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NFL 技术栈:比赛背后的摄像头、传感器和人工智能

探索为 NFL 比赛提供支持的广播技术,包括 SkyCam、下一代统计数据、RFID 跟踪和 AWS 数据管道。

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本文由英文原文自动翻译而成。 阅读英文原文

带有数字叠加层的高科技 NFL 体育场插图

NFL不仅仅是一场体力较量;它是一个技术奇迹。每个星期天,庞大的硬件和软件阵列协同工作,从每一个可以想象的角度捕捉比赛,实时追踪球员动作,并交付我们在电视上看到的精致成品。

以下是NFL用于捕捉比赛的主要技术的清晰分解。这就是创造你在电视上看到的那些角度、回放、追踪图形和分析工具的完整制作技术栈。

广播摄像机

视觉体验始于摄像机。这不仅仅是把镜头对准球场;而是为每一个特定镜头配备合适的工具。

  • 固定和手持广播摄像机:这些是主力机型,用于边线和端区的标准镜头。这些是高端电影或广播型号,以1080p/4K拍摄,配备长焦变焦镜头。
  • 超级慢动作摄像机:高帧率摄像机可捕捉高达每秒1,000帧。这就是那些清晰的接球、脚尖点地、掉球和脚步位置慢动作回放的来源。
  • 标桩摄像机(Pylon Cams):内置在端区标桩中的微型摄像机提供独特的球门线和边线角度,通常对得分判定至关重要。
  • SkyCam:该系统在球场上方的张紧钢缆上运行,提供”Madden视角”——四分卫水平的视角和头顶追踪,彻底改变了我们观看战术展开的方式。
  • 缆索摄像机变体:像FlyCam或SpiderCam这样的系统为电影般的角度增加了更多机动性,通常用于开球回攻或扫过人群的镜头。

回放与审查技术

当一次进攻被挑战时,技术就成了裁判。

Hawkeye同步回放系统

所有广播摄像机都馈入一个中央服务器,每个角度都经过时间同步。回放操作员可以在几秒钟内立即调出任何角度,让裁判从最佳视角准确看到发生了什么。

高变焦和高速摄像机

这些专业摄像机让裁判以极高的精度检查细微细节,如脚的位置、控球和边界线。

规则审查工作站

位于体育场和纽约的NFL回放中心,这些工作站通过完全同步的信号处理官方审查,确保决定快速而准确地做出。

球员追踪:“Next Gen Stats”

如果你曾经好奇广播是如何知道接球手的最高速度或与防守者的距离的,答案是Zebra Technologies

  • RFID芯片:每个球员的护肩中放置两个RFID芯片。
  • 球追踪:额外的芯片放入橄榄球本身,以追踪球速、旋转和位置。
  • 三角定位:每个体育场周围安装的20到30个RFID接收器每秒10次对球员和球的实时位置进行三角定位。

结果是海量数据:速度、距离、加速度、路线形状、投掷速度、接球后码数模型和实时球员热图。这些数据直接馈入广播、应用程序和AI分析工具。

场地级技术

球场本身也被技术增强。

  • 边界/首攻校准:摄像机使用已知的几何点对场地进行校准。这使得我们习以为常的数字叠加成为可能:黄色首攻线、蓝色开球线、射门范围弧线和获胜概率图形。
  • 球追踪传感器:这些有助于定位准确性,并在分析中被大量使用,尽管联盟仍然依靠裁判来确定球的官方位置。

音频捕捉

比赛的声音与画面同样重要。

  • 抛物面麦克风:这些碟形麦克风从球员和场上碰撞中收集定向声音,将擒抱的碰撞声带到你的客厅。
  • 裁判麦克风:为犯规宣告提供清晰的音频。
  • 佩戴麦克风的球员:在某些比赛中,球员佩戴麦克风,其信号馈入广播节目包,让球迷近距离了解场上的交谈。

无人机与特殊角度

  • 无人机:目前,出于安全原因,无人机仅被批准用于赛前热身或训练画面。
  • 自主机器人摄像机:这些在轨道或固定支架上运行,在潜在危险或拥挤的位置捕捉稳定的边线角度,无需人工操作员。

数据管道

所有这些视频和追踪数据都流经一个统一的高速管道:

  1. 捕捉:体育场摄像机信号和传感器流向现场制作车。
  2. 分发:数据传送到中央NFL回放中心和广播商(CBS、FOX、NBC、ESPN)。
  3. 处理:追踪数据传送到AWS用于机器学习模型(Next Gen Stats)。
  4. 渲染:广播商使用VizrtUnreal Engine进行实时渲染叠加图形,创造我们在屏幕上看到的增强现实图形。

本文探索了为NFL提供动力的尖端技术。欲了解更多体育科技深度报道,请继续关注Trendy Tech Tribe。

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