爆料！世界杯你所不知的技術潮

馬開春

四年一屆的世界杯如火如荼，32支球隊在球場揮汗如雨角逐大力神杯，全球數十億球迷為之吶喊、瘋狂。為了爭奪世界杯的主辦權，各個國家也是拼盡了全力，畢竟一直以來，世界杯都是最賺錢、花費最多的賽事。

世界杯主辦方國際足聯（FIFA）每四年都能通過這項賽事獲得數十億美元的收入。在2014年的世界杯中，國際足聯從中獲得了48億美元收入，利潤高達26億美元。其中轉播收入超過24.3億美元，廣告贊助帶來16億美元，門票銷售則有5.27億美元。

據外媒預計，本屆世界杯將為國際足聯帶來近60億美元的收入，較2014年增長25%。另外，2018年世界杯預計會有32億名觀眾收看，轉播收入或將升至30億美元，主辦機構賺得盤滿缽滿。

主辦國當然也是獲益不菲。俄羅斯世界杯組委會主席阿列克謝·索羅金表示，本屆世界杯為俄羅斯帶來的收益將超過前三屆的巴西、德國和南非，預計達150億美元。同時，俄羅斯前副總理Arkady Dvorkovich也表示，世界杯足球賽的準備工作在過去5年中給俄羅斯經濟帶來了140億美元的貢獻，約占該國GDP的1%。從籌備世界杯以來，俄羅斯已創造大約22萬個就業崗位。未來5年，俄羅斯還可以再創造16萬至24萬個工作崗位。

對于技術派，世界杯當然也是一場技術的盛宴。從最早的電視轉播，到互聯網時代的“博客世界杯”、“微博世界杯”、“朋友圈世界杯”以及各種社交平臺的“社交世界杯”。每個階段特色的世界杯背后都是有著無數的黑科技。

世界杯看分辨率演變

今天，我們坐在高清、4K大屏幕面前，球員的每一個嘴角微笑細紋，每一滴汗珠滲出都能一覽無余。對年輕一代來，這是如此理所應當的體驗，你卻很難想象在幾十年前的觀看體驗究竟如何天壤之別。

1970年墨西哥世界杯，彩色電視直播第一次出現在了大家眼前，盡管畫面實在是粗糙，但球迷們終于能夠看到草坪是綠色的，球員的衣服是紅色、黃色、白色的，與只有黑白二色相比，人們對世界杯的從此有了彩色的記憶，這被稱為足球歷史上一個劃時代的轉折點。

2002年日韓世界杯，日韓共同引領的高清技術直播，也就是現在我們所說的1080p，繼彩色電視直播后，這將電視觀賽的體驗上升到了一個全新的高度。

8年之后，到2010年南非世界杯，3D技術被首次應用于世界杯，激起了人們對3D的無限想象。

2014年，一場跨越式體驗被引進了直播，4K超高清技術得以運用于部分場次的直播，這在世界杯歷史上還是第一次。一家視頻設備供應商通過4K信號進行3場比賽的轉播，分辨率包括3，840×2，160和4，096×2，160兩種像素，3場比賽都位于巴西里約熱內盧的馬拉卡納球場，分別是一場1/8決賽、1/4決賽和萬眾矚目的決賽。可以說，這也是繼2010年南非世界杯嘗試3D影像直播后的又一項分辨率創新革新。

模擬、標清、高清、3D到4K，世界杯從來都不吝嗇于技術的使用，可以說遠遠走在了商業應用的前面。你能想象到16年前就有如此熱門的應用中采用到了高清技術嗎？即便是今天賣場里鋪天蓋地的4K電視機，都還沒有大規模播放內容支持。而早在多年前，世界杯就敢于大膽嘗試。從另一個角度來說，世界杯在引領著技術應用的潮流，一點也不夸張。

4K之后，分辨率的革命是否就結束了？對于這個問題，仁者見仁智者見智，世界杯也給出了自己的答案。在2018年的世界杯期間，球賽內容在里約熱內盧著名的明日博物館進行廣播。8K信號以200Mbps視頻流的形式從莫斯科國際廣播中心傳送到東京。隨后經由紐約的Intelsat入網點傳送給Intelsat。信號通過IntelsatOne地面網絡傳送到亞特蘭大，并使用專門的NTT8KHEVC實時編碼器重新編碼為90Mbps規格。視頻壓縮完成后，通過NewtecMDM-6100DVB-S2調制解調器調制，然后上傳至Intelsat14衛星。這是該公司向拉美地區分發高清和4K內容的衛星。

“8K技術仍在繼續演進，壓縮技術標準也有必要進一步提升。Intelsat的衛星已經證明了自己向全世界數百萬觀眾分發8K內容的能力。自成立以來，Intelsat的衛星解決方案一直在內容分發上走在創新的前沿。通過這次8K演示，觀眾可以身臨其境地體驗比賽，仿佛與自己最愛的球員并肩作戰。” Intelsat表示。

當然，8K視頻源進入普通消費領域肯定不是一蹴而就，但世界杯這樣的大型賽事的應用，對于公共場合的超大屏幕8K視頻直播至少可以說是指導性。

8K衛星和視頻信號的傳輸能力已經被驗證，8K硬件端的支持已經就緒。此前，夏普等日系廠商展示了擁有7，680×4，320分辨率的Super Hi-Vision 8K液晶屏。同時，8K設備量產所必須的面板也在逐漸得到滿足，富士康就在去年耗巨資610億在廣州建立了10.5代面板線，目前該面板廠已動工，并將在今年投產。京東方也開設有10.5代面板線，并已提前投產，預計將為更多廠商提供8K電視面板。此外，華星光電、三星、LGD、TCL等面板廠商也先后開設了大尺寸8K面板線，促進8K產品普及提前到來。

今年InfoComm China展會，臺達攜手其關聯企業Digital Projection International Ltd.，在展會上率先發布并展出全球首臺超高亮度8K激光投影機INSIGHT LASER 8K，顯示影像像素3，300萬，相當于4K顯示的4倍。

從技術角度來看，顯示設備，小到手機，到電腦顯示屏，大到高清電視，到戶外投影，都在追求更高的解析度，8K會到來沒有疑問，主要是技術實現的問題。最近幾年顯示技術的突破是比較大的，一方面，TI推出了4K級芯片，很大程度支撐了高端投影技術的發展；另一方面，在實際應用中的系統設計層面，也有很多基于4K所做的技術上的延伸，手段已經越來越成熟。Vivitek（麗訊）大中華區暨亞太區總經理施彥名先生認為這兩年將是8K比較關鍵的發展時期，日本東京奧運會會是8K發展的一個重大利好事件。他指出，“2020年東京奧運會將會全面采用8K直播。奧運會作為全球性的體育盛會，也是展示頂尖科技的舞臺。我們認為這也將是8K的一個舞臺。”

有了5G，一切都不是問題

與4K相比，8K除了在分辨率上提升了4倍，在色深、色域、對比度方面都會大幅提高，從觀看體驗上來看，由于景深效果更好，8K更能給人帶來身臨其境的感覺。但是，我們不得不面對的問題是，4K所占的內存已達TB級，8K隨便就達到了幾個TB。當年的網絡傳輸如何支持8K內容的傳播。

而5G技術的落地，讓8K在傳輸方面的困境問題立刻被解決。5G是4G之后的一項全新網絡技術。相比于目前的網絡傳輸速度，5G網絡的最大下載速度將達到1.25GB/s，相當于幾秒鐘就能下載一部1080p全高清的電影。5G網絡正式落地時，8K視頻的應用再也不會因為網絡而受限。

在本屆世界杯，5G網絡就為高質量的信號傳輸提供了一個樣板工程。世界杯場館容納幾萬人，甚至會出現上萬人同時發送朋友圈、facebook等社交媒體信息的情況，這對網絡容量是一次極大的挑戰。對此，俄羅斯世界杯的通信服務商在11個承辦賽事的城市部署了“5G試驗場”，正式開啟了5G實驗之路。

據悉，俄羅斯在11個比賽場地部署了大量的Massive MIMO天線，這是目前歐洲最大規模的Massive MIMO部署。

Massive MIMO是5G的關鍵技術之一，目前也部署于4G網絡中。Massive MIMO在基站側部署大規模天線陣列，通過波束賦形和波束控制技術，用相同的時頻資源同時服務多個現場觀賽的用戶，從而大幅提升容量。

此外，本屆世界杯還運用了5G通信技術支持觀眾通過VR遠程觀賽。圣彼得堡球場內架起了無數高清攝像頭，600公里外的莫斯科居民將第一次戴上VR眼鏡，在5G網絡的支持下，一睹世界杯的比賽實況。

其實俄羅斯世界杯并非是5G第一次在體育賽事上露面，從去年的韓國平昌冬奧會，到今年早些時候美國的“超級碗”，主辦國家均借此機會對5G網絡進行了測試。俄羅斯借世界杯的舉辦打通5G技術關卡，為打造5G驅動的智慧物聯網城市提前布局。

韓國、美國、俄羅斯均已入局，報道稱，中國移動已經完成5G的基礎技術開發，2018年將在部分地區推進商用化，2019年開始將把中國的100多萬處4G基站更新為5G，力爭2020年開始在全國開展服務。

AI真能改變世界杯嗎

對球迷來說，預測賽事結果簡直就是世界杯期間最熱衷的活動。相信大家都還記得“預測帝”章魚保羅，這只章魚預測的2008年歐洲杯賽事，命中率高達8成，加上南非世界杯的預測，保羅預測的總準確率達到92.85%。這條讓人難以置信的魚被稱為“神奇章魚”。

今年，人工智能技術在世界杯預測的利用讓人充滿了無限期待。據悉，俄羅斯彼爾姆國立研究大學物理系大四學生維克多.扎科派洛建立了一個能預測2018年世界杯冠軍的神經網絡。扎科派洛進行了大量的研究，得出了對比賽結果產生最重要影響的幾條標準，然后將數據輸入網絡，綜合各項參數進行分析計算后，他得出結論，世界杯前三名將是德國隊、巴西隊和阿根廷隊（本期雜志印刷之時，已證明該“人工智能”不太靠譜）。

彼爾姆國立研究大學稱，這項預測的準確度超過80%。同樣看好德國隊奪冠的不止大學，還有銀行。瑞銀集團在最近發表預測稱，其全球財富管理部門使用計量經濟學工具進行預測，結果稱德國隊奪冠概率高達24%。緊隨其后的是巴西和西班牙隊，分別為19.8%和16.1%。

有了人工智能分析，結果預測變得更加有趣，看上去充滿了理論依據，可又讓人難以置信。游戲公司EA宣布使用旗下游戲《FIFA 18》模擬預測今年世界杯冠軍最終會由法國獲得。更厲害的是，勝負分數都被預測了：法國在和局的情況下以點球方式與德國分勝負，終以4：3險勝。

哈哈，是不是覺得很有趣，很無厘頭，但又覺得還是有幾絲可信（印刷之前的確如此）？

然而，這些看起來無厘頭的預測，其實完全是有依據可循的。四年前，百度、微軟等公司就成功預測了世界杯的16強、8強和4強。預測賽事的原理大抵相同，在專業領域建立計算模型，導入相關數據，機器即可推演出結果。

扎科派洛認為，天氣、裁判、球員心情、球場狀態、球員身體狀況、傷勢和在比賽中的碰撞都會影響比賽結果。因此，他在研究中使用了2006年、2010年和2014年世界杯的數據資料。

瑞銀集團也派出18名分析師組成的團隊進行研究，并對比賽進行了1萬次計算機模擬。分析人員使用了團隊實力、資格賽記錄和過去世界杯表現等因素。

大數據分析的結果還不僅僅是預測結果這么局限。如果能把大數據靈活應用起來，對球隊的戰術、球員狀態進行分析，甚至還能主導各個球隊的勝負結果。而且，大數據在主導比賽結果中的作用，已經被各個國家重視了起來，2014年世界杯德國隊奪冠后，就與軟件公司思愛普（SAP）進行合作，開發“Match Insights”系統。

該系統通過轉用導彈追尾技術的高清像頭追蹤球員和足球的移動情況。基于1場比賽約400萬份數據推算出球員間的理想距離以及展開配合的時機。目前，德國隊擁有專供隊內球員等使用的APP，可通過智能手機等終端，獲取根據數據提取加工而成的影像和圖表。通過這一APP將能夠清晰掌握世界杯參賽隊伍主要球員擅長的射門角度或線路以及個人習慣。

國際足聯也從俄羅斯世界杯開始“放寬限制”。32支參賽球隊在比賽中將使用2臺終端，用于接收賽事主辦方提供的高清攝像機獲取的數據。此外還允許上場球員佩戴帶有全球定位系統（GPS）功能的設備，以獲得比賽中的數據。看臺上的分析師也能和替補席互相傳送數據。設想的應用方法比如，通過將球員運動量下降等情況進行可視化，并以此為依據實施換人等。

日本隊對大數據也是很追捧的，國足讓球員佩戴具有GPS功能的小型終端，從2年前開始測定選手沖刺的次數等，活用于身體狀態管理。日本國家隊體能教練早川直樹表示“（通過佩戴小型終端）更容易觀察選手的身體負荷情況”。

面對越來越聰明的人工智能對各種大數據的分析，人腦似乎顯得愚笨了。如果說大數據分析對比賽結果真的能有較強的預見性，那是不是說對足球比賽也能發揮甚至起主導作用呢？要真是那樣，那以后踢世界杯派幾個機器人上場或許就可以了，比賽結果也可以毫無懸念，但那還是世界杯嗎？

VR世界杯的新花樣

對于很多年輕人來說，要不是世界杯，恐怕好久都沒有坐在沙發上好好看過電視了，世界杯實屬難得的家庭聚會方式。那天兒子問我：“怎么沒有看到中國足球隊呢？去哪兒了？”我很無奈地用了一句流行語回答他：“中國除了足球隊沒去，其他都去了。”

俄羅斯媒體預計，世界杯期間有十萬中國球迷抵達莫斯科。白巖松也在直播連線中援引數據稱：“中國球迷購買世界杯球票的數量，在所有國家中排名第九”。而中國球迷世界杯期間在莫斯科預訂酒店的數量已經排在外國球迷預訂量的第二位。有報道稱，世界杯前一周，10萬只湖北產小龍蝦從武漢抵達莫斯科。

可見，球迷對于世界杯的熱衷，已經沒有任何一項體育賽事可匹敵。

那么問題來了，除了乖乖坐在電視機面前，或者手捧移動電子設備，還剩下的那么多沒有辦法去到世界杯賽場的球迷咋辦呢？除了傳統的電視、社交媒體，如何給全世界的球迷帶去更身臨其境的觀賽體驗，讓他們更好地融入到賽事中去？

4年前就有報道稱，2018年的俄羅斯世界杯可能會使用全息投影轉播技術來直播，也就是通過無數個攝像頭360°無死角拍攝比賽，然后利用3D投影技術把比賽內容完整地直播出來。在全息投影技術下，你可以把比賽畫面完美克隆到任何球場，“身臨其境”般參與比賽，也可以把比賽畫面微縮于餐桌之上，看22個小人在餐桌上往返奔跑，就仿佛玩桌游一樣。

但是從今年來看，全息技術還是沒有普及開。英國《每日郵報》曾報道，2020年東京奧運會就將采用3D全息實時投影技術。日本通信運營商NTT開發的新3D全息投影轉播技術，通過3D投影投射出真人大小的選手虛擬立體影像，讓人仿佛置身其中，完全重現激烈的比賽現場。NTT表示，該系統不要求參賽運動員佩戴運動傳感器，觀眾也不需要戴3D眼鏡就能夠如現場般觀看比賽。

不能觀看全息世界杯。但今年卻有一個新的特別的觀看姿勢被BBC嘗試——用VR眼鏡。BBC以VR來全程直播世界杯的33場賽事，只要觀眾有iOS、Gear VR、Oculus GO和 PlayStation VR設備的話，就可以選擇“在最靠場地的位置”或是“豪華包廂俯瞰視野”兩種視野來觀賽。

這個“在最靠近場地的位置”應該就是球場邊緣，攝影記者們所使用的地方。這個位置可以最近距離感受到球員把球射進龍門的震撼感，但是有一個缺點：球員之間的精準傳球從這個角度是看不到的。于是，BBC想出了一個辦法，在這次的VR直播中加入了另一個 “豪華包廂俯瞰視野”，讓觀眾能以球場上VIP包廂里的視角來觀看球賽。

當然了，不管你是從哪個觀看角度，都肯定是有一定缺陷的。但無論如何，VR作為新一代技術在世界杯這樣的賽事中有了應用，隨著5G技術的發展，網絡信號傳輸、處理不再受限時，或許VR在各個領域的應用都會來得比預料的快。