深圳第26界大學生夏季運動會組委會技術顧問
北京奧運會組委會聘任專家 廣州亞運會組委會特聘專家 周云峰
自奧運會籌備開始，中國體育賽事的舉辦方式、技術系統以及賽事保障等各方面開始了真正與國際接軌。比如，根據國際賽事的慣例，運動會中的音視頻系統服務于運動員、教練員、技術官員、新聞媒體、現場觀眾、電視觀眾以及場館運行團隊等諸多業務口；該系統還細分為體育展示音頻系統、視頻系統、檢錄系統、同聲傳譯系統、仲裁錄像系統、頭戴系統、成績顯示系統、中英文字幕系統等十余個子系統。
談到與體育展示相關的音視頻系統，先了解一下體育展示的概念，什么叫體育展示？體育展示就是指向現場和電視觀眾展示體育的方式，或者通過現場的播報員、解說員、音樂、現場、大屏、計分屏、各類表演以及燈光組成的將賽場包裝為類似于舞臺的一種表現方式。體育展示是一項系統功能，是競賽組織中必不可少的一個組成部分，吸引著國際體育單項聯合會、媒體和觀眾的高度關注，體育展示已經成為了運動會的臉面和形象。
體育展示音視頻系統的主要組成
體育場館音頻系統主要包括主安裝擴聲系統(亦稱固定安裝系統)和流動擴聲系統兩部分。其中主擴聲系統主要為體育比賽服務，可以按集中方式布置揚聲器，也可以按分散方式布置揚聲器。流動擴聲系統主要為運動會開、閉幕式，大型文藝演出以及運動員檢錄等項目提供服務。
揚聲器的集中布置與分散布置這兩種方式到底哪個更好現在業內還沒有達成共識，在一些賽事比較特殊的系統應用中，由于體育場面積較大，采用分散方式布置揚聲器時信號傳輸距離較遠，如果采用傳統定組方式進行信號傳輸，線路損失較大，如果采用定壓方式進行信號傳輸則頻率特性損失較大，因此有必要采用光纖進行數字信號傳輸。也就是說在數字音頻處理器與功率放大器之間采用光纖進行信號傳輸，功率放大器置于揚聲器附近或置于揚聲器內部。功率放大器部分應采用可以遠程控制的智能型功率放大器。所以在這一類場館中應使用帶光纖輸入的功率放大器。
例如奧運會的鳥巢，其規模較大，座位在5萬人以上，則采用光纖進行信號傳輸，而功放一般放在揚聲器附近或者是在揚聲器內部，就是我們一直說的源音箱，就是把功放和喇叭集成在一起。像這種大型的體育場通常在體育場吊頂的四個角布置為功放機房，然后由總控室進行處理，通過光纖將信號傳輸到這四個機房，四個機房再通過功放把定組信號傳輸到就近的音響，這樣解決了傳輸距離遠的問題和各種損耗的問題。
此外，眾所周知，語音清晰度是擴聲系統的一個重要參數，尤其是在體育場館的擴聲系統建設中，該參數顯得更加重要。在北京奧運會的擴聲系統建設中，北京奧組委首次將語音清晰度作為一項技術指標在奧運場館中推行。實際效果非常顯著，大部分場館都能達到規定的指標，其中國家游泳館這樣聲學環境很難處理的場館，空場平均值竟然達到了0.69，為高Q值線陣列為基礎的集中式擴聲做出了榜樣。
在奧運會期間組委會把語音清晰度作為一項硬性指標，最終實現了非常清晰的音效，其實體育場館和會堂劇場要求不一樣，最主要的就是聲壓級，也就是聲音要足夠大。至于音色方面比會堂、劇場、劇院要求要低得多，最主要的目的是讓大家聽得到、聽得清。
語音清晰度的實現難度比較大，其中一個原因是音響之間聲音的疊加造成了語音清晰度的下降。此外，聲音在會所里來自側壁、頂、地面的反射也是影響清晰度下降的原因之一，大部分場館里面70%的回聲來自于場館的頂部和地面之間，因此一般的場館地面和頂部可以進行吸音處理。但在游泳場館進行吸引處理就比較困難，現代化的體育館要求節能環保，所以很多頂部都要求能采光，游泳館的地面是大面積的水面，為了防濕，非水面之處大部分都是瓷磚，水面的反射很厲害，瓷磚就更嚴重了。這樣，在游泳館進行地面吸聲就非常困難，而且成本巨大，很少有場館會選擇吸聲這種方式，這就需要選擇其他方法進行處理。下面以奧運會游泳場館為例進行說明。
奧運會有一個運動游泳館舉行水球比賽，在中場測得的空場平均語音清晰度值在0.69。該場館采用了集中式擴聲方式，音響以高Q值線陣為基礎，在這類體育場館里如果音響Q值比較高，就最好采用集中式，因為發生的聲音越小，互相的干擾越少，覆蓋則越精確。如果音響的質量很差，就用分散式，避免語音清晰度更低。
視頻系統
在賽場上的體育展示視頻系統起到了承載著體育展示的重要作用，往往在比賽前，通過一系列宣傳片生動形象地介紹本屆比賽、觀眾須知、比賽項目的規則、未來比賽的介紹等等一系列內容。而在比賽過程中，則不僅播出賽事及時制作的短片，而且也通過現場轉播的公共信號使觀眾可以清晰了解比賽的內容。
體育展示視頻系統相對來說復雜一些，因為該系統涉及到視頻前級設備、圖像大屏系統、電視轉播系統、字幕系統以及計時計分系統等多領域、多個業務口。同時，系統有高清的、也有標清，有數字的、也有模擬的，這樣相對比音頻就復雜一些，以下介紹一下大型賽事的視頻系統的搭建方式。
根據各場館情況不同，在此框架基礎上還會衍生出各種不同的搭建方式。視頻系統的信號源主要由四部分組成：
1. 現場競技畫面。該部分信號由電視轉播商提供，組委會直接從各場館轉播車提取信號。
2. 與大屏幕同步的數據，主要是通過字幕機以視頻字幕的方式疊加在播出信號上。字幕機也是一臺計算機，其播出內容要配合導演和畫面要求，可采用軟件程序設定，通過計算機網絡，實現中、英文同步接收數據源與播出命令，同時各自輸出。
3. 組委會的宣傳片。在圖像大屏幕播出的宣傳片在體育展示中起到了非常重要的作用：在比賽前，通過一系列宣傳片生動形象地介紹本屆比賽、觀眾須知、比賽項目的規則、未來比賽的介紹等等一系列內容，達到最佳的現場效果。而在比賽過程中，則可結合賽前和賽時及時制作的各個項目的包裝性內容、精彩鏡頭集錦、獎牌榜等效果。
4. 體育展示用攝像機信號；主要是指專為體育展示配備的攝像機，完成捕捉觀眾表情以及拍攝觀眾互動的工作。這項工作需要現場多個業務口的配合，難度不小，所以在奧運會和亞運會中并未完全得到發揮。但是在2011年7月的上海世界游泳錦標賽和8月的深圳大學生運動會比賽中，這項技術被發揮到了極致。
由于各賽事情況不同，體育展示視頻系統的需求也不盡相同：北京奧運會共32個場館進行了視頻展示；廣州亞運會時達到了53個場館；而深圳大運會由于資金限制，只有25個重點場館進行了視頻展示。
在深圳大運會的籌辦過程中，雖然資金非常緊張，但對系統的要求卻很高，既要保證系統的穩定、可靠，又要滿足系統所有的功能。我們在反復研究后對體育展示視頻系統進行了優化：選用性價比最高的廣播級成熟產品，以保證穩定可靠；只在觀眾數量較多的比賽中使用視頻展示，以降低總體造價；增加媒體資料管理系統以滿足資料備份需求。最后以30套(含備份)切換臺、數字媒體播放器、數字錄像機、監視器等組成的體育展示視頻系統以及50余人的保障團隊順利完成了深圳大運會視頻展示的工作，為低造價搭建體育展示技術系統開辟出一條新路。[page]
音頻系統
頭戴系統其實也可以作為音頻系統的一部分，但是這個系統非常特殊，導演通過它向播報員、評論員、音視頻操作人員以及攝像師等所有相關人員下達指令。可以說沒有頭戴系統，體育展示將會一片混亂。頭戴系統分為幾種模式，單通道串聯模式、星形結構和多通道并聯結構。
● 單通道串聯結構
用主機的一個端口輸出，各個節點上的終端通過線纜串聯起來,連接方式如下圖所示。采用這種方式，工作主機只能通過一個通道向各個頭戴系統的使用者發布信息、命令；各個頭戴系統串聯連接，如果有一個中間系統出現故障，其后續的系統都會停止工作。這種連接方式適用于完成同一個工作的團隊。
● 星形結構
使用主機的一個端口輸出，在輸出端采用多根線纜，每個輸出線纜又連接到不同的串聯終端組，連接示意圖如下圖所示。這種連接方式較串聯式連接而言，具有雙路或多路備份功能，在一條線纜上的頭戴系統出現故障，不會影響其它線路上的系統，但是，呼叫主機也只能通過一個通道和所有的頭戴系統聯系。這種方式適用于完成同一個工作的比較大的團隊。
● 多通道并聯結構
使用主機上不同的端口輸出，每個端口上連接一個或多個頭戴系統終端，連接示意圖如下圖所示。呼叫主機可以通過切換通道與不同的團隊進行通訊。這種連接方式適用于高層管理者指揮、協調各個團隊的工作。
體育展示真正要展示的是主辦城市及主辦國的文化，由于各國在進行體育競賽的過程中越來越注重本國體育文化、人文理念的傳播和國際間文化的交流，所以體育展示對體育文化的傳播力越來越受到國際大賽組織者重視，而音視頻系統也將得到進一步的發展。由北京奧運會開始，經過廣州亞運會以及深圳大運會等大型國際賽事的磨練，我國的體育展示音視頻系統無論是產品性能、系統設計，還是實施保障等方面都取得了可喜的進步。相信在亞洲沙灘運動會、天津東亞運動會以及南京青奧會以后，我國的體育展示音視頻系統會迎來新的騰飛。