5G時代8K超高清視頻發(fā)展展望

1 8K超高清視頻特點及發(fā)展歷程

1.1 8K超高清視頻特點

8K超高清視頻，具有畫面高度清晰、色域范圍更廣、亮度的動態(tài)范圍更大等特點。根據國際電盟在2012年通過的相關標準規(guī)定（以日本NHK電視臺所建議的），8K超高清視頻的分辨率可達7680x4320，是高清電視的像素數量的16倍。另外，8K超高清視頻的色位寬度為12 Bit，色域標準為Rec.2020，在人眼可見顏色范圍內呈現的色彩范圍超過高清電視的一倍以上，意味著我們可以看到更豐富多彩、鮮艷逼真的視頻畫面，而亮度層次更多展示的細節(jié)也更有真實感；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8K視頻的畫面變化更加流暢，從視覺到聽覺上全方位提升用戶觀看享受。

1.2 8K超高清視頻簡要發(fā)展歷程

1995年，NHK（日本放送協(xié)會）開始研發(fā)8K超高畫質電視；并首先于2005年的愛知博覽會展示此技術；于2005年11月以光纖網絡、DWDM傳輸技術將UHDTV（Ultra High Definition Television）轉播至260公里外。

2012年8月23日，國際電盟通過作為8K超高畫質電視像度標準。

2013年6月，NHK展示了全球首款便攜式8K超高清攝影機。

目前看來，日本NHK仍然是全面引領全球8K超高清電視的發(fā)展。2014年，日本制定了詳細的8K超高清電視發(fā)展路線圖，并按照計劃的時間點逐步推出試驗。同時，中美英印等國家也在研究4K/8K超高清視頻，推動視頻全產業(yè)鏈的進步。按照計劃，日本將在2020年的東京奧運會上使用8K技術轉播，到時8K可能真的能借助快速網絡、終端設備、關鍵技術進入普通百姓家。

2 “8K+5G”戰(zhàn)略升級

隨著8K超高清視頻技術的愈加成熟，承載設備的研發(fā)也更多了（如夏普推出8K電視），相關的視頻內容產出也將更豐富，那么，在傳輸上還有個問題，就是傳播速度和帶寬。據統(tǒng)計，長度為1分鐘左右的分辨率為7680×4320的視頻，大小約190GB，這對于8K超高清視頻的存儲和傳輸都壓力大。

剛好，國際上5G試商用的腳步也越來越近，全球大部分運營商都計劃在2020年推出5G。5G具有高速傳輸、低時延特性，峰值速率可以達到20Gbps。3GPP定義的eMBB（增強移動寬帶）應用場景，就包括了8K超高清視頻業(yè)務應用。

目前有些國家已進行了借助5G網絡試傳輸8K超高清視頻。比如最先，2017年5月，日本運營商NTT DoCoMo宣布已成功通過5G無線網絡提供8K超清電視傳輸服務。2018年9月，中國移動聯(lián)合華為等，實現了國內首個基于5G端到端網絡的8K超高清視頻外場直播。今年，中國電信也依托固網、IPTV等優(yōu)勢啟動了“5G+8K”試驗網，成立相關產業(yè)聯(lián)盟。因此，有5G助力實現戰(zhàn)略升級，8K超高清視頻將能更快實現從網絡到終端、內容、到各種場景應用的全生態(tài)產業(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（虛擬現實）也是5G網絡的eMBB（增強移動寬帶）能力最佳應用場景體現之一。VR為用戶呈現可交互的三維動態(tài)虛擬系統(tǒng)，提供沉浸式的體驗。之前的VR眼鏡或一體機，多采用4K高清分辨率甚至更低分辨率，有的真是視聽效果粗糙，逼真效果還是有待提升；而升級為8K超高清視頻，具有如上闡述的優(yōu)點，融入了5G網絡，更能流暢體驗。這方面，2018年8月，NTT DOCOMO宣布已開發(fā)出首個基于5G的8K虛擬現實直播系統(tǒng)，用高達200Mbps的速率能把視頻從實時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)服務器傳送到耳機。未來這方面的需求很大，可大力發(fā)展并且盡量降低設備等價格門檻，因為用戶對于價格親民的更高清的視頻、更好的娛樂體驗是更樂意接受的。

3.2 “8K+5G+AI”

5G時代的8K再結合（AI）人工智能，可實現更多的智能化應用。娛樂方面，首先，將來是否8K超高清電視機也能實現更高級的智能推薦，變成智能電視機。2018年，長虹發(fā)布的CHiQ電視系列第六代產品，就融合了人工智能、語音識別等新技術。創(chuàng)維的H系列電視、海信的E系列產品，也使用了全面屏與人工智能；其次，現在日本已經有商用的電視陪看機器人，能在監(jiān)測播放的電視內容時，同時感知到觀眾的面部表情變化，進而挖掘用戶的興趣并進行推薦。類似的例子，可以拓展到其他應用。更精準的識別及人工智能交互反應，是未來的值得深度研發(fā)的方向。商業(yè)方面，比如結合5G應用的立體試衣間，也可以通過感知試衣者表情的變化，進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難以達到的盲區(qū)，然后利用5G傳輸將8K超高清的監(jiān)控圖像進行快速的人工智能基礎上的安全判別，在緊急情況下直接報警；而且更清晰穩(wěn)定的監(jiān)控，對于安防本來就很重要。

3.3 其他應用

借助5G的東風，8K超高清視頻未來的應用價值將不斷提升。比如在遠程醫(yī)療領域，頂尖的醫(yī)學專家就可以在不同地方同時進行醫(yī)學經驗知識共享與遠程會診，可以用8K攝像機采集患者高清視頻，利用5G網絡傳輸后，通過8K播放器對直播的視頻進行實時解碼渲染，再用遠程診療平臺進行溝通情況，完成治療方案的及時制定。在2018年，阿里云已聯(lián)合超高清視頻領域合作伙伴，完成了首個5G+8K視頻技術在遠程醫(yī)療運用上的展示?，F在只是展示階段，由于醫(yī)療資源緊張，未來這方面也有很大需求，何況是在現場醫(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)制造領域，8K超高清視頻也能為精密制造提供基礎條件。在日漸重視的教育領域，8K超高清視頻將能把教學材料更清晰地呈現，使用投影設備等的遠程教育也更高清了，結合AI的互聯(lián)網上的教育可以更加寓教于樂?？傊?，5G時代8K超高清視頻的各種拓展產業(yè)鏈上下游將繁榮發(fā)展，業(yè)務形態(tài)多樣化，既要能規(guī)模發(fā)展，也要能滿足小眾市場的個性化定制需求，形成一個向好的業(yè)務生態(tài)圈。