5G+4K 超高清视频产业发展前景分析

2020-01-01熊伟

数字通信世界 2020年4期

熊伟

（河南省商丘广播电视台，商丘 476000）

0 引言

随着我国科学技术的不断发展成熟，中央广播电视台发布了2019-2022年度的《超高清产业的行动计划》，在计划中明确的指出，坚持走“4K 先行、兼顾8K”的技术战略路线，促进超高清在视频产业以及其他产业中的实际应用。超高清视频技术是在数字化技术之后的一项重大技术突破。5G+4K 相互协同发展，是视频行业向智能化方向发展的核心力量，同时也是带动广播、有线电视体现升级的助推器，能显著提升人们生活水平。

1 技术背景分析

超高清主要指电信联盟最新推出的4K 视频显示技术，分辨率能够达到3840×2160 像素，其也被定义为超高清UltraHigh-Definition。4K 超高清视频的画面分辨率是高清视频分辨率的4倍。通过高帕率、高分辨率、高动态范围等，使得超高清视频具有超高的感染力与震撼力，显著提升了用户的真实体验。2017年推广的《4K 超高清电视制作与交换参数值》以及2018中央广播电视台颁布的《4中央广播电视总台4K 超高清图像+环绕声/三维声的家庭影院配置规范》等一些列标准的相继推出，很大程度上推进了我国4K 超高清视频行业的发展脚步。

5G 主要是指第五代移动通信技术，其也是一个真正意义上的网络融合作用。它的出现是借助2G、3G、4G 移动通讯技术基础之上，通过不断地演练与创新，最终形成的一项新型的先进技术[1]。通过5G 的不断融合以及统一标准的制定、颁发，将为人与物、人与人、物与物之间的提供超高速、高质量的网络传输。根据我国IMT-2020（5G）推行组制定的《5G 愿景与需求白皮书》中可得，5G 的关键能力的定义中得出，5G 网络环境下支持100Mb/s-1Gb/s 的整体数据传输与下载速度，并且1平方千米的范围内能同时支持100多万个网路连接点，并且每个；连接端点与端点之间的网络延迟能严格的控制在毫秒级别，并且每平方米面积下，能同时支持超过100Mb/s 的流量使用密度，并且移动性的要求可以达到500km 以上。相比于4G，无论是在规模或者场景、数据下载以及传输的速度、网络延时等相关技术的表现上，5G都具有巨大的优势。并且移动速率方面5G 是4G 的两倍，这就意味着5G 背景下能够真正实现高铁环境下的良好应用体验，峰值方面5G 是4G 传输峰值的几十倍、网络延迟方面；5G 是4G 网络延时的1/10-1/5之间，并且能够达到毫秒级别的水平。在能耗以及使用成本上也呈现出巨大的变化，10倍的频谱效率的提升以及上百倍的成本效率的增长。

2 5G+4K 超高清视频技术的发展现状及前景展望

2.1 现状

2018年年底，我国的中央广播电视总台联合华为公司、中国移动、中国联通、中国电信，其中华为公司主要提供重要的5G 技术支持，联合创办了我国首个5G 网络技术平台。另外，在2019春节联欢晚会，已经成功实现了长春、深圳省内的部分会场内部的4K 超高清电视信号通过借助5G 网络信号进行传输与回转[2]。并且在2019年全国“两会”之前，中央广播电视总台已经成功的借助5G 网络平台，对视频的剪辑以及制作，最终以4K 超高清视频的方式进行传播，成功完成了5G+4K 超高清技术的完美应用。遍布全国各地的16路4K 超高清视频信号，通过借助5G网络平台实现了网络信号的整体回转，并且已经成功地在华为公司旗下的5G 这点智能手机上显示了4K 超高清视频的投屏播放。这些成果标志着中央广播电视总台的5G 网络平台已经满足多路继承4K 超高清视频信号的多种类型的节目制作及传播，同时还具备多地、多点、全功能及流程的4K 超高清视频制作以及发作的综合能力。

2.2 前景展望

2019年召开的全国“两会”上，相关报道指出，以中央广播电视总台为代表的中央主流媒体都会注重新技术的引领，并且会充分对5G+4G+VR+AI 等各项世界前沿高新技术的充分应用[3]。另外，在我国召开的第十三届全国人民代表大会二次会议上，国家新闻中心国资委记者会议上行，就已经预设了4K 超高清摄影机的位置，并且通过4K 超高清视频技术对“两会”记者会议上，通过总台的4K 超高清视频频道实现5G 集成化全程直播。这就标志着5G+4K 新技术探索能与重大活动的直播进行充分结合，并且这在我国广播电视历史上具有具有里程碑的意义。并且我国一些地方电视台也在不断搭建5G 网络平台以及与4K 超高清视频技术互相配套的专业设备、5G+4K 超高清视频背景下，视频能按照声音更清晰、更及时地呈现在广大用户眼前。4K 超高清视频产业的发展意味着，视频产业将会迎来以此重大改革换代的挑战，同时意味着广播、有线电视行业逐渐向全网络、“屏幕全覆盖”、全媒体的方向飞速发展。截止到2017年年底，我国的4K 电视的产量已经高达3500万台左右，4K 电视站全球总4K 电视的43%。预计到2020 年年底，全球的4K 电视用户将会突破3.5 亿用户，并且中国将将逐渐成为全球最大的4K 电视消费市场。4K 超高清电视视频的渠道一旦打通，4K 电视将会成为家庭中最重要的荧屏设备[4]。通过运用5G 网络的网络宽带，能将多维度的视频以及音频和信号传输给智能手机、智能家居中的电视机、AI 音响、VR 眼睛等多种智能化设备，通过蓝牙或者Wi-Fi 等多元化的视角充分体现这些智能设备的实际功能，在促进科学性技术进步的同时，大幅度地提升了人们的生活水平。

5G+4K 超高清视频技术在未来的发展中，将会逐渐涉及到零售、教育、智能家居、娱乐、运输等多个行业领域中。通过采取科学、合理的应用，能为这些行业提供崭新的动力，对促进不同行业的经济快速发展具有重要意义意义。在社交与购物方面；在未来，人们能够凭借5G 网络中具有的超低时延特性，呈现出更丰富且立体的信息，通过将匹配的社交信息以及商业信息中4K 超高清视频的内容呈现在各个网络终端，能够使社交的信息、商业的信息以及电视的内容同步至用户端，然后以不同的终端各自呈现出来，最终实现出社交和内容以及交互和广告的场景效果[5]。例如，以家庭中的电视屏幕为例，未来可能以虚拟现实的形式来实现人们的社交和购物，为人们带来不一样的体验，通过借助5G+4K 超高清视频技术，能够将现实的终端展现在人们的眼前。如对商品的试用、试穿等活动，并且通过手机的终端、智能产品等交互性的媒介能够实现交流、咨询以及购物等交互行为。另外，通过借助5G+4K 超高清视频技术，能够满足VR 虚拟体验，视频、音效更清晰，画面更加逼真，为用户通过更完整的3DVR 体验。