深圳第26界大学生夏季运动会组委会技术顾问
北京奥运会组委会聘任专家 广州亚运会组委会特聘专家 周云峰
自奥运会筹备开始，中国体育赛事的举办方式、技术系统以及赛事保障等各方面开始了真正与国际接轨。比如，根据国际赛事的惯例，运动会中的音视频系统服务于运动员、教练员、技术官员、新闻媒体、现场观众、电视观众以及场馆运行团队等诸多业务口；该系统还细分为体育展示音频系统、视频系统、检录系统、同声传译系统、仲裁录像系统、头戴系统、成绩显示系统、中英文字幕系统等十余个子系统。
谈到与体育展示相关的音视频系统，先了解一下体育展示的概念，什么叫体育展示？体育展示就是指向现场和电视观众展示体育的方式，或者通过现场的播报员、解说员、音乐、现场、大屏、计分屏、各类表演以及灯光组成的将赛场包装为类似于舞台的一种表现方式。体育展示是一项系统功能，是竞赛组织中必不可少的一个组成部分，吸引着国际体育单项联合会、媒体和观众的高度关注，体育展示已经成为了运动会的脸面和形象。
体育展示音视频系统的主要组成
体育场馆音频系统主要包括主安装扩声系统(亦称固定安装系统)和流动扩声系统两部分。其中主扩声系统主要为体育比赛服务，可以按集中方式布置扬声器，也可以按分散方式布置扬声器。流动扩声系统主要为运动会开、闭幕式，大型文艺演出以及运动员检录等项目提供服务。
扬声器的集中布置与分散布置这两种方式到底哪个更好现在业内还没有达成共识，在一些赛事比较特殊的系统应用中，由于体育场面积较大，采用分散方式布置扬声器时信号传输距离较远，如果采用传统定组方式进行信号传输，线路损失较大，如果采用定压方式进行信号传输则频率特性损失较大，因此有必要采用光纤进行数字信号传输。也就是说在数字音频处理器与功率放大器之间采用光纤进行信号传输，功率放大器置于扬声器附近或置于扬声器内部。功率放大器部分应采用可以远程控制的智能型功率放大器。所以在这一类场馆中应使用带光纤输入的功率放大器。
例如奥运会的鸟巢，其规模较大，座位在5万人以上，则采用光纤进行信号传输，而功放一般放在扬声器附近或者是在扬声器内部，就是我们一直说的源音箱，就是把功放和喇叭集成在一起。像这种大型的体育场通常在体育场吊顶的四个角布置为功放机房，然后由总控室进行处理，通过光纤将信号传输到这四个机房，四个机房再通过功放把定组信号传输到就近的音响，这样解决了传输距离远的问题和各种损耗的问题。
此外，众所周知，语音清晰度是扩声系统的一个重要参数，尤其是在体育场馆的扩声系统建设中，该参数显得更加重要。在北京奥运会的扩声系统建设中，北京奥组委首次将语音清晰度作为一项技术指标在奥运场馆中推行。实际效果非常显著，大部分场馆都能达到规定的指标，其中国家游泳馆这样声学环境很难处理的场馆，空场平均值竟然达到了0.69，为高Q值线阵列为基础的集中式扩声做出了榜样。
在奥运会期间组委会把语音清晰度作为一项硬性指标，最终实现了非常清晰的音效，其实体育场馆和会堂剧场要求不一样，最主要的就是声压级，也就是声音要足够大。至于音色方面比会堂、剧场、剧院要求要低得多，最主要的目的是让大家听得到、听得清。
语音清晰度的实现难度比较大，其中一个原因是音响之间声音的叠加造成了语音清晰度的下降。此外，声音在会所里来自侧壁、顶、地面的反射也是影响清晰度下降的原因之一，大部分场馆里面70%的回声来自于场馆的顶部和地面之间，因此一般的场馆地面和顶部可以进行吸音处理。但在游泳场馆进行吸引处理就比较困难，现代化的体育馆要求节能环保，所以很多顶部都要求能采光，游泳馆的地面是大面积的水面，为了防湿，非水面之处大部分都是瓷砖，水面的反射很厉害，瓷砖就更严重了。这样，在游泳馆进行地面吸声就非常困难，而且成本巨大，很少有场馆会选择吸声这种方式，这就需要选择其他方法进行处理。下面以奥运会游泳场馆为例进行说明。
奥运会有一个运动游泳馆举行水球比赛，在中场测得的空场平均语音清晰度值在0.69。该场馆采用了集中式扩声方式，音响以高Q值线阵为基础，在这类体育场馆里如果音响Q值比较高，就最好采用集中式，因为发生的声音越小，互相的干扰越少，覆盖则越精确。如果音响的质量很差，就用分散式，避免语音清晰度更低。
视频系统
在赛场上的体育展示视频系统起到了承载着体育展示的重要作用，往往在比赛前，通过一系列宣传片生动形象地介绍本届比赛、观众须知、比赛项目的规则、未来比赛的介绍等等一系列内容。而在比赛过程中，则不仅播出赛事及时制作的短片，而且也通过现场转播的公共信号使观众可以清晰了解比赛的内容。
体育展示视频系统相对来说复杂一些，因为该系统涉及到视频前级设备、图像大屏系统、电视转播系统、字幕系统以及计时计分系统等多领域、多个业务口。同时，系统有高清的、也有标清，有数字的、也有模拟的，这样相对比音频就复杂一些，以下介绍一下大型赛事的视频系统的搭建方式。
根据各场馆情况不同，在此框架基础上还会衍生出各种不同的搭建方式。视频系统的信号源主要由四部分组成：
1. 现场竞技画面。该部分信号由电视转播商提供，组委会直接从各场馆转播车提取信号。
2. 与大屏幕同步的数据，主要是通过字幕机以视频字幕的方式叠加在播出信号上。字幕机也是一台计算机，其播出内容要配合导演和画面要求，可采用软件程序设定，通过计算机网络，实现中、英文同步接收数据源与播出命令，同时各自输出。
3. 组委会的宣传片。在图像大屏幕播出的宣传片在体育展示中起到了非常重要的作用：在比赛前，通过一系列宣传片生动形象地介绍本届比赛、观众须知、比赛项目的规则、未来比赛的介绍等等一系列内容，达到最佳的现场效果。而在比赛过程中，则可结合赛前和赛时及时制作的各个项目的包装性内容、精彩镜头集锦、奖牌榜等效果。
4. 体育展示用摄像机信号；主要是指专为体育展示配备的摄像机，完成捕捉观众表情以及拍摄观众互动的工作。这项工作需要现场多个业务口的配合，难度不小，所以在奥运会和亚运会中并未完全得到发挥。但是在2011年7月的上海世界游泳锦标赛和8月的深圳大学生运动会比赛中，这项技术被发挥到了极致。
由于各赛事情况不同，体育展示视频系统的需求也不尽相同：北京奥运会共32个场馆进行了视频展示；广州亚运会时达到了53个场馆；而深圳大运会由于资金限制，只有25个重点场馆进行了视频展示。
在深圳大运会的筹办过程中，虽然资金非常紧张，但对系统的要求却很高，既要保证系统的稳定、可靠，又要满足系统所有的功能。我们在反复研究后对体育展示视频系统进行了优化：选用性价比最高的广播级成熟产品，以保证稳定可靠；只在观众数量较多的比赛中使用视频展示，以降低总体造价；增加媒体资料管理系统以满足资料备份需求。最后以30套(含备份)切换台、数字媒体播放器、数字录像机、监视器等组成的体育展示视频系统以及50余人的保障团队顺利完成了深圳大运会视频展示的工作，为低造价搭建体育展示技术系统开辟出一条新路。[page]
音频系统
头戴系统其实也可以作为音频系统的一部分，但是这个系统非常特殊，导演通过它向播报员、评论员、音视频操作人员以及摄像师等所有相关人员下达指令。可以说没有头戴系统，体育展示将会一片混乱。头戴系统分为几种模式，单通道串联模式、星形结构和多通道并联结构。
● 单通道串联结构
用主机的一个端口输出，各个节点上的终端通过线缆串联起来,连接方式如下图所示。采用这种方式，工作主机只能通过一个通道向各个头戴系统的使用者发布信息、命令；各个头戴系统串联连接，如果有一个中间系统出现故障，其后续的系统都会停止工作。这种连接方式适用于完成同一个工作的团队。
● 星形结构
使用主机的一个端口输出，在输出端采用多根线缆，每个输出线缆又连接到不同的串联终端组，连接示意图如下图所示。这种连接方式较串联式连接而言，具有双路或多路备份功能，在一条线缆上的头戴系统出现故障，不会影响其它线路上的系统，但是，呼叫主机也只能通过一个通道和所有的头戴系统联系。这种方式适用于完成同一个工作的比较大的团队。
● 多通道并联结构
使用主机上不同的端口输出，每个端口上连接一个或多个头戴系统终端，连接示意图如下图所示。呼叫主机可以通过切换通道与不同的团队进行通讯。这种连接方式适用于高层管理者指挥、协调各个团队的工作。
体育展示真正要展示的是主办城市及主办国的文化，由于各国在进行体育竞赛的过程中越来越注重本国体育文化、人文理念的传播和国际间文化的交流，所以体育展示对体育文化的传播力越来越受到国际大赛组织者重视，而音视频系统也将得到进一步的发展。由北京奥运会开始，经过广州亚运会以及深圳大运会等大型国际赛事的磨练，我国的体育展示音视频系统无论是产品性能、系统设计，还是实施保障等方面都取得了可喜的进步。相信在亚洲沙滩运动会、天津东亚运动会以及南京青奥会以后，我国的体育展示音视频系统会迎来新的腾飞。