5G時代下8K超高清視頻發(fā)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(zhàn)略機遇加以闡述，進而指出其發(fā)展方向，以期為有關(guān)部門提供可靠參考。

關(guān)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(guān)機構(gòu)于2018年首次完成專業(yè)“5G+8K”的應(yīng)用，隨后發(fā)布的多項有關(guān)應(yīng)用代表著有線與無線之間的充分結(jié)合，有效推動了超高清產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。8K超高清視頻擁有更大的亮度動態(tài)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(fā)展。

二、8K超高清視頻發(fā)展過程及其特征

日本放送協(xié)會（NHK）于1995年致力于對8K超高清視頻進行研發(fā)，并且在2005年首次將此技能展示了出來，NHK用DWDM傳輸技術(shù)以及光纖網(wǎng)絡(luò)把UHDTV傳播到了260公里以外。在2012年的8月末，國際電聯(lián)最終通過了8K超高畫質(zhì)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(shù)進行轉(zhuǎn)播，到那時，8K超高清技術(shù)便能夠通過關(guān)鍵技術(shù)、快速網(wǎng)絡(luò)以及終端設(shè)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(xù)引領(lǐng)著視頻的全產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)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(fā)《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)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(shù)路線，大力推進超高清視頻發(fā)展和相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，2020年需要實現(xiàn)電視全面高清化，2022年我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)總體規(guī)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(xiàn)更多視頻信息和細節(jié)。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(xiàn)出來的色彩范圍比傳統(tǒng)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(jié)。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(tài);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(zhàn)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(shù)傳輸以及儲存壓力被持續(xù)加大。而5G技術(shù)的出現(xiàn)帶給了8K視頻發(fā)展的戰(zhàn)略機遇。5G技術(shù)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(guān)報告指出，當前市場中4G手機在市場中占據(jù)超過95%的份額，5G卻不足1%。中國移動、中國聯(lián)通以及中國電信這業(yè)內(nèi)的三巨頭，在相關(guān)業(yè)務(wù)的部署計劃當中，需要對終端、內(nèi)容以及網(wǎng)絡(luò)等方面抓緊布局。三大運營商在最大限度提升各自網(wǎng)絡(luò)承載能力的基礎(chǔ)上，也和多家設(shè)備商、終端廠商以及芯片廠商，展開全面合作，對5G技術(shù)的全面發(fā)展擁有積極作用，同時各自也都獲得了諸多研發(fā)成果[2]。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展和更新的新時期，未來的3-5年屬于超高清產(chǎn)業(yè)極其關(guān)鍵的戰(zhàn)略機遇時期，根據(jù)整體發(fā)展趨勢可知，預(yù)測至2022年，高清面板、電視機等相關(guān)硬件會擁有高達超過15600億元的產(chǎn)值，而相關(guān)的服務(wù)以及應(yīng)用會超過7500億元。

四、5G時代下8K超高清視頻的發(fā)展方向

（一）3.1“5G+8K+AI”

在5G時代下，8K能夠?qū)崿F(xiàn)與人工智能（即“AI”）的有效結(jié)合，從而使8K超高清視頻的應(yīng)用更加智能化：

1.安防層面

經(jīng)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(wǎng)不能觸及的區(qū)域，隨后攝像頭借助5G傳輸線路、速度對相應(yīng)監(jiān)控圖像展開快捷的以AI為基礎(chǔ)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(jiān)控過程更加穩(wěn)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(xiàn)，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(chǎn)品當中，充分結(jié)合了語音識別、人工智能等先進技術(shù);而海信推出的E系列以及創(chuàng)維推出的H系列產(chǎn)品同樣應(yīng)用了人工智能。

（2） 當前日本已經(jīng)推出了商用電視陪看機器人，其可以在對所播放電視內(nèi)容進行監(jiān)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(jié)目的喜好程度進行深度挖掘，隨后將更合適的節(jié)目推送給觀眾。此類應(yīng)用也能夠被應(yīng)用于其他領(lǐng)域當中，這主要是由于人工智能可以和更準確的識別系統(tǒng)出現(xiàn)交互反應(yīng)，而這屬于國際未來研發(fā)的主方向之一。

3.商業(yè)層面

例如立體試衣間，其應(yīng)用核心便是5G技術(shù)，其能夠?qū)υ囈氯藛T表情轉(zhuǎn)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(xiàn)實（即VR）屬于5G網(wǎng)絡(luò)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(shù)可以向用戶展示出能夠?qū)崿F(xiàn)交互作用的動態(tài)三維虛擬系統(tǒng)，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(chǎn)品視聽效果相對粗糙，其逼真效果也不能（下轉(zhuǎn)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(chǎn)品除了修正以上不足，更融入了極為先進的5G網(wǎng)絡(luò)，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(jīng)研發(fā)出了第一個以5G為基礎(chǔ)的8K虛擬現(xiàn)實高清直播系統(tǒng)，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(fā)服務(wù)器輸送至耳機當中。在實際社會發(fā)展進程中，經(jīng)過調(diào)查、統(tǒng)計可知，觀眾在將來對此方面的需求量極大，所以有關(guān)部門可以致力于此項事業(yè)的發(fā)展過程中，同時最大限度地對有關(guān)設(shè)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(xiàn)象能夠很容易接受[3]。

（三）其余應(yīng)用

在5G時代下，8K超高清視頻的實際應(yīng)用價值將會隨著科技水平的不斷提升而持續(xù)增長。例如，在遠程醫(yī)療的工作過程中，國內(nèi)外頂尖級別的醫(yī)療人員、醫(yī)學(xué)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(wǎng)絡(luò)進行傳輸，通過8K超高清播放器實時、動態(tài)地解碼渲染直播視頻，進而在遠程會診系統(tǒng)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(guān)企業(yè)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(shù)于遠程醫(yī)療當中的應(yīng)用展示。當前中國的醫(yī)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(yīng)用于民眾十分關(guān)注的教育行業(yè)當中，先進的8K超高清視頻可以更加豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，探索更多教學(xué)方式，吸引學(xué)生們的注意力，從而提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。

五、結(jié)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(guān)聯(lián)的各項業(yè)務(wù)、產(chǎn)業(yè)得以更良好地發(fā)展，同時促使相應(yīng)的業(yè)務(wù)樣式趨于多元化。在5G技術(shù)的幫助和帶動下，8K超高清視頻的發(fā)展除了可以實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)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(gòu)建一個和諧的業(yè)務(wù)發(fā)展氛圍。

參考文獻：

[1]人民網(wǎng)，2019-04-11.

[2]孟月.“5G+8K”應(yīng)用不斷掀起超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)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(nèi)首個“5G+8K”超高清視頻外場直播[J].通信世界，2018（26）：43.