21世紀經(jīng)濟報道記者楊清清 北京報道
2月4日晚間，北京冬奧會的開幕式注定不同凡響。
全球最大的8K超高清地面顯示系統(tǒng)、橄欖枝環(huán)繞的巨型“雪花”形主火炬臺、人工智能捕捉……在冬奧會這場融合數(shù)字科技與美學創(chuàng)新，極富科技感、立體感、動態(tài)感、唯美感和體驗感的全新視覺盛宴中，科技元素在其中驚艷亮場。
這些科技元素背后都有哪些秘密？讓我們來一起揭曉。
“雪花”主火炬臺
開幕式上，最受矚目的，無疑是巨型“雪花”形主火炬臺。當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。
圖片來源：央視畫面
21世紀經(jīng)濟報道記者了解到，這一前所未有的雪花形態(tài)主火炬臺，無論是整體硬件支撐還是軟件系統(tǒng)，均由京東方自主研發(fā)設(shè)計。
據(jù)介紹，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(shè)計，嵌有55萬余顆LED燈珠，每一顆燈珠都由驅(qū)動芯片的單一信道獨立控制。
為實現(xiàn)導演組火炬臺要像“鉆石般璀璨閃耀”的創(chuàng)意理念，京東方核心研發(fā)團隊通過500多張設(shè)計圖紙和近10輪的制樣，研發(fā)出目前行業(yè)內(nèi)發(fā)光面最窄的單像素可控異形顯示產(chǎn)品，充分呈現(xiàn)雪花的線條感和細膩的畫面顯示效果。
火炬點燃那一刻，巨型雪花屏由中心向四周輻射開來，閃耀出波浪般層層遞進的璀璨光芒，快速變換、完美同步的顯示畫面背后，采用的是京東方AIoT技術(shù)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(nèi)將大規(guī)模視頻內(nèi)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。
此外，“主路+環(huán)路”備份的高冗余控制系統(tǒng)確保了火炬臺播控系統(tǒng)的超高可靠性。同時，通過采用LoRa（遠距離無線電）低延遲控制系統(tǒng)搭配同步播放時間校正技術(shù)，進一步確保指令下發(fā)萬無一失，實現(xiàn)視頻畫面完美協(xié)同。
而為包括這個系統(tǒng)在內(nèi)的整個舞臺裝置運行提供技術(shù)支持和安全保障的，是中國航天科技集團的團隊，“他們確實是拿我們國家火箭發(fā)射和運行太空站的方式，來運行整個開幕式的舞臺裝置?！北本┒瑠W組委開閉幕式工作部部長、國家體育場運行團隊主任常宇對媒體說。
會發(fā)光的舞臺
開幕式上流光溢彩的舞臺與演員表演交相輝映，實時互動，同樣成為了關(guān)注的焦點。
據(jù)了解，此次開幕式的舞臺地面是目前全球最大的8K超高清地面顯示系統(tǒng)，整體面積達10393平方米，采用多個8K+級分辨率的畫面融合技術(shù)，超大規(guī)模的光學校正算法可對每個顯示畫面進行像素點級的光學校正，可實現(xiàn)100000:1超高對比度、3840Hz超高刷新率，以及29900x15096超高分辨率的超高清絢麗畫面。
通過搭載京東方自主研發(fā)的超大規(guī)模顯示模組控制與同步系統(tǒng)，還可實時捕捉演員行進軌跡，實現(xiàn)畫面與演員的無縫互動。
需要注意的是，在長達5個月的高強度排演及冬季零下30攝氏度的極端低溫雨雪天氣，地面顯示系統(tǒng)依然能實現(xiàn)穩(wěn)定運行，由此可見其穩(wěn)定性與可靠性。
“我們歷時三年，以‘數(shù)字科技’為載體，以‘傳統(tǒng)與創(chuàng)新結(jié)合’為立意，圍繞主火炬臺打造璀璨夢幻的冰雪意境，用視覺藝術(shù)向世界講述新時代的中國文化故事，”開幕式視效總監(jiān)、視效總制作團隊黑弓Blackbow負責人王志鷗表示，而這些視覺內(nèi)容的呈現(xiàn)需要與硬件技術(shù)的高度協(xié)同和完美配合。全球領(lǐng)先的顯示技術(shù)和智慧系統(tǒng)，則讓開幕式的創(chuàng)意內(nèi)容達到了最好的呈現(xiàn)效果。
《雪花》背后的AI技術(shù)
冬奧開幕式中，《雪花》這一節(jié)目令人印象深刻。漫天流動的風雪在滑冰運動員的腳下實時消散、600多個孩子如晶瑩的雪花在舞臺上歡笑嬉戲。
圖片來源：央視畫面
這些令人印象深刻的畫面，是人工智能與藝術(shù)設(shè)計的完美融合。架設(shè)在國家體育場6層的4臺高清攝像機拍攝到孩子們的實時位置與動作后，將視頻信號送到邊緣計算系統(tǒng)中進行三維信號重建及渲染，再將生成的藝術(shù)形象呈現(xiàn)在地面的LED大屏上。這個傳遞與反饋的過程以毫秒計，且以強大算力確保演員與大屏中藝術(shù)形象互動的實時性與流暢性。在如此大的場地，對超過600人進行集體實時捕捉互動，尚屬世界首次。
同樣的技術(shù)，也應用在了《致敬人民》一節(jié)里。通過演員與現(xiàn)場鋪設(shè)的大屏實現(xiàn)實時互動，達到了僅靠排練無法達成的流暢效果，將唯美藝術(shù)和奧林匹克精神傳遞給世界。
之所以能夠?qū)崿F(xiàn)這樣炫酷的節(jié)目效果，是英特爾以基于其至強可擴展處理器的3DAT技術(shù)，聯(lián)合北京電影學院等第三方專業(yè)團隊定制開發(fā)了“基于人工智能技術(shù)的演出實時特效系統(tǒng)”。即使是在燈光很暗的夜里，視頻也能準確識別出孩子們的位置與動作。值得一提的是，據(jù)分導演介紹，舉著和平鴿造型的孩子們在地面的奔跑走動是隨意、放松的，而不是整齊劃一編排的。
據(jù)介紹，在覆蓋范圍上，英特爾依賴于先進的AI算法專門設(shè)計開發(fā)了多個人體檢測AI模型，可以穩(wěn)定精準識別場中上百名演員，最終利用多相機標定結(jié)果實時輸出他們的真實位置信息，只采用了4臺攝像機就做到了覆蓋全場并完成信息采集。
在實時性上，攝像機將采集到的數(shù)據(jù)信號，通過光纖傳輸?shù)絿殷w育場內(nèi)搭載了第三代英特爾至強可擴展處理器的邊緣計算系統(tǒng)上，它的強大算力可滿足實時、大量、精準度要求高的圖形、影像處理和3D建模、數(shù)據(jù)分析需求。
而在傳輸效率上，“基于人工智能技術(shù)的演出實時特效系統(tǒng)”通過英特爾OpenVINO視覺工具套件進行開發(fā)，通過Intel DL Boost技術(shù)使能，進而實現(xiàn)精準、流暢、實時的視頻數(shù)據(jù)讀取和處理，從圖像采集、識別到檢測和處理，只需要不到幾十毫秒的時間。
“我不想把科技定義成藝術(shù)的輔助者，它越來越多地成為了藝術(shù)的重要組成部分?！北本┒瑠W會和冬殘奧會開閉幕式總導演張藝謀從藝術(shù)創(chuàng)作的角度肯定了創(chuàng)新技術(shù)的作用，“就像冬奧會開幕式中的人與‘湖面’、‘雪花’的互動，這種流暢的效果不是僅靠反復排練就能達到的，而創(chuàng)新技術(shù)幫我們實現(xiàn)了創(chuàng)意，它讓藝術(shù)發(fā)揮更大魅力?！?/p>
開幕式通暢轉(zhuǎn)播
開幕式無疑是一場精彩絕倫的視聽盛宴。全球觀眾能夠欣賞到這樣的冬奧盛事，也離不開強有力、高可靠的通信網(wǎng)絡(luò)服務。
據(jù)中國聯(lián)通方面介紹，開幕式通信保障任務涉及固定通信、移動通信、焰火燃放、應急通信、公網(wǎng)對講、安檢大棚、視頻轉(zhuǎn)播（OBS）、5G創(chuàng)新等8個專項，以及指揮部日常辦公通信服務保障。
圖片來源：中國聯(lián)通官網(wǎng)
就此，中國聯(lián)通確保所有節(jié)點聯(lián)絡(luò)光纜均采用雙路由雙上聯(lián)，保障各類專線471條、固定電話及無線固話115部、公網(wǎng)對講（POC）終端241臺、WiFi點位495個、基站85個、室分點位895個、OTN網(wǎng)絡(luò)點位1692個、OIN網(wǎng)絡(luò)點位301個，綜合布線3032條。
同時，中國聯(lián)通開通應急通信車2輛，鋪設(shè)各類型臨時光纜45余公里、馬道1800余塊，并對長途骨干網(wǎng)光纜、央視圖像視頻傳送光纜、承載冬奧會重保大客戶業(yè)務光纜等管線設(shè)備實施重點保障，累計巡查光纜900條，共計6000余公里。
據(jù)了解，本次開幕式中國聯(lián)通共出動各類保障人員3.12萬人，保障車輛8883輛，確?；顒悠陂g通信暢通。
鳥巢插上“數(shù)字羽翼”
作為北京2022年冬奧會開幕式舉辦場館，鳥巢在2月4日晚間吸引著全球的目光。而這樣的一個重要場館，已經(jīng)經(jīng)過了精心部署，實現(xiàn)5G全覆蓋。
在開幕式上，聯(lián)通5G網(wǎng)絡(luò)滿足了現(xiàn)場觀眾、演職人員近4萬人在線收發(fā)短視頻、視頻通話、直播等業(yè)務，同時滿足場外觀眾沉浸式直播體驗需求。
此外，中國聯(lián)通焰火保障團隊歷經(jīng)6個月的準備、數(shù)百小時的測試，在4次全要素演練及開幕式正式保障中，保障人員在低溫環(huán)境現(xiàn)場值守累計時長達64小時。
移網(wǎng)團隊創(chuàng)新采用了“分布式大規(guī)模天線技術(shù)”、“空頻多維5G能力融合”、“載波聚合”、“全面的SA網(wǎng)絡(luò)”、“5G切片”等八大“黑科技”，為鳥巢打造了全面覆蓋極致容量的先進5G網(wǎng)絡(luò)，使其5G能力相比4G提升了20倍以上，完全滿足場芯運動員5G網(wǎng)絡(luò)體驗及全場數(shù)萬名觀眾的用網(wǎng)要求。
值得注意的是，本次冬奧會除了全場景移動視頻直播外，諸多媒體通過采用中國聯(lián)通5G網(wǎng)絡(luò)切片，可隨時隨地做到通訊信號接入，實現(xiàn)了開幕式現(xiàn)場照片及視頻的實時回傳，使鳥巢成為真正的5G千兆場館。
