基于5G 技術(shù)的“直播+”模式創(chuàng)新應(yīng)用

吳世玲

（紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 紹興 312000）

0 引言

5G 正在改變通信和媒體領(lǐng)域的格局。直播已成為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的重要內(nèi)容形式。本文旨在深入研究基于5G 技術(shù)的“直播+”模式創(chuàng)新應(yīng)用，探討其對(duì)傳統(tǒng)直播的影響和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)高速數(shù)據(jù)傳輸、低延遲、大規(guī)模連接、4K/8K 視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）、人工智能（Artificial Intelligence，AI）和云計(jì)算等技術(shù)的融合，這一模式正在重新定義直播體驗(yàn)。通過(guò)本文研究，深入了解這一技術(shù)和媒體趨勢(shì)的關(guān)鍵方面，以展望未來(lái)直播的無(wú)限可能性。

1 5G 技術(shù)及直播概述

1.1 5G 技術(shù)

5G 是第五代移動(dòng)通信技術(shù)，代表了通信領(lǐng)域的一項(xiàng)革命性進(jìn)步。5G 技術(shù)以其卓越的性能特征脫穎而出，包括高速數(shù)據(jù)傳輸、低延遲和大規(guī)模連接，不僅提供了比前一代通信標(biāo)準(zhǔn)更快的數(shù)據(jù)傳輸速度，還將網(wǎng)絡(luò)延遲降低到極低的水平，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)通信和互動(dòng)。5G 技術(shù)具備支持大規(guī)模連接的能力，可以連接數(shù)十億個(gè)設(shè)備，為物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市等領(lǐng)域提供了強(qiáng)大的支持[1]。

1.2 直播的發(fā)展歷程

直播經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程，從傳統(tǒng)的廣播媒體到現(xiàn)代數(shù)字化社交媒體，取得了巨大的進(jìn)步。早期的廣播和電視是直播的雛形，通過(guò)有限的頻道和固定的時(shí)間向受眾傳輸內(nèi)容。然而，隨著互聯(lián)網(wǎng)的崛起，直播經(jīng)歷了革命性的變革?；ヂ?lián)網(wǎng)直播首次出現(xiàn)在2000 年代初，當(dāng)時(shí)用戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸視頻內(nèi)容。然而，直播的普及和爆發(fā)式增長(zhǎng)發(fā)生在社交媒體和流媒體平臺(tái)興起之后。各種平臺(tái)如微信、抖音等為用戶(hù)提供了創(chuàng)建和分享實(shí)時(shí)視頻的便捷方式，從而促進(jìn)了各種內(nèi)容的直播，如游戲、體育賽事、音樂(lè)表演和日常生活等。國(guó)內(nèi)直播平臺(tái)如斗魚(yú)、快手、抖音等推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)直播的進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)與電子商務(wù)、教育、娛樂(lè)、游戲、音樂(lè)及旅游等行業(yè)的融合應(yīng)用[2]。

1.3 5G 對(duì)直播的影響

5G 技術(shù)對(duì)直播領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，主要體現(xiàn)在三個(gè)關(guān)鍵方面。第一，高速數(shù)據(jù)傳輸是5G技術(shù)的顯著特點(diǎn)之一，極大地提高了直播質(zhì)量。通過(guò)5G 網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)可以享受更高分辨率的視頻流，從高清到4K、8K，確保觀眾獲得更清晰、更生動(dòng)的直播內(nèi)容。這種高速數(shù)據(jù)傳輸使得內(nèi)容創(chuàng)作者能夠以更高的比特率傳輸視頻，提高視覺(jué)質(zhì)量。第二，5G帶來(lái)的低延遲提升了直播的實(shí)時(shí)性。直播活動(dòng)可以幾乎實(shí)時(shí)地傳輸?shù)接^眾端，消除了可感知的傳輸延遲，使觀眾與主播之間的互動(dòng)更加順暢，對(duì)于在線(xiàn)游戲直播、體育賽事和虛擬現(xiàn)實(shí)直播等需要即時(shí)反饋的應(yīng)用尤為重要。第三，5G 的大規(guī)模連接能力為直播平臺(tái)提供了更大的擴(kuò)展性，可以支持?jǐn)?shù)億臺(tái)設(shè)備同時(shí)連接，對(duì)于處理大規(guī)模在線(xiàn)觀眾和同時(shí)舉辦多個(gè)直播事件至關(guān)重要，使得直播平臺(tái)能夠滿(mǎn)足全球各地不斷增長(zhǎng)的直播需求，推動(dòng)了直播行業(yè)的蓬勃發(fā)展[3]。

2 基于5G 技術(shù)的“直播+”模式創(chuàng)新應(yīng)用

2.1 5G+4K/8K+直播

5G 與4K/8K 視頻質(zhì)量的結(jié)合為直播提供了卓越的視覺(jué)體驗(yàn)和創(chuàng)新潛力。在這一模式中，4K、8K 分別代表超高清和超高分辨率的視頻標(biāo)準(zhǔn)，它們的應(yīng)用在直播領(lǐng)域開(kāi)啟了新的篇章。5G 技術(shù)的高速數(shù)據(jù)傳輸確保了4K/8K 視頻內(nèi)容以卓越的質(zhì)量傳輸?shù)接^眾設(shè)備，呈現(xiàn)出比傳統(tǒng)高清更清晰、更生動(dòng)的圖像。這種視覺(jué)上的提升增強(qiáng)了觀眾的沉浸感，特別是對(duì)于體育賽事、電影首映和文化活動(dòng)等重大直播事件來(lái)說(shuō)。高分辨率視頻為內(nèi)容創(chuàng)作者提供了更大的創(chuàng)作空間，鼓勵(lì)他們探索新的創(chuàng)意和表現(xiàn)形式。4K/8K 直播可以呈現(xiàn)更多細(xì)節(jié)和更豐富的色彩，增強(qiáng)了藝術(shù)家和創(chuàng)作者的創(chuàng)作自由。

以2019 年第九屆北京國(guó)際電影節(jié)娛樂(lè)晚會(huì)直播活動(dòng)為例，中央廣播電視總臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)央視）記者利用5G 媒體應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室和5G 網(wǎng)絡(luò)，將電影節(jié)開(kāi)幕式彩排與現(xiàn)場(chǎng)5G+4K 超高清信號(hào)回傳至央視，觀眾通過(guò)央視新聞移動(dòng)網(wǎng)和央視新聞客戶(hù)端可觀看超高清電影節(jié)現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面。2019 年央視春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)春晚）是央視首次進(jìn)行5G 內(nèi)容傳輸?shù)?K 超高清直播，成功播出以后，5G+4K/8K 超高清直播被廣泛應(yīng)用于各大娛樂(lè)晚會(huì)、重大會(huì)議和體育賽事直播。

2023 年，央視春晚大量運(yùn)用了5G、4K/8K 等新技術(shù)，同步制作高清（High Definition，HD）/4K/8K版春晚直播公共信號(hào)。春晚演播大廳設(shè)置了17 個(gè)同步輸出高清和4K 超高清信號(hào)的機(jī)位，設(shè)置了7個(gè)8K超高清機(jī)位。央視聯(lián)合研發(fā)的8K訊道攝像機(jī)、8K 專(zhuān)業(yè)攝像機(jī)投入使用。春晚4K/8K 公共信號(hào)由央視聯(lián)合華為公司自主研發(fā)的首套超高清IP 信號(hào)交換及調(diào)度系統(tǒng)向央視電視頻道包裝演播室、電視頻道播出平臺(tái)、新媒體平臺(tái)及廣播直播間等傳輸、調(diào)度及分發(fā)[4]。

2.2 5G+VR 直播

基于5G 技術(shù)的“直播+VR”模式創(chuàng)新地將5G的高速傳輸、低延遲和大規(guī)模連接與VR 技術(shù)相結(jié)合，為用戶(hù)提供了沉浸式的直播體驗(yàn)。5G 技術(shù)為VR 直播提供了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持，高速數(shù)據(jù)傳輸確保了大量VR 內(nèi)容能夠高質(zhì)量、無(wú)縫地傳輸?shù)接脩?hù)設(shè)備，呈現(xiàn)出令人驚嘆的虛擬環(huán)境；低延遲使得用戶(hù)可以在幾乎實(shí)時(shí)的條件下與虛擬環(huán)境互動(dòng)，增強(qiáng)了沉浸感。VR 直播改變了傳統(tǒng)觀看方式。用戶(hù)不再只是觀看直播內(nèi)容，而是可以感覺(jué)自己置身于直播事件中，與主播互動(dòng)、探索虛擬世界并自由移動(dòng)。VR 直播賦予了觀眾360°全景觀看直播的視角，5G+VR 帶給觀眾超真實(shí)的觀看體驗(yàn)，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)直播場(chǎng)景、直播人物等元素的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)觀眾與虛擬元素的互動(dòng)，帶給觀眾沉浸式、立體感的直播感受，對(duì)于各種應(yīng)用場(chǎng)景如體育比賽、音樂(lè)會(huì)、教育和旅游等都具有巨大的潛力。

以第十四屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)為例，中國(guó)移動(dòng)為運(yùn)動(dòng)會(huì)提供5G+VR 直播技術(shù)支持，定制了自由視角、VR 直播、多視角三種智慧觀賽模式。5G+VR 直播技術(shù)支持開(kāi)幕式、閉幕式、籃球、羽毛球、乒乓球、跳水及游泳等多項(xiàng)活動(dòng)和體育賽事直播，現(xiàn)場(chǎng)布置了72 個(gè)超高清攝像機(jī)位環(huán)繞賽場(chǎng)取景，觀眾通過(guò)操縱手柄揮舞“熒光棒”，或者晃動(dòng)手臂“鼓掌”，獲得全沉浸、臨場(chǎng)感觀看體驗(yàn)。

以2023 年5 月中國(guó)軍視網(wǎng)推出的《VR 全景帶你看天舟六號(hào)發(fā)射》為例，依托5G 網(wǎng)絡(luò)以VR+虛擬影院模式，720°全視角沉浸式多場(chǎng)景展示火箭發(fā)射全過(guò)程。用戶(hù)可通過(guò)中國(guó)軍視網(wǎng)PC 端、移動(dòng)端及中國(guó)軍號(hào)移動(dòng)端等新媒體平臺(tái)沉浸式觀看直播，足不出戶(hù)感受中國(guó)航天的超燃瞬間[5]。

2.3 5G+AI+直播

基于5G 技術(shù)的“直播+AI”模式創(chuàng)新應(yīng)用將5G 的高速傳輸與人工智能（AI）技術(shù)相結(jié)合，為直播提供了智能化、個(gè)性化和更具互動(dòng)性的體驗(yàn)。5G技術(shù)的高速傳輸和低延遲為AI 在直播中的應(yīng)用提供了強(qiáng)大的支持。AI 可以實(shí)時(shí)分析直播內(nèi)容，識(shí)別對(duì)象、情感和場(chǎng)景，根據(jù)用戶(hù)的喜好提供個(gè)性化的推薦內(nèi)容。這種智能化的推薦系統(tǒng)使得觀眾更容易找到他們感興趣的直播內(nèi)容。AI 可以用于內(nèi)容增強(qiáng)和創(chuàng)新。例如，它可以自動(dòng)識(shí)別視頻中的物體并添加互動(dòng)元素，改善觀眾體驗(yàn)。AI 還可以用于實(shí)時(shí)翻譯、字幕生成和虛擬主持，增加直播的多樣性和吸引力。AI 還可以用于直播平臺(tái)的內(nèi)容監(jiān)管和安全，可以自動(dòng)檢測(cè)不適宜內(nèi)容并采取適當(dāng)?shù)拇胧_保直播環(huán)境的安全和友好。

以2019 ABC INSPIRE 百度云智峰會(huì)全球首次5G+8K+AI 視頻直播為例，作為全球首次基于5G SA架構(gòu)的8K 超高清視頻直播，也是首次使用AI 技術(shù)對(duì)超清圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析與處理，通過(guò)百度智能云的智能視頻分析技術(shù)，在邊緣節(jié)點(diǎn)對(duì)人體圖像進(jìn)行多維度數(shù)據(jù)分析，推動(dòng)了百度智能云5G+8K+邊緣計(jì)算智能直播技術(shù)方案的商業(yè)化落地，推動(dòng)5G+AI+直播在大型賽事直播、商務(wù)辦公會(huì)議及商場(chǎng)智能營(yíng)銷(xiāo)等場(chǎng)景中的應(yīng)用。

以2020 年兩會(huì)新聞直播為例，集結(jié)了語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)義理解、圖像處理、機(jī)器翻譯等人工智能技術(shù)的AI 合成虛擬新聞主播“匯匯”、新華社推出的3D 版AI 合成主播“新小微”，通過(guò)5G+AI 為觀眾帶來(lái)兩會(huì)多機(jī)位、多景深、多樣化精微表情播報(bào)。新華社推出的《共振時(shí)刻》基于5G+AI 聲像分析技術(shù)對(duì)政府工作報(bào)告的全場(chǎng)37 次掌聲進(jìn)行AI 聲像分析，運(yùn)用可視化技術(shù)呈現(xiàn)[6]。

2.4 5G+云直播

基于5G 技術(shù)的“直播+云”模式創(chuàng)新應(yīng)用將5G 的高速傳輸、低延遲與云計(jì)算相結(jié)合，為直播提供了強(qiáng)大的靈活性、可擴(kuò)展性和實(shí)時(shí)性。5G 技術(shù)的高速數(shù)據(jù)傳輸確保了云直播內(nèi)容可以高質(zhì)量地傳輸?shù)接^眾設(shè)備，無(wú)論是在移動(dòng)設(shè)備上觀看還是在大屏幕上觀看，都能獲得出色的體驗(yàn)。這種高速傳輸使得內(nèi)容創(chuàng)作者可以輕松地將多個(gè)攝像頭源、實(shí)時(shí)特效和多路音頻流傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行混流和后期制作。云直播架構(gòu)允許內(nèi)容創(chuàng)作者將直播流存儲(chǔ)在云端，而不依賴(lài)本地服務(wù)器，提供了更大的靈活性和可擴(kuò)展性，允許應(yīng)對(duì)突發(fā)的觀眾規(guī)模變化，而無(wú)須大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施投資。云直播還可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的即時(shí)備份和恢復(fù)，提高了可靠性。云直播技術(shù)還支持實(shí)時(shí)互動(dòng)，觀眾可以在直播過(guò)程中實(shí)時(shí)提交問(wèn)題、投票和互動(dòng)，增強(qiáng)了直播的社交性和參與感。

以2020 年中國(guó)電信聯(lián)合央視頻打造的珠穆朗瑪峰5G+云直播活動(dòng)為例，2020 年4 月13 日，中國(guó)電信在珠穆朗瑪峰珠峰大本營(yíng)1 號(hào)營(yíng)地建成5G基站，開(kāi)通5G 網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試上行、下行速率分別達(dá)到700 Mb·s-1、223 Mb·s-1。2020 年4 月14 日，中國(guó)電信完成了5G 看珠峰的3 臺(tái)攝像機(jī)的安裝調(diào)試工作，推出5G 慢直播，通過(guò)4K 高清畫(huà)面，以云登頂方式24 h 向大眾呈現(xiàn)珠穆朗瑪峰日升日落的壯美景象。2020 年4 月20 日，有超過(guò)600 萬(wàn)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)通過(guò)5G+云直播領(lǐng)略珠穆朗瑪峰的超高清景象。

3 結(jié)語(yǔ)

基于5G 技術(shù)的“直播+”模式創(chuàng)新應(yīng)用為直播領(lǐng)域帶來(lái)了巨大的變革和機(jī)遇。高速數(shù)據(jù)傳輸、低延遲、大規(guī)模連接、4K/8K 視頻、VR、AI 和云計(jì)算等技術(shù)的結(jié)合，使得直播更具互動(dòng)性、沉浸感和創(chuàng)新性。