5G+超高清：一个小背包改变超高清传输方式

在2019世界超高清产业发展大会上，"5G+超高清"分论坛成为最吸睛的一个分论坛。因为"5G+超高清视频"把握住了5G和视频产业的融合发展机遇，而且5G将助力解决超高清产业目前面临的内容制作、传输等诸多问题，成为加速推动超高清视频产业发展的重要方式之一。作为相辅相成的两个技术，5G与超高清结合又面临哪些机遇和挑战？

5G+超高清需要哪些硬核技术

5G和超高清都是正在推向商用化的技术。华为战略部总裁、中国超高清产业联盟理事长张文林说，产业联盟正在梳理其中的核心技术。5G带给超高清产业最基本的核心能力是比4G要高出100倍的带宽能力，5G在理论上可以达到10Gbps的峰值速度，在大规模商用的实际场景中每个用户随处可以保障100Mbps以上体验，网络条件好一些可以达到1Gbps。

"在这样的条件下，去年我们跟咪咕公司做5G、VR和4K传输的实验时，央视总台从应用的角度发现了巨大的机会。随后在央视总台的推广下，今年春晚、两会以及大型的演艺活动都使用5G+4K，咪咕也把它推到各种体育赛事的现场直播。"张文林说，"其实通过5G对现场做视频直播，可以省去大量的线缆，也可以省出原来的卫星转播车，用一个小小的背包就可以解决原来卫星转播车以及大量地面线缆部署所需要解决的问题，这是一个非常显著的对比。所以从央视总台、从视频制作者的角度一下子就会发现它的巨大价值。"

张文林表示，联盟对未来5年要突破的技术做了梳理，到2022年形成一个产业发展支撑体系基本健全，技术、产品、服务和应用协调发展的格局。其中有一些关键技术还要进一步提升。

从技术上来看，图像传感器、光学镜头、专业视频处理芯片、编解码芯片等核心元器件还要取得突破，从终端来看，符合HDR、宽色域、三维声、高帧率、高色深要求的4K电视终端普及程度更高；从网络看同，承载能力显著提高，家庭宽带进入1Gbps时代，无线宽带进入100Mbps时代；从内容看，4K频道供给能力大幅提升，超高清节目制作能力超过3万小时/年。

到2022年，该联盟期望超高清视频用户数达到2亿户，有一半的宽带用户能够享受端到端的4K视频。超高清视频可以在文教娱乐、安防监控、医疗健康、智能交通、工业制造等领域实现规模化应用。而整个产业规模能够超过4万亿元，形成一批具有国际竞争力的企业。2022年的北京冬奥会，在8K制播试验中，关键技术产品研发取得突破。

据介绍，中国超高清产业联盟也在制定规范。4K视频L1级应该达到"二高"，即高帧率、高对比度，这是基本条件，能让用户感觉到眼前一亮；真正让用户感觉到完美，甚至能达到裸眼3D的效果，则要具备六个要素，包括：HDR、高动态范围、高振率、高色深、宽色域、三维深，这六个要素都齐备以后才堪称完美，这将在平面显示、清晰度上能达到完全革命性的体验。

打通到终端的各种"盒子"也是一个关键。目前由央视总台牵头，正在打通IPTV、CCBN、OTT等各种视频"盒子"，让用户能够有一致的4K体验。

5G+4K+AI带来巨大应用

5G+4K的未来前景并不仅仅是大型活动的直播，未来巨大的应用前景也在逐渐显现。

中央广播电视总台央视技术管理中心工程管理部原主任梅剑平说，2018年，总台在超高清方面投入了巨大的努力进行建设和节目的制作，经过建设之后，每天能形成6个小时以上的4K节目制作能力。从超高清的建设来说，初期投入是非常大的，这从台内演播室到转播车，从前期到后期制作一系列的改造可以看出。

在5G和4K之外，央视总台对人工智能的引入也有考虑。对于视频媒体服务，人工智能首先的革命性改变是把总台原来的媒体变成了有标签的服务产品。央视经常说有大约两三百万小时的素材，但这些只是素材。人工智能使央视可以给这些视频加标签，加了标签之后，它不再是内容和素材，而转身成为服务。央视总台可以从内容为王转变为服务为王。人工智能还可以使广播电视能够提供个性化服务，而过去60年中，广播电视都是无差异地传播没有个性的服务。

上海工程技术大学人工智能产业研究院常务副院长王国中认为，5G+4K+AI将带来人工智能应用"质"的飞跃。从4K到8K，超高清视频看得范围更大，细节更清晰了，这就使人工智能可以看得准，相对应的就是效率高、准确性高。从医疗看，原来是2K视频，到8K视频，毛细血管都看得清；从城市安全看，原来2K只能看到5米，4K可能看到20米，8K就可以看到100米左右了。人工智能的视频识别技术，基础就是看得清。例如通过摄像头可以检查喷漆是否合格，而相机的原始精度就很重要。

5G+8K的实现过程中，如果用5G传裸8K，消耗的带宽是巨大的。"现在8K要压缩到100Mbps以下，其中是存在挑战的，因此，5G、AVS、编码一定是兄弟，是同时存在的。"王国中说。

5G将超高清视频作为重要业务

2019年，5G规模试验网已经在三大运营商的17个试点城市中开始建设。中国电信天翼智慧家庭科技有限公司执行董事、总经理姜弘民说："中国电信借助千兆网络与5G网络，2019年我们将举行4K直播超过100场，目前已经举行了20场，推出了可点播4K节目超过5000小时，在北京、上海、成都、深圳等地率先推出5G云VR实验。"

面对即将到来的5G网络，中国电信也在抢占时间窗口，提前做好业务布局。首先借助一朵云、两张网，将云VR打造成智慧家庭的下一个重要应用，VR视频的渲染通过天翼云实现云端部署，使用户仅需要购买千元VR一体机、百元的机顶盒即可体验3A游戏，降低消费门槛。千兆级的承载网络可将端到端的时延降至20毫秒，有效保障VR业务的体验。

在标准制定方面，中国电信率先提出了接入云、控制云、转发云"三朵云"的5G架构，成为中国5G架构的基本方案，也成为国际5G网络架构的一部分；在网络切片方面，完成了业界首个基于5G SA端到端环境的网络切片实验室验证，实现了央视的跨年、央视的春晚直播，满足了云VR业务上下行、低时延、大带宽的需求。在MEC（移动边缘计算）上，中国电信已完成平台的自主研发，并应用于上海第26届东方风云榜的音乐颁奖典礼的VR现场直播。

姜弘民表示，将继续与合作伙伴持续联合创新，推进应用落地，重点推进云VR与IPTV业务的发展，包括创建XR联合创新实验室，研发高性价比6DoF一体机，构建云VR、云游戏平台，孵化更多巨幕8K、12K全景内容，升级全4K、AVS2、HDR技术，并将率先发布中国电信版的4K、8K机顶盒产业规范，引领视频3.0的发展和应用。

中国移动通信有限公司研究院副院长魏晨光认为，除了5G的大宽带和对视频业务灵活的适应性之外，边缘计算将是发展5G+超高清的重要一环。

"我个人认为5G网络不仅仅是通信网络，它引入了大量的其他方面的计算工作，应该是一个'通信+计算'的网络，这种计算能力就体现在从云端计算向网络边缘沉淀，5G网络本身也融合了这种边缘计算的能力，边缘计算能力的引入可以降低视频传输的时延。"魏晨光说，"片源也好，编制播的能力也好，这些都可以沉淀在网络的边缘侧，从而使片源的播放速率、播放的用户体验有所提升，而且根据不同的业务实现不同的时延。"

魏晨光说，中国移动发布了"5G+"计划，就是5G为各行各业赋能，同时也我们的超高清视频产业赋能。"5G+"计划需要5G和4G协同发展，而且5G不是一个孤立的技术，而是这个时代其他一些伟大的技术，如人工智能、云计算、大数据等共同形成一个技术群，以各种生态系统的方式，与各个环节的合作伙伴一起来共同促进各个行业的繁荣，为各个行业赋能，这样的5G+技术，也将为超高清视频的发展带来更多的可能性。（记者 钟慧）

转自：中国电子报