基本介紹
- 中文名： 5G+4K 超高清視頻技術
- 別名：5G+4K
定義,技術原理,視頻採集和編解碼技術,信道糾錯技術,頻寬匯聚技術,優點,高速度 低時延,泛在網,低功耗,套用前景,5G+4K+ 音樂,5G+4K+AI,5G+4K+ 切片,相關事件,
定義
超高清主要指電信聯盟最新推出的4K 視頻顯示技術，解析度能夠達到3840×2160像素，其也被定義為超高清UltraHighDefinition。
4K超高清視頻的畫面解析度是高清視頻解析度的4倍。 通過高帕率、高解析度、高動態範圍等，使得超高清視頻具有超高的感染力與震撼力。
5G網路的出現，可以實現 4K 超高清視頻傳輸，清晰度可達 1080P全高清視頻的4倍，即4K視頻 的顯示面板橫向像素的數量可以達到 2160P。
技術原理
與高清圖像傳輸相比，4K圖像傳輸要求更高的傳輸頻寬、更低的傳輸時延。
視頻採集和編解碼技術
廣播級 5G+4K 圖傳系統必須滿足以下要求。
1、支持 YUV422、10bit、HDR、BT.2020 質量圖像的編碼和傳輸。
2、最大編碼和傳輸碼率不小於50Mbps。
3、端到端時延小於 500ms。
4、具備單個 12G-SDI 或者是4×3G-SDI 接口。
5、滿足 Main 422 10profile 標準的 H.265/HEVC 編解碼能力。
信道糾錯技術
4K視頻直播占用的頻寬都非常高，國標要求碼率大於36Mbps，這基本上要占大部分 5G 網路上行頻寬的一半以上。所以在大頻寬傳輸套用中，幾乎百分之百都是使用 UDP 協定，輔以信道糾錯或者錯誤重傳機制來保證傳輸的可靠進行。
SRT協定是專門為網路傳輸開發的開源協定，具有低時延和安全可靠的特點。在傳輸層 SRT 使用 UDP 協定，具備UDP速度快、開銷低的傳輸特性，支持點對點傳輸，無需中間伺服器中轉，可實現幾毫秒到幾秒的低延時網際網路傳輸。
SRT還可以進行AES加密，從而確保數據在傳輸過程中的信息安全。
頻寬匯聚技術
使只鍵巴棵用頻寬匯聚技術，建立多個傳輸通道，在傳送端將視頻流分散到多個通道上進行傳輸，確保每個通道的流量都遠小於該通道的頻寬容量，增加該通道的察付刪通信可靠性。在接收端再將各個通道的視頻流匯聚起來，恢復出原始視頻流。
頻寬匯聚榆市少技術通常與實時調度算法配合使用，可以有效處理各種網路異格性、吞吐量波動和網路抖動，提高系統的穩定性、安全性，具有更強的連線魯棒性。
優點
高速度 低時延
5G 網路的無線傳輸速度超10Gbps，每秒下載速度可達 1.25GB，是4G視頻傳播速度的幾十倍。
同時 5G 網路的傳送、傳播、處理時延等均少於1毫秒，這個 網路時延僅僅只是 4G 的十幾分之一。
超高清視頻最為顯著的特徵之一是數據量大、需求傳輸速率高。基於 5G 網路高速度和低延時的基本特質，使得 5G 網路成為解決 4K 視頻傳輸套用的有效手段，實現無線傳輸 4K 超高清視頻的可能性更高。
泛在網
泛在網指的是網路無所不在，在 任何時間、任何地點、任何人、任何 物都能順暢地通信，包括在網路未覆蓋的遙遠山區或者辦公區域及家裡的死角。
5G信號傳輸不需要再用線纜 傳輸，其基於無敬閥洪線傳輸，可覆蓋到鋪設線纜不便的區域，可以在保證穩定畫質的同時，提高靈活性與移動性，能有效補充傳統電視的不足。
低功耗
低功耗是聯網設備在 4K 超高清 視頻傳輸套用中必須要解決的命題。
在 4K 視頻傳輸的過程中，若物聯網產品因信息交換耗費大量能量，用戶很難接受。而5G相比於4G的低功耗優勢，縮短物聯網產品的充電周期，當一日一充變成一周甚至一月一充，用戶體驗將被大大提高。
套用前景
5G+4K+ 音樂
在專業程度較高的音樂老師教學過程中，時延在超過 20 毫秒後，就能被感知出來。 5G低時延的特性，能夠在傳輸4K 超高清視頻的同時，把時延降低到20 毫秒以內。
5G+4K+AI
萬物互聯改變生活。這樣的場景：下班了剛上回家的車，發動機發動的那一 時刻，用戶可以控制家裡的空調進行自動製冷或自動制熱，用戶家裡的熱 水器也會進行加熱，電飯煲也能夠自行完成煮飯。
5G+4K+ 切片
5G 特別重要的一點是高質量的傳輸，“5G+4K+切片技術”能保證直播 效率極大提升。
在未來，電視台以“5G+4K+切 片”的發展方向，例如，在上海、北京、 紐約發生熱點新聞，在保證高質量的前提下，快速、及時地傳輸當時的畫面，可以通過 5G 網路提高采編播效率，提升電視內容體乃挨的品質。
相關事件
近日，中國聯通北京公司率先完成5G SA網路端到端切片的業務測試，快速凶腿地蜜構建網路切片能力，推出5G SA網路架構下端到端解決方案，為各行業按需提供5G無線、傳輸以及核心網全程質量保障和差異化體驗，解決有限網路容量下延遲和阻塞問題，為用戶提供更加良好的頻寬保障。
在直播採訪等場景中，媒體工作人員可在人員密集的大型活動、賽事中進行順暢的直播。在移動執法中，市場監管局人員則在人流量較大的市場、商圈、抗疫現場進行高可靠性要求的大流量視頻、圖片傳輸。
由中央廣播電視總台牽頭承擔的“5G+4K/8K超高清制播示範平台”項目啟動會22日在北京舉行。
6月2日，國家發改委下達了同意中央廣播電視總台報送的“5G+4K/8K超高清制播示範平台”項目立項的復函，本次啟動會標誌著該項目正式啟動。總台編務會議成員姜文波表示，中央廣播電視總台強化創新驅動發展戰略，加快“5G+4K/8K超高清制播示範平台”項目建設，並以該項目為抓手，推動總台從傳統技術布局向“5G+4K/8K+AI”戰略格局轉變，引領我國5G媒體行業套用和超高清產業快速發展。
項目建成後，將首次實現基於5G技術的“雲管端”全新業務模式，形成年產10000小時超高清節目製作能力，並全面對接總台電視、新媒體、電影平台，實現4K/8K超高畫質電視節目在各平台的直播、點播，滿足人民民眾更高的收視體驗需求。
2019年10月1日上午，新中國成立70周年慶祝活動在北京隆重舉行。中國聯通不僅圓滿完成活動的通信保障工作，同時作為中央廣播電視總台的合作夥伴，利用聯通5G網路為活動提供4K直播支持，為全世界電視觀眾帶來5G+新媒體的全新體驗。
泛在網
泛在網指的是網路無所不在，在 任何時間、任何地點、任何人、任何 物都能順暢地通信，包括在網路未覆蓋的遙遠山區或者辦公區域及家裡的死角。
5G信號傳輸不需要再用線纜 傳輸，其基於無線傳輸，可覆蓋到鋪設線纜不便的區域，可以在保證穩定畫質的同時，提高靈活性與移動性，能有效補充傳統電視的不足。
低功耗
低功耗是聯網設備在 4K 超高清 視頻傳輸套用中必須要解決的命題。
在 4K 視頻傳輸的過程中，若物聯網產品因信息交換耗費大量能量，用戶很難接受。而5G相比於4G的低功耗優勢，縮短物聯網產品的充電周期，當一日一充變成一周甚至一月一充，用戶體驗將被大大提高。
套用前景
5G+4K+ 音樂
在專業程度較高的音樂老師教學過程中，時延在超過 20 毫秒後，就能被感知出來。 5G低時延的特性，能夠在傳輸4K 超高清視頻的同時，把時延降低到20 毫秒以內。
5G+4K+AI
萬物互聯改變生活。這樣的場景：下班了剛上回家的車，發動機發動的那一 時刻，用戶可以控制家裡的空調進行自動製冷或自動制熱，用戶家裡的熱 水器也會進行加熱，電飯煲也能夠自行完成煮飯。
5G+4K+ 切片
5G 特別重要的一點是高質量的傳輸，“5G+4K+切片技術”能保證直播 效率極大提升。
在未來，電視台以“5G+4K+切 片”的發展方向，例如，在上海、北京、 紐約發生熱點新聞，在保證高質量的前提下，快速、及時地傳輸當時的畫面，可以通過 5G 網路提高采編播效率，提升電視內容的品質。
相關事件
近日，中國聯通北京公司率先完成5G SA網路端到端切片的業務測試，快速構建網路切片能力，推出5G SA網路架構下端到端解決方案，為各行業按需提供5G無線、傳輸以及核心網全程質量保障和差異化體驗，解決有限網路容量下延遲和阻塞問題，為用戶提供更加良好的頻寬保障。
在直播採訪等場景中，媒體工作人員可在人員密集的大型活動、賽事中進行順暢的直播。在移動執法中，市場監管局人員則在人流量較大的市場、商圈、抗疫現場進行高可靠性要求的大流量視頻、圖片傳輸。
由中央廣播電視總台牽頭承擔的“5G+4K/8K超高清制播示範平台”項目啟動會22日在北京舉行。
6月2日，國家發改委下達了同意中央廣播電視總台報送的“5G+4K/8K超高清制播示範平台”項目立項的復函，本次啟動會標誌著該項目正式啟動。總台編務會議成員姜文波表示，中央廣播電視總台強化創新驅動發展戰略，加快“5G+4K/8K超高清制播示範平台”項目建設，並以該項目為抓手，推動總台從傳統技術布局向“5G+4K/8K+AI”戰略格局轉變，引領我國5G媒體行業套用和超高清產業快速發展。
項目建成後，將首次實現基於5G技術的“雲管端”全新業務模式，形成年產10000小時超高清節目製作能力，並全面對接總台電視、新媒體、電影平台，實現4K/8K超高畫質電視節目在各平台的直播、點播，滿足人民民眾更高的收視體驗需求。
2019年10月1日上午，新中國成立70周年慶祝活動在北京隆重舉行。中國聯通不僅圓滿完成活動的通信保障工作，同時作為中央廣播電視總台的合作夥伴，利用聯通5G網路為活動提供4K直播支持，為全世界電視觀眾帶來5G+新媒體的全新體驗。
