可以基于OBS Cloud在平臺上建立自己的內容創作、管理和分發系統。這使得轉播方工作人員不必親赴東京奧運現場,可以遠程完成轉播和編輯工作。數據顯示,在東京奧運會的17天賽期內,奧林匹克廣播服務公司產出超過9500小時的體育賽事轉播內容,比2016年里約奧運會增加約30%,總量為歷屆奧運之最。

        同時,本次奧運也是從高清(HD)到超高清(UHD)完成過渡的一個里程碑。OBS將采用完整的原生UHD HDR制作,具有5.1.4沉浸式音頻,能夠提供比“標準高清格式”豐富四倍的細節。

        云直播更低延遲上傳、更快編輯和流式傳輸方面的效率背后,是阿里巴巴強大的云計算和數據處理能力。據了解,OBS Cloud明年將繼續服務北京冬奧會。


        3D運動員追蹤技術


        除了支持奧運轉播工作之外,OBS Cloud還有其他黑科技。比如3D運動員追蹤技術,基于人工智能和機器視覺,在田徑短跑項目中可以將每個運動員的實時奔跑速度呈現到觀眾眼前。

        “3D運動員跟蹤技術”(簡稱3DAT)在本屆奧運會的田徑賽場上首次亮相,通過多個攝像頭捕捉運動員訓練或比賽時的身體數據,借助人工智能深度學習算法對運動員視頻進行分析,創建出人體3D網格疊加動態圖層,配合阿里云就能把運動員的生物力學數據實時呈現給屏幕前的觀眾。

        早在2019年,英特爾就宣布與阿里合作開發這項基于AI和機器視覺的技術,目前在100米及其它短跑比賽項目的視頻回放中接入使用。該技術不僅對運動員的科學訓練提供了參考,還為奧運會觀眾帶來了全新的體驗——在即時回放中對比賽亮點進行分析、解讀和復盤。


        “AI裁判”:智能打分系統


        競技體育是計算機視覺的重要落地場景。

        據日本NHK報道,國際體操聯合會引進日本富士通公司開發的AI輔助打分系統。該系統通過向選手的身體及其周邊200萬處投射紅外線,追蹤選手的動作,并且實時轉換成三維立體圖像。根據圖像,AI對于身體的旋轉和扭動等動作作出分析,結合過去的比賽數據,遵照打分標準,判斷技術的完成度。

        體操競技動作復雜多變,且技術難度不斷提升,即使是經驗豐富的裁判有時也難以做出完全公正的評分,AI輔助打分系統的應用在一定程度上避免了這種情況的發生。本屆東京奧運會體操運動員的最終得分,就是結合AI和裁判的判斷,再經過綜合判斷后最終打出的分數。

        早在2017年,富士通便開始研發該系統,旨在協助體育賽事訓練、評分。在2019年世界體操比賽的賽事評分上,首次投入使用。


        首次應用人臉識別系統


        在過去歷屆奧運會上,對每個身份證件進行人工檢查耗費了大量的時間。如今,人臉識別的精確度已經高達99.5%以上。利用人臉識別技術,工作人員可以事先在系統里錄入人員信息,安全檢查時僅需3秒就可以完成比對。

        本次奧運會的人臉識別系統由英特爾與日本電氣株式會社(NEC)共同打造,在40余個比賽場館都配備了檢測裝置,含有IC芯片的身份驗證機器將會自動驗證進入場館的人員身份。據了解,人臉識別系統已識別超過30萬參加奧運會的人員。

        但是該人臉識別系統必須通過特制ID卡與人臉識別一起使用才能夠進行精準識別,與國內一次錄入、無限期核對的主流人臉識別技術相比略顯不便。


        多種AI機器人各司其職


        東京政府以奧運會為契機,啟動“為全市安裝機器人”的大型項目,并將東京臺場附近的奧運村建設成“機器人村”,配備了警衛、翻譯、清掃、迎賓、配送等功能的機器人。

        奧運村的大部分工作被機器人包攬,有巡邏檢查、緊急支援等維安作業的警衛機器人;有承擔扛行李、送快遞、撿垃圾等粗重活的服務機器人;有在機場定點站崗的機場觀光機器人;有結合手機、拍照、導覽多功能的隨身機器人。其中外骨骼設備,可以大大減輕體力工人的腰部負擔,最多可減輕腰肌40%的負荷。

        此外,東京奧運會的官方吉祥物本身就是機器人的形象,實際工作中被設計成了一款迎賓機器人,通過頭部安裝的攝像頭識別路過的觀眾,變換眼神和手臂動作與人進行互動。

        負責安保的“AI警察”也不容小覷。東京警方將此次奧運列為“高科技安全起始年”,與日本大型安保公司ALSOK聯合推出了“情感可視化”人工智能警察巡邏系統,能夠識別可疑包裹,檢測隊伍中情緒波動的人,以預防恐怖主義襲擊。

        此外,日本新冠肺炎患者定點收治醫院采用了我國優必選科技設計的防疫紫外線消毒機器人ADIBOT凈巡士。凈巡士有8根強紫外線照射燈可高效滅活各類細菌病毒,并可被護士遠程操控,替代工作人員對疑似和確診患者的病房進行高達99.99%消殺率的滅菌消毒。


        自動駕駛汽車服務奧運村


        本屆奧運會首次應用了自動駕駛技術。豐田原計劃為奧運會提供3700輛車,后由于不再需要觀眾用車而減少至3340輛。其中,90%以上為電動化車型,氫燃料電池車和純電動汽車約占1/3。較早亮相的是豐田LQ純電動概念車,它是東京奧運會火炬接力的官方護衛車。

        在奧運村附近,由豐田配備的17輛e-Palette自動駕駛小巴以每小時19公里的速度沿指定路線往來接送運動員和工作人員。這是豐田專門為東京奧運會和殘奧會研發設計的車型,搭載了豐田最新版本的安全感知技術,可在攝像頭和激光雷達、高精度地圖的幫助下,實現L4級低速自動駕駛。

        車內凡是手可觸摸之處都覆蓋了防病毒涂層和保護膜。最多可容納20名站立乘客,或者是4名坐輪椅的乘客和7名站立乘客??紤]到上下車的便利性問題,該車不僅設有大開口的滑動式車門、低矮的底盤,同時也搭載了電動坡道、精準的停車控制等裝置,即便是使用輪椅的乘客,可以輕松無障礙進出。


        5G技術結合VR/4K/8K


        上述的各種前沿科技基本都離不開延遲低、響應速度快的5G技術支持。

        本屆奧運會的三大場館內全面部署5G技術,引入了包括增強現實(簡稱VR)在內的創新賽事觀看形式。帆船比賽現場布設了一面50米寬的屏幕,以12K分辨率播放帆船賽事片段。游泳比賽現場,東京水上運動中心為特定席位的觀眾提供可穿戴AR設備,通過5G技術則將實時數據迅速傳輸至AR設備。高爾夫比賽場地,60-80臺4K攝像機構建起多鏡頭重播功能,讓觀眾可以可從多角度觀看比賽。

        而作為中央廣播電視總臺東京奧運會賽事轉播合作伙伴的中國移動咪咕,通過 5G+4K/8K 超高清直播技術保證直播穩定。兼顧畫面流暢的同時,咪咕視頻直播借助 HDR Vivid 技術,將影像畫面亮度提升了 40 倍,影像色彩提升 72%,為觀眾還原立體、真實的奧運賽場。