- 广州亚运会亚残运会信息技术及通信系统建设与运行
- 谢学宁主编
- 123字
- 2020-08-28 10:13:44
第2章 面向竞赛服务的信息系统
面向竞赛提供服务的信息系统主要是指应用系统,这也是亚运会信息系统中的核心系统,主要包括计时记分系统(T&S)、现场成绩系统(VRS)、仲裁录像系统、中央成绩系统(CRS)、注册制证系统(ACR)、竞赛报名系统(SES)及电视图形(TVG)等。
2.1 计时记分系统(T&S)
2.1.1 基本概念
计时记分系统(T&S)由测量和采集比赛成绩的一系列软、硬件设备及专业布线系统组成,在比赛中计算运动员所用的时间、所得的分数、距离,或者记录他们取得的成绩,并把数据实时传送到现场成绩系统(VRS)和电视图形(TVG)上,同时实时显示在场馆LED大屏幕、场地等离子(液晶)显示器上。
由于体育竞赛的不可重复性,决定了计时记分系统必须是一个实时性很强、可靠性要求极高的以计算机技术为核心的电子服务系统。因此,计时记分系统独立组成采集、分配、评判、显示发布系统,做到所有信息的实时、准确、快捷、权威。
计时记分设备是各类体育比赛中不可缺少的电子设备,计时记分系统是体育竞赛的重要工程项目,计时记分系统设计是否合理,关系到整个体育比赛系统运行的稳定和可靠,并直接影响到整个体育比赛的顺利进行。通常,每一个单项体育竞赛都具有对应的专门计时记分系统。这些系统各不相同,但都是各单项成绩处理系统的前级数据采集系统,除了提供计算机成绩处理系统竞赛数据以外,还需要在部分项目中连接电视转播等其他工作系统。计时记分系统需要极高的工作稳定性和可靠性。
各单项比赛现场的计时记分系统均根据各项目规则的技术要求而设立,因项目不同而异。在竞赛期间,计时记分系统的运行应服从赛会单项竞赛组织的指挥调度,不可随意行动。虽然计时和记分经常被同时提及,但是它们是不同的。
■ 计时设备——是指测量、获取比赛结果所需的专用计时设备及其相关设备。
■ 测量设备——是指测量比赛结果所需的设备(如电子测距设备)及其相关设备。
■ 比赛计时器——是指为满足比赛计时要求及特殊要求所需的设备(如用于篮球运动项目的时限钟)。
■ 记分设备——是指举行比赛所需的记分设备及其相关设备。
■ 裁判打分器:记分设备的一种,提供给裁判用于录入裁判打分的设备。
计时设备常被用于测量某项比赛的时间,而记分设备则有许多功能,如记分,在跳远时用于测量距离,或者记录一场比赛中获胜的分数等。一些项目会同时使用计时和记分系统,其他项目则会使用两者之一,或都不使用,如团队项目/统计项目。
在比赛中,还会使用另外一些设备,这些设备所提供的测量或者记录,只作为计时记分系统解决方案的辅助设备,为比赛的运行提供重要的信息或者支持,如总计时表、倒计时表、风向测定设备和一些赛事特定的记分牌。
在比赛项目的具体计时信息提供之后,相关系统会将电视图像提供给场馆的主转播商。某些运动项目如田径、游泳及自行车,计时系统也会直接发出实时的成绩信息。
2.1.2 计时记分项目分类一览表
按照行业的划分规范,可以将计时记分系统分为计时、测距、测速类项目,以及记分、评分类项目两大类,如表2.1所示。
表2.1 计时记分项目分类表
续表
2.1.3 各分类项目的特点说明
①对于计时、测距、测速类项目,要注重相关测量设备是否有国际单项协会和国际奥委会的认证,而且测量精度能否达到比赛要求,要保证亚运会所用计时记分系统所测量的成绩是国际认可的。
②记分、评分类项目的设备经常集成一些其他的功能,例如,羽毛球项目的记分设备有计算和显示发球权的功能,体操项目的打分设备有仲裁回放功能,要保证这些功能符合竞赛要求。
以下选择田径、羽毛球、篮球三个项目,对其计时记分系统结构、数据流及运行流程、主要计时记分设备清单、对网络路由及电源的需求进行描述。
2.1.4 田径项目系统结构及运行流程
田径项目计时记分系统是所有计时记分系统中最复杂的,分田赛和径赛两大部分。本届亚运会田径比赛共设置47个小项,竞赛日程从11月21日到11月27日。计时记分系统服务商人员按照每天的竞赛日程把相应的计时记分设备部署到场地内,完成计时记分服务。径赛项目以计时服务为主,田赛项目以测距服务为主。图2.1所示为广州亚运会田径赛场画面。
图2.1 广州亚运会田径赛场——奥体中心体育场
田径项目的计时记分系统结构、数据流及运行流程可以用图2.2所示的系统结构图进行描述。表2.2则给出了部署在田径场地内的主要计时记分设备清单。图2.3给出了田径场内计时记分系统部署的网络路由和电源需求。
图2.2 田径项目计时记分系统结构图与数据流
表2.2 部署在田径场内的主要计时记分设备清单
图2.3 田径场内计时记分系统部署的网络路由和电源需求
2.1.5 羽毛球项目系统结构及运行流程
羽毛球项目计时记分系统属于记分类系统,主要提供裁判打分、运动员得分、发球权等信息的显示。
本届亚运会羽毛球共设置7个小项,竞赛日程为11月13日到11月21日。按照竞赛日程,在非决赛场次中部署4套计时记分设备,在决赛场次中部署1套计时记分设备。图2.4为羽毛球赛场画面。
图2.4 广州亚运会羽毛球赛场——天河体育馆
羽毛球项目计时记分系统结构图与数据流程图如图2.5所示。表2.3则给出了部署在羽毛球场地内的主要计时记分设备清单。
图2.5 羽毛球项目计时记分系统结构图与数据流程图
表2.3 羽毛球计时记分系统设备清单
羽毛球场内计时记分系统部署的网络路由和电源需求如图2.6所示。
图2.6 羽毛球场内计时记分系统部署的网络路由和电源需求
2.1.6 篮球项目技术统计系统的结构及运行流程
篮球项目技术统计系统属于成绩处理系统的一部分,和计时记分系统共同部署在场地内的技术台。
本届亚运会篮球有近百场比赛,分布在4个竞赛场馆举行,其中之一如图2.7所示。每个场馆部署一套技术统计系统。技术统计系统统计各个球员得分、助攻、篮板等数据。
篮球项目计时记分系统和技术统计系统结构图与数据流程图如图2.8所示。表2.4则给出了部署在篮球场地内的主要计时记分系统和技术统计系统详细设备清单。
图2.7 广州亚运会篮球赛场
图2.8 篮球项目计时记分系统和技术统计系统结构图与数据流程图
表2.4 篮球项目计时记分系统和技术统计系统详细设备清单
在本届亚运会赛前,信息技术部和源讯公司及其分包合同商共组织培训100多名国内技术官员使用技术统计系统,这批技术官员在亚运会期间操作技术统计系统。技术统计报表在比赛过程中共打印分发四次:在比赛的一、二、三小节结束时打印小节统计发给技术代表和领队,为领队了解队员情况、调整队员部署提供辅助信息。在比赛结束时打印这场比赛的总的统计,经过技术代表签名确认后,分发给各个客户,同时输入INFO系统。
篮球技术统计系统操作界面如图2.9所示。
篮球场内计时记分系统部署的网络路由和电源需求参见图2.10。
图2.9 篮球技术统计系统操作界面
图2.10 篮球场内计时记分系统部署的网络路由和电源需求
2.1.7 计时记分系统国际化与国产化相结合
由于国际奥委会和一些国际单项体育组织基本上都有赞助商,因此,大型国际综合运动会和单项锦标赛的计时记分系统,通常都由赞助商提供技术与服务。目前最活跃的计时记分赞助商是瑞士计时(Swiss Timing)及旗下的OMEGA、浪琴、天梭等计时品牌,其次是日本精工(SEIKO)等。亚奥理事会在计时记分系统上没有选择赞助商(长期合作伙伴),故广州亚运会的计时记分系统采用国际招标方式选择技术与服务合同商,用国际化和国产化相结合的工作模式,满足计时记分系统稳定、可靠、成熟、先进等方面的要求。
表2.5列出了广州亚运会计时记分系统两个子项目分别由西班牙MSL公司和国家体育总局信息中心(CSIC)承建的具体项目。
表2.5 广州亚运会计时记分系统服务商及项目分工
续表
出于各种原因的考虑,MSL公司将一些项目分包给了中国公司,例如,把田径项目分包给深圳菲普莱公司,场地自行车项目分包给另一家中国本地公司等。本地化经营有利于减少裁判员和系统的磨合时间、增加演练时间、减少设备运输和通关工作,降低成本等。相应的,中国本土公司则丰富了参加国际大赛的经验,实现多方共赢。
2.2 现场成绩系统(VRS)
2.2.1 VRS的功能作用
运动会成绩系统(GRS)的主要任务是管理、监控和控制所有的比赛项目,并生成有关运动会所需的信息和报表,在比赛进行过程中提供准确快速的成绩信息。当GRS获取、记录和保存比赛成绩时,需确保成绩的完整性,包括运动员取得的所有比分、评分及计时成绩。
VRS是GRS的一个核心子系统,部署于每个竞赛场馆的运动会专网中,为竞赛提供成绩服务。VRS应为比赛管理者提供与比赛有关的、从竞赛场馆设置和裁判选择到使用计算机生成的排序确定运动员出场顺序的全方位高效服务工具,确保每个场馆的正常比赛管理,确保与成绩相关的数据依据各项竞赛规则的具体要求正确地获取、处理和分发。
每一个竞赛项目都需要有一个专门的信息处理系统,这些信息处理系统必须满足各项竞赛的规则,同时也要满足亚运会对于竞赛的规定。每一个信息处理系统的功能会有所不同,这是由不同类型的比赛项目所决定的。比如不同比赛的计时、测量方式不同,是个人赛还是团体赛,是否采用电视传播方式,都会决定该信息处理系统需要具有什么样的功能。
VRS系统的主要功能是:
①比赛场次管理和控制;
②录入或接收来自计时记分系统采集的比赛成绩信息,包含比赛的初始信息(如运动员、裁判、天气、场馆名、场地名等)和比赛中的比赛场景、比分、评分、计时成绩等;
③对成绩信息进行计算、处理和存储,合并场馆内产生的各种赛果数据;
④将处理过的成绩信息发送给各客户端,生成各种报表并现场打印;
⑤向中央成绩系统传送数据;
⑥监控某个场馆内的比赛进程。对任何访问都必须严格控制,通过登录程序获得相应的授权。
VRS通常包括下列模块(但不限于):
①赛事编排管理模块
②赛果管理模块
③场馆本地报表模块
④电子显示牌接口模块
⑤电视图形(TV Graphics)接口模块
⑥计时记分系统接口模块
⑦电视评论员信息系统(CIS)接口模块
2.2.2 VRS的输入、输出设计与接口
VRS是成绩发布的主要来源,因此与众多其他子系统存在接口,其分别有如下接口。①VRS—T&S:使用TCP/IP协议、串口、数据库共享等方式,由T&S发送比赛最原始数据给VRS,由后者进行进一步统计处理后,生成比赛数据提供给各方。反过来,VRS又将报名信息、出场顺序等信息提供给T&S。
②VRS—INFO2010:使用TCP/IP协议,由INFO从场馆VRS端直接获取生成INFO2010 HTML文件的原始数据。对于多场馆竞赛项目(如足球、篮球、排球等),广州亚运会的VRS合同商还提供了场馆成绩中央系统(VCS),作为与相关系统进行成绩数据交换的接口。
③VRS—RPDS:使用TCP/IP协议,由VRS端发送XML文件至RPDS系统。
④VRS—TVG:使用局域网内共享的方式,VRS生成的CSV文件将直接共享给TVG系统。
⑤VRS—CIS:使用TCP/IP协议,由VRS端发送XML文件至CIS系统。
⑥VRS—RTDS:使用局域网内共享的方式,VRS生成的CSV文件直接共享给RTDS系统。
⑦VRS—Scoreboard:使用局域网内共享的方式,VRS生成的CSV文件直接供屏幕操控端做数据源使用。
计时记分与VRS及AGIS信息发布系统的接口示意图如图2.11所示。
图2.11 计时记分与VRS及AGIS信息发布系统的接口示意图
2.2.3 VRS的需求与技术规格确认
VRS为竞赛业务口提供成绩信息服务,是以运动会所采用的竞赛规则、竞赛形式、抽签方式等为基础的,而竞赛规则及其技术要求等内容的确认,就是VRS设计开发的基础。广州亚运会的VRS需求调研与确认,主要是将需求调研文档发至亚洲各单项体育联合会,请他们或他们委托的技术代表(TD)对以下主要需求内容进行确认或反馈意见:
(1)竞赛规则
■ 竞赛小项列表
➢ 裁判规则
➢ 成绩的分发和计算
➢ 评分裁决规则
➢ 处罚/取消资格规则
■ 项目规则和流程(以竞赛技术手册为准)
■ 上届亚运会后的规则更新
■ 与上届亚运会的规则差异
(2)抽签方法
对本项目是否需要使用VRS的内设软件实现抽签进行说明,并进一步说明抽签方式。
(3)成绩报表清单
确认本项目在亚运会时所生成的所有成绩报表清单。
(4)缩写术语
对针对成绩报表分发规则(术语)的说明进行确认。
(5)提供的其他服务
说明本项目是否提供其他服务,如CIS、RTDS、记分板等。
(6)确定一致性测试(HT)时间安排及参与人员
邀请亚洲单项体育联合会技术代表(TD)或竞赛主任(SM)在集成实验室中完成对VRS功能验收的一致性测试。
自2009年8月份起,广州亚组委总共将55个项目的VRS需求调研文档分成五批分别发至各单项体育联合会的邮箱中,并逐步得到需求反馈或初步确认。在需求初步确认后,直至亚运会开赛前,仍多次与单项体育联合会技术代表或竞赛主任沟通并确认最新需求,保证VRS功能完全满足竞赛团队的要求。
2.3 仲裁录像系统
仲裁录像的作用是,通过竞赛现场多角度、多方位、实时的电子摄像、录像等手段,保存完整的比赛过程图像,利用慢放、倒放、逐格播放、静帧等电子技术形式,为现场裁判、仲裁官员提供实时的或重放的比赛图像,满足现场辅助裁判和仲裁官员调查取证的要求。
仲裁录像系统则通过硬盘录像等手段,对整个比赛过程进行现场录像,并根据需要制成光盘资料,随时提供给竞赛委员会等部门。同时,还可以通过现场直播形式,为练习场地等区域提供比赛现场的比赛影像。
2.3.1 需要仲裁录像的竞赛项目
广州亚运会为花样游泳、射箭、田径、篮球、台球、拳击、皮划艇静水、皮划艇激流回旋、板球、场地自行车、小轮车、公路自行车、山地自行车、龙舟、击剑、体操、艺术体操、蹦床、手球、曲棍球、柔道、卡巴迪、现代五项、轮滑、赛艇、橄榄球、垒球、跆拳道、铁人三项、举重、摔跤、武术、体育舞蹈共33个竞赛项目提供了仲裁录像服务。
2.3.2 服务内容
仲裁录像系统提供的服务内容包括比赛现场摄像、录像、比赛图像实时传送、光盘制作等工作,以及比赛现场的布线施工,完成所有设备的运输、安装、调试和使用培训,比赛期间现场设备无故障运行的技术支持和保障工作。
以下介绍主要竞赛项目使用仲裁录像系统的基本需求。
(1)田径(不含马拉松比赛)
根据竞赛部门需求,为田赛、径赛重点项目提供仲裁录像拍摄和播放设备,在仲裁录像室安装硬盘录像机和监视器,收录比赛直播图像。在视频分析室安装备用仲裁录像播放及图片打印设备。必要时在仲裁录像室安装光盘制作设备,协助完成视频图像的打印、仲裁录像播放和光盘制作工作。
(2)场地自行车、小轮车、公路自行车、山地自行车(轮滑与小轮车类似)
在比赛场地周围架设2台摄像机,供专业操作人员使用。位于第一弯道裁判台处的摄像机作为主机使用,可将主机的视频信号传送到内场裁判台(需铺设120米视频电缆),在内场裁判台架设1台监视器,确保裁判能够实时监视到主机拍摄的比赛画面;在主机位置上配置1台硬盘录像机和1台监视器,录制主机拍摄的比赛图像,并保证在硬盘不停止录制的情况下,随时为弯道裁判回放刚刚录制的比赛录像;必要时,在视频分析室安装备用仲裁录像播放设备。
(3)射箭
在每个比赛场地的所有箭靶的前方15米处,各架设1台摄像机,将摄像机的视频信号,通过电缆分别引入箭靶后方的裁判室。裁判室内对应安装4台监视器,供裁判员实时监视比赛时的中靶情况。仲裁录像系统负责所有设备的架设和调试以及现场技术保障工作。
(4)柔道
柔道项目共两块比赛场地,要求按对角线方式,在每块场地架设两台摄像机,供操作人员拍摄比赛实况录像。在视频分析室安装仲裁录像播放设备及光盘制作设备。必要时在比赛现场架设硬盘录像机和监视器,实时为现场裁判回放比赛录像。协助完成仲裁录像播放、录像和光盘制作任务。
(5)跆拳道(武术和空手道类似)
每个比赛场架设2台摄像机,供操作人员拍摄比赛实况录像,或将某一摄像机采集的比赛图像提供给技术官员的计算机,供其记录比赛录像。在视频分析室安装备用仲裁录像播放设备,协助完成仲裁录像播放工作。必要时可在比赛现场安装硬盘录像机和监视器,实时为现场裁判录制和回放比赛录像或制作录像光盘。
(6)摔跤
在每个比赛场地各架设两台摄像机和一台监视器,供国际摔联现场技术裁判等相关人员使用。将每个场地中一台摄像机的视频信号传送到内场仲裁席位置,在此位置安装1台监视器和切换器,保证仲裁官员可切换监视不同场地传来的比赛画面。必要时,可将拍摄的图像传送到后场的仲裁录像室和热身场地等处。
(7)皮划艇(静水)
在赛道的起点和终点位置各架设1台摄像机,拍摄比赛实况录像,在仲裁录像室安装备用录像播放设备,协助完成仲裁录像磁带播放工作。仲裁录像系统负责所有设备的架设和调试、设备操作人员的培训、现场技术指导和运行保障工作。
(8)举重
现场架设1台摄像机,供操作人员拍摄比赛录像。在仲裁录像室安装录像播放设备,以备技术代表使用。必要时,在比赛现场安装硬盘录像机和监视器,为现场裁判回放比赛录像、现场制作光盘。
(9)篮球
在每个比赛场地的观众看台上适当位置架设2台摄像机,拍摄比赛录像,必要时,可考虑将1台摄像机的视频信号直接传送到现场技术官员席,并在此其位置安装1台硬盘录像机,记录比赛实况,以便随时为技术官员重放比赛录像(鉴别压哨球等情况)。在仲裁录像室安装硬盘录像机和监视器,采集赛会转播的比赛直播图像。协助播放比赛录像,为竞赛部门提供比赛录像的光盘制作。
(10)曲棍球
两块场地各使用2台摄像机拍摄比赛实况录像,同时将摄像机拍摄的比赛图像传送到仲裁录像室,在仲裁录像室安装硬盘录像机,录制摄像机或电视转播的比赛图像。或在仲裁录像室安装录像磁带播放设备,协助完成录像播放、光盘制作工作。
(11)乒乓球、羽毛球
在每个比赛球台的适当位置架设1台摄像机,拍摄现场比赛录像。可同时采用硬盘录像机记录摄像机传来的比赛图像,并提供现场回放服务。也可在竞赛部门指定位置架设硬盘录像机,录制比赛实况转播的电视信号。协助完成仲裁录像播放、录像光盘制作的任务。
(12)手球(藤球、卡巴迪和橄榄球类似)
在比赛场地架设1~2台摄像机,必要时在摄像机处同时安装硬盘录像机,拍摄比赛录像并刻录光盘。在仲裁录像室安装磁带播放机或硬盘录像机,重放比赛录像,也可收录和重放电视转播的比赛图像。在仲裁录像室安装1台光盘拷贝机,协助完成录像播放、现场光盘制作任务。
(13)赛艇、龙舟
每个比赛场地架设2台摄像机供操作人员拍摄比赛实况录像,同时采用硬盘录像机录制摄像机或赛会提供的比赛现场电视转播信号。每天比赛结束后,为竞赛部门提供比赛录像光盘。在仲裁录像室安装录像机或硬盘录像机和监视器,随时为现场仲裁技术官员回放比赛录像。
(14)棒球、垒球
现场架设1~2台摄像机供操作人员拍摄比赛实况录像,必要时可将拍摄的视频信号传送到仲裁录像室,在仲裁录像室安装磁带录像机或硬盘录像机,录制和重放摄像机或电视转播的比赛图像,协助完成录像播放、现场光盘制作等工作。
(15)击剑
在比赛场地两端,各架设一台摄像机拍摄比赛录像,在仲裁录像室安装录像机和监视器用于重放比赛录像;必要时可在现场安装硬盘录像机,收录摄像机传来的比赛视频信号,并随时为现场裁判回放比赛录像。
(16)花样游泳
在泳池起点和终点各架设2台摄像机(共4台),分别拍摄运动员水上和水下(在保证水下拍摄位置的前提下)的出发或转身动作。在仲裁录像室安装磁带录像机,用于录像重放。或安装1台硬盘录像机录制和重放电视转播的比赛图像,协助完成录像播放、现场光盘制作等工作。
2.3.3 仲裁录像系统的主要设备
系统服务商提供专业、可靠、高效的技术设备和系统,按照各竞赛项目对摄像、录像和监视系统的技术需求,确定各类设备的规格、性能和数量,提供满足实际需求的各种设备,包括数字摄像机、录像机、硬盘录像机、视频监视器等。所有设备的性能和质量要达到国际大型体育赛事特殊摄录像系统的标准。
广州亚运会仲裁录像系统总共提供了摄像机140套、硬盘录像机76台、磁带录像机44台、视频监视器或电视机约100台、光盘拷贝机20台。其他设备和耗材还包括:录像磁带、DVD光盘、视频电缆、分配器和各种插头等。
2.3.4 项目的组织实施
项目的实施由亚组委竞赛部、信息技术部及系统供应商选派人员共同组成。竞赛部提出项目实际需求,信息技术部负责立项、整体规划并协助进行项目实施。赛时由各相关竞赛场馆运行团队负责项目的运行,系统服务商负责设备的租赁、系统的构建以及系统运行的组织管理,提供赛时技术服务保障。
具体分工为:
亚组委信息技术部和竞赛部负责对各竞赛项目进行仲裁录像需求调研和确认,竞赛部负责提供所有摄录像设备的操作人员(志愿者或教练等)。在接受培训后,操作人员在亚运会比赛期间直接操控摄录像设备。
信息技术部负责项目沟通协调、经费保证、现场施工和电气应用等方面的技术支持与保障工作。
系统服务商负责提供所有摄录像设备,负责设备的现场安装、布线和调试,负责设备操作人员的技术培训,以及现场技术支持和服务保障工作。必要时协助操作人员完成仲裁录像的播放和现场光盘制作任务。其工作团队由一个项目领导组(由单位领导和项目经理组成)和若干个竞赛项目小组(简称项目小组)构成。每个项目小组在项目领导组的安排下,全权负责本场馆仲裁录像系统的运行维护工作。
2.4 中央成绩系统(CRS)
2.4.1 CRS在运动会信息系统中的地位与作用
现代运动会作为一项大型综合赛事,已经不再是简单的报名、检录、比赛这样一个流程。赛前的报名报项工作可能会持续很长一段时间,现场的检录信息确认要求准确高效,比赛结果也不再只展示给场馆观众,而是要实时转发给各新闻媒体和不同的网络终端。与此同时,比赛项目多、场馆数量多且覆盖面广使得比赛相关的信息传输与交换量大大增加。事实上,如此海量的信息与大量的数据交换任务如果依靠现场成绩系统来分散处理是无法完成的,也是无法完成信息分发任务的。因此,中央成绩系统(Central Repository System,也称Central Result System,CRS)顺理成章地诞生了。
顾名思义,中央成绩系统统计汇总了与比赛相关的各类信息,特别是比赛最重要的几部分信息:运动员和官员信息,竞赛项目、竞赛赛程和竞赛结果。赛前通过与赛事管理系统(GMS)的注册制证系统(ACR)和竞赛报名系统(SES)连接,获取所有运动员、官员的身份信息和参赛信息,并且通过赛程表的形式录入保存详细的竞赛赛程;赛时汇集所有比赛的成绩信息并进行一定的分析综合处理,将处理结果发送给定制信息的系统。此外,其他系统也可以通过对中央成绩系统的接口进行查询获取想要的数据。
因此,如果说前述的现场成绩系统(VRS)直接与竞赛相连,获取竞赛成绩的第一手资料,后面将要介绍的信息系统如综合信息服务系统(INFO2010)、评论员信息系统(CIS)和成绩打印分发系统(RPDS)等就是面向竞赛与媒体提供信息服务的,而中央成绩系统则是位于两者之间的信息交换与服务的支撑系统。
从业务逻辑上看,中央成绩系统的作用除了存储比赛信息,它更像集成了路由功能的三层交换机,底层的现场成绩系统将比赛相关信息传送给中央成绩系统,中央成绩系统根据事先的路由设定,部分信息直接转发,部分信息则进行综合分析处理后再转发。
2.4.2 CRS功能与系统结构
CRS的功能是:接收处理并存储与比赛相关的信息,将其转发给需要的系统,或者供其他系统查询。实际上,CRS实现这一基本功能可以划分为赛前和赛时两个阶段,具体如图2.12所示。
1.赛前
①CRS需要与运动会管理系统(GMS)的ACR和SES模块连接,获取运动员和官员的报名报项信息。
②CRS批量录入团队按照组委会竞赛部门下发的总体赛程规划编制好的具体赛程。
③比赛开始前,CRS发起执行初始化信息工作,将运动员、官员和赛程信息下发给各个场馆。
2.赛时
①接收并同步场馆和中央系统存储的运动员、官员信息和比赛赛程系统,并将其转发给RPDS系统和IIS系统。
图2.12 CRS的功能及接口
②接收场馆比赛产生的各奖牌信息,分析汇总后传递给CIS系统,场馆奖牌信息同时被直接转发给IIS系统。
③通过与气象局系统的接口获取场馆天气实况与预报信息,提供给INFO2010和CIS系统。
为实现以上功能,CRS系统架构设计如下。
CRS内部围绕数据库系统构建了四大模块:数据输入、输出与处理(DIO/DSP)、赛程追踪系统(STS)、INFO日历系统(ICS)和XML消息生成器(XMG),如图2.13所示。
图2.13 CRS系统结构
①DIO/DSP比较好理解,基本上任何一个系统都有。只不过CRS的数据处理部分DSP是按照自己的业务逻辑来实现的。
②STS系统的主要功能就是监控显示所有经过DIO/DSP模块的消息,给中控人员和场馆成绩团队提供一个监视比赛信息正确与否的界面,这有利于快速发现和定位错误。
③ICS系统维护了所有项目的比赛赛程和所有的非竞赛日程,例如,训练日程和新闻发布会日程。通过它,我们可以灵活地根据实际情况修改某个竞赛或者非竞赛事项的日程和状态。
④XMG给CRS提供向外发布信息的功能。场馆信息初始化需要的运动员、官员信息,比赛产生的奖牌综合信息,场馆天气信息都是由XMG整合生成的,以XML的形式生成统一的数据格式有利于接收系统进行处理。
2.5 注册制证系统(ACR)
2.5.1 ACR功能与作用
注册制证系统及其业务流程设定的主要目标是为参与亚运会以及亚残运会的所有人员提供注册、认证、审查、授权、制证、变更等服务,以及为实现这些服务所需的信息共享存取、信息发布和报表统计的功能。其中主要包括:
①识别所有参加亚运会以及亚残运会(包括组织和个人)的注册人员,确保只有符合资格的人员才可以参与;
②根据合格的注册人员资格为他们赋予相关通行权限;
③为每一个注册人员制作身份注册卡,利用证件可以识别注册人员和其被赋予的相关通行权限。
2.5.2 在线注册系统(ECR)及客户群
本次亚运会为参会人员提供在线注册服务,主要包括亚奥理事会大家庭、各国家和地区代表团、注册媒体、志愿者等。ECR是为用户提供网络注册服务而设计的,在系统业务管理流程上主要分为两种操作模式。
①用户根据所分配的用户账号、密码登录系统,不同类别的用户登录到系统中可以看到对应的注册申请表。用户可以选择在线填写PDF注册申请表后将数据提交到后台数据库后存储并打印;
②用户可将PDF注册申请表下载保存在本地计算机存储设备,然后填写PDF注册申请表中的信息,之后保存打印。
打印注册申请表之后,用户可以选择上传PDF注册申请表及电子照片到组委会文件服务器。电子照片的上传格式应为“英文姓_英文名_序列号”。
2.5.3 证件制作与激活
根据业务的特殊性,本次亚运会注册制证与验证激活工作由三个系统完成。
注册系统(ACR)负责亚运会的相关注册工作,包括注册人员数据(包括照片)的录入和导入、与背景审查系统的接口、与签证审查系统的接口、注册人员的权限分配、注册人员身份注册卡管理等。
制证系统(BDG)负责亚运会的制证相关工作,包括注册人员身份注册卡的制作、其他相关注册卡的制作、其他相关注册卡的管理等;
激活验证系统(BVS)负责亚运会身份注册卡的激活,以及进入场馆的验证相关工作。
三个系统根据事先约定好的接口协议,进行注册信息、注册状态、制证状态、变更信息的共享,其数据流程图如图2.14所示。
图2.14 注册制证与验证激活关联系统数据流程图
2.5.4 数据完整性、准确性保证
保证注册数据的完整和准确是成功举办亚运会的基础,主要从以下几个方面把握。
(1)人员注册信息的收集和整理
首先,在设计注册申请表的环节要注意如何使设计出的整套注册申请表涵盖所有需要服务的注册对象;以及注册表中所收集的各种信息可以满足后期数据处理的需要,如注册申请表的基础信息部分所收集的信息应该符合随后背景审查的需求。
其次,对各个NOC(NPC)提交的含有信息的注册申请表进行分类整理,需要有专门小组负责和NOC(NPC)进行沟通,以确保收集到的信息是准确可靠的。
最后,需要对信息数据进行核对,包括对注册人员有效证件上面相关信息的核对,照片的核对和处理等。
(2)注册人员信息审查的准确性
注册人员数据和信息需要经过国家相关部门的审核和检查。作为赛事组织委员会需要和国家相关部门积极沟通,确定审查的流程、需要的审查项目、审查时间周期等。如果需要做系统对接,更需要进行系统之间的测试和模拟运行等,以确保注册人员的数据有效准确地经过相关审查。
(3)注册人员通行权限的制定(权限矩阵)以及赋予不同注册类别相关通行权限的准确性
权限矩阵的设计和通过权限矩阵赋予相关类别注册人员注册通行权限,是整个注册制证中十分重要的环节,这项工作需要:提前准备越充分越好,权限制定得越细致越好,矩阵涵盖越多注册类别越好。这样可以节省大量时间,提高效率。
(4)各个注册制证子系统信息的同步和共享
注册制证由于涉及范围广,涉及业务部门和国家机关多,服务对象人数多,将会使用多个子系统进行整个流程的管理和支持,因此,确保各个子系统之间的信息交互的准确性是十分重要的。各个子系统的接口都要做详细的设计的规划,充分的测试和模拟。在业务流程上也要紧密配合才可以实现其信息的完全性和准确性。
注册系统有力地支撑了亚运安保和竞赛报名工作。亚运期间注册记录了包括运动员、教练员、工作人员(包括志愿者和合同商),赞助商及安保人员在内的超过24万人的信息,打印并激活了20万张证件。亚残运会期间注册了超过11万人的信息,打印并激活了超过11万张证件。
2.6 竞赛报名系统(SES)
2.6.1 竞赛报名需求
1.系统定制,数据初始化及NOC在线报名
首先,竞赛报名中心的工作人员通过模拟NOC报名的方式,按照不同的体育项目、竞赛规则,对每一个体育项目的报名界面、操作流程进行审查,对于不符合用户要求的部分加以修改和优化,这也是对系统功能的测试和熟悉过程。通过这个过程,系统用户界面、操作方面的需求得到最终确认。
其次,是对系统进行数据初始化。根据报名人数、报名规则、竞赛规则对每一个体育项目进行基础数据的设置和调试。数据初始化包括体育项目代码的初始化(主要目的是确保报名数据能够以正确的代码传给成绩系统),每个项目报名数据规则的初始化(每个NOC的报名人数、参加的运动员需提供哪些项目相关的数据等)。初始化之后,要对每个项目进行报名模拟测试和检查,确保初始化的数据准确性,同时还要对NOC账号权限进行测试,确保每个NOC都能且只能对自己所属的运动员进行报名操作。
系统初始化以后,所有SES的报表也最终确认并经过测试。这些报表包括了NOC报名信息的报表;按NOC、体育项目、性别、姓名等顺序生成的统计报表等。
NOC用户上线以前,系统还要保证运动员的基础数据已经存在。这是通过注册系统和竞赛报名系统的内部接口来实现的。所有在ACR中符合条件的运动员数据,都会实时传送给SES,这一过程中负责竞赛报名的工作人员会根据各NOC报名表格对SES中的运动员数据进行校对,如有出入需要与注册中心联系解决。
系统上线以后,各NOC会用自己的专有账号登录系统,在各个体育项目中直接进行报名。系统要确保24小时在线,发现的任何填报以及报表问题应能得到及时解决。NOC报名结束以后,用户可以在系统中下载PDF表格,包含所有的报名数据。这一表格在签字确认后会交给竞赛报名中心进行汇总。
2.报名截止,信息汇总、整理,生成报表
在报名截止以后,竞赛报名中心会对每一个NOC的报名数据进行汇总、核对,生成各种报表。因网络条件或其他原因不能通过在线报名方式进行报名的NOC,竞赛报名中心会根据他们提交的报名表格将数据录入系统。这一过程一直持续到了代表团注册会议(DRM)。这一阶段的需求主要是对SES生成的各种报表提供技术支持服务,包括更正一些以前由于数据不全无法通过测试发现的问题,以及根据用户需要对个别表格的格式进行调整。
3.代表团注册会议(DRM)确认最终参赛名单
大约在运动会开始前半月左右,各NOC陆续抵达广州,代表团注册会议也陆续召开。代表团注册会议上,注册中心和竞赛报名中心的负责人将把系统生成的表格提交给NOC代表,对该国参赛运动员的基本注册信息和竞赛报名信息进行最终审核,并且签字确认。
这一阶段,SES中每个运动员的参赛信息将得到最终确认,不会参赛的运动员的信息将通过SES与ACR的接口传回注册系统,以方便注册系统对最终身份注册卡的激活过程进行控制;同时确认参赛运动员的信息也会通过SES与成绩系统的接口传给成绩系统,再传给各竞赛场馆的VRS。
2.6.2 在线报名
本届亚运会首次实现了向各个国家(地区)奥委会(NOC’s)提供通过互联网在线报名的解决方案,是历届亚运会竞赛报名的一个突破。AGIS合同商根据组委会竞赛部的业务需求,在为北京奥运提供的在线报名系统功能基础上,结合亚组委的实际需要,经过较长时间的磨合,成功地设计开发了亚运会在线报名系统,图2.15所示为在线报名系统的操作界面。
图2.15 亚运会在线报名系统界面
在线竞赛报名系统建立在第16届亚运会组委会的官方网站上,系统为各NOC分配相应权限的用户账号,并事先从ACR导出各NOC的注册信息。各NOC可登录在线报名系统进行个人、团体,以及马匹的报名和报名数据的维护。
亚运会竞赛报名系统共为9699名运动员填报了13954个竞赛小项。亚残运会竞赛报名系统共为2701名运动员在线填报了4127个竞赛小项,这一高效便捷的服务赢得了各国(地区)奥委会和残奥委会的高度评价,也为今后的亚运会和亚残运会的赛事组织树立了一个新的标杆。
2.6.3 竞赛报名与赛程编排
第16届亚运会的竞赛报名过程分三个步骤进行:
第一步是报参赛项目(第一次报名),各国家(地区)奥委会预报参加亚运会的项目。
第二步是报参赛人数(第二次报名),各国家(地区)奥委会按预定参赛的项目和小项预报参赛人数。
第三步是报参赛运动员姓名(第三次报名),参赛运动员报名(填报姓名)确认,各国家(地区)奥委会必须提交所有参赛运动员的竞赛报名表。
经过竞赛报名的第三次报名后,进入亚运会的正式报名阶段。根据现行亚奥理事会章程第62条规定,参加亚运会比赛的运动员必须填写报名表才能参加亚运会比赛,具备参赛资格并准备参赛的运动员和运动队都必须填写竞赛报名表并由本人签字,各国家(地区)奥委会及各国家(地区)单项体育联合会在表格上签字盖章,以作为参加广州2010年亚运会的最终合法文件。
2.6.4 数据完整性、准确性保证
作为运动会管理系统的关键子系统,SES系统中的数据完整性和准确性都是非常重要的。
1.运动员数据
SES中的运动员数据是从ACR中通过系统之间的内部接口传过来的,其准确性可以得到保证;另外,竞赛报名中心的用户会根据人数报名表以及具体报名表对各个NOC的运动员名单进行审核,对缺失和错误的信息及时进行反馈和调整。
2.体育项目的基础数据
根据竞赛部发布的竞赛项目列表,信息技术部制定了一套完整的运动会公共代码。这套公共代码同时发布给所有参与运动会信息系统的合作伙伴。公共代码确保了信息能够准确无误地在不同系统之间传输。竞赛报名系统中的数据传输给成绩系统时,由于共享了体育项目的基础代码,报名数据的准确性和完整性得到了保证。
3.报名数据的完整性、准确性校对
在设计SES系统时,系统提供了对用户提交的表单数据的校验功能。通过校验功能,数据的格式、长度、逻辑性都能够得到确保。
2.7 电视图形(TVG)
2.7.1 基本概念
电视图形(TVG,TV Graphics)是亚运会信息系统的重要组成部分,电视图形为运动会电视转播服务提供了关键的赛事信息,同时也是赛事信息实时发布的重要手段之一,是对媒体和观众提供的一项重要服务。TVG通过官方电视转播平台将赛事信息及时、准确地传递到世界各地,对于运动会的普及和推广意义重大。由于电视转播的影响力十分巨大,所以从某种意义上讲,TVG的质量高低很大程度上反映了亚运会信息系统建设的水平,甚至会影响外界对整个运动会筹办的总体评价。
TVG通常包括了图形模板设计、数据源获取、数据整合及图像生成。整个系统由一系列专业软件和硬件构成。
TVG通过VRS获得比赛的实时数据(如比赛日程、队员名单、比赛实时比分等),通过专业的字幕机设备将数据合成到对应的图像模板上(该图像模板外观设计由亚奥理事会提供),然后TVG将经过数据合成的图像发送至亚运会主播机构GAB工作端进行下一步的操作。
电视图形系统还可以提供一些虚拟和3D的特殊图形效果,使得赛事信息可以更加直观、生动地展现在电视屏幕上。
2.7.2 运动会元素与标志
运动会元素与标志包括旗帜、字体、奖牌和比赛项目象形图。
(1)旗帜
旗帜用于识别每个国家的运动员、教练、裁判等。
为了在各种不同情况下的显示需要,亚洲45个国家(地区)的国旗(会旗)被制作成三种尺寸:小号、中号和大号(有/无NOC标志)。而其余的169个非亚洲国家的国旗,则通常制作成两种尺寸:小号和有NOC标志的中号,如图2.16所示。
(2)字体
挑选电视屏幕上显示的字体时会考虑所占空间和易读性。字体的可辨认性在电视上与在其他载体上完全不同,因此需要考虑字体闪烁和字距调整的问题。电视图形所用的字体如图2.17所示。
图2.16 电视图形所用的旗帜
图2.17 电视图形所用的字体
(3)奖牌
奖牌图形是赛事标志的重要支持。与颁奖仪式相关的模板是电视内容的一部分,在转播过程中会被突出强调,通常会考虑制作两种型号的奖牌图形及金银铜牌相结合的图形。
(4)比赛象形图
比赛象形图包括两种:比赛标志和比赛专用象形图。
比赛标志用于标明每个比赛分项,是运动会的一种识别元素,因此需要由组委会提供。一般来说,所设计的比赛标志主要支持打印类型,而不支持电视显示。在这种情况下,可以通过调整其大小与外观以应用于电视显示。
比赛专用象形图是用于展示比赛信息和比赛类型的图形,如具有美感的图形、红色模块等。
电视图形所用的奖牌和比赛象形图如图2.18所示。
图2.18 电视图形所用的奖牌与比赛象形图
2.7.3 电视图形类别
从运动会元素与标志的视觉效果上看,电视图形可进行如下分类:
■ 2维电视图形
■ 2.5维电视图形
■ 3维电视图形
■ 透明/不透明的电视图形
■ 虚拟电视图形
(1)2维电视图形(2D TVG)
2维电视图形是目前大部分电视节目所使用的图形标准。
用于生成2维屏幕的图形(文本、图片、单元动画、计时表等)是由自身带有颜色的2维点阵和像素阵组成的。一个2维图形系统通过在2维屏幕空间中定位2维物体来生成它的输出图像。此外,如果2维系统有动态效果则表示它可以独立地在X和Y方向逐帧地移动客体。
(2)2.5维电视图形(2.5D TVG)
跟2维图形系统一样,2.5维图形系统也利用2维物体,但其输出的图像和在3维空间中用摄像机捕捉的2维物体图像相似。2.5维图形系统不考虑3维空间中的光线问题。
基本上,在2.5维系统中可以看到2维物体的透视效果。如果系统支持动态效果,那么当2维物体移动时,2.5维系统会生成不同的视觉效果。
(3)3维电视图形(3D TVG)
3维系统处理的基本对象是物体形状及其表面属性(即其怎样反光)的数学模型。
3维系统的输出图像跟在3维空间场景中捕捉的3维物体的图形相似。像真实世界一样,场景中可以有不同来源的光照。这说明在那种场景中,如果旋转3维物体,则可看到其背面;如果调整场景光线,则会影响物体表面的光泽及其反光效果。图2.19是公路自行车项目使用的3D电视图形。
图2.19 公路自行车项目使用的3D电视图形
(4)虚拟电视图形(VTVG,Virtual TVG)
体育竞赛直播(转播)节目中,我们经常看到的田径冲刺或测距的画面、游泳赛道表现运动员国家旗帜和姓名的画面、羽毛球场地比分、足球出场名单及位置画面等,都是虚拟电视图形的例子,游泳赛道的VTVG如图2.20所示。
图2.20 游泳赛道的VTVG
一套虚拟电视图形系统由以下部分构成:
①一个真实的场景和一架真实的摄像机;
②一个图形场景,即真实场景的数学模型;
③一个与真实摄像机功能相同的图形摄像机。它在图形场景中的位置及移动路线与真实摄像机在真实场景中的位置及移动路线一致,光照条件也跟真实场景中一样。这种特点需要真实摄像机能够被感应并将真实摄像机的动向通知到图形摄像机;
④当真实摄像图形产生一种特定颜色时,会有一个色度键允许插入图形。这样会产生更多的最终画面。例如,足球运动员似乎在虚拟图形中跑动,那是因为当真实摄像图形在那一点呈现绿色时,就插入了虚拟图形。
2.7.4 TVG模板设计
一般而言,电视图形的制作有三个主要方面,电视图形的模板如图2.21所示。
(1)静态部分
指模板中固定不变的部分,如背景、标志、象形图、旗帜等。这些元素都存储在视频字符生成器(VCG)中,通常在整个运动会期间都是不变的,但也有可能在赛前最后一分钟甚至是赛时发生改变,如旗帜。因此,应考虑采用自动分配机制。
(2)动态部分
指模板中变的部分,是动态插入每个模板中的数据和图形。内容是文本(如运动员的名字、场馆名称等)、数字(如分数、时间)及基础图像(如旗帜、奖牌等),还有统计数据等即时产生的信息。文本和数据是通过一个实时接口从VRS得到的。
图2.21 电视图形的模板
(3)完整图形/动画
电视播放的最终图形和动画效果是结合静态部分和动态部分所创造出来的。动画可以包含整个模板、一些旗帜和数据。
表2.6给出了不同比赛内容的一般分布,但不同比赛对比赛内容都有具体的要求。电视图形模版设计者会提供基本比赛内容的列表,最终需要与运动会信息系统供应商和主播机构供应商达成一致。
表2.6 电视图形显示的内容
2.7.5 电视转播与字幕机
TVG系统结构图如图2.22所示。
图中的TVG主机上安装有TVG系统软件,每台TVG主机都有AGILE硬件处理平台同其连接,AGILE硬件处理平台是一个图像生成系统,同时AGILE硬件处理平台可以连接电视机用来监测生成的图像,图中连接AGILE的两台电视机其中一台显示VRS数据映射至图像模板后的数据合成预览图像,另外一台显示输出至GAB设备的输出图像。
在比赛过程中,TVG操作员在得到GAB人员的指令后(如GAB人员要求显示某运动员个人信息),在系统中进行相应操作,然后在其中一台电视机上显示预览图像,该图像也传输至GAB人员的电视机上。当GAB人员确定图像信息正确后,TVG操作员再进行相应操作,将图像输出至GAB的电视信号混合器,此时在另外一台连接到AGILE的电视机上显示输出图像。
图2.22 TVG系统结构图
右边部分的设备是GAB提供的电视信号混合器,其主要作用是接收来自摄像机的原始视频和AGILE处理的数据图像,并将视频和图像进行整合。
根据GAB对于电视转播信号的规划,为亚运会提供的AGILE字幕机设备共有两种类型:标清字幕机和高清字幕机。
2.7.6 字幕机功能界面
对于字幕机的控制主要是通过部署在TVG控制终端上的软件来完成的。字幕操作人员可以使用控制软件对字幕机所生成的图像内容进行控制。依照不同的运动项目,TVG控制软件的系统界面各不相同,下面以空手道(Karate)为例介绍TVG系统的操作界面,如图2.23所示。
整个控制软件的界面主要分成以下三个区域。
图2.23 空手道TVG系统操作界面
区域A:此区域显示可供TVG操作员选择的信息类型,如比赛进程、出场队员名单等。此图供选择的有正在进行的比赛和在垫子1上进行的比赛两个信息类型。
区域B:当TVG操作员在区域A中选择信息类型后,在此区域内显示可供操作员进一步选择的具体的信息名。如操作员在区域A中选择在垫子1上进行的比赛,区域B中会自动列出Session KR01中在垫子1上进行的比赛场次名称。
区域C:当操作员选择区域B中的一个信息名后,区域C显示该信息名下包含的具体信息。如操作员选择区域B中“Mat 1 Match 86 Men's Kumite -60Kg Prelim”信息名后,区域C中会自动显示该信息名下所包含的信息。同时该信息通过AGILE硬件平台生成相应的电视画面,在电视监视器上会显示出此时生成的画面。
2.7.7 广州亚运会TVG的运行
TVG系统通过字幕机实时生成动态电视字符和图形,为赛事转播提供了有力的支撑,TVG的主要工作任务如下:
①在赛前为GAB的字幕操作人员进行TVG系统操作培训;
②在赛前完成字幕机在GAB所提供的电视转播车OB-VAN中的部署,以及与GAB之间的联调;
③按照OCA提供的TVG模板为55个竞赛项目提供电视图形信息(50个直播项目和5个录播项目);
④为部分项目提供虚拟和3D电视图形效果;
⑤为部分项目提供电视画面中的实时记分板信息(Crunch Scoreboard);
⑥为开、闭幕式提供电视字幕服务;
⑦提供国际广播中心(IBC)的TVG备份运行方案;
⑧提供生成TVG所需的字幕机设备(AGILE)及部分BNC线缆。
广州亚运会期间,TVG系统为全部42个大项提供了电视图形图像系统,为其中2个大项提供了虚拟电视图形图像系统,为其中5个大项(公路自行车、铁人三项、山地自行车、马拉松和皮划艇激流回旋)提供了3D电视图形图像系统。其中3D电视图形图像系统是一个新的突破,多哈亚运会没有该项服务。为满足这42个大项的转播,TVG系统一共提供了68路电视图形图像信号,其中46路为高清信号,而多哈亚运会提供了55路电视图形图像信号,其中13路为高清信号。本届亚运会转播信号全面赶超多哈亚运会,达到了国际先进水平。