从冬奥看中国科技（一）：全民感谢的高速摄像机，有何玄机？-600学习网

600学习网终身会员188，所有资源无秘无压缩-购买会员

在2022年北京冬奥会上，除了开幕式的总导演”张默”外，4K高清摄像系统”猎豹”将受到全体观众的赞赏。

特别是在中国短道速滑运动员任子伟获得男子1000米金牌后，竖立在国家速滑馆”冰带”上的”猎豹”被认为是对犯规行为隐形的重要贡献。然而，建造猎豹系统的中央电视台很快就打消了谣言：

1.”猎豹”不是一个裁判系统，而是致力于冬季奥运会速滑项目的广播，也就是说，它致力于为观众服务。

2.2月7日，在男子1000米短道速滑决赛中，被网友戏弄的”韩建洲”摄像机捕捉到了犯规行为。事实上，这是位于首都体育馆的”飞猫”系统。它由40个4K超高清摄像机阵列和3个8K VR摄像机组成。除了用于广播外，它还可以帮助判刑。

3.真正为比赛服务的裁判系统是一组独立设置在关键拍摄位置的专用摄像机，用于捕捉运动员的动作。这个系统的图片不是我们在电视上看到的实时图片。

“猎豹”虽然与罚球结果无关，但却受到了全体人民的赞赏，它以快速灵活的姿态实时捕捉到了精彩的画面，帮助北京冬奥会成为历史上观看次数最多的冬奥会。

在最近举行的北京冬奥会每日新闻发布会上，OBS首席执行官Ianis Exsacos透露，2022年的北京冬奥运会是UHD和HDR技术，即超高清和高动态范围4K技术首次用于冬奥会的广播和制作。在冬奥会第四天，有超过6000小时的内容，包括比赛本身.每场比赛后对运动员的采访.不同平台上的媒体报道等，创造了冬奥会广播史上的新纪录。

从这个角度来看，”猎豹”和”飞猫”都非常感激。

然而，正如高速相机可以捕捉肉眼看不见的东西一样，高度还原游戏瞬间的高速相机系统实际上是一个大规模的综合科技项目，其背后也有许多未知的技术创新。今天，我们将谈论同样值得感谢的技术英雄。

高速摄像机下的最佳冬奥会

早在2021，”猎豹”系统就已经投入使用，并得到了国际奥委会奥林匹克广播服务(OBS)的认可。本届冬奥会在广播时间和内容制作方法方面创造了新的记录，而高速摄像机显然做出了很大贡献。

作为一种能够以低于1/1000秒的曝光率或每秒250帧以上的帧速率捕获运动图像的设备，由于其高帧速率，当存储在介质上的图像在录制后以常规速度投影时，高速相机可以提供”超慢运动”观看体验。

(战斗机突破声障的高速摄像镜头)

它一出来，就引起了广泛的关注。事实上，这在日常生活中并不罕见，例如在高速公路上测量速度.观察汽车制造业的冲击试验.拍摄动画特效等

既然它被广泛使用，为什么高速摄像机在本届冬奥会上如此引人注目？

例如，在冬季奥运会的速滑比赛中，顶级运动员的速度可以达到每秒19.5米。如果你用你的普通手机或微型单镜头拍摄口哨声经过的画面，很可能只会有一个很大的模糊涩块。高速摄像机可以在短时间内对快速移动的目标进行多次采样，使观众能够实时清晰地看到肉眼难以捕捉的精彩画面。

“猎豹”系统允许

更直接的观看体验也是北京冬奥会的一种特殊体验。

在去年的东京奥运会上，日本赛塔马超级竞技场的常规篮球比赛也使用了高速摄像机拍摄的子弹时间技术系统，通过38台摄像机提供360度视角和旋转视角。然而，这项技术仅限于重播，不能用于直播。

在北京冬奥会上，由于摄像机系统的稳定姓和5G技术的支持，可以实时处理和输出海量高清视频数据，从而将360度全景图片实时呈现给观众。

3.更聪明。

作为迄今为止技术最先进的冬季奥运会，2022年北京奥运会还将帮助运动员和裁判员通过更智能的摄像系统降低操作难度。

在一个令人愉快的花样滑冰项目中，由于动作复杂，外行通常很难完全理解发生了什么，这也考验了解说员的专业能力。我们可以看到，在花样滑冰场上，运动传感器和摄像机网络部署在冰面周围，可以对跳跃的高度.距离和复杂姓进行详细分析。除了帮助运动员更好地分析竞争策略和优化动作之外，它还可以为观众提供更全面的信息，并减轻裁判员的压力。

在张家口分赛区，北京冬奥会也吸收了平昌冬奥会高山滑雪射击的困难。北京理工大学开发的”高速目标跟踪与拍摄系统”可以通过高速摄像机以每小时170公里的速度记录高山滑雪过程；自动跟踪系统可以快速锁定滑冰者，减少手动射击的难度；通过由多个摄像机组成的矩阵，我们可以从山顶捕捉到动员的整个过程，甚至可以向观众展示人数少.拍摄环境差的运动。

摄影技术的不断创新改变了我们欣赏冬季冰雪运动的内容.方式和效果，这自然使2022年北京冬奥会特别吸引人。

相机背后的技术链条

当然，新技术总是伴随着新的挑战。因此，高速摄像系统和其他摄像技术能够成功而精彩地改变奥运会的舞台，这需要团队的努力。

完整的高速成像系统是一系列技术：

1.终端设备。

高速相机需要捕捉人眼无法清晰看到的瞬间动态过程，跟上快速和不可预测的物体，并在复杂的户外照明环境中发挥稳定的作用，因此对光学设备有很高的要求。分辨率.灵敏度.元件尺寸等对性能有较大影响。

虽然高速相机不像光刻机那样”卡住”，但对生产环境.生产线设备精度等有一定的要求。目前，世界领先的高速相机企业主要集中在美国.日本和欧洲。《2021全球和中国高速相机行业深度研究报告》显示，领先企业包括美国的视觉研究.集成设计工具.监控技术.日本的光子和NAC.德国的PCO AG.Mikrotron GmbH.瑞士的AOS Technologies等。

中央电视立开发的”猎豹”已经很受欢迎。随着日常应用的扩展，它可能会推动中国高速相机产业链的不断升级。

(美国职业棒球大联盟体育场，工作人员正在为高速摄像机安装防风雨外壳)

2.存储系统。

超高清高速相机意味着不断生成高分辨率图像，从而生成更大的文件，因此数据量惊人。在里面

比赛期间，之前的处罚主要基于裁判的主观意识，有错误/错误。智能动作视觉跟踪评估系统可以为裁判员提供必要的动作捕捉.评估和标准，以判断动作是否符合比赛规则。冬奥会期间，立方体馆部署了多台高清摄像机，并引入了”冰壶轨迹捕捉”技术，实时监控和捕捉冰壶轨迹，并通过渲染将其投影到场馆的大屏幕上。

在日常训练中，这些赛事视频大数据也可用于持续改进运动员训练和提高比赛成绩。目前，常见的运动分析系统之一是基于多个半自动高清摄像机的视频系统(VID)，该系统记录运动员在训练期间难以检测到的运动细节，然后使用智能图像处理技术辅助分析。

冬奥会期间，采用”3D+AI”技术对首钢跳台进行了1:1的3D重建和虚拟恢复。同时，AI被用于处理视频摘要.动作提取等处理，快速总结和排序，让观众能够轻松沉浸地理解游戏。

在过去，当人们支付超速罚单时，人们对高速摄像机的感知方式更可能是这样的。这届冬奥会可能是一个在娱乐媒体.体育和其他领域高速摄像机更接近公众的时刻。从工业应用到公众视野，高速摄像机带来的更公平.更安心.更精彩的观看游戏体验并不是中国科技产业的缩影。

从硬件设备.传输管道到软件系统，各个环节的技术突破和相关行业的勇气共同支持了不同的高标准奥运会。

在体育竞赛的背后，是一场同样激烈.精彩的全方位科技竞赛。