5G將加速推動(dòng)超高清視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在世界范圍內(nèi)興起，以信息技術(shù)為引領(lǐng)的重大顛覆性創(chuàng)新正在創(chuàng)造新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)。作為新一代移動(dòng)通信技術(shù)，5G以大帶寬、低時(shí)延、泛連接的特性賦能各行各業(yè)，推進(jìn)全社會(huì)的數(shù)字化能力建設(shè)成效顯著。

5G將首先開啟超高清視頻應(yīng)用新時(shí)代

2018年6月3GPP正式批準(zhǔn)第五代移動(dòng)通信（5G NR）獨(dú)立組網(wǎng)功能凍結(jié)，標(biāo)志著5G第一階段全功能標(biāo)準(zhǔn)化工作的完成，5G產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了全面沖刺新階段。在當(dāng)前技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的整體趨勢(shì)下，超高清視頻將成為5G應(yīng)用領(lǐng)域的首發(fā)應(yīng)用，也將是5G成熟應(yīng)用階段的核心應(yīng)用場(chǎng)景。

全球加速5G技術(shù)發(fā)展和商用部署

2019年，全球各國(guó)全面加速5G商用部署，在戰(zhàn)略層面高度重視5G建設(shè)，都將5G建設(shè)作為其未來(lái)數(shù)字化、信息化的重要布局。5G將為未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展提供基礎(chǔ)性支撐已成為共識(shí)，全球各國(guó)也在進(jìn)一步加強(qiáng)5G的對(duì)話合作和產(chǎn)業(yè)界之間的技術(shù)合作。

我國(guó)政府也一直高度重視并積極推動(dòng)5G的發(fā)展。在中央總體布局上，國(guó)家“十三五”規(guī)劃綱要指出要積極推進(jìn)5G發(fā)展；《國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》強(qiáng)調(diào)要積極開展5G技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)化布局，并在2025年建成國(guó)際領(lǐng)先的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)；2018年12月，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議重點(diǎn)分析當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，明確提出2019年要發(fā)揮投資關(guān)鍵作用，加快5G商用步伐。

2019年6月6日，工信部向中國(guó)聯(lián)通等四家企業(yè)正式發(fā)放5G牌照，加快5G商用步伐，推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)共建共享，推動(dòng)我國(guó)5G高質(zhì)量發(fā)展。中國(guó)聯(lián)通目前已開通國(guó)內(nèi)40個(gè)試點(diǎn)城市的5G網(wǎng)絡(luò)，搭建各種5G行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，為合作伙伴提供廣闊的試驗(yàn)場(chǎng)景，推進(jìn)5G應(yīng)用孵化及產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

超高清視頻是5G最先規(guī)模應(yīng)用的業(yè)務(wù)場(chǎng)景

全球運(yùn)營(yíng)商在5G超高清視頻領(lǐng)域都有較多的應(yīng)用示范。2018年2月，韓國(guó)平昌冬奧會(huì)開展了5G+VR的直播應(yīng)用；2018年7月，日本NTT docomo宣布開發(fā)出世界上首個(gè)基于5G的8K虛擬現(xiàn)實(shí)直播系統(tǒng)。此外，日本NHK電視臺(tái)也曾表示，將在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)舉辦期間實(shí)現(xiàn)8K電視節(jié)目的普及。

2018年12月，中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通及華為公司在北京合作建設(shè)5G新媒體平臺(tái)，聚焦5G環(huán)境下的視頻應(yīng)用和產(chǎn)品創(chuàng)新。2018年以來(lái)，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商也都在5G+4K直播、5G+VR等超高清視頻領(lǐng)域開展應(yīng)用創(chuàng)新和示范驗(yàn)證工作，中國(guó)聯(lián)通成立5G創(chuàng)新中心，聚焦5G視頻融合創(chuàng)新，提前布局4K/8K、VR等視頻關(guān)鍵技術(shù)研究，發(fā)布“5G+視頻推廣計(jì)劃”，完成杭州5G+8K直播、江西5G+VR春晚、兩會(huì)5G新媒體中心、全國(guó)兩會(huì)5G超高清直播、重慶國(guó)際馬拉松5G+VR賽事級(jí)直播等多個(gè)首發(fā)行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐。

5G將加速推動(dòng)超高清視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

超高清視頻具有非常高的信息承載能力和應(yīng)用價(jià)值，是帶動(dòng)我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)力的重要手段。當(dāng)前，我國(guó)超高清視頻產(chǎn)業(yè)已形成終端先行、頻道建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)、行業(yè)應(yīng)用初步興起的良好態(tài)勢(shì)，但在內(nèi)容制作、編解碼等關(guān)鍵環(huán)節(jié)存在明顯短板，缺乏引領(lǐng)能力，仍處于跟隨狀態(tài)。

2019年3月，工信部、國(guó)家廣電總局、中央廣播電視總臺(tái)三部委聯(lián)合發(fā)布《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019-2022年)》，提出“4K先行、兼顧8K”的總體技術(shù)路線，推進(jìn)內(nèi)容生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、終端普及等超高清產(chǎn)業(yè)全鏈條發(fā)展，還將陸續(xù)推出行業(yè)基金、人員培訓(xùn)、終端補(bǔ)貼等一系列優(yōu)惠政策，大力推進(jìn)超高清視頻應(yīng)用的發(fā)展。預(yù)計(jì)到2022年，國(guó)內(nèi)超高清視頻產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模將超過4萬(wàn)億元，超高清視頻用戶數(shù)達(dá)到2億。

超高清視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅是視頻分辨率的提升，更是一種全新的信息消費(fèi)產(chǎn)業(yè)重構(gòu)，將進(jìn)一步與5G以及等各方面的創(chuàng)新緊密結(jié)合，極大豐富和提升現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。5G視頻是具有非常廣泛、極高價(jià)值的應(yīng)用場(chǎng)景，5G視頻應(yīng)用創(chuàng)新正在進(jìn)入發(fā)展的快車道，多種新興產(chǎn)業(yè)正在爆發(fā)式增長(zhǎng)。

5G視頻的應(yīng)用場(chǎng)景不僅僅是視頻的傳輸和分發(fā)，5G視頻將與人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)共同構(gòu)成多樣化的融合創(chuàng)新應(yīng)用模式，2019年國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商與產(chǎn)業(yè)合作伙伴集中推出了超高清直播、融媒體、安防監(jiān)控、工業(yè)制造、遠(yuǎn)程醫(yī)療、圖像識(shí)別、高性能計(jì)算等5G視頻創(chuàng)新應(yīng)用。未來(lái)5年，中國(guó)超高清視頻產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入技術(shù)發(fā)展和成果轉(zhuǎn)化的戰(zhàn)略機(jī)遇期，5G和超高清視頻的協(xié)同發(fā)展將共同加快我國(guó)智慧社會(huì)的建設(shè)，驅(qū)動(dòng)5G視頻產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的飛躍提升。

5G賦能大視頻，全新應(yīng)用和創(chuàng)新模式應(yīng)運(yùn)而生

5G網(wǎng)絡(luò)的上/下行峰值傳輸速率高達(dá)10/20Gbit/s，端到端時(shí)延可達(dá)到10毫秒以內(nèi)，支持500km/h移動(dòng)速度下的用戶可靠體驗(yàn)。未來(lái)，面向單終端的上下行體驗(yàn)速率將達(dá)到100Mbit/s以上，峰值速率將超過1Gbit/s。

基于5G網(wǎng)絡(luò)的超高帶寬上行傳輸能力，可以極大簡(jiǎn)化和便捷視頻內(nèi)容制作工作，通過5G網(wǎng)絡(luò)可以隨時(shí)隨地、快速高效的將超高清視頻內(nèi)容回傳至內(nèi)容制作中心。以5G網(wǎng)絡(luò)的視頻采集能力結(jié)合云端內(nèi)容編輯制作能力，將推動(dòng)未來(lái)視頻內(nèi)容制作產(chǎn)業(yè)的新變革。

同時(shí)，基于5G網(wǎng)絡(luò)的超高帶寬下行傳輸能力，面向個(gè)人用戶的35Mbit/s以上的4K/8K、VR等超高清視頻內(nèi)容傳輸分發(fā)成為可能，這將促進(jìn)原有僅在固網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用的超高清視頻應(yīng)用模式向5G超高清視頻的應(yīng)用模式創(chuàng)新發(fā)展，5G將全面推進(jìn)家庭大屏視頻業(yè)務(wù)場(chǎng)景的變革。

5G網(wǎng)絡(luò)切片打造大視頻“專用網(wǎng)絡(luò)”

傳統(tǒng)無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的所有業(yè)務(wù)都是共享無(wú)線側(cè)資源，忙時(shí)資源擠占情況嚴(yán)重，重點(diǎn)業(yè)務(wù)的體驗(yàn)無(wú)法得到充分保障。而在5G時(shí)代，eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）、mMTC（海量機(jī)器通信）和uRLLC（高可靠低時(shí)延連接）三大場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求有著較大差異，為了保障不同場(chǎng)景的業(yè)務(wù)質(zhì)量，5G網(wǎng)絡(luò)切片應(yīng)運(yùn)而生（見圖1）。

圖1 5G網(wǎng)絡(luò)切片應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)切片可以將網(wǎng)絡(luò)資源靈活分配、網(wǎng)絡(luò)能力按需組合，基于一個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)虛擬出多個(gè)具備不同特性的邏輯子網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)切片使運(yùn)營(yíng)商能夠在一個(gè)通用的物理平臺(tái)之上構(gòu)建多個(gè)專用、虛擬化、互相隔離的邏輯網(wǎng)絡(luò)，滿足不同客戶、不同場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)能力的差異化需求。

一方面，5G網(wǎng)絡(luò)切片有助于運(yùn)營(yíng)商解決接口數(shù)量不斷激增導(dǎo)致的部署和維護(hù)成本問題，同時(shí)也將更好地適配未來(lái)虛擬化環(huán)境下的生命周期管理行為，最大程度上發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。另一方面，對(duì)于垂直領(lǐng)域租戶和第三方OTT，將通過5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)更方便、快捷地使用網(wǎng)絡(luò)資源和能力，并得到按需的業(yè)務(wù)保障。未來(lái)，5G網(wǎng)絡(luò)切片將促進(jìn)垂直領(lǐng)域租戶、第三方OTT和運(yùn)營(yíng)商進(jìn)一步的深化合作，促成新的商業(yè)模式和新的網(wǎng)絡(luò)能力生態(tài)環(huán)境。

在超高清視頻應(yīng)用方面，可以將網(wǎng)絡(luò)切片應(yīng)用進(jìn)一步細(xì)分，為不同的超高清視頻業(yè)務(wù)應(yīng)用需求提供不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。例如，針對(duì)超高清視頻直播業(yè)務(wù)大帶寬、穩(wěn)定、可靠、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)需求，通過獨(dú)立的5G網(wǎng)絡(luò)切片，提供獨(dú)占性的網(wǎng)絡(luò)帶寬、定制化的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化配置，建立可靠的“5G直播通道”；針對(duì)VR/AR低延時(shí)、高吞吐量的沉浸式業(yè)務(wù)體驗(yàn)，可以通過5G網(wǎng)絡(luò)切片提供端到端的網(wǎng)絡(luò)保障，確保VR/AR用戶能夠隨時(shí)隨地享受到百兆以上的無(wú)線帶寬、幾毫秒的端到端網(wǎng)絡(luò)延時(shí)；而對(duì)于在交通樞紐、體育館等密集接入場(chǎng)景，通過獨(dú)立的5G網(wǎng)絡(luò)切片，可以在保證用戶正常業(yè)務(wù)的前提下體驗(yàn)超高清視頻業(yè)務(wù)。

邊緣計(jì)算提供全新應(yīng)用模式

MEC（Multi-Access Edge Computing，多接入邊緣計(jì)算）是一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過部署軟硬件資源，就近提供電信用戶IT所需服務(wù)和云端計(jì)算能力，而創(chuàng)造出一個(gè)具備高性能、低延遲與高帶寬的電信級(jí)服務(wù)環(huán)境，加速網(wǎng)絡(luò)中各項(xiàng)內(nèi)容、服務(wù)及應(yīng)用的快速下載，讓消費(fèi)者享有不間斷的高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)（見圖2）。

圖2 5G網(wǎng)絡(luò)與MEC融合架構(gòu)圖

基于邊緣計(jì)算特性，結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延、大帶寬等能力，將各類業(yè)務(wù)能力部署在邊緣云，可產(chǎn)生大量的創(chuàng)新應(yīng)用模式。如云VR/AR業(yè)務(wù)，通過部署在5G邊緣云才可以實(shí)現(xiàn)云VR/AR業(yè)務(wù)端到端時(shí)延20ms以內(nèi)的用戶最佳感知體驗(yàn)；車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，通過將業(yè)務(wù)平臺(tái)部署在邊緣云，結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)1ms以內(nèi)的時(shí)延，實(shí)現(xiàn)針對(duì)車輛的實(shí)時(shí)控制，全面提升車聯(lián)網(wǎng)安全性。

在大型的電競(jìng)、球賽、F1賽車、演唱會(huì)等超高清視頻業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景，用戶對(duì)時(shí)延及沉浸式體驗(yàn)有較高的要求，MEC可以實(shí)現(xiàn)超高清視頻源的本地映射和分發(fā)，為用戶提供與賽事活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)觀眾相同的4K/8K/VR等視頻體驗(yàn)（見圖3）。

圖3 基于MEC平臺(tái)實(shí)現(xiàn)VR超高清視頻直播

如圖3所示，距離球場(chǎng)較遠(yuǎn)位置的球迷可以通過4K/8K電視或者通過實(shí)時(shí)VR體驗(yàn)坐在VIP位置的觀看感覺。另外，MEC的低時(shí)延、高帶寬優(yōu)勢(shì)可避免在觀看VR等超高清視頻時(shí)因帶寬和時(shí)延受限帶來(lái)的眩暈感，并且可減少對(duì)回傳資源的消耗。

5G視頻應(yīng)用創(chuàng)新全面加速

隨著科技的創(chuàng)新、信息技術(shù)的發(fā)展，5G視頻將進(jìn)一步加快與垂直應(yīng)用領(lǐng)域的融合創(chuàng)新，以全新的服務(wù)形態(tài)、更高的服務(wù)品質(zhì)、更廣的服務(wù)范圍、更便捷的使用方式為智慧社會(huì)的構(gòu)建提供新動(dòng)能，為個(gè)人用戶的日常生活提供新方式。

在廣播電視領(lǐng)域，5G+4K/8K、5G+VR等全新的直播業(yè)務(wù)模式正在形成，解決了傳統(tǒng)直播業(yè)務(wù)的清晰度低、有線回傳部署方案受限、傳輸帶寬受限、業(yè)務(wù)交互時(shí)延高等問題。

在文教娛樂領(lǐng)域，基于5G的遠(yuǎn)程教學(xué)、AR教學(xué)系統(tǒng)、數(shù)字博物館、虛擬現(xiàn)實(shí)景區(qū)等各類應(yīng)用模式都將成為社會(huì)、文化、教育、娛樂等方面提供全新的應(yīng)用模式。

在安防監(jiān)控領(lǐng)域，基于5G的超高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)、基于5G MEC的超高清圖像實(shí)時(shí)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，將為廣場(chǎng)、景點(diǎn)、客運(yùn)、物流等帶來(lái)更加安全可靠的監(jiān)控能力及手段。

在醫(yī)療領(lǐng)域，基于5G網(wǎng)絡(luò)的超高清遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用，打破地域限制，為廣大群眾提供足不出戶的專家醫(yī)療診斷服務(wù)，全面提升醫(yī)療保障服務(wù)能力。

在智能交通領(lǐng)域，基于5G網(wǎng)絡(luò)的超高清車載圖像傳感器，將為自動(dòng)駕駛帶來(lái)更高的安全性；基于5G超高清的車載娛樂設(shè)施，為長(zhǎng)途旅行用戶提供多樣化的娛樂體驗(yàn)，提升旅行舒適度。

在工業(yè)制造領(lǐng)域，基于5G的4K/8K/AR/VR等超高清視頻技術(shù)應(yīng)用，將在工業(yè)可視化、缺陷檢測(cè)、產(chǎn)品組裝定位引導(dǎo)、機(jī)器人巡檢、人機(jī)協(xié)作等方面發(fā)揮作用，助力工業(yè)制造水平全面提升。

黨的十九大報(bào)告提出要建設(shè)數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)，而以5G為代表的下一代信息網(wǎng)絡(luò)是未來(lái)智慧社會(huì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，以5G視頻為代表的應(yīng)用模式將成為構(gòu)建智慧社會(huì)的重要形式之一。在我國(guó)發(fā)布5G牌照之際，中國(guó)聯(lián)通將在5G規(guī)?；瘧?yīng)用的征程上，繼續(xù)秉持開放合作的理念，與產(chǎn)業(yè)鏈各方共同推進(jìn)我國(guó)5G產(chǎn)業(yè)的快速高質(zhì)量發(fā)展。