5G发展与视频应用相结合的初步探讨

5G发展与视频应用相结合的初步探讨

李鹏 潘朝晖 刘明辉 左福强

中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司 黑龙江哈尔滨 150080

摘要：求加快广电 5G 网络发展，即加快广电 5G 发展步伐 , 以有线电视网络整合为契机，以市场和业务为导向，加快研究确定广电 5G 网络建设的协同推进技术路线、有线与广电 5G 协同发展、经营管理体制融合发展方案。积极推进广电 5G 融合应用和创新发展，聚焦政用、民用、商用领域，为社会提供个性化、差异化服务，为社会各行业赋能。

关键词：5G；视频；结合

1 引言

5G 通信系统不但能够提供面向工业和社会的更广泛应用，还可以与人工智能技术一道，构建更加广泛的物联网（IoT）世界。5G 通信系统的超高速、大容量、低时延和广连接则为各类通信服务赋予更高的能力和价值，实现了近 20 年来最大的通信变革。

2 5G发展与视频应用相结合

5G 技术的发展使得 5G 应用场景远超人们的想象。在众多的应用场景设计中，人们发现室内的场景（包括居家、办公场地以及连接室内 / 室外但以室内为主的场景）占到了多数，室外的场景反而远远少于室内场景。归根结底，绝大多数人们对极致生活体验的追求才是期待中的 5G 主要应用场景。

5G 将推动 4K/8K 视频的快速发展，给人们带来极致的视频体验。4G中基于流量的视频业务极大地丰富了人们的娱乐生活，但是 4G 网络的性能已经不能完全支撑 4K/8K 超高清视频、超高清云游戏等新兴视频业务的发展需求。4K 分辨率的视频即被定义为超高清视频，对应着每帧 800 万的像素规模，现在已经得到广泛的商用，大屏幕显示器件已经完全支持 4K分辨率的视频，8K 超高清视频每帧约3300 万的像素。巨大的像素量对网络带来挑战，5G 超高速率和大带宽的特性能够支持高至每秒 120 帧的 8K 超高清视频的实时传输，能够给人们带来极具震撼力的视觉体验。

在人们与物理世界的通信联系中，可穿戴设备 XR（包括 VR、AR、MR）至关重要，这就要求创新性的娱乐和工业化设备不受时空的限制。现在超高分辨率的图像和全息影像都达到了 8K 的分辨率，另外包括触感在内的五维感知通信也在一些地方提上了日程。可见，人与人之间、人与物之间的通信日渐丰富与现实。以现在广泛应用的 VR 为例，一般可接受的从头部运动到图像显示的最大时延小于 20ms，否则会产生眩晕感。VR 的端到端时延主要由位置跟踪、网络传输、图像处理、屏幕刷新等几部分的时延组成。5G 超低时延的特性大大较低了网络传输时延，再辅之以电路部分降低时延的手段，就可以做到整体时延控制在 20ms 以内甚至更低，从而有效地解决眩晕感问题，为人们带来完美沉浸感视频体验。

3 5G结合视频将迎来新的机遇与挑战

随着电视网、电信网、互联网的不断融合，视频打破了 空间与时间上的局限，不仅在 制作、传输与播放上更为快捷，在产业结构上也体现出新的趋势。新媒体与传统媒体的变化，都显示了视频微传播已成当下趋势，随着 5G 的商用，视频将迎来新的机遇与挑战。

5G 将通过技术优势， 打 破 4G 时代下人人互联的状态， 加快行业内商用布置，并赋予 视频新的功能，营造更好的视 频传播环境，创造视频新产业。

5G 有 强 大 的 技 术 优 势，视频有独特的信息表达功能，若两者结合，不难想象未来场景中生产生活的优化。同样，这样的美好蓝图也吸引着运营商与设备厂商，他们相继提出“5G+ 视频”的战略计划，加快研发与生产，推出新产品与特色业务，欲在 5G 时代站稳脚跟。在运营商“5G+ 视频”战略布局中，中外表现一致，都联合内容提供方与设备厂商，推动 5G 视频产业落地。国内运营商如中国移动， 于 2017中国移动全球合作伙伴大会上， 提出实时直播 16 路 4K高清视频业务，与网联无人机、VR、 机器人创新应用成果，提前策划并实验 5G+ 高清视频与 5G+VR 技术。[5]2018 年8 月，与中国国际电视总公司达成 5G 研发、4K 频道建设等战略合作。 中国电信于 2018年 5 月 17 日， 与东方明珠、富士康等企业成立 5G+8K 战略联盟， 并 于 6 月在 MWCS上展示 5G 在线观看 8K 视频。广电总局科技司于 2018 年 4月牵头成立了无线交互广播电视工作组，致力研究 5G 背景下的无线广播电视技术和标准制定，为 5G 广播电视的推广，奠定标准基础。与此同时，美国 AT&T 在 2018 年 6 月演示多个 5G 案例，并将 VR 定位为 5G 的主导业务。日本 NTT DOCOMO，于 2018 年 6 月发布 8K VR 直播系统，同时基于现场 FPGA 进行处理和图像分割。国 内 外 的 运 营 商 在 5G+视频的加速建设中，带动了大批设备厂商研发热情。华为提出“大视频”战略方向，聚焦高清视频、 移 动 视 频、VR/AR 应用研发，促进云 VR 应用运行。中兴通讯提出 UHD 8K、VR、AR、MR 的端到端解决问题方案，推出云化机顶盒、AI 智能广告等关键技术。夏普率先发布消费级 8K 电视机与 8K 摄像机，并与故宫联合进行《清明上河图》的高科技互动艺术展演。国外如芬兰NOKIA 公司宣布专注 5G 网络研究，完成基于 3GPP 标准的 5G 空口对接。 日 本 NHK参与 8K 测试， 计划推出 8K节目，欲在 2020 年东京奥运会实现 8K 直播。行业内商用布置的速度加快， 形成有各自特色的 5G+视频战略，创新、合作与竞争在 5G 时代下进一步深化，与此同时，视频的新应用场景也逐步落地，进入推广阶段。

4 总结

开展视频业务是广电的看家本领，但是 5G 超强的技术能力给 视频服务带来无限可能，而其中绝大多 数视频服务又不一定由广电来提供。因 此在 5G 大潮到来之际，广电能否立技 术潮头、抓 5G 机遇、扬视频优势、赢 变革挑战，广电人还需要加快 5G 网络 的建设和相应 5G 业务的部署商用。

参考文献

[1]国家统计局《2017 年国民经济和社会发展统计公报》。

[2]中国网络视听节目服务协会《2018 中国网络视听发展研究报告》。

[3]浙商证券研究所《5G 系列报告（一）：5G 开启时代新篇章》。

[4]中国移动《5G 网联无人机创新应用研究报告》