5G時(shí)代8K超高清視頻發(fā)展展望

1 8K超高清視頻特點(diǎn)及發(fā)展歷程

1.1 8K超高清視頻特點(diǎn)

8K超高清視頻，具有畫(huà)面高度清晰、色域范圍更廣、亮度的動(dòng)態(tài)范圍更大等特點(diǎn)。根據(jù)國(guó)際電盟在2012年通過(guò)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（以日本NHK電視臺(tái)所建議的），8K超高清視頻的分辨率可達(dá)7680x4320，是高清電視的像素?cái)?shù)量的16倍。另外，8K超高清視頻的色位寬度為12 Bit，色域標(biāo)準(zhǔn)為Rec.2020，在人眼可見(jiàn)顏色范圍內(nèi)呈現(xiàn)的色彩范圍超過(guò)高清電視的一倍以上，意味著我們可以看到更豐富多彩、鮮艷逼真的視頻畫(huà)面，而亮度層次更多展示的細(xì)節(jié)也更有真實(shí)感；最低支持幀率為每秒120幀（逐行掃描），音頻為22.2聲道（9通道高音、10通道中音、3通道低音、2通道重低音），則可以說(shuō)8K視頻的畫(huà)面變化更加流暢，從視覺(jué)到聽(tīng)覺(jué)上全方位提升用戶觀看享受。

1.2 8K超高清視頻簡(jiǎn)要發(fā)展歷程

1995年，NHK（日本放送協(xié)會(huì)）開(kāi)始研發(fā)8K超高畫(huà)質(zhì)電視；并首先于2005年的愛(ài)知博覽會(huì)展示此技術(shù)；于2005年11月以光纖網(wǎng)絡(luò)、DWDM傳輸技術(shù)將UHDTV（Ultra High Definition Television）轉(zhuǎn)播至260公里外。

2012年8月23日，國(guó)際電盟通過(guò)作為8K超高畫(huà)質(zhì)電視像度標(biāo)準(zhǔn)。

2013年6月，NHK展示了全球首款便攜式8K超高清攝影機(jī)。

目前看來(lái)，日本NHK仍然是全面引領(lǐng)全球8K超高清電視的發(fā)展。2014年，日本制定了詳細(xì)的8K超高清電視發(fā)展路線圖，并按照計(jì)劃的時(shí)間點(diǎn)逐步推出試驗(yàn)。同時(shí)，中美英印等國(guó)家也在研究4K/8K超高清視頻，推動(dòng)視頻全產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)步。按照計(jì)劃，日本將在2020年的東京奧運(yùn)會(huì)上使用8K技術(shù)轉(zhuǎn)播，到時(shí)8K可能真的能借助快速網(wǎng)絡(luò)、終端設(shè)備、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)入普通百姓家。

2 “8K+5G”戰(zhàn)略升級(jí)

隨著8K超高清視頻技術(shù)的愈加成熟，承載設(shè)備的研發(fā)也更多了（如夏普推出8K電視），相關(guān)的視頻內(nèi)容產(chǎn)出也將更豐富，那么，在傳輸上還有個(gè)問(wèn)題，就是傳播速度和帶寬。據(jù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)度為1分鐘左右的分辨率為7680×4320的視頻，大小約190GB，這對(duì)于8K超高清視頻的存儲(chǔ)和傳輸都?jí)毫Υ蟆?/p>

剛好，國(guó)際上5G試商用的腳步也越來(lái)越近，全球大部分運(yùn)營(yíng)商都計(jì)劃在2020年推出5G。5G具有高速傳輸、低時(shí)延特性，峰值速率可以達(dá)到20Gbps。3GPP定義的eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）應(yīng)用場(chǎng)景，就包括了8K超高清視頻業(yè)務(wù)應(yīng)用。

目前有些國(guó)家已進(jìn)行了借助5G網(wǎng)絡(luò)試傳輸8K超高清視頻。比如最先，2017年5月，日本運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TT DoCoMo宣布已成功通過(guò)5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提供8K超清電視傳輸服務(wù)。2018年9月，中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合華為等，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)首個(gè)基于5G端到端網(wǎng)絡(luò)的8K超高清視頻外場(chǎng)直播。今年，中國(guó)電信也依托固網(wǎng)、IPTV等優(yōu)勢(shì)啟動(dòng)了“5G+8K”試驗(yàn)網(wǎng)，成立相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。因此，有5G助力實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略升級(jí)，8K超高清視頻將能更快實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)到終端、內(nèi)容、到各種場(chǎng)景應(yīng)用的全生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈延伸發(fā)展！

3 基于5G的8K超高清視頻展望

3.1 “8K+5G+VR”

VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）也是5G網(wǎng)絡(luò)的eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）能力最佳應(yīng)用場(chǎng)景體現(xiàn)之一。VR為用戶呈現(xiàn)可交互的三維動(dòng)態(tài)虛擬系統(tǒng)，提供沉浸式的體驗(yàn)。之前的VR眼鏡或一體機(jī)，多采用4K高清分辨率甚至更低分辨率，有的真是視聽(tīng)效果粗糙，逼真效果還是有待提升；而升級(jí)為8K超高清視頻，具有如上闡述的優(yōu)點(diǎn)，融入了5G網(wǎng)絡(luò)，更能流暢體驗(yàn)。這方面，2018年8月，NTT DOCOMO宣布已開(kāi)發(fā)出首個(gè)基于5G的8K虛擬現(xiàn)實(shí)直播系統(tǒng)，用高達(dá)200Mbps的速率能把視頻從實(shí)時(shí)編碼器傳送到配置全景引擎GPU的控制器，用80Mbps的吞吐量把視頻從分發(fā)服務(wù)器傳送到耳機(jī)。未來(lái)這方面的需求很大，可大力發(fā)展并且盡量降低設(shè)備等價(jià)格門檻，因?yàn)橛脩魧?duì)于價(jià)格親民的更高清的視頻、更好的娛樂(lè)體驗(yàn)是更樂(lè)意接受的。

3.2 “8K+5G+AI”

5G時(shí)代的8K再結(jié)合（AI）人工智能，可實(shí)現(xiàn)更多的智能化應(yīng)用。娛樂(lè)方面，首先，將來(lái)是否8K超高清電視機(jī)也能實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的智能推薦，變成智能電視機(jī)。2018年，長(zhǎng)虹發(fā)布的CHiQ電視系列第六代產(chǎn)品，就融合了人工智能、語(yǔ)音識(shí)別等新技術(shù)。創(chuàng)維的H系列電視、海信的E系列產(chǎn)品，也使用了全面屏與人工智能；其次，現(xiàn)在日本已經(jīng)有商用的電視陪看機(jī)器人，能在監(jiān)測(cè)播放的電視內(nèi)容時(shí)，同時(shí)感知到觀眾的面部表情變化，進(jìn)而挖掘用戶的興趣并進(jìn)行推薦。類似的例子，可以拓展到其他應(yīng)用。更精準(zhǔn)的識(shí)別及人工智能交互反應(yīng)，是未來(lái)的值得深度研發(fā)的方向。商業(yè)方面，比如結(jié)合5G應(yīng)用的立體試衣間，也可以通過(guò)感知試衣者表情的變化，進(jìn)行偏好推薦或者最佳搭配推薦。安防方面，也許5G攝像頭可以觸及一些有線網(wǎng)難以達(dá)到的盲區(qū)，然后利用5G傳輸將8K超高清的監(jiān)控圖像進(jìn)行快速的人工智能基礎(chǔ)上的安全判別，在緊急情況下直接報(bào)警；而且更清晰穩(wěn)定的監(jiān)控，對(duì)于安防本來(lái)就很重要。

3.3 其他應(yīng)用

借助5G的東風(fēng)，8K超高清視頻未來(lái)的應(yīng)用價(jià)值將不斷提升。比如在遠(yuǎn)程醫(yī)療領(lǐng)域，頂尖的醫(yī)學(xué)專家就可以在不同地方同時(shí)進(jìn)行醫(yī)學(xué)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)共享與遠(yuǎn)程會(huì)診，可以用8K攝像機(jī)采集患者高清視頻，利用5G網(wǎng)絡(luò)傳輸后，通過(guò)8K播放器對(duì)直播的視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)解碼渲染，再用遠(yuǎn)程診療平臺(tái)進(jìn)行溝通情況，完成治療方案的及時(shí)制定。在2018年，阿里云已聯(lián)合超高清視頻領(lǐng)域合作伙伴，完成了首個(gè)5G+8K視頻技術(shù)在遠(yuǎn)程醫(yī)療運(yùn)用上的展示。現(xiàn)在只是展示階段，由于醫(yī)療資源緊張，未來(lái)這方面也有很大需求，何況是在現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)療中，8K超高清視頻的醫(yī)療器械顯然也能提高診治的精確性，發(fā)展?jié)摿艽蟆Ｔ诠I(yè)制造領(lǐng)域，8K超高清視頻也能為精密制造提供基礎(chǔ)條件。在日漸重視的教育領(lǐng)域，8K超高清視頻將能把教學(xué)材料更清晰地呈現(xiàn)，使用投影設(shè)備等的遠(yuǎn)程教育也更高清了，結(jié)合AI的互聯(lián)網(wǎng)上的教育可以更加寓教于樂(lè)。總之，5G時(shí)代8K超高清視頻的各種拓展產(chǎn)業(yè)鏈上下游將繁榮發(fā)展，業(yè)務(wù)形態(tài)多樣化，既要能規(guī)模發(fā)展，也要能滿足小眾市場(chǎng)的個(gè)性化定制需求，形成一個(gè)向好的業(yè)務(wù)生態(tài)圈。