費正偉，趙傳杰，劉穎華

1.Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China.

1 前言

傳統(tǒng)的多媒體技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)是科研人員根據(jù)錄像等資料，人工進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析并且記錄下來，隨著計算機技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來獲取數(shù)據(jù)成為可能。為了對這些數(shù)據(jù)進行計算機系統(tǒng)采集，我們首先要研究這些數(shù)據(jù)的表示方法，目前擊劍項目技、戰(zhàn)術(shù)多媒體信息的表示只是某個單一技、戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，信息的獲取還僅僅停留在單一技、戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)的人工采集和統(tǒng)計，并且各個指標(biāo)之間是相互獨立的、不連續(xù)的，難以進行綜合分析；還沒有一套完整的、科學(xué)的技、戰(zhàn)術(shù)多媒體交互式數(shù)據(jù)表示方法及科學(xué)的、準確、簡便的知識獲取方法，這些問題嚴重制約了擊劍項目技、戰(zhàn)術(shù)分析及研究。

本文根據(jù)擊劍項目的技、戰(zhàn)術(shù)特點，在計算機技術(shù)、人工智能理論基礎(chǔ)上，研究開發(fā)了擊劍技、戰(zhàn)術(shù)多媒體交互式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)設(shè)計思想

擊劍技、戰(zhàn)術(shù)多媒體信息結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括文字信息、視頻信息、數(shù)字編碼和解碼信息等多種數(shù)據(jù)類型，各種信息類型具有一定的相關(guān)性，并且通過一定的方式組合在一起，如視頻信息與技、戰(zhàn)術(shù)編碼信息就具有相關(guān)性，某個視頻文件中可以包含多種技、戰(zhàn)術(shù)信息，通過編碼進行關(guān)聯(lián)。視頻信息還具有動態(tài)性，是隨著時間的變化而變化的。通過對擊劍技、戰(zhàn)術(shù)多媒體信息及傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法的研究，我們設(shè)計了交互式智能化的采集技術(shù)。

2.1 依據(jù)擊劍比賽的特點，記錄每一分的技、戰(zhàn)術(shù)屬性

根據(jù)擊劍不同劍種的規(guī)則與交鋒特點，在系統(tǒng)的設(shè)計過程中，只記錄擊劍比賽過程中每一分得、失的最后一個比賽行為的技、戰(zhàn)術(shù)屬性。其宗旨是技、戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)最終能夠反映出各劍種技、戰(zhàn)術(shù)運用的特征及教練員的需求。通過有效部位的得失分來反映技術(shù)動作攻擊的點與面的成功與失敗，并運用成功率與使用率的比例來評價某一技術(shù)運用的貢獻率。通過對運動員的技、戰(zhàn)術(shù)進行診斷與分析，探討高水平擊劍比賽的制勝模式。

2.2 根據(jù)高水平擊劍比賽分析的要求，建立技、戰(zhàn)術(shù)觀察指標(biāo)體系

擊劍技、戰(zhàn)術(shù)分析觀察指標(biāo)主要分為技術(shù)性指標(biāo)和身體部位指標(biāo)。技術(shù)性指標(biāo)主要為：1）進攻技術(shù)；2）防守技術(shù)；3）反攻技術(shù)，在不同劍種相對應(yīng)細分技術(shù)指標(biāo)依據(jù)劍種特點會出現(xiàn)不同。身體部位的指標(biāo)是根據(jù)不同劍種的有效部位而建立：1）佩劍（頭部、軀干內(nèi)側(cè)、軀干外側(cè)、前臂）；2）花劍（軀干、腰部、肩部、背部）；3）重劍（軀干、頭部、上肢、下肢、手、腳）。

2.3 根據(jù)軟件工程方法對擊劍技、戰(zhàn)術(shù)多媒體數(shù)據(jù)進行了E－R模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括以下實體：視頻控制信息、視頻播放信息、比賽狀態(tài)信息、比賽場地信息、比賽雙方技術(shù)信息、得失分部位信息、比賽結(jié)果信息、錄入控制信息。運用E－R模型圖對數(shù)據(jù)進行關(guān)系模式轉(zhuǎn)化以確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

該系統(tǒng)開發(fā)是在多次征求國家隊教練員意見的基礎(chǔ)上，由擊劍專業(yè)和運動訓(xùn)練專家設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最后由計算機專業(yè)編程人員用VC實現(xiàn)，并經(jīng)多次測試后完成。

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

擊劍技、戰(zhàn)術(shù)多媒體交互式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由運動員信息管理子模塊、隊伍信息管理子模塊、比賽信息管理子模塊、系統(tǒng)用戶信息管理子模塊、視頻管理子模塊、技戰(zhàn)術(shù)信息采集子模塊、數(shù)據(jù)查詢子模塊等組成，如圖1所示。

圖1 本研究系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Figure 1. System structure

系統(tǒng)主界面如圖2所示。

圖2 本研究系統(tǒng)主界面Figure 2. System main interface

3.1 運動員信息管理子模塊

運動員信息管理子模塊可以對擊劍運動員的基本信息進行管理，包括對運動員信息的添加、修改、刪除等，運動員基本信息包括：姓名、性別、慣用手、國籍、出生日期、身份證號碼、聯(lián)系電話等。每一位添加進運動員信息模塊的運動員都有獨立的ID，在進行視頻采集的時候，系統(tǒng)自動將同一位運動員的比賽視頻全部歸入運動員所屬的ID下，使得在后期技術(shù)查詢分析過程當(dāng)中，只要選擇這一位運動員的名字，就能夠?qū)⒃撨\動員的所有錄入比賽技術(shù)視頻查詢出來。

3.2 隊伍信息管理子模塊

隊伍信息管理子模塊是對各個擊劍隊信息進行管理。包括擊劍隊信息的添加、修改、刪除等，擊劍隊基本信息包括：隊伍名稱、運動員信息、主教練、助理教練等。在列出的隊伍信息中，可以直接查看比賽相關(guān)的隊伍信息。

3.3 比賽信息管理子模塊

比賽信息管理子模塊是對各種比賽信息進行管理，包括比賽信息的添加、修改、刪除等（圖3）。在添加比賽信息時，若比賽信息已經(jīng)存在，雙擊“退出”按鈕，返回系統(tǒng)控制界面。若該比賽信息不存在，則雙擊“增加”按鈕，進入添加比賽信息界面。

圖3 本研究比賽信息管理界面Figure 3. Competition information interface

3.4 技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)采集子模塊

技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)采集子模塊通過觀看擊劍比賽視頻，同步地對其中的技、戰(zhàn)術(shù)信息進行采集，將技、戰(zhàn)術(shù)信息及視頻信息存入數(shù)據(jù)庫，并進行關(guān)聯(lián)。技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)采集模塊主要由主界面上不同的按鍵來進入佩劍采集模塊、花劍采集模塊和重劍采集模塊。

3.4.1 系統(tǒng)研究及流程設(shè)計

根據(jù)擊劍技、戰(zhàn)術(shù)分析的需要，技、戰(zhàn)術(shù)信息采集最底層、最詳細的信息，擊劍項目比賽采用計分制，每一次得分，雙方選手都需要回到開始線重新進行比賽。所以，我們將擊劍比賽中每一次交鋒（有效得分）作為采集基本單元。采集數(shù)據(jù)包括交峰回合中的場地區(qū)域、運用技術(shù)、刺中部位、得失分，比分狀態(tài)等信息，再將每一個采集單元的所有相關(guān)技、戰(zhàn)術(shù)信息導(dǎo)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

3.4.2 數(shù)據(jù)庫

該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫是整個軟件系統(tǒng)的核心部分，它為擊劍技、戰(zhàn)術(shù)分析提供詳細的相關(guān)數(shù)據(jù)。擊劍技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容包括運動員基本信息、隊伍信息、比賽基本信息、技戰(zhàn)術(shù)信息、擊劍比賽技術(shù)指標(biāo)等，各個內(nèi)容之間獨立并存，但又相互關(guān)聯(lián)。使數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)能夠更好地體現(xiàn)擊劍技、戰(zhàn)術(shù)特征，用戶可以從不同角度和自身需求來進行分析查詢所需要的數(shù)據(jù)。

3.4.3 場地設(shè)計

擊劍場地的有效區(qū)域是一塊14m長，1.6～1.8m寬的金屬板，另外加上端線兩側(cè)各2m的緩沖區(qū)。我們根據(jù)擊劍比賽特點對比賽現(xiàn)場進行模擬，經(jīng)過深入研究和實踐，設(shè)計了擊劍比賽模擬場地。擊劍場地區(qū)域一共分為6個區(qū)域，雙方選手都有相對應(yīng)的場地區(qū)域，以選手“A”為例，從左至右分別為選手端線區(qū)域、中間區(qū)域、中端區(qū)域；對手中端區(qū)域、中間區(qū)域、端線區(qū)域（圖4）。

圖4 本研究擊劍技、戰(zhàn)術(shù)模擬場地Figure 4. Fencing tactics simulate site

3.4.4 采集流程設(shè)計

如圖5所示，用戶根據(jù)條件（比賽時間，比賽運動員信息等）從數(shù)據(jù)庫中查找到需要采集的比賽信息，用戶選定以后，進入技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)采集界面，系統(tǒng)將在指定的系統(tǒng)視頻目錄下查找比賽對應(yīng)的視頻，若存在，系統(tǒng)將自動開始播放該比賽的視頻文件。若不在指定目錄下，需用戶手動指定相應(yīng)的比賽視頻，系統(tǒng)將提示按照相應(yīng)的編碼規(guī)則將該比賽的視頻文件拷貝到系統(tǒng)指定的視頻位置。

3.4.5 數(shù)據(jù)采集界面及功能

用戶通過觀看擊劍比賽視頻，同步地對其中的技、戰(zhàn)術(shù)信息進行采集，將有關(guān)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，供統(tǒng)計分析模塊使用。擊劍技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)采集界面如圖6所示。采集界面大致可分為8個區(qū)域，分別是視頻播放區(qū)、視頻控制區(qū)、狀態(tài)信息區(qū)、場地區(qū)、雙方技術(shù)選擇區(qū)、部位選擇區(qū)、得分選擇區(qū)、錄入控制區(qū)?；旧献蟀?yún)^(qū)是提供信息的，而右半?yún)^(qū)是錄入信息的。

圖5 本研究技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)采集的流程圖Figure 5. Tackics data collection process system

3.4.5.1 視頻播放

播放系統(tǒng)具備打開，播放，暫停，停止，拖曳，設(shè)定播放開始位置，結(jié)束位置等基本播放功能。擊劍比賽中由于交鋒速度快，用戶在正常播放速度下，第一時間不能判斷交鋒信息，就可以分別設(shè)1／8，1／4，1／2，1（正常速度），2倍速度播放設(shè)置，視頻播放的單幀回退，可以保證視頻采集信息的準確性。對常用功能允許用戶自定義快捷鍵設(shè)置，同時允許用戶改變播放速度，單幀回退，從而方便用戶觀看比賽視頻。

3.4.5.2 設(shè)定視頻開始位置

該系統(tǒng)支持擊劍項目3個劍種的采集，由于3個劍種在交鋒時間存在差異，重劍交鋒過程較長，花劍次之，佩劍交鋒時間短的特點，我們設(shè)計了不同的播放位置設(shè)定方式。

在視頻播放的過程中，看到本劍開始位置時，按下“設(shè)定開始位置”按鈕（或按S鍵）。若按鈕上的文字是“播放”或者“設(shè)定結(jié)束位置”，請多按幾次，使文字變?yōu)椤霸O(shè)定開始位置”，然后調(diào)整視頻位置（通過拖拉播放進度條，或者快進，快退，單幀回退等按鈕調(diào)節(jié)），再按下按鈕。按下按鈕以后，按鈕上文字變?yōu)椤安シ拧?，并且視頻暫停播放。此時可以觀察是否視頻位置選擇正確。若需要調(diào)整，多按幾次此按鈕，使文字重新變?yōu)椤霸O(shè)定開始位置”，調(diào)整位置后再按下按鈕。確認正確后，可以再次按下按鈕（或按S鍵）使視頻繼續(xù)播放。

3.4.5.3 設(shè)定視頻結(jié)束位置

在視頻播放過程中，看到本劍的結(jié)束位置時，按下“設(shè)定結(jié)束位置”按鈕（或按S鍵）。（花劍和重劍是“暫?！卑粹o）若需要調(diào)整位置，可以直接在暫停的狀態(tài)進行調(diào)整。在本劍錄入完畢前，不會使視頻繼續(xù)播放。

不同的播放結(jié)束位置設(shè)定方式保證了3個劍種所采集的技術(shù)視頻能夠充分反應(yīng)交鋒技術(shù)信息，避免了2個不同交鋒過程在同1條視頻中出現(xiàn)。

3.4.5.4 視頻剪輯

視頻剪輯的業(yè)務(wù)流程，用戶通過觀察視頻中運動員的技、戰(zhàn)術(shù)，來把相應(yīng)視頻的時間點信息錄入數(shù)據(jù)庫，用于擊劍技、戰(zhàn)術(shù)研究和分析。同時，將每一劍的相應(yīng)視頻放在指定的系統(tǒng)視頻位置下。視頻剪輯主要是根據(jù)前面設(shè)定視頻位置，通過后臺視頻處理軟件程序，在原始技術(shù)視頻上根據(jù)設(shè)定的開始位置和結(jié)束位置剪輯下來，并根據(jù)用戶需要進行合并和處理。

3.4.5.5 選擇交峰場地位置

在擊劍技、戰(zhàn)術(shù)信息采集過程中，用戶通過直接觀看視頻，來確定雙方運動員在劍道上的位置，然后，在場地采集區(qū)域點擊相應(yīng)的場地區(qū)域，即完成對該交鋒回合的場地信息采集，并自動記錄到后臺數(shù)據(jù)庫。

如果在采集擊劍視頻過程中發(fā)現(xiàn)，視頻圖像中雙方運動員的位置與比賽信息里面設(shè)定的位置，出現(xiàn)位置不符合（A方和B方），我們就可以通過“交換場地”按鈕，將按垂直中軸翻轉(zhuǎn)方式交換場地區(qū)的按鈕位置。按鈕的邏輯對應(yīng)關(guān)系并沒有改變。意即，若交換前，從左至右按鈕編號為123456，則交換后從左至右變?yōu)?54321。再次交換又重新變回123456。故可以隨意在任何時候交換場地，只需注意選對了場地按鈕即可。

3.4.5.6 選擇相關(guān)技術(shù)和部位

在擊劍技術(shù)動作和部位信息采集是采集模塊的重要部分，該部分延續(xù)了之前的操作方式。首先查看視頻，然后根據(jù)雙方選手采用的不同技術(shù)動作及擊中和被擊中身體部位，在技術(shù)采集界面上直接點擊A方和B方選擇使用的技術(shù)，以及雙方刺中的部位。若有一方?jīng)]有刺中，選擇其本來欲刺中的部位，就可完成信息采集，當(dāng)未完成該部分的采集，將不能進入下一回合的采集，系統(tǒng)將發(fā)出提示音，提醒用戶完成采集信息。

3.4.5.7 得分選擇和進入下一回合

根據(jù)視頻中現(xiàn)場裁判的判罰，選擇得分方。重劍比賽時若雙方均得分，選擇均得分。若此劍是決一劍的狀態(tài)，將“決一劍”單選框選中?！皼Q一劍”是指在擊劍比賽中在正常時間結(jié)束后，雙方比分都未達到15分，且比分相同的情況，采用雙方打1劍的方式來決出勝者及擊劍中的“突然死亡”。擊劍比賽中經(jīng)常出現(xiàn)“決一劍”的情況，而這種方式對比賽結(jié)果產(chǎn)生直接重大影響，運動員往往是采用自身最擅長或特定的技、戰(zhàn)術(shù)，所以，有很重要的研究價值，故單獨設(shè)置了“決一劍”按鍵，另外，還有“連續(xù)得分”和“連續(xù)失分”條件供用戶查詢。

在進入下一回合前，首先要確認本交鋒的錄入是否正確。此時本劍的所有錄入均可以修改，若有錯誤可及時修改。確認后點擊“下一回合”按鈕（或按N鍵），進入下一回合。進入下一回合后，可以按“播放”按鈕繼續(xù)播放視頻。

3.4.5.8 結(jié)束一局

擊劍比賽采用“計分制”和“計時制”的雙軌制來進行比賽。擊劍比賽每局為3min，共3局，時間到比分領(lǐng)先者獲勝為計時制；比賽過程中有一方選手在3局比賽中的任意時間得分滿15分，比賽也結(jié)束。當(dāng)一局比賽因時間結(jié)束而完畢時，請直接按“結(jié)束本局”按鈕結(jié)束一局并進入下一局，當(dāng)?shù)谌直荣惤Y(jié)束時，或一方選手得分滿15分，系統(tǒng)自動記錄本場比賽結(jié)束。

3.4.5.9 撤銷與恢復(fù)

在采集過程中難免出現(xiàn)采集失誤，“撤銷”功能是指采集過程中，進入下一回合后，發(fā)現(xiàn)前一回合采集信息出現(xiàn)錯誤，那么，我們可以點擊“撤銷”鍵，使系統(tǒng)撤銷上一回合的記錄，并對上一回合重新采集。系統(tǒng)支持有限次的撤銷和恢復(fù)，其中恢復(fù)的意思是，若撤銷后發(fā)現(xiàn)不需要撤銷，可以直接按“恢復(fù)”按鈕來取消撤銷。

3.4.5.10 退出錄入與自動恢復(fù)

在錄入過程中可以隨時點擊“退出”按鈕，或者右上角的“X”來退出錄入。系統(tǒng)會自動保存當(dāng)前錄入狀態(tài)，并在下次進入時恢復(fù)當(dāng)前錄入狀態(tài)。

3.5 數(shù)據(jù)查詢子模塊

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得的技、戰(zhàn)術(shù)信息的基礎(chǔ)上，用戶根據(jù)特定的技、戰(zhàn)術(shù)條件進行查詢，系統(tǒng)將查詢處理結(jié)果以簡明的形式呈現(xiàn)給用戶，并與采集部分得到的視頻文件關(guān)聯(lián)起來，用戶可以將符合技術(shù)特征的記錄視頻進行合并與導(dǎo)出，同時系統(tǒng)可對用戶采集的技、戰(zhàn)術(shù)信息按要求進行統(tǒng)計和查詢分析。

3.5.1 數(shù)據(jù)查詢子模塊功能介紹

數(shù)據(jù)查詢子模塊主要包括擊劍比賽技、戰(zhàn)術(shù)查詢分析功能，技、戰(zhàn)術(shù)視頻的基本播放和剪輯、合成功能。用戶可以有選擇地輸入查詢條件，查詢條件包括比賽及相關(guān)信息、比賽運動員、技術(shù)信息、戰(zhàn)術(shù)信息等。可以有不同的查詢精度，查詢條越多，查出的結(jié)果越精確。同時用戶還可以對分析結(jié)果對應(yīng)的視頻進行二次處理，添加、刪除、合并和導(dǎo)出所有具有相同特征的視頻集合。

3.5.2 數(shù)據(jù)查詢子模塊界面介紹

分析智能分析界面可分為3個部分，如圖7所示，分別是查詢條件選擇區(qū)、查詢結(jié)果顯示區(qū)及視頻剪輯區(qū)。查詢條件選擇區(qū)中的技術(shù)列表和擊中位置列表將隨選中的比賽劍種的不同，而自動列出對應(yīng)的技術(shù)和擊中位置。在修改記錄的狀態(tài)下，查詢條件選擇區(qū)將變成修改區(qū)。

3.5.2.1 對需要分析的擊劍比賽的管理

首先把要查的比賽全部添加進來，可以分幾次添加，不在“比賽列表”中列出的比賽將不予查詢，列出的比賽都會查詢。

3.5.2.2 對需要分析的運動員的管理

若只要查某一個或幾個運動員，則在A方或B方的下拉框中選擇，如圖8所示。選中的運動員自動顯示在左邊的運動員列表中。若左邊的運動員列表不空，則只查詢A方或B方為列表中運動員的記錄。左邊的運動員列表中列出的運動員都會查詢。

圖7 本研究系統(tǒng)重劍數(shù)據(jù)查詢界面Figure 7. fencing data query interface

圖8 本研究系統(tǒng)比賽選手選擇界面Figure 8. Competition selection

3.5.2.3 設(shè)定分析的條件

分析條件包括局數(shù)、技術(shù)、站位、擊中位置、得分、特殊條件等，如圖9所示。這些條件若沒有選中，則不做限制，否則只查符合選中條件的記錄。

如圖9所示，以技術(shù)為例，若點擊“全不選”或保持原來的空白默認狀態(tài)，則所有技術(shù)均搜索。而點擊“全選進攻技術(shù)”只搜索使用上述選中技術(shù)的記錄。另外，“只查A”，“只查B”，“AB均查”則表示選中的技術(shù)是誰使用。若選中“只查A”，則只有A使用了選中技術(shù)的記錄才會被搜索。

圖9 本研究系統(tǒng)技術(shù)選擇Figure 9. Technology selection

點擊分析按鈕，如圖10所示，查詢結(jié)果區(qū)將顯示查詢結(jié)果。

圖10 本研究系統(tǒng)查詢結(jié)果Figure 10. Query results

3.5.2.4 相關(guān)視頻分析

根據(jù)查詢條件，查詢出相應(yīng)結(jié)果，就可以進行視頻剪輯與合并。在查詢結(jié)果區(qū)選中一條或多條記錄，按“＞”按鈕添加到右邊待剪輯列表中，可以反復(fù)添加記錄。若有記錄所屬比賽的視頻文件位置沒有記錄，或者現(xiàn)在無法找到，將要求進行選擇。也可以手動點擊“選中待剪切文件”按鈕修改視頻文件位置，如圖11所示。

圖11 本研究系統(tǒng)信息選擇Figure 11. information selection

3.5.2.5 相關(guān)技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)導(dǎo)出

該系統(tǒng)除了對擊劍視頻的剪輯合并以及檢索以外，還可以給用戶提供研究對象的具體技術(shù)運用情況的數(shù)字和圖表。同時結(jié)合視頻的生動體現(xiàn)，使得教練員和運動員更加深刻地理解自身優(yōu)勢及缺點，有助于訓(xùn)練水平的提高。

運動員比賽數(shù)據(jù)的輸出，在原先查詢條件設(shè)置好的情況下，直接點擊“統(tǒng)計”按鍵，即可完成對該運動員的技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出。

導(dǎo)出數(shù)據(jù)，利用Excel預(yù)先設(shè)計統(tǒng)計表格，表格分為3個工作表：技術(shù)運用得失分匯總統(tǒng)計表；技術(shù)運用場地區(qū)域統(tǒng)計表，如圖12所示；得失分部位統(tǒng)計表，如圖13所示。

圖12 本研究系統(tǒng)技術(shù)運用場地區(qū)域統(tǒng)計界面Figure 12. technique application site summary

圖13 本研究系統(tǒng)得失分部位統(tǒng)計界面Figure 13. Scoring and losing points position summary

3.5.3 數(shù)據(jù)查詢子模塊的特點

數(shù)據(jù)查詢子模塊具體的功能實現(xiàn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：能夠?qū)δ骋贿x手的一場比賽進行單獨分析，也可對多場比賽聯(lián)合分析；可以根據(jù)技、戰(zhàn)術(shù)分析的需求，對運動員擊中的技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)、部位、位置、得分率、使用率進行分項分析或綜合分析；系統(tǒng)還可以按連續(xù)得分3劍和最后一劍的技術(shù)運用情況進行分析；能夠?qū)γ烤直荣惖谋确诌M行分析；可以對技、戰(zhàn)術(shù)視頻剪輯重新進行合成，以供教練員和運動員使用。

對于重劍技、戰(zhàn)術(shù)分析的結(jié)果，系統(tǒng)可進行視頻演示，以便教練員、運動員更加清楚、直觀、形象地觀察對手的技、戰(zhàn)術(shù)特點，只要選中查詢出來的技術(shù)條目，在點擊“預(yù)覽”按鍵，就可馬上觀看選中技術(shù)條目的視頻。

4 系統(tǒng)的實際應(yīng)用

該系統(tǒng)具有時效性強、效率高、快捷、易于操作等特點，其最大優(yōu)勢是比賽結(jié)束后即可得到所有技、戰(zhàn)術(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，及時反饋給教練員和運動員。在此界面中，根據(jù)錄入的數(shù)據(jù)，用表格和餅圖的形式直觀給出各種技、戰(zhàn)術(shù)得失分和各部位得失分的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)已在國家擊劍隊備戰(zhàn)2008年奧運會過程中得到了實際應(yīng)用，為國家擊劍隊提供了大量的準確的技、戰(zhàn)術(shù)分析資料，主要包括對463場世界比賽進行了技、戰(zhàn)術(shù)信息采集，在備戰(zhàn)不同階段制作了49案例分析，其中包括2008年奧運會的我國佩劍主力選手8人和佩劍我國選手主要對手32人，案例分析主要從進攻技術(shù)，防守技術(shù)，反攻技術(shù)，個人特點等方面分析概括了運動員的主要技、戰(zhàn)術(shù)特征，為我國擊劍項目2008年奧運會奪金做出了貢獻，得到了擊劍項目管理中心領(lǐng)導(dǎo)，教練員和運動員的認可，獲得了國家體育總局奧運科技攻關(guān)突出貢獻獎。該系統(tǒng)也為備戰(zhàn)2012年奧運會的我國擊劍選手提供了技、戰(zhàn)術(shù)分析的資料。為了讓教練員和運動員更方便地觀看分析結(jié)果，我們將分析結(jié)果以多媒體PPT的形式進行體現(xiàn)。

圖14 擊劍技、戰(zhàn)術(shù)多媒體資料的制作流程圖Figure 14. Fecing tactics multi－media making process

實際案例：這是我們對日本男子花劍選手奧塔的比賽技、戰(zhàn)術(shù)多媒體數(shù)據(jù)進行采集后再根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，將技術(shù)數(shù)據(jù)和技術(shù)視頻結(jié)合得到的分析結(jié)果。

4.1 奧塔進攻得失分分析

奧塔，日本選手，2008年北京奧運會男子花劍個人亞軍。

從奧塔進攻得分技術(shù)運用數(shù)據(jù)看（圖15），進攻得分部位主要為軀干和肩部分別為54.2%和25%，占總進攻得分的80%。奧塔進攻的特點有：奧塔的進攻主要是通過向前緊逼后——后拉——在對手注意力放松剎那——突然起動進攻；進攻準、快，距離較近；進攻得分點主要是軀干上部分；動作之間銜接流暢。從奧塔進攻失分數(shù)據(jù)看，進攻失分的技術(shù)動作較分散，沒有什么特別突出的技術(shù)動作失分。從奧塔的比賽觀察看，進攻失分主要是在準備進攻時，被對手搶攻或反攻。其次是進攻后的補劍失分。

圖15 奧塔進攻得分部位統(tǒng)計數(shù)據(jù)界面Figure 15. Orta attacking score positions data interface

圖16 奧塔進攻得分部位視頻界面Figure 16. Orta attacking score positions video interface

4.2 奧塔反攻得失分分析

從奧塔反攻得分技術(shù)運用數(shù)據(jù)看（圖17、圖18），各項技術(shù)運用的得分均較平均，奧塔反攻特點：奧塔主要是通過后退中干擾對手，抓住對手在準備進攻時進行反攻；奧塔的反攻刺出較準，以側(cè)身反攻擊中對方的腰部為主。從奧塔反攻失分的數(shù)據(jù)看，反攻的失分也是相對于對手的進攻，而導(dǎo)致失分的。從奧塔比賽視頻觀察看，反攻的失分主要是在對攻或?qū)κ职l(fā)動進攻后的被動進攻上。因此，在判罰上是一種被動的進攻而失分。

4.3 奧塔防守還擊得失分分析

從奧塔防守得分技術(shù)運用數(shù)據(jù)看，如圖19，圖20所示，防守得分技術(shù)的運用主要是組合防守和反還擊。奧塔最大的特點就是交鋒能力強。因此，在交鋒的多個回合中始終處于優(yōu)勢，這也是奧塔反還擊得分的原因所在；在防守中善于運用擊劍線等假動作來配合防守還擊，使對手落入圈套，達到防守的目的。從奧塔防守失分數(shù)據(jù)看，防守失分主要是對手轉(zhuǎn)移刺和反還擊分別為33%，和50%?？傮w上說，奧塔的防守能力較強。防守失分主要是防守動作過小，而產(chǎn)生防守不良失分。

圖17 奧塔反攻得分統(tǒng)計數(shù)據(jù)界面Figure 17. Orta counter－attack score data interface

圖18 奧塔反攻得分視頻界面Figure 18. Orta counter－attack score video interface

圖19 奧塔防守得分統(tǒng)計數(shù)據(jù)界面Figure 19. Orta defensive scoring data interface

圖20 奧塔防守得分視頻界面Figure 20. Orta defensive scoring video interfac

4.4 奧塔得失分區(qū)域比例分析

從奧塔的得分區(qū)域比例看，主要在區(qū)域3，4和區(qū)域5，也就是說，在對方的區(qū)域交鋒要多于在本方區(qū)域的交鋒，從中可以推斷，奧塔的打法是以攻為主的攻擊型打法特征。從奧塔的失分區(qū)域比例看，主要是在2、3、4區(qū)域（圖21，圖22）。

圖21 奧塔得分區(qū)域統(tǒng)計數(shù)據(jù)界面Figure 21. Orta scoring areas data interface

圖22 奧塔失分區(qū)域統(tǒng)計數(shù)據(jù)界面Figure 22. Orta points losing areas data interface

4.5 奧塔比賽得失分技術(shù)與部位數(shù)據(jù)統(tǒng)計

奧塔進攻得24分，占60%；防守得11分，占31%；反攻得3分，占9%。奧塔進攻失8分，占40%；防守失6分，占30%；反攻失6分，占30%。奧塔得失分部位主要是軀干和肩部（圖23，圖24）。

圖23 奧塔得失分技術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計界面Figure 23. Orta scoring and losing technique data interface

5 結(jié)論

擊劍技、戰(zhàn)術(shù)多媒體交互式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有以下特點：

1.采集對象多樣化，實現(xiàn)視頻信息和文本數(shù)據(jù)同時關(guān)聯(lián)采集。在采集界面設(shè)置兩個區(qū)域，分別為視頻窗口和文本采集窗口，通過自由的控制視頻信息，來進行文本數(shù)據(jù)的采集，并進行兩者關(guān)聯(lián)，解決了以前視頻信息和文本信息分離的問題，利于擊劍項目的技、戰(zhàn)術(shù)分析。

圖24 奧塔得失分部位數(shù)據(jù)統(tǒng)計圓屏圖Figure 24. Orta scoring and losing position data interface

2.采集方式簡單，利于不同計算機水平的人進行操作。通過對多媒體信息的分類及編碼，采用選擇式的采集方式，無需輸入復(fù)雜的編碼或者文字，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，并存入數(shù)據(jù)庫中，所見即所得的方法適合于各類研究人員。

3.交互式采集方法，利于采集數(shù)據(jù)的準確性。數(shù)據(jù)的準確性關(guān)系到技、戰(zhàn)術(shù)分析的正確性，因此，采用交互式的采集方法，即操作人員邊看視頻，邊選擇相應(yīng)的信息，并隨時可以進行維護，有效地保證數(shù)據(jù)的準確性。

4.多媒體信息的完整性及關(guān)聯(lián)性，利于擊劍項目的技、戰(zhàn)術(shù)分析。多媒體信息包括比賽信息、運動員、比分、技術(shù)、視頻信息等，都必須采集，并且各信息之間的關(guān)聯(lián)性必須保存。利于擊劍項目的技、戰(zhàn)術(shù)分析。

5.擊劍技、戰(zhàn)術(shù)多媒體交互式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實際應(yīng)用過程中獲得的用戶的高度認可。綜上所述，擊劍技、戰(zhàn)術(shù)多媒體交互式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用對提高教練員的工作效率，加快運動訓(xùn)練科學(xué)化進程具有重要意義。

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