从IT角度带你看“不一样”的奥运

8月24日晚，随着燃烧了16天的奥运圣火缓缓熄灭，万众瞩目的北京第29届奥运会顺利落下了帷幕。本届奥运会的三大理念：“绿色奥运、人文奥运、科技奥运”，高科技因素成为此次奥运会的一大亮点和看点，尤其是IT技术的应用更是广泛――从奥运会开闭幕式到各项比赛中，无不彰显出高科技的魅力。现在，就让我们一起去看看奥运会是如何与IT技术融合在一起的。

2008年8月8日 开幕式

是日晚8时，一道耀眼的天光激活了鸟巢内的日晷，日晷又将强光反射给缶阵，激活了2008人的击缶表演；伴随着震撼人心的60s倒计时，29个硕大脚印一步一步向鸟巢走来……。无以伦比的现场效果和意喻深远的艺术内涵征服了每一位在现场和电视机前观看开幕式的观众，再一次，我们倾倒在老谋子的视觉表现力上。

声光电的配合给我们带来了一个难忘的开幕式，如果离开了高新技术的支持，这种大型的表演从创意、到排练，再到现场表演是很难实现的。而最值得回忆的一幕就是鸟巢正中心那个长147m、宽22m的巨大显示屏幕――很多人都以为使用了投影技术，但是等镜头拉近之后，大家才发现原来是最先进的LED显示矩阵技术(中心的主显示区域，依然使用的投影)。一般来说LED显示矩阵常使用在比赛场馆以及公共场合的显示墙，用来显示一些简单的文字信息；而且彩色LED显示墙并不多，毕竟色彩的引入会极大地增加数据量。而本次开幕式则跳出常规思路，将LED放在了地板上，这样一来“LED地板”就需要同时具备透光和耐压的特性。

另外，如何将LED地板与主控计算机连接起来也成了一个棘手的问题，用线缆直接连接4万4千颗LED是不现实的。为此，组委会使用了折中的方案，先将若干颗LED组成一个LED显示板，然后再通过光纤将主机的信号传输过来。

从最终实现的效果来看，这个全世界No.1的LED显示地板很好地达到了预期要求，透光性和耐压性相当好。但也有些“好事的”朋友在观看高清节目时发现有一个细节，某块LED板突然不能改变颜色了(可能是传输信号的光纤出了点小麻烦)，这样就形成了一个类似于LCD上的亮点，不过放在偌大的体育场中，显然是瑕不掩瑜的。

要实时处理鸟巢中的各种动画和灯光效果，例如两个画轴之间表现出的滚动效果，尤其是在最后的点火仪式上体操王子李宁手持火炬以“夸父逐日”的形式环绕全场，鸟巢顶部再现历届奥运会的珍贵片段，没有一套强大可靠的服务器在背后支持是不行的。于是有些朋友会猜鸟巢里面用的是Linux，还是Unix的服务器呢？ 但实际上这次使用的却是Windows XP的平台。

来自美国得克萨斯州奥斯汀的High End Systems公司提供了开幕式的中枢大脑，HES公司是目前发光二极管行业与娱乐照明系统的领导者，此次在鸟巢上演的开幕式一共使用了120台HES Axon Media Servers服务器，这也是历届奥运会之最。而所有的灯光效果以及放映机的移动控制都是由三台Wholehog 3灯光控制台通过这120台计算机来控制的。

击剑、网球比赛中的“鹰眼”

观看击剑以及网球比赛的观众可能会听到一个比较陌生的词汇――“挑战鹰眼”。当比赛选手对裁判的判罚有异议时，就可以通过申请“挑战鹰眼”在现场的大屏幕上，用慢动作回放方式观看有争议的片段*，例如击剑比赛中谁的命中有效、网球比赛中球是否出界等等。

*注释：运动员在比赛规则允许的范围内，可以对裁判有争议的判罚申请“挑战鹰眼”，但是有申请次数的限制。如果挑战成功，则此次申请不作计数，否则就要被扣除一次申请的机会。

其实“鹰眼”的正式名称叫做“即时回放系统”，它的原理并不复杂，但是却十分精密。以网球比赛为例，这个鹰眼系统由8～10个高速摄像机、四台计算机与大屏幕组成。首先借助电脑将比赛场地的立体空间划分成毫米级的测量单位；然后利用高速摄像机从不同的角度捕捉网球飞行轨迹的数据，经过计算机合成后，将这些数据转化成3维图像；最后在大屏幕显示出网球的运动路线以及落点。这个从数据采集到结果演示，所需要的时间不超过10秒钟。现在鹰眼系统已经作为一种重要的判罚依据广泛使用在各项比赛中，高速摄像机可以克服人类观察能力上存在的极限和盲区，帮助裁判做出正确的判罚，也可以让运动员全身心地投入到比赛当中去。

水立方里面的“世界纪录标线”

国家游泳馆水立方在本次奥运会中简直成为了一个“水魔方”，总共15项世界纪录在这里被打破。而且常常是一项世界纪录在预赛中被打破，决赛中又被刷新；或者是参加比赛的前几名运动员全部打破了世界纪录。

在以往的游泳比赛中，要等到选手游到终点触壁才能确定是否打破世界纪录，不过观看本次奥运会的电视观众们有福了――细心的电视观众会发现伴随着领先的选手，一条绿色的线会随着比赛和选手一起向终点移动。这条绿线就是电视转播中加入的世界纪录标线，代表了此前创造世界纪录的选手在泳池中位置。因此这根世界纪录标线是动态移动的，到了冲刺阶段，线的移动速度也会加快。这样一来，电视观众就可以实时了解现在选手和世界纪录的差距。当菲尔普斯以领先世界纪录标线好几个身位的优势抵达终点时，电视观众就能更直观地看到他是如何在水立方中创造人类奇迹的。

除了世界纪录标线，在选手出发前和抵达终点时，电视转播会在其所属泳道显示其代表国家的国旗和选手姓名。这种新颖的显示方式远远比解说员报出的“某某国家某某选手在第几道”来的清楚。相同的显示技术也用在田径、赛艇等赛场上。当然，现场观众在比赛现场是看不到这些由计算机后期处理得到的特效，除非现场有大屏幕的显示墙。

门票中的安保玄机――RFID芯片

自从2001年美国911恐怖袭击发生以来，世界各国在各种大型集体活动场合都会十分重视安全因素。本次奥运会的安全保障也成为核心工作之一，这不，在鸟巢边上就安置了的防空导弹阵地，以备不时之需。

当然我们现在介绍的主角，不是会场外面的防空导弹，而是观众手中的比赛门票。北京奥组委在开幕式和闭幕式使用了门票实名制， 并且在门票中采用了RFID技术。

当带有RFID标签的门票靠近检票口的磁场后，安装在检票口的接收解读器会发出射频信号，内嵌在门票中的RFID芯片就会将存储在芯片里的信息发送出去(被动模式)*；解码器接收到信号之后，就会与中央信息系统取得联系，调出此RFID对应的资料，例如持票者姓名、照片、座位号码等等。安检人员就可以迅速核实信息，进而提高入场速度。

什么是RFID技术？R F I D 是射频识别技术“ R a d i o F r e q u e n c yIdentification”的缩写，通常称为电子标签，是一种非接触式 的自动识别技术。RFID通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID标签具有可读写、反复使用和耐高温、不怕污染等传统条形码所不具备的优点，且处理数据过程无需人工干预。

*注释：RFID芯片的工作原理有两种，一种是被动式的，如奥运会门票上的那种，本身不发射信号，只有感应时才反馈信号；另外一种则是主动式的，即主动对外发送信号。

一个基本的RFID系统分为三部分，标签、阅读器以及天线，每一张奥运会门票内嵌的RFID芯片实际上就是标签，而这个标签的序列号是唯一的。其实，RFID在社会生活中已经广为采用，例如我们现在使用的第二代身份证，就内置有RFID芯片，各位在机场办理登机牌时的自助服务机就是靠RFID来识别你的身份的。在本次奥运会上，RFID除了使用在门票上，还应用在奥运食品安全监管领域，实现对供应食品供应链的全程跟踪，确保食品安全。

奥运会上的无线传输技术如果对北京奥运会的成功举办论功行赏，无线技术肯定功不可没，可以说本次奥运会将无线技术发挥到了一个极致。

首先在开幕式上，为了保证指挥中心与演员之间的通讯，现场人员使用的通讯终端就有7大类14000多个，专门建立了无线对讲收发基站、调频广播发射基站以及音频返送发射基站，开通无线对讲频道40个，调频广播频道5个。除了开幕式上的无线通讯之外，在整个奥运期间为了保证记者、工作人员以及游客能够随时随地联网，各奥运场馆、比赛地以及重要地区都实现了Wi-Fi无线信号覆盖，使用IEEE 802.11g技术最大限度地保证连接速度以及兼容性，Wi-Fi热点之间则通过Wimax技术进行互联，只要你有Wi-Fi接入设备，那就可以随时随地地了解到奥运资讯。这也是北京创建“无线城市”的成果之一，而且作为3G网络的重要补充，奥运期间用户可以免费使用Wi-Fi进行接入。　除了无线互联网的接入，无线传输也深入到比赛中。以往我们在观看击剑比赛时，都会发现运动员身后连接着一根细细的“钢丝”，其实这是用来传输有效击中信号的信号线，但这根线会给高速前进或者后退中的选手带来不小的麻烦，拖着这样一根线或多或少都会影响到选手的发挥。不过在此次佩剑比赛中，参赛选手身后那根细线不见了，取而代之的是一个类似于主持人经常佩戴的无线发射器。

但由于一些技术原因，击剑三个项目――佩剑、花剑以及重剑当中只有佩剑使用了无线信号进行传输，而另外两个仍然使用了有线的方式。而恰巧我国的击剑队就在佩剑项目上夺得一枚宝贵的金牌，实现了历史突破。不知道日后击剑比赛全部换用无线信号传输时，是否能给我们带来更多的好运呢？

高清信号的传输

众所周知，本次奥运会在历史上第一次实现完全意义上的高清转播。为此CCTV投入了大笔资金用来购置全新的采集、传输、编辑、压缩以及广播设备，以实现1080i分辨率的高清广播。不过相对于国内目前还比较低的高清接收终端的普及率，能够看到高清奥运节目的用户仍算是少数幸运儿。

很多人都比较关心高清信号的引入是否会存在延迟，但事实上这种担心是多余的。来自央视的消息称，在过去很多现场的大型直播电视节目都会存在人为的30s延迟，以应对出现的意外情况；而本次奥运会的直播没有刻意设置任何延迟，但技术延迟依然是存在的。

很多能够收看到高清频道的用户反映标清信号比高清信号慢了2s左右，而高清信号又要比现场慢上3s左右。这是因为CCTV在节目录制时使用的是高清采集，原始信号的体积非常庞大，需要在现场先进行一次预压缩，然后才能传到奥运新闻中心，在新闻中心还要加上适当的字幕信息、特殊效果以及解说员的解说音频，再进行一次压缩才能以高清广播信号的形式发送出去。同理，在用户接收端也要进行一次解压缩才能输出到电视机上，这就是3s左右延迟出现的原因。

至于标清信号与高清信号之间的2s延迟，则是因为标清信号广播发送之前先要将采集到的高清信号进行降低分辨率的处理；而且标清设备的运行速度也要慢于全新的高清设备，所以自然会有2s左右的延迟。

绿色的奥运、环保的奥运

为了贯彻“绿色奥运”这一基本理念，本次奥组委在场馆的选择、设计以及照明设施的控制上都花了大量心思。

从国家体育馆鸟巢到奥林匹克公园的奥林匹克大道，从璀璨的水立方到奥运村内的楼道照明，随处可见LED照明技术以及智能亮度调节设备的身影。我们知道LED有着优异的发光效率和稳定的亮度，使用寿命也比CCFL(冷阴极荧光管)更长，更重要的是没有CCFL中的Hg。

水立方使用了44万颗Xl ampLED，在计算机的控制下，使得夜晚的水立方光彩照人，而且智能亮度调节系统还能够根据声音感应、动作感应以及光场的变化自动调节照明亮度，关闭一些不需要的照明设备以节约能源。

除了节流，还有开源。此次奥运会的配到设施中也广泛使用各种绿色能源，尤以太阳能和风能居多。在鸟巢的12个主供电通道中，使用了尚德电力提供的总功率130万千瓦的太阳能发电系统；河北尚义和张北两个风力发电厂使用了GE(通用电气)的130台1.5MW(兆瓦)的风力发电机向北京供电。在青岛的沙滩排球场馆，使用了总功率11kW的“追日”太阳能发电系统，可以270°旋转对准阳光；奥运场馆外的道路广泛使用了太阳能蓄能照明系统――白天储备能量，晚上提供照明。花絮：感受北京奥运的小插曲

都说Windows的东西靠不住，就算比尔・盖茨来用照样敢公然“撂挑子”。在开幕式上张导对微软还是蛮放心的，但是Windows却依然故我――看来还是出麻烦了！有观众在拍到李宁在空中漫步时，远端的投影仪居然打出了经典的Windows蓝屏画面，不知道在现场的比尔・盖茨先生看到没有。

备受关注的北京地铁10号线和奥运支线虽然按时在奥运前完工了，但由于北京地铁分公司和中国移动、联通在进场费方面没有谈拢。在奥运会开幕的8月8日，地铁中仍然没有信号，这些大佬们也是家丑不怕外扬；好在有人及时协调，事隔三天之后(11日)，信号终于覆盖了。

连北京也用Wi-Fi和Wimax创建无线城市了，这说明Wimax与Wi-Fi在技术上要比WAP更加适合这种无线互联的需求。不过在手机市场上，又或者在地铁的车厢里，手持各种行货智能手机的用户都在犯愁，因为各型号的智能手机要成为行货之前就必须要摘除内部的Wi-Fi模块，然后才能在国内上市。空有Wi-Fi信号，却只能忍受慢如蜗牛爬的WAP网络，那种感觉真不是个滋味啊……

结语

熊熊燃烧了十六天的奥运圣火在鸟巢缓缓熄灭了，但是祥云火炬点燃的同一个世界、同一个梦想却在奥林匹克的天空中留下了不可磨灭的痕迹。这是一届代表着中国人民光荣与梦想的盛会，这是一场无与伦比的全人类的狂欢。与此同时这也是一场IT技术的盛会、高科技的盛会，各项新技术不仅保障了赛会的顺利召开，也让居住在举办城市的北京市民们享受到了方便与便利，IT技术也因此变得更加亲民。我们希望着，在不久的未来，每个人都可以感受到IT技术所带来的种种新的体验和变化。