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5G开启超高清视频应用新时代

    2018-07-27 01:46:01

5G网络对于4K乃至8K超清视频有着良好的承载能力。基于5G网络的超清视频有各种应用场景,主要包括:远程超清直播、远程安防监控、远程超清医疗、商业性远程现场实时展示及街景采集等,有着十分广阔的应用前景。

超清视频对带宽的需求

超高清电视的优点是非常强的临场感和实物感,对现实场景有最为细腻逼真的还原,尤其是对要求极高的体育赛事转播来说,超高清显示可实现极为真切的视感。超高清电视通常要在合适的观看距离使用大屏幕观看才能表现出其巨大优势,观看4K超清视频需要55英寸以上的屏幕,如果是8K超清视频,通常需要用82英寸以上的屏幕观看。

中国通信标准化协会所发布的《4K视频传送需求研究报告》,写明了传输入门级4K、运营级4K、极致4K、8K的带宽需求,带宽要求最高的8K视频需要135Mbps的带宽,带宽要求最低的入门级4K也需要18Mbps到24Mbps的带宽。

另外,《4K视频传送需求研究报告》中还写明了4K超清视频对于承载网端到端的总体要求为:端到端带宽要大于50Mbps,往返时延(RTT)要小于20ms,丢包率PLR要小于10~5(通过端云优化降低对网络的要求)。

5G网络如何承载超清视频

国际电信联盟(ITU)发布的5G网络将要达到的一些性能参数如下:下行峰值数据速率为20Gbps,上行峰值数据速率为10Gbps,下行峰值频谱效率为30Gbps,上行峰值频谱效率为15Gbps,下行用户体验数据速率100Mbps,上行用户体验数据速率50Mbps。ITU报告还显示,5G网络的网络延迟将大大降低,最高不超过4ms,最低仅为1ms,远远低于4G网络的20ms。

而根据3GPP的标准规范TR 22.863, 5G移动网络eMBB的用户体验速率下行为1Gbps,上行为500Mbps。

综上所述,从理论上讲,5G网络对于4K乃至8K超清视频有着良好的承载能力。

超清视频的应用场景

基于5G网络的超清视频有各种应用场景。

首先是远程超清直播,如大型赛事直播、大型演出直播、重要事件直播等。

——大型赛事直播。2018年,第23届冬奥会在韩国平昌举行。各大转播机构采用了最新的8K和VR技术,精彩呈现美轮美奂的雪景,如实记录各路健儿的激烈角逐。大量比赛采用了高清VR直播,包括高山滑雪、冰壶、花式滑冰、冰球、短道速滑、高台滑雪、俯式冰橇、单板滑雪以及开闭幕式,沉浸式和交互式360°画面,美到令人窒息。采用5G网络传输各种户外超清体育赛事将给观众带来身临其境的现场参与感。

——大型演出直播。2016年12月30日,王菲“幻乐一场”演唱会在上海举办。数字王国、腾讯视频和微鲸VR联手打造VR直播,为场外粉丝提供“身临其境”的观看体验。据统计,微鲸4K VR视频有9万多用户观看,腾讯直播平台累计有2000多万用户观看,VR直播预约用户超200万。采用5G网络传输各种大型演出活动的超清视频会成功地吸引大批观众,成功扩大活动的影响力和受众数量。


——重要事件直播。目前,国内外各种城市庆典颇为盛行,比如,巴西圣保罗桑巴舞狂欢节、青岛和大连的啤酒节等。采用5G网络传输这些城市庆典的户外超清直播转播会给观众带来富有沉浸感的视觉盛宴。

其次是远程安防监控,如户外现场实时安防监控。众所周知,我国在火车站、著名景点等处经常出现人流拥挤的情况,在春运、国庆等节假日期间上述场所的人员更为密集,极易造成人员伤亡事故。因此,上述重点场所的现场实时安防监控是极为必要的。在火车站、著名景点等人员密集处部署4K/8K超清视频安防监控车,将有利于预防或及时处置人员伤亡事故、有利于打造智慧城管。结合4K/8K超清视频监控画面,还可以开展高准确性的人脸识别、车牌识别等应用。此外还有危险或艰苦地点、工程工地实时监控。大家知道,诸如天津滨海新区大爆炸现场、福岛核电站放射性污染区以及地质灾害区域、自然保护区这些危险或艰苦地区不仅环境可能对人体健康十分不利,而且饮用水、食品等物资补给困难,生活条件十分艰苦,派人24小时驻守困难很多。如果能够派出支持远程操控的超清视频拍摄车(车上按照需要装载气体、放射性及震动传感器)并利用5G网络回传超清视频及传感器监测的参数值,完全可实现远程自动化操控下的现场无人值守,从而彻底解决了对危险及艰苦地点进行监控的难题。另外,工程工地实时监控也有很强的市场需求,便于人们及时掌握工程实时进展以及工地的各种实时情况。

再者是远程超清医疗。采用5G网络传输超清视频在医疗领域也将造福大批患者,比如,在救护车上安装4K摄像机拍摄车内患者的高清视频,有助于医疗专家远程掌握患者的情况,指导车内医护人员进行急救,并根据患者实际情况提前在医院内准备手术方案和手术器材。

此外还有商业性远程现场实时展示及街景采集。5G网络和超清视频的结合,将带来一些新的商业模式,比如说海南的房地产开发商,可以把他的房地产项目,在北京等异地布置360度全景VR展厅进行实时超清视频展示。获邀嘉宾可以现场指挥房地产开发商的操作人员,驾驶5G超清拍摄车,在海南的小区内部任意地方进行小区环境实时拍摄。当然,如果一些旅游景点有5G网络覆盖的话,同样也可以进行旅游景点风景的远程实时展示,以便推广旅游项目。城市地图网站的街景采集也是非常有前景的应用。目前,全国有百度地图、360地图、地球在线等城市街景及导航地图网站上百家。国内日新月异的城市建设要求这些商家不时地派出街景采集车,进行街景实时拍摄以便进行街景更新。采用5G网络传输这些城市的超清街景视频将会起到事半功倍的效果。

超清视频有望走进家庭

基于5G网络的超清视频对于家庭用户来说,也有一些应用场景。在5G普及的时候,有固定住址的家庭用户通常都已经拥有了固网接入(主要是光纤)的宽带服务,用不容易受到干扰的固网宽带开展各种超清视频业务是家庭用户的首选。之所以还会有采用5G移动通信接入的家庭用户(如:房车用户、野营帐篷用户、家庭WiFi短期补充覆盖用户),绝大多数是将5G作为固网宽带接入的一种临时的补充或者替代。

其具体用法将与现在的一些有着同样需求的用户使用4G MiFi来获得接入一样,将使用5G MiFi设备来共享5G宽带接入,其所承载的超清视频应用场景,主要是通过机顶盒来播放4K超清视频(受限于家庭用户的居住面积,8K视频所需场地面积、82英寸以上屏幕等播放条件通常难以具备),再增加一些VR/AR以及VR/AR AI的应用,用于娱乐和家庭成员的远程教育、远程保健及其培训,应用前景也十分广阔。

责任编辑:陈平
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