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摘要:5G將驅(qū)動(dòng)超高清視頻產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的飛躍提升
日前,中國(guó)聯(lián)通在西班牙巴塞羅那MWC-2019世界移動(dòng)通信大會(huì)上召開(kāi)了新媒體成果溝通會(huì)。會(huì)上,中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合華為發(fā)布了《5G+8K技術(shù)白皮書(shū)》報(bào)告。該白皮書(shū)針對(duì)各國(guó)5G推進(jìn)的大背景,對(duì)5G的規(guī)模商用、超高清視頻產(chǎn)業(yè)的演進(jìn)進(jìn)行解析,并提出相關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展倡議。此外報(bào)告表示,未來(lái)5年中國(guó)超高清視頻產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展將迎來(lái)戰(zhàn)略機(jī)遇期。
一、全球5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展及超高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展
隨著2018年5G的R15版本標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié),面向以超高清視頻為主的eMBB業(yè)務(wù)的5G網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始成為5G商用基礎(chǔ)。截至2018年11月,有78個(gè)國(guó)家的182家運(yùn)營(yíng)商部署或門(mén)劃部署5G,如Verizon、韓國(guó)SKT、LG U+、KT、芬蘭Elisa等己宣布商用,43個(gè)國(guó)家的74個(gè)運(yùn)營(yíng)商在2019-2022年計(jì)劃商用。
在美國(guó),Verizon發(fā)布5G內(nèi)容運(yùn)營(yíng)策略,為用戶(hù)提供YouTube和AppleTV 4K服務(wù),Verizon將與內(nèi)容提供商合作,成為一個(gè)分銷(xiāo)商和電視和視頻內(nèi)容的聚集者。韓國(guó)SKT、KT等運(yùn)營(yíng)商基于在平昌冬奧會(huì)上的5G試商用,在2008年底止式為用戶(hù)提供5G服務(wù),包括同步觀看、交互時(shí)間片段、360度虛擬現(xiàn)實(shí)直播、全方位視覺(jué)和5G連接巴士等服務(wù)。全球的主流運(yùn)營(yíng)商都己經(jīng)開(kāi)始商用或部署5G網(wǎng)絡(luò),而超高清視頻無(wú)疑是首當(dāng)其沖的主要目標(biāo)業(yè)務(wù)。
近兩年美國(guó)CES各廠商展出的8K技術(shù)
“信息視頻化、視頻超高清化”已經(jīng)成為全球信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)。
從增長(zhǎng)和規(guī)模來(lái)看,到2022年,超高清(或4K)的視頻點(diǎn)播IP流量將占全球IP視頻流量的22‰,超高清占視頻點(diǎn)播IP流量的百分比將高達(dá)35%;從技術(shù)演進(jìn)來(lái)看,視頻己經(jīng)從標(biāo)清、高清進(jìn)入4K,即將進(jìn)入8K、AR/VR時(shí)代:從各互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域來(lái)看,隨著網(wǎng)絡(luò)速率的提升、應(yīng)用終端的逐步完善,家庭互聯(lián)網(wǎng)己經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)了4K的超高清化,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也在向高清化、超高清化快速演進(jìn)。
近年來(lái),中國(guó)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展擁有難得的機(jī)遇,也面臨巨大的挑戰(zhàn),國(guó)家各層面均積極倡導(dǎo)發(fā)揮市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),加大政策支撐和引導(dǎo)力度,加快超高清視頻技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新和應(yīng)用普及進(jìn)程。
中國(guó)超高清視頻產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立
2018年3月,在工業(yè)和信息化部指導(dǎo)下,中國(guó)超高清視頻產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟由超高清視頻產(chǎn)品制造、視頻傳輸、內(nèi)容生產(chǎn)、應(yīng)用和服務(wù)等領(lǐng)域的主要企事業(yè)單位、科研院所、專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)等發(fā)起成立,將積極搭建政產(chǎn)學(xué)研用緊密合作的公共服務(wù)平臺(tái),匯聚超高清視頻產(chǎn)業(yè)資源和各方面力量,促進(jìn)行業(yè)交流合作,培育超高清視頻新業(yè)態(tài)、新模式,助力打造國(guó)際先進(jìn)的超高清視頻產(chǎn)業(yè)集群,推動(dòng)構(gòu)建中國(guó)超高清視頻產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。
二、5G+8K的應(yīng)用場(chǎng)景
從技術(shù)角度看,5G+8K應(yīng)用場(chǎng)景不僅局限于平面大屏,也涵蓋VR等應(yīng)用場(chǎng)景;用戶(hù)群體角度看,5G+8K應(yīng)用場(chǎng)景則涵蓋更多,包含直播、點(diǎn)播、游戲等等。
個(gè)人/家庭場(chǎng)景:
8K直播/點(diǎn)播:
8K直播/點(diǎn)播是指基于5G網(wǎng)絡(luò),通過(guò)8KR/VR技術(shù)應(yīng)用,對(duì)比賽、演唱會(huì)、重大活動(dòng)等大型活動(dòng)場(chǎng)景進(jìn)行直播,或后期制作成點(diǎn)播節(jié)目推送給家庭/個(gè)人用戶(hù),帶給用戶(hù)沉浸式的臨場(chǎng)感,未來(lái)階段,將為用戶(hù)帶來(lái)更好的視聽(tīng)覺(jué)和交互體驗(yàn)。
VR游戲:
VR游戲是指利用VR技術(shù)讓玩家走進(jìn)虛擬的游戲世界,擁有沉浸的視聽(tīng)感受,并通過(guò)身體的運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行游戲。云VR游戲是VR的典型應(yīng)用,交互性強(qiáng),沉浸感強(qiáng),是最能吸引用戶(hù)的業(yè)務(wù)之一。
巨幕影院:
家庭巨幕影院,是在室內(nèi)借助VR頭顯,可滿(mǎn)足現(xiàn)代人們對(duì)于看電影的需求,如私人巨幕、躍然眼前的3D影像,1080P到4K、8K的清晰度,800至1000英寸巨幕,屏幕大小自由調(diào)節(jié)等。
行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景
醫(yī)療健康:
超高清視頻技術(shù)可以提供超高精細(xì)顯示,提高醫(yī)學(xué)圖片或影像的清晰度,為醫(yī)療診治提供有力技術(shù)支撐。將8K影像技術(shù)與醫(yī)療檢查結(jié)合,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療,通過(guò)8K+5G,醫(yī)生還可以更快調(diào)取超高清圖像信息、開(kāi)展遠(yuǎn)程專(zhuān)家會(huì)診以及遠(yuǎn)程手術(shù),合理高效利用醫(yī)療資源,真正實(shí)現(xiàn)完善的醫(yī)療解決方案。
工業(yè)制造:
超高清視頻技術(shù)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)原材料識(shí)別、精密定位測(cè)量等環(huán)節(jié),將8K技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)可視化、機(jī)器人巡檢、人機(jī)協(xié)作交互等場(chǎng)景,與機(jī)器視覺(jué)、人工智能結(jié)合,提高工業(yè)自動(dòng)化、智能化水平。
文教娛樂(lè):
超高清視頻除了顯著提高臨場(chǎng)感,與5G、VR/AR結(jié)合能帶來(lái)更真實(shí)逼真的體驗(yàn),在體育賽事、演唱會(huì)等展現(xiàn)出更多普通分辨率捕捉不到的細(xì)節(jié),抓住每個(gè)精彩瞬間,有效提升視頻內(nèi)容制播效率。在教育領(lǐng)域提供更生動(dòng)的教學(xué)互動(dòng)體驗(yàn)和更豐富的課程內(nèi)容,有效提升教育教學(xué)質(zhì)量和科研能力。
視頻監(jiān)控:
超高清視頻技術(shù)可以彌補(bǔ)低光照、大范圍、惡劣天氣等環(huán)境缺陷,真實(shí)還原各區(qū)域細(xì)節(jié)。用8K技術(shù)升級(jí)現(xiàn)有城市安全、反恐防暴、交通監(jiān)控,結(jié)合圖像處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)區(qū)域性人臉、車(chē)輛、火災(zāi)等識(shí)別,大幅提升監(jiān)控安全領(lǐng)域的保障能力。
三、5G+8K應(yīng)用技術(shù)
8K技術(shù)
8K技術(shù)是一種視頻技術(shù)系統(tǒng)名稱(chēng),包括前端設(shè)備、編碼壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸、播出設(shè)備和平臺(tái)應(yīng)用等方面,還要同步突破高分辨率、高幀率、高色深、寬色域、高動(dòng)態(tài)范圍等多個(gè)維度技術(shù),才能給為觀眾帶來(lái)顛覆式、更具感染力和沉浸感的臨場(chǎng)體驗(yàn)。
8K分辨率,即7680×4320像素,是4K分辨率的4倍。從高清到4K、8K超高清,畫(huà)面每幀分辨率從1920×1080(約207萬(wàn)像素)提升到3840×2160(約829萬(wàn)像素)、7680×4320(約3386萬(wàn)像素)。
超高清發(fā)展趨勢(shì)
中國(guó)聯(lián)通結(jié)合8K產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)發(fā)展進(jìn)程定義了3種8K類(lèi)型分級(jí),分別為入門(mén)級(jí)8K、普通8K、極致8K。
8K內(nèi)容制作
1. 視頻采集
在視頻采集方面,主要涉及分率、幀率、畫(huà)幅寬高比、色彩采樣比和量化比特?cái)?shù)等主要因素。畫(huà)幅寬高比,現(xiàn)在主要應(yīng)用的是16:9的HD/UHD電視或者17:9的2K/4K甚至更高寬高比的寬熒幕電影;幀率的除了影響數(shù)據(jù)量之外,還會(huì)影響影像的藝術(shù)效果和最終觀看的體驗(yàn);色彩采樣比和量化比特?cái)?shù)也是影響畫(huà)質(zhì)的格式參數(shù)之一。
在專(zhuān)業(yè)的采、編、播系統(tǒng)中,攝像機(jī)作為視頻采集頭端,負(fù)責(zé)采、錄工作,主要涉及圖像處理、編碼、輸出格式、接口、存儲(chǔ)速率、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)纫?guī)格。而攝像機(jī)在不同系統(tǒng)分類(lèi)中,關(guān)注點(diǎn)不同主要分為:影視類(lèi)、新聞?lì)悺①愂骂?lèi)、監(jiān)控類(lèi)、其他專(zhuān)用攝像頭等。
報(bào)告指出,在未來(lái),8K攝像機(jī)發(fā)展仍存在部分挑戰(zhàn),其發(fā)展趨勢(shì)包括:
在編碼技術(shù)配套方面,從4K到8K,數(shù)據(jù)量增大4倍,未來(lái)將需要多輸出格式滿(mǎn)足多種后期處理需求,RAW更適合大型復(fù)雜的后期制作,編碼預(yù)處理輸出更適合中小型普通的后期制作。
在機(jī)身小型化方面,提升亮度范圍,實(shí)現(xiàn)最高4000nit、最低0.001尼特。配合兩幀曝光,動(dòng)態(tài)范圍高達(dá)20級(jí),擴(kuò)展色域范圍,支持Rec.2020標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)明亮的色彩和強(qiáng)烈的照明效果。
在功耗降低方面,F(xiàn)PGA的功耗問(wèn)題無(wú)法徹底解決,特別是8K技術(shù)對(duì)功耗帶來(lái)的問(wèn)題凸顯,低功耗的芯片級(jí)解決方案可能是未來(lái)的趨勢(shì)。
在存儲(chǔ)介質(zhì)等配套方面,8K視頻的數(shù)據(jù)量急速增加,要求存儲(chǔ)的速度和容量都要做大幅的提升。此外智能拍攝也將成為專(zhuān)業(yè)類(lèi)攝像機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),包括深度信息提取,可通過(guò)軟件批量實(shí)現(xiàn)物體背景分離、物體替換,以及深度信息提供給自動(dòng)對(duì)焦算法,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的聚焦,降低拍攝技術(shù)門(mén)檻。
2.視頻采集
視頻制作系統(tǒng)是對(duì)采集收錄的超高清視頻進(jìn)行編輯、制作、剪輯的相關(guān)軟硬件設(shè)備,包括素材編輯、色彩調(diào)整、特效處理、后期合成等功能,對(duì)軟件編碼、硬件接口、幀率、分辨率、色域穩(wěn)定性和視頻格式兼容性等有較高要求。
報(bào)告指出,未來(lái),視頻制作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是超高清視頻的制作流程與云計(jì)算、人工智能等前沿科技進(jìn)行結(jié)合。新媒體云采編等新技術(shù)應(yīng)用突顯而出,基于新媒體云服務(wù)平臺(tái)能力,根據(jù)不同的行業(yè)的需求和業(yè)務(wù)場(chǎng)景,按需進(jìn)行定向整合,構(gòu)建細(xì)分市場(chǎng)的的行業(yè)產(chǎn)品及解決方案,提供娛樂(lè)級(jí),專(zhuān)業(yè)級(jí)的,媒體級(jí)的、播出級(jí)的差異化的、廣電級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)?;谠破脚_(tái)服務(wù)的非編系統(tǒng),可以提供從素材獲取、資源管理、剪輯/監(jiān)看、添加字幕、添加特技到最終發(fā)布的全部功能,支持手機(jī)、iPad各類(lèi)終端遠(yuǎn)程編輯應(yīng)用。
超高清視頻制播配備的存儲(chǔ)設(shè)備必須在高傳輸速度、高容量方面進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化,還要具備較高的可擴(kuò)展性和較高的性能,以滿(mǎn)足讀寫(xiě)效率。未來(lái),簡(jiǎn)單的大容量硬盤(pán)己逐漸無(wú)法滿(mǎn)足超高清視頻存儲(chǔ),針對(duì)高數(shù)據(jù)容量和實(shí)時(shí)性的要求,業(yè)界己推出分布式存儲(chǔ)架構(gòu)的解決方案,既便于存儲(chǔ),更能將超清視頻以最快速度傳輸?shù)绞澜绺鞯?,在終端上呈現(xiàn)最好效果。
3.8K內(nèi)容編碼
運(yùn)營(yíng)商發(fā)展理念是不斷提升帶寬,進(jìn)一步提升壓縮效率,而8K、VR等全新視頻應(yīng)用也會(huì)跟上來(lái),帶寬消耗還會(huì)更高。這雖然是一個(gè)簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)學(xué)悖論,但是高效的壓縮技術(shù)確是我們所需要的,所以運(yùn)營(yíng)商有必要在8K時(shí)代參與第三代編碼技術(shù)的制定。
編碼設(shè)備是運(yùn)用特定算法將超高清視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成格式化視頻文件的設(shè)備,包括硬件編碼器、軟件編碼服務(wù)器、云編碼服務(wù)等,需具有高壓縮比、高質(zhì)量流暢圖像、高碼流精度控制、多標(biāo)準(zhǔn)格式支持、低延時(shí)和低網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬等特性。編碼設(shè)備需要具備相對(duì)處理高清視頻更高的I/O性能。同時(shí),由于中國(guó)推出了AVS系列標(biāo)準(zhǔn),也對(duì)編碼器設(shè)各的編碼功能提出了新的要求。在同等畫(huà)質(zhì)情況下,更好的編碼標(biāo)準(zhǔn)需具有存儲(chǔ)體積更小、帶寬占用更少、傳輸碼率更低、畫(huà)質(zhì)更細(xì)膩的優(yōu)勢(shì)。
Encoding.com:2018全球媒體報(bào)告-視頻格式份額
網(wǎng)絡(luò)傳輸
1.網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
5G網(wǎng)絡(luò)以eMBB、eMTC、URLLC三大應(yīng)用場(chǎng)景為核心,提供大帶寬、大連接、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)能力,同時(shí)結(jié)合MEC、網(wǎng)絡(luò)切片等特性,為8K、VR等超高清視頻技術(shù)發(fā)展帶來(lái)全新機(jī)遇。
5G技術(shù)關(guān)鍵性能
按照8K視頻直播或者點(diǎn)播帶寬200M要求,4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率峰值僅能達(dá)到100Mbps,己無(wú)法滿(mǎn)足8K視頻傳輸帶寬需求,5G網(wǎng)絡(luò)可提供數(shù)十Gbps的峰值速率,單用戶(hù)體驗(yàn)速率達(dá)0.1-1Gbps。eMBB(增強(qiáng)移動(dòng)寬帶)作為3GPP定義的5G技術(shù)三大場(chǎng)景之一,為超高清視頻等大流量業(yè)務(wù)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
基于5G網(wǎng)絡(luò)的8K視頻播放組網(wǎng)圖
2.視頻內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)
隨著8K的到來(lái),視頻流帶寬需求從標(biāo)清的2M,高清的8M,4K的30~50M,提升到80M以上。CDN的部署就尤為顯得重要。對(duì)CDN來(lái)說(shuō),就要求CDN流媒體服務(wù)器有更高的出流、更低的時(shí)延、更高密度的硬件平臺(tái),而傳統(tǒng)的服務(wù)器僅僅是通過(guò)堆疊來(lái)應(yīng)對(duì)流量或者存儲(chǔ)增長(zhǎng)無(wú)法滿(mǎn)足以上訴求。8K的到來(lái)將驅(qū)動(dòng)廠商設(shè)計(jì)下一代CDN流媒體服務(wù)器,下一代CDN流媒體服務(wù)器需要重點(diǎn)考慮:摩爾定律失效、單服務(wù)器承載用戶(hù)數(shù)急劇降低、通用服務(wù)器無(wú)法滿(mǎn)足,以及CDN的部署。
3.終端接收
超高清視頻終端呈現(xiàn)設(shè)備包括電視機(jī)、機(jī)頂盒、平板電腦、手機(jī)、VR/AR設(shè)備等。在大尺寸的顯示設(shè)備上播放高分辨率的視頻效果是非??捎^的,但是手機(jī)的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電視,口前最大尺寸不會(huì)超過(guò)7英寸,若把分辨率提升至4K甚至8K筆則無(wú)必要,當(dāng)屏幕分辨達(dá)到一個(gè)2K時(shí),人類(lèi)的眼睛已無(wú)法辨別其與4K屏幕的區(qū)別,另外,高分辨率屏幕對(duì)手機(jī)續(xù)航要求極大。目前中國(guó)己有多種類(lèi)大型超高清視頻顯示終端產(chǎn)品,主要性能指標(biāo)己具備國(guó)際領(lǐng)先水平,未來(lái)中國(guó)4K/8K產(chǎn)品滲透率將不斷提高。
四、終端升級(jí)
屏幕
8K 市場(chǎng)處于起步階段,存在Soc解決方案尚不成、產(chǎn)品良率偏低以及成本過(guò)高等因素影響,其中,在2019年二季度推出8K 電視芯片原型產(chǎn)品。預(yù)計(jì)2019年全球8K 屏幕的出貨數(shù)量約為30萬(wàn)臺(tái),到2020年,8K 屏幕出貨數(shù)量將會(huì)達(dá)到260萬(wàn)臺(tái)。2020年后,隨著生產(chǎn)制造的條件成熟及成本的下降,品牌推廣、5G網(wǎng)絡(luò)等各方面條件的逐步成熟,將會(huì)帶動(dòng)8K屏幕市場(chǎng)快速發(fā)展。
超高清電視通過(guò)HDMI接口接收數(shù)字信號(hào),經(jīng)圖像處理、顯示后,水平/垂直清晰度均應(yīng)達(dá)到4K/8K電視線。HDMI 2.0每路帶寬達(dá)到18Gbps,支持Rec.2020色域范圍,可傳遞4K 60Hz視頻信號(hào),增加了對(duì)HDR的支持。目前業(yè)界正在研究的HDMI 2.1則將帶寬提升至48Gbps,同時(shí)在線纜設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)上增加了全新的要求,用來(lái)滿(mǎn)足視頻信號(hào)高速傳輸?shù)姆€(wěn)定性和完整性,未來(lái)也將推出更高速率接口。
HDMI系列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比
另外,為實(shí)現(xiàn)超薄型顯示屏、超大屏幕8K電視進(jìn)入普通家庭,目前正在對(duì)可彎折搬運(yùn)、輕巧、柔韌性較好的顯示屏進(jìn)行研究,使用壽命更長(zhǎng)、消耗電力更低。
機(jī)頂盒
國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)網(wǎng)有超過(guò)1億的4K機(jī)頂盒,但絕大多數(shù)只能支持4K 30幀/SDR/BT709/8bit的4K解碼能力,在2018年,國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商的新增機(jī)頂盒全面支持4K 60幀/HDR/BT2020/10bit的視頻解碼能力。8K機(jī)頂盒芯片將在2019年首發(fā),預(yù)計(jì)未來(lái)2年內(nèi)將啟動(dòng)向VR、8K方向的演進(jìn)。
中國(guó)聯(lián)通根據(jù)全4K智能機(jī)頂盒功能特點(diǎn),結(jié)合芯片、終端發(fā)展態(tài)勢(shì),提出8K智能機(jī)頂盒關(guān)鍵升級(jí)點(diǎn)。
機(jī)頂盒演進(jìn)
VR終端
未來(lái)云VR場(chǎng)景下,VR終端主要為一體機(jī)形式,需要具備低成本、舒適的佩戴體驗(yàn)等特性,主要提供高效的音視頻解碼、豐富的傳感器支持、統(tǒng)一的內(nèi)容支撐等能力。對(duì)于VR一體機(jī)的顯示部分未來(lái)應(yīng)滿(mǎn)足如下基本要求:
硬件要求:采用VR專(zhuān)用芯片,支持2D、3D、VR圖形加速功能,雙眼分辨率達(dá)到3840 X 2160及以上,刷新率60Hz及以上,視場(chǎng)角達(dá)到120°及以上,支持全景8K分辨率的VR視頻解碼。
其他技術(shù)要求:支持FOV傳輸、眼球追蹤、ATW等VR創(chuàng)新技術(shù)。
五、應(yīng)用解決方案
面向平面8K視頻內(nèi)容制作
5G超過(guò)100Mbps的速率可保證8K視頻流無(wú)卡頓的傳輸和播放,并且5G網(wǎng)絡(luò)切片功能還可以為8K視頻提供虛擬的專(zhuān)用通道,進(jìn)一步保障業(yè)務(wù)質(zhì)量。
定制化5G視頻傳輸設(shè)備
在5G模組產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,中國(guó)聯(lián)通在轉(zhuǎn)播端進(jìn)行5G輕量化終端設(shè)備的研究,可以單設(shè)各實(shí)現(xiàn)多通道導(dǎo)播切換、多路IP信號(hào)導(dǎo)播切換、多通道同步錄制、多通道硬盤(pán)播出、真三維虛擬演播室、2D/3D字幕和圖文包裝、非編、調(diào)音臺(tái)、流媒體發(fā)布等多種功能于一體的真正演播室終端設(shè)備,高度集成了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)播車(chē)的業(yè)務(wù)功能,將5G轉(zhuǎn)播終端硬件裝在任意一款家用轎車(chē)的后備箱內(nèi),即可隨時(shí)外出錄制節(jié)目,滿(mǎn)足新媒體移動(dòng)為主的輕量級(jí)轉(zhuǎn)播需求。
5G傳播車(chē)功能演示
此外,大型轉(zhuǎn)播車(chē)也是當(dāng)前節(jié)目制作機(jī)構(gòu)的重要工具,其中8K轉(zhuǎn)播車(chē)是8K技術(shù)應(yīng)用的融合驗(yàn)證平臺(tái),可以開(kāi)展8K超高清視頻內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)化和批量化制作與生產(chǎn),為5G+8K傳輸系統(tǒng)和終端顯示產(chǎn)品提供標(biāo)準(zhǔn)化、商用化視頻驗(yàn)證內(nèi)容,全面實(shí)現(xiàn)8K超高清電視節(jié)目實(shí)驗(yàn)性試播和視頻節(jié)目網(wǎng)絡(luò)化試播的示范應(yīng)用測(cè)試環(huán)。
面向VR 8K視頻內(nèi)容制作
VR制播一體化方案架構(gòu)
VR 8K視頻內(nèi)容制作將VR攝像機(jī)各個(gè)方位采集到的8K圖像拼接縫合成球形畫(huà)面并借助圖像拼接服務(wù)器使整個(gè)球形圖像無(wú)畸變,真實(shí)還原自然效果,多機(jī)位采集的多路畫(huà)面經(jīng)由VR監(jiān)看切換系統(tǒng)選擇最佳畫(huà)面,植入VR虛擬元素和特效制作,最終形成完整8K的VR視頻內(nèi)容。
面向OTT/IPTV內(nèi)容服務(wù)
TV 業(yè)務(wù)平臺(tái)模型
在互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的今天,OTT/IPTV業(yè)務(wù)作為家庭的重要入口,占據(jù)非常重要的作用。OTT/IPTV業(yè)務(wù)主要由業(yè)務(wù)管理平臺(tái)和CDN組成。業(yè)務(wù)管理平臺(tái)主要負(fù)責(zé)為用戶(hù)提供TV服務(wù)以及提供業(yè)務(wù)相關(guān)的管理支撐功能。隨著8K的到來(lái),業(yè)務(wù)管理平臺(tái)可以平滑升級(jí)支持8K業(yè)務(wù)。
業(yè)務(wù)管理平臺(tái)包括用戶(hù)管理、CP/SP管理、業(yè)務(wù)管理、產(chǎn)品管理、認(rèn)證鑒權(quán)及計(jì)費(fèi)管理、資源列表管理、統(tǒng)計(jì)分析、自服務(wù)門(mén)戶(hù)等功能。其中用戶(hù)管理、認(rèn)證鑒權(quán)、產(chǎn)品管理、CP/SP管理、計(jì)費(fèi)管理可由平臺(tái)完成,或由平臺(tái)與VAC/BSS配合實(shí)現(xiàn)。
CDN由內(nèi)容分發(fā)、業(yè)務(wù)服務(wù)、運(yùn)營(yíng)管理以及全局調(diào)度控制模塊組成。隨著8K的到來(lái),對(duì)CDN就要求CDN流媒體服務(wù)器有更高的出流、更低的時(shí)延、更高密度的硬件平臺(tái)。隨著5G的商用,較4G時(shí)代將迎來(lái)流量的爆發(fā)。為提升用戶(hù)體驗(yàn),CDN預(yù)計(jì)會(huì)進(jìn)一步下沉,到邊緣、到移網(wǎng),流量進(jìn)一步本地化。
面向VR內(nèi)容服務(wù)
云VR網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖
豐富的VR業(yè)務(wù)應(yīng)用
面向5G+VR內(nèi)容服務(wù),建立基于固移觸合的服務(wù)能力。利用5G MEC資源,在本地DC、邊緣DC接入局房等多位置搭建云渲染資源節(jié)點(diǎn),支撐廠大移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)對(duì)于VR實(shí)時(shí)渲染業(yè)務(wù)的需求;同時(shí)利用5G MEC建立vCDN資源,并結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),開(kāi)辟獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)資源,實(shí)現(xiàn)5G承載IPTV業(yè)務(wù)。考慮云渲染資源昂貴的建設(shè)費(fèi)用,為了實(shí)現(xiàn)充分的資共享并兼顧時(shí)延要求,將本地DC的云渲染資源開(kāi)放共享給寬帶網(wǎng)絡(luò),支撐寬帶網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的VR業(yè)務(wù)需求。在接入側(cè),充分利用固移融合技術(shù),實(shí)現(xiàn)用戶(hù)VR業(yè)務(wù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、家庭寬帶網(wǎng)絡(luò)的自由接入,并實(shí)現(xiàn)固移網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè)務(wù)無(wú)縫切換。
面向視頻監(jiān)控應(yīng)用
視頻安防端到端系統(tǒng)
5G技術(shù)可以推動(dòng)以視頻為核心的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展,真實(shí)還原各區(qū)域細(xì)節(jié),可用于家庭監(jiān)控,可視對(duì)講、大網(wǎng)監(jiān)控、平安城市等智能安防場(chǎng)景??山鉀Q大場(chǎng)景的監(jiān)控,同時(shí)可大量應(yīng)用于制高點(diǎn)監(jiān)控、廣場(chǎng)監(jiān)控以及森林防火等場(chǎng)合:全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),滿(mǎn)足了用戶(hù)更全視野的大場(chǎng)景監(jiān)控需求。
面向8K工業(yè)應(yīng)用
超高清視頻技術(shù)與工業(yè)制造結(jié)合可應(yīng)用于圖像識(shí)別、工業(yè)可視化、機(jī)器人巡檢、人機(jī)協(xié)作交互等場(chǎng)景,提升工業(yè)自動(dòng)化及智能化水平。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)既需要支持高帶寬的圖像、視頻業(yè)務(wù),又需要支持大連接、低速率的傳感器和控制信號(hào)業(yè)務(wù),同時(shí)還需要支持傳統(tǒng)的與人交互的各類(lèi)業(yè)務(wù),網(wǎng)絡(luò)支持的業(yè)務(wù)特點(diǎn)和需求差異巨大。智慧工廠的工業(yè)應(yīng)用對(duì)相機(jī)的分辨率、視野范圍等要求越來(lái)越高,包括缺陷檢測(cè)、精密測(cè)量、3C檢測(cè)、讀碼應(yīng)用等。這對(duì)工業(yè)相機(jī)提出更高的性能需求、更靈活的體驗(yàn)需求、更安全的環(huán)境需求、更低的能耗需求。
面向融媒體平臺(tái)
現(xiàn)今融合媒體背景下,新媒體端的直播呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展和增長(zhǎng)空間,5G和8K等新技術(shù)成為了新媒體業(yè)務(wù)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),推動(dòng)著媒體內(nèi)容的多維化發(fā)展,多種媒體渠道的不斷融合,有著高速的信息相互交換能力,可以滿(mǎn)足媒體的不斷更新的需求,解決當(dāng)前媒體信息時(shí)效性、關(guān)聯(lián)性、交互性上的短板,從而增加媒體信息的價(jià)值。
六、5G+8K應(yīng)用案例
央視春晚直播
央視5G直播架構(gòu)圖
中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合中央廣播電視總臺(tái)、華為公司在吉林長(zhǎng)春春晚分會(huì)場(chǎng)啟動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)超高清視頻實(shí)時(shí)傳輸、5G 8K VR實(shí)時(shí)制作傳輸測(cè)試,為春晚長(zhǎng)春分會(huì)場(chǎng)5G直播應(yīng)用提供技術(shù)驗(yàn)證與準(zhǔn)備。通過(guò)中國(guó)聯(lián)通的5G網(wǎng)絡(luò),將長(zhǎng)春春晚分會(huì)場(chǎng)拍攝的4K實(shí)時(shí)信號(hào),同步到觀眾和總臺(tái)兩條信號(hào)線上,實(shí)現(xiàn)同步呈現(xiàn)。
杭州超高清視頻直播
5G+8K直播應(yīng)用組網(wǎng)方案
2018年9月,中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合阿里云在杭州完成了國(guó)內(nèi)首次專(zhuān)業(yè)級(jí)5G+8K應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)視頻直播體驗(yàn)的快速升級(jí),中國(guó)聯(lián)通提供端到端網(wǎng)絡(luò)解決方案并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署實(shí)施,阿里云為提供全鏈路視頻云解決方案。
烏鎮(zhèn)世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)視頻監(jiān)控
5G+8K直播應(yīng)用業(yè)務(wù)流方案
2018年世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì),中國(guó)聯(lián)通與華為,??低曉?G網(wǎng)絡(luò)下完成8K超高清視頻的實(shí)時(shí)監(jiān)控應(yīng)用探索,由5G端到端系統(tǒng)構(gòu)成,將攝像機(jī)部署于.會(huì)展中心外,通過(guò)兩路8K\2K攝像機(jī)取景,由5G CPE向展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)人屏實(shí)時(shí)傳回8K\2K超高清烏鎮(zhèn)景區(qū)直播畫(huà)面。
江西5G+VR春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)
5G視頻監(jiān)控
2019年2月3日,江西省春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)首次采用5G+8K+VR進(jìn)行錄制播出,這也是電視史上首次實(shí)現(xiàn)5G+8K+VR春晚。在本次春晚上,中國(guó)聯(lián)通實(shí)現(xiàn)5G信號(hào)覆蓋。在拍攝現(xiàn)場(chǎng),共設(shè)計(jì)了4個(gè)機(jī)位,包含中央固定機(jī)位、搖臂機(jī)位、空中飛貓機(jī)位以及游機(jī)位。現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)播通過(guò)VR預(yù)覽監(jiān)看系統(tǒng)實(shí)時(shí)切換設(shè)備機(jī)位,同時(shí)加入虛擬植入與特效制作,通過(guò)媒體服務(wù)器統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)布推流,現(xiàn)場(chǎng)觀眾可以通過(guò)手機(jī)、PC以及VR頭顯等多種方式體驗(yàn)觀看。
超高清遠(yuǎn)程醫(yī)療
遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診
2019年1月,中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合北京301醫(yī)院、福建醫(yī)大孟超肝膽醫(yī)院開(kāi)展手術(shù)試驗(yàn),充分發(fā)揮了5G技術(shù)大帶寬、低延時(shí)的優(yōu)勢(shì)。操作現(xiàn)場(chǎng)位于5G天線正下方的邊緣信號(hào)弱覆蓋區(qū)域,手術(shù)人員基于5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)回傳的4K/8K超高清視頻畫(huà)面,遠(yuǎn)程操控50公里外的手術(shù)器械,延遲少于30毫秒。通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程手術(shù)突破了傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)診療方式的局限,基于國(guó)產(chǎn)自研診療設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了手術(shù)多設(shè)備數(shù)據(jù)的協(xié)同、云端存儲(chǔ)、大流量遠(yuǎn)程調(diào)用傳輸與實(shí)時(shí)獲取,實(shí)現(xiàn)了腹腔鏡手術(shù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制。
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