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当本届国际足联世界杯（下称世界杯）主题曲《LiveItUp》（放飞自我）响彻整个莫斯科卢日尼基体育场时，全世界都被这4年一届的体育盛会感染了。2018年6月14日，为期32天的第21届世界杯在俄罗斯拉开帷幕。
为了让本届世界杯更具特色和观赏性，让更多观众领略一个不一样的世界杯，举办方别出心裁，特别在比赛中增加了诸多高科技元素，如NFC智能芯片足球、VAR助理裁判系统、360度VR和HDR转播技术、专用球衣和球鞋等，这些黑科技的加入，将为全球观众带来一场无与伦比的视觉盛宴。世界杯已经开启，就让我们一同探秘，从专利最为密集的领域一窥世界杯蕴含的高科技成果。
NFC芯片：人机互动添乐趣
为了让本届世界杯和以往比赛有所不同，大赛举办方在足球创新上下足了功夫。日前，世界杯举办方公布了2018年国际足联俄罗斯世界杯官方比赛用球。据了解，此次世界杯所用足球来源于最早的“电视之星18”（Telstar18），是一款采用了全新拼块设计的足球，同时，本次世界杯创新性地在比赛用球中加入了嵌入式NFC芯片，这相当于给比赛中的每颗足球增加了身份证，观众只需在手机上下载一个与比赛相关的App，即可查看足球的专属信息及在比赛中的运行轨迹、运行弧度、球员的踢球力度和射门技巧等，从而增加观众参与比赛的互动乐趣。
NFC又称近场通信技术，由非接触式视频识别及互联互通技术整合而来，即在芯片上安装感应式读卡器、感应式卡片和点对点功能后，于短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。“NFC属于通信领域技术，它是通过嵌在芯片上的感应式读卡器、感应式卡片等，将比赛中采集到的相关数据传导至后台服务器，再由后台服务器传输给与其相连接的用户手机App，从而完成人机互动。”北京集慧智佳知识产权管理咨询股份有限公司咨询师李可介绍，NFC并非一项新技术，但在世界杯比赛中使用尚属首次。未来，该技术将广泛用于移动通信领域，为手机支付、信息下载等提供有效方案。
为了进一步了解NFC芯片足球的专利布局情况，国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心审查员欧冠男通过进行全球专利文献检索后发现，截至目前，NFC芯片领域的全球专利申请量为9734件，其中中国专利申请5188件，核心技术包括数据采集、通信支付等。李可通过专利检索后发现，截至目前，NFC应用于足球领域的专利申请约为300余件，美国在该领域的专利申请最多，占全球专利申请总量的48%以上，中国仅占10%。美国的专利申请主体主要为FITBIT、谷歌、英特尔等，中国的申请主体为中兴通讯等。
360度VR和HDR：画面质感更逼真
有消息指出，本届世界杯将全程使用360度VR和HDR技术，不仅让观众有身临其境的现场感，同时也让比赛转播呈现更多角度、高清晰度的画面感。
VR又称虚拟现实技术，其利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，为使用者提供关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟空间，让其有如身临其境般观察、感受三维空间内的事物。“VR参与体育赛事的转播并非首次，但过去VR参与的体育赛事转播仅停留在举重、拳击、乒乓球等小场馆项目中，并不能满足足球等大型体育赛事转播要求。经过近两年的发展，VR技术不仅可以满足足球等赛事转播要求，同时在画面清晰度和稳定性上也有所提高，还大大减少了人们使用手机观看比赛时所耗费的流量。”从事视频转播技术的相关工程师告诉记者，VR转播与过去传统转播的不同点在于：从技术上来说，VR具有画面拼接流程，因此对画质的要求比传统视频技术更高；从播放内容上看，VR技术给予观众的现场感更好，解决了传统转播条件下导播操控画面转播、观众观看比赛相对被动的问题。该工程师表示，通过VR技术360度的画面呈现，全球观众只需佩戴VR设备，就可在家中体会亲临比赛现场的感受。
除了VR技术外，此次世界杯全部比赛视频都将采用超高清的HDR技术进行视频录制，从而使转播画面更加清晰。HDR技术又称高动态光照渲染技术，能真实反映现实场景，使3D画面更逼真。HDR技术是一种色彩处理技术，通过HDR技术处理过的视频，颜色更加明亮纯粹，画面更加生动真实，即使光线较暗，视频画面仍清晰可见。HDR技术可对不同光感条件下拍摄的众多比赛场景图像进行合成，如将清晰的太阳直射部分图像与清晰的阴影部分的图像进行分析合成，并从两图中自动裁出一张图像，进行视频录制，进而给观众带来超清晰的视觉享受。
欧冠男通过检索发现，截至目前，全球关于HDR技术的专利申请共2360件，中国在该领域提交的专利申请为674件，核心技术主要集中在图像识别、合成算法、边缘处理策略等方面，主要申请人为佳能、杜比实验室、索尼等公司。
VAR助理裁判：防止误判再重演
除了使用上述技术外，本次世界杯的另一大亮点，就是在足球比赛中首次加入了VAR视频助理裁判技术。据了解，在此次世界杯使用该技术，是为了保证比赛更加公平公正，防止误判现象发生。
VAR视频助理裁判技术与上述NFC芯片技术互为关联，它是包括视频助理裁判员和配套装配、流程、规范等在内的一整套辅助判罚系统，旨在通过高科技的力量实现精准判罚。“该技术与门线技术、电子表现跟踪系统一样，都是利用科技元素追求比赛公平公正的手段。VAR技术相当于一个三维录像回放中心，普通的视频回放是通过拍摄录像的形式进行回放，在画面清晰度和特写镜头上有所欠缺，而VAR技术就是通过把三维景物影像化，在计算机中近距离实时还原球线模型，从而判断队员是否犯规。”李可告诉记者，以往在足球比赛中，不允许反复回看录像，因为该行为容易影响比赛的连续性，而VAR技术的出现，使得裁判只需佩戴一个耳麦，就可以及时快速获取比赛中是否需要判罚的反馈。目前，VAR助理裁判技术已广泛用于网球等其他体育赛事中。
据介绍，截至目前，VAR技术的全球专利申请量为2007件，其中，中国专利申请为198件，核心技术集中在三维重建、虚拟视点合成等方面。全球涉及足球比赛领域VAR技术的专利申请约400件，美国排名第一，日本、德国、中国位列其后，国外在该领域的申请主体有谷歌、索尼等，国内的申请主体主要为北京航空航天大学、西安交通大学等。
在本届世界杯中，全球32支参赛球队的运动员穿着的运动服和运动鞋也融入了多件专利。如在运动衣上加入减弱冲击力、束缚肌肉、加强运动员防护的高科技材质，从而提高赛场跑步的效率。同时，通过在球衣中加入NFC芯片，能够准确定位运动员的跑动节奏和方向。此外，在球鞋中，通过设置特定的鞋钉形状，为比赛中球员高速控球、防止脚面施压过重提供助力。这些高科技成果的注入，将带领运动员和全球观众畅玩世界杯，为比赛增添了一抹亮丽色彩。（本报记者李俊霖）
（编辑：石焱）
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