5G高速公路上的“花式”飆車 自由交互技術讓你“身臨其境”

手持一部5G手機，點開應用程序，手指觸動屏幕的瞬間，國家體育館里冰球賽場的實時畫面就像電影《黑客帝國》中子彈時間的特技般沖擊你的眼球。

不論在哪個角落，只需在5G環境下，自由交互式技術可實時提供冬奧賽場的比賽畫面，并實現任意視角的自由觀賽。4月3日正是“相約北京”冰上項目測試時間，在北京大學前沿計算研究中心采訪的科技日報記者親身感受了一次“異地自主觀賽”的神奇。

國家重點研發計劃“科技冬奧”重點專項——冰雪項目交互式多維度觀賽體驗技術與系統項目負責人、北京大學博雅特聘教授陳寶權告訴記者，如果項目成果在冬奧會期間得以應用，屆時即便不在冬奧比賽現場，新型觀賽技術也能讓觀眾體驗別致的“身臨其境”，甚至會比在現場獲得更自由的觀賽體驗。

5G高速公路上的“花式”飆車

直播延時30秒，畫面實現1080P高清圖像，在自由交互觀賽的多功能體驗中，上述鏡頭效果得以實現，是5G網絡與8K技術提供了基礎支撐。

“就像在5G高速公路上進行‘花式’飆車。”陳寶權表示，與傳統單獨視點的視頻傳輸相比，自由交互的多視點傳輸在數據容量上是數倍甚至數量級的提高。

在國家體育館內，項目組實現40余個相機的陣列分布、四分之三場地視頻覆蓋，“多媒體鏈路和編解碼傳輸，都是在8K分辨率下進行的。”“自由視角”系統課題負責人盛驍杰告訴記者，隨著視點自由度的提高，瞬間傳播的數據量變得巨大，對分辨率的要求自然就會提高。

2021年的春節聯歡晚會實現8K高清試播，從內容編解碼到信號傳輸實現了革命式變化。

自由交互式觀賽則實現了另一種革命式變化——利用8K能力，在內容上提供了一個交互式自由視點的展示與觀看。

“聰明大腦”設計一條高效計算的便捷傳輸路

從場館圖像數據采集到街道任意角落實時觀看，一個端到端的解決方案清晰可見，這正是整個項目的難點和亮點。

現場圖像拍攝后送往云端，場館與比賽信息被三維重建，再通過編碼與解碼提供給觀眾“自由視點”觀看體驗。然而，只有40余臺相機分布在210米的U形場地內，每臺相機間隔近5米，將如何提供全場域的無縫自由視點?

項目組為其配置一個“聰明大腦”。首先，通過三維重建讓新視點的合成變得可能;然后，自適應編碼與傳輸技術，根據用戶視點改變的意圖來預測下一步趨勢，進行有針對性的計算與數據傳送。“通過實時預測，避免了簡單粗暴的計算與數據傳輸，也保證了8K數據的高效供給用在流暢觀看這個剛性需求的‘刀刃’上。”陳寶權說。

除此之外，在自由觀賽的時候，往往會有精彩的進球瞬間和猛烈的肢體碰撞不經意間溜進你的視線。這是因為，在賽事轉播前，針對比賽的競技特點，系統對場景進行了推演預判，一個鏡頭軌跡的規劃早早布置在系統之內。“數字孿生推演系統就像比賽現場的導演一樣。”陳寶權表示，系統會在隨機變化的冰球比賽中計算有效的視點軌跡并合成相應視點內容，將比賽最精彩的鏡頭實時計算出來推送給觀眾。

直通尋常百姓的最后一公里

“無特殊的裝備，也無專用帶寬，僅憑5G手機配合5G網絡，用戶就可以實現高質量的交互式觀賽，使交互式VR技術直通到尋常百姓的手中。”盛驍杰進一步介紹項目的特點：數字化制作的內容可以有機地融合到比賽場景當中，實現賽事內容的增強。

進球軌跡以一條紅線展示，運動員的姓名直接顯示于他的頭頂……在傳統轉播中以單頁插播方式提示的信息，現在可以直接嵌入到實時動態的場景之中。

走進百姓應用的最后一公里，內容的高效生成是關鍵。陳寶權表示，項目組將在冬奧開幕前最后10個月左右的時間，聚焦冬奧場景現實需求，抓緊技術攻關，不斷提高在轉播呈現與交互使用上提供優質內容輸出的能力。

(記者 何 亮)