5G時代下8K超高清視頻發展展望

翟音音

摘 要：本文將通過對8K超高清視頻的主要特征進行介紹，同時對5G時代下8K超高清視頻的戰略機遇加以闡述，進而指出其發展方向，以期為有關部門提供可靠參考。

關鍵詞：5G時代;8K超高清視頻;分辨率

中圖分類號：G206 文獻標識碼：A 文章編號：2096-5079 （2020） 03-00-02

一、引言

我國有關機構于2018年首次完成專業“5G+8K”的應用，隨后發布的多項有關應用代表著有線與無線之間的充分結合，有效推動了超高清產業的快速發展。8K超高清視頻擁有更大的亮度動態范圍、更廣的色域范圍以及高度清晰等特征，而5G時代的到來，可以促使8K超高清視頻良好發展。

二、8K超高清視頻發展過程及其特征

日本放送協會（NHK）于1995年致力于對8K超高清視頻進行研發，并且在2005年首次將此技能展示了出來，NHK用DWDM傳輸技術以及光纖網絡把UHDTV傳播到了260公里以外。在2012年的8月末，國際電聯最終通過了8K超高畫質電視的7680×4320解像度標準。日本按照既定計劃，將會于2020年東京奧運會當中引用8K超高清技術進行轉播，到那時，8K超高清技術便能夠通過關鍵技術、快速網絡以及終端設備等進入到千家萬戶。與此同時，美國、中國、英國以及印度等國家也致力于對4K以及8K超高清視頻展開進一步研究，持續引領著視頻的全產業鏈實現全面進步。2019年3月1日，工信部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總臺印發《超高清視頻產業發展行動計劃（2019-2022）》。該計劃指出，按照“4K先行、兼顧8K”的總體技術路線，大力推進超高清視頻發展和相關領域的應用，2020年需要實現電視全面高清化，2022年我國超高清視頻產業總體規模超過4萬億元[1]。

4K視頻分辨率像素為3840×2160，而8K視頻分辨率像素為7680×4320，是4K的4倍，是高清的16倍。除此之外，4K電視的水平觀看的角度為55°，8K水平觀看的角度高達100°，可視角度更寬。8K超高清視頻畫面中能夠為觀眾展現更多視頻信息和細節。與此同時，8K超高清視頻擁有12Bit色位寬度，其色域標準是Rec.2020，代表著在人類肉眼能見的顏色范圍中，8K超高清視頻所呈現出來的色彩范圍比傳統高清電視大一倍，這也使得民眾能夠觀賞到更加逼真、鮮艷、豐富多彩的畫面，其亮度層次也可展示出更具真實感的細節。除此之外，8K超高清視頻最低的支持幀率是120幀/s，并且保持逐行掃描的狀態;其音頻是22.2聲道，其中包含了2通道重低音、9通道高音、3通道低音以及10通道重音。總體來說，8K超高清視頻擁有更流暢、清晰的視頻畫面，并且從視、聽兩方面為廣大觀眾提供更佳的觀感體驗。

三、5G時代下8K超高清視頻的戰略機遇

長度僅在1分鐘左右的8K視頻，其存儲量約為190GB，這會使8K超高清視頻技術傳輸以及儲存壓力被持續加大。而5G技術的出現帶給了8K視頻發展的戰略機遇。5G技術的高速率、低延時，能讓用戶體驗8K視頻的高分辨率以及逼真的成像還原，帶給觀者近距離觀看的舒適感和沉浸式的臨場感覺。

如今，有關報告指出，當前市場中4G手機在市場中占據超過95%的份額，5G卻不足1%。中國移動、中國聯通以及中國電信這業內的三巨頭，在相關業務的部署計劃當中，需要對終端、內容以及網絡等方面抓緊布局。三大運營商在最大限度提升各自網絡承載能力的基礎上，也和多家設備商、終端廠商以及芯片廠商，展開全面合作，對5G技術的全面發展擁有積極作用，同時各自也都獲得了諸多研發成果[2]。在科學技術快速發展和更新的新時期，未來的3-5年屬于超高清產業極其關鍵的戰略機遇時期，根據整體發展趨勢可知，預測至2022年，高清面板、電視機等相關硬件會擁有高達超過15600億元的產值，而相關的服務以及應用會超過7500億元。

四、5G時代下8K超高清視頻的發展方向

（一）3.1“5G+8K+AI”

在5G時代下，8K能夠實現與人工智能（即“AI”）的有效結合，從而使8K超高清視頻的應用更加智能化：

1.安防層面

經過實踐可知，5G攝像頭借助8K超高清視屏往往能夠觸及有線網不能觸及的區域，隨后攝像頭借助5G傳輸線路、速度對相應監控圖像展開快捷的以AI為基礎的安全判定，使其在緊急狀況中可以直接進行報警;同時確保監控過程更加穩定，這對于整體安防工作來說都有著深遠意義。

2.娛樂層面

（1） 重點考慮未來8K超高清視頻是否可以使更高級智能推薦得以被充分實現，從而進化成智能型電視機。目前，長虹公司在2018年推出的第六代CHiQ系列電視產品當中，充分結合了語音識別、人工智能等先進技術;而海信推出的E系列以及創維推出的H系列產品同樣應用了人工智能。

（2） 當前日本已經推出了商用電視陪看機器人，其可以在對所播放電視內容進行監測的同時，對觀眾面部表情的各種變化進行感知和采集，從而對觀眾的興趣以及對當前節目的喜好程度進行深度挖掘，隨后將更合適的節目推送給觀眾。此類應用也能夠被應用于其他領域當中，這主要是由于人工智能可以和更準確的識別系統出現交互反應，而這屬于國際未來研發的主方向之一。

3.商業層面

例如立體試衣間，其應用核心便是5G技術，其能夠對試衣人員表情轉變，為顧客及時提供推薦搭配或者偏好推薦。

（二）“5G+8K+VR”

虛擬現實（即VR）屬于5G網絡中增強移動寬帶（eMBB）能力的最有效運用場景。在通常情況下，VR技術可以向用戶展示出能夠實現交互作用的動態三維虛擬系統，從而將沉浸式體驗提供給廣大用戶。當前市面上常見的一體機或者VR眼鏡，一般都會運用4K或者更低的高清分辨率，這也使得許多產品視聽效果相對粗糙，其逼真效果也不能（下轉第頁）（上接第頁）夠達到用戶的心理期待值。在升級到8K超高清視頻后，使得產品除了修正以上不足，更融入了極為先進的5G網絡，使得觀眾可以收獲更為流暢的視聽體驗。在2018年，世界知名的NTT DOCOMO便已經研發出了第一個以5G為基礎的8K虛擬現實高清直播系統，借助200Mbps速率將視頻自實時的編碼器傳輸至配置了全景引擎GPU控制器當中，隨后以80Mbps吞吐量將高清視頻自分發服務器輸送至耳機當中。在實際社會發展進程中，經過調查、統計可知，觀眾在將來對此方面的需求量極大，所以有關部門可以致力于此項事業的發展過程中，同時最大限度地對有關設備的價格門檻進行降低，這主要是由于觀眾對于清晰度、分辨率更高的視頻以及視聽體驗更好且價格較為親民的現象能夠很容易接受[3]。

（三）其余應用

在5G時代下，8K超高清視頻的實際應用價值將會隨著科技水平的不斷提升而持續增長。例如，在遠程醫療的工作過程中，國內外頂尖級別的醫療人員、醫學專家等可以打破以往時間、空間的限制，借助8K超高清攝像機對患者的病情進行采集，隨后運用5G網絡進行傳輸，通過8K超高清播放器實時、動態地解碼渲染直播視頻，進而在遠程會診系統當中針對具體狀況展開實時溝通和交流，最終為患者合理制定出治療方案。阿里云在2018年便與超清視頻相關企業開展了全面合作，隨后便完成中國第一個“5G+8K”高清視頻技術于遠程醫療當中的應用展示。當前中國的醫療資源較為緊張，所以在將來此方面的需求將會越來越大。

同理也可應用于民眾十分關注的教育行業當中，先進的8K超高清視頻可以更加豐富課堂教學內容，探索更多教學方式，吸引學生們的注意力，從而提高課堂教學的質量。

五、結論

總體而言，5G時代的到來，必然帶動與8K超高清視頻有所關聯的各項業務、產業得以更良好地發展，同時促使相應的業務樣式趨于多元化。在5G技術的幫助和帶動下，8K超高清視頻的發展除了可以實現規模化發展，還可以使小眾市場個性化的定制要求得到滿足，進而共同構建一個和諧的業務發展氛圍。

參考文獻：

[1]人民網，2019-04-11.

[2]孟月.“5G+8K”應用不斷掀起超高清視頻產業發展浪潮[J].通信世界，2018（26）：11.

[3]佚名.華為助力浙江移動完成國內首個“5G+8K”超高清視頻外場直播[J].通信世界，2018（26）：43.