過去的一年,8K 全球產業不斷傳出重要進展。在國內,華為在上海 MWC 展示 5G+8K 刺繡;中國聯通進行了國際女子冰球聯賽 5G+8K 直播,迎來數百觀眾;中國移動在世界互聯網大會對烏鎮美景進行 8K 直播;中國電信發布《5G+8K 超高清技術白皮書》。
在國外,韓國 LG U+推出 5G+8K 棒球直播業務;英國 BT 在溫布利球場推出 5G 直播服務;日本 NHK 年正式開始 8K 衛星電視廣播;日本索尼研發基于 8K HDR 顯示的高端畫質圖像處理引擎……
可見,5G+8K 正在快速發展。但其要規模落地,需要完善的 5G+8K 技術、成熟的終端 / 采編設備以及多場景的試驗驗證。目前這些產業鏈環節進展如何?就此,8 月 17 日,在“點亮深圳,5G 智慧之城”發布會上,知名企業創維集團總工程師吳偉,詳解了“5G+8K”在創維集團的應用與發展。
據了解,時值深圳經濟特區建立 40 周年,本次活動旨在匯聚全球運營商客戶、政府、行業客戶、媒體和社會大眾,集思廣益,共商 5G 和 AI 產業發展,共計 5G 智慧的美好未來,共同點亮深圳,見證全球首個“5G 智慧之城”。
01?5G+8K 技術實現難不難?
眾所周知,常見的 4K 顯示分辨率是 3840*2160 ,像素是 800 萬;而 8K 分辨率是 7680*4320,像素是 3200 萬。8K 視頻的傳輸,需要更高的帶寬。業界曾指出,沒有 200Mbps 的實際寬帶,8K 內容就無法觀看。
現有家庭網絡接入方式有三種,即家庭廣電網絡接入方式、家庭寬帶有線網絡接入方式以及家庭 4G 移動網絡接入方式。無線的方式對運營商而言,部署成本更低,能支持運營商靈活部署農村、別墅區等地區,快速開展無線家寬業務。
要知道,當前 4G 家寬業務的實際速率平均在幾十 Mbps,顯然無法滿足 8K 內容傳輸需求。5G 最高峰值達到 10Gbps,實際速率在幾百 Mbps 的 5G,則滿足 8K 的需求。
與 5G 手機不同,“5G+8K”時代家庭網絡及終端設備種類多種多樣。吳偉介紹,家庭網絡接入設備包括 Wi-Fi6 路由器、10G PON 網關、5G CPE,終端設備則包括 8K 電視、機頂盒、VR/AR 等。
縱觀 5G+8K 超高清產業鏈,涉及的環節非常多,不只是一些人所想的,只需要 5G 網絡和 8K 電視成熟就能實現。可以看到,8K 產業鏈包括了 8K 攝像機、導播臺、調色臺、監控器、云平臺、服務器等多個領域。要實現 5G+8K 產業成熟,業界需要投入更多精力。
02?5G+8K 終端設備全面開花
隨著 8K 技術快速發展、信息基礎設施升級以及國家政策的驅動,5G+8K 終端設備得到快速發展,吳偉詳細介紹各個領域終端進展。
電視機
據 “IHSMarkit”數據顯示,全球 8K 電視出貨量預計將從 2019 年的 20 萬臺猛增至 2022 年的 690 萬臺,8K 電視滲透率相應從 2019 年的 0.1%增長到 2022 年的 2.6%。
吳偉介紹,目前業界發力的電視產品和電視應用分三個方向,第一,Wi-Fi6+8K 電視:具備 Wi-Fi6 無線通信功能的 8K 電視機,可和未來 Wi-Fi6 千兆路由器、具備 Wi-Fi6 的 5G CPE 通信。
第二,5G+Wi-Fi6+8K 電視:內置 5G 模組,具備直接 5G 通信接入,同時內置 Wi-Fi6 信號轉換模塊的 8K 電視機,可直接和 5G 基站通信,同時組成家庭 Wi-Fi 網絡覆蓋。
第三,8K 電視應用解決方案:研究 5G+8K 電視面向在線直播、在線點播、視頻社交、視頻監控、云端游戲等行業應用的解決方案。
創維集團在參與哪些 5G+8K 終端研究?吳偉重點介紹說,創維集團承擔了兩個國家重要項目的落地,一是在工信部 2020 年新型信息消費示范項目中,創維“5G 8K 超高清大屏終端研制及應用示范”是深圳唯一入圍項目;二是 2020 年創維與中國信通院一起承擔工信部“5G+AI+超高清視頻公共服務平臺”項目。
機頂盒
高清機頂盒是家庭最常見的終端。目前存量機頂盒市場中,有線超高清用戶在 2019Q3 占比還不到 10%,這一巨大的存量市場有望在未來 3-5 年的超高清視頻浪潮中被逐漸替代。
目前業界在發力 5G+Wi-Fi+4K/8K 機頂盒,比如創維在推 8K 電信機頂盒,以實現家庭廣電節目接入、5G 網絡接入以及家庭 Wi-Fi 覆蓋。
VR/AR
VR/AR 是新一代人機交互內容的變革性技術,通過眼鏡載體顯示終端設備,可應用于 3D 游戲、移動影視、醫療輔助、現場直播、教育培訓、虛擬購物、工業檢測等場景,帶給人沉浸式的虛擬與現實交互體驗。
而 5G 高速率及低時延的通信接入,將極大提升 VR/AR 的人機交互應用體驗,解決 4G 時代出現的卡頓及昏眩等問題, 同時降低用戶購買終端設備的成本。據國盛證券數據顯示,未來幾年,5G 建設將推動 AR/VR 產業快速發展。
創維正在打造的 8K VR 一體機,采用 8K 視頻硬解碼;支持 SDK 開發應用程序;支持 NOLO CV1 套裝,支持 STEAM VR 游戲;可搭配創維投屏軟件實現大屏投屏。創維還承擔國家重點研發計劃“科技冬奧”重點專項:VR 交互式智能終端與系統。
8K 攝像機
目前,我國攝像機存量市場規模約 715 億元。隨著 8K 技術及產業的日益發展,8K 超高清攝像面臨較好的發展機遇。8K 攝像機及配套的采、存、編設備年市場規模預計將在 300 億元以上。
創維目前推出的 8K 攝像機,采用 4/3CMOS 圖像傳感器,有效像素達 3300 萬,12 檔動態范圍、支持最高 8K@30Hz 視頻錄制、支持 8K HDR 高動態范圍視頻拍攝以及支持通過 USB 接口擴展 5G 盒子,支持 8K 視頻直播流媒體推流。
4K/8K 監視器
廣電監視器應用場景非常廣闊,全國每年市場規模約為 80 億元。隨著國家超高清戰略的推進,8K 監視器將成為國家超高清戰略中必不可少關鍵設備。廣電監視器供應商以日韓美為主,索尼專業級相機、攝像機與監視器等產品處于行業領先地位,目前市場上包括 2K、4K 廣電監視器基本都是國外產品。
國內廣電 4K 監視器剛開始普及,而 8K 監視器還很少。目前介入 8K 監視器領域,是廣電監視器國產化的難得時機,可以一舉進入中高端廣電監視器市場,擴展國產監視器的占比,為實現全面國產化奠定基礎。在該領域,創維目前承擔深圳市科創委的“重 2019N065 廣播級 4K 視頻監視器關鍵技術研發”。
03?5G+8K 在智能工廠和應用
5G+8K 技術與終端的發力,目的都是能真正應用,提升家庭用戶的使用體驗,提升工廠的工作效率。事實上,電視機行業發力 5G+8K,也將基于在 5G 方面積累,實現自身工廠的降本增效。吳偉介紹多個 5G 在電視機行業的應用場景。
第一,5G+工業互聯網。生產車間、整個產品生命周期的端到端解決方案,對精益生產、數字化生產、工作流程標準化以及生產柔性化等提出更高要求,對工業設備聯網的要求也將越來越高;創維智能工廠 5G 與工業互聯網,通過 5G CPE、5G 工業網關或設備直接內置 5G 模組進行連網接入。
目前中國電信等運營商已在深圳市寶安區石巖工業園布局了 5G 室外宏站和 5G 室內微基站。創維則承擔深圳市工信局“5G+工業互聯網”試點項目(第一批):基于 5G 工業互聯網的數字化制造系統平臺建設。
第二,5G+VR/AR 在智能工廠進行智慧運維的應用。該應用可以分兩大類,一是 5G+VR/8K 360°大場景視頻直播智能工廠應用,5G+VR 遠程現場 360°全景 8K 攝像,可以實現工廠生產現場、人員作業等場景實時遠程直播監控,讓技術專家及管理者遠程全方位掌握工廠生產現場情況。
二是 5G+AR 遠程檢修智能工廠應用。現場工作人員佩戴 AR 眼鏡,將超高清視頻通過 5G 網絡傳至后臺,實現設備參數現場自動獲取、推送。如此一來,遠程專家可以在后臺實時標注指導作業。
第三,5G+機器視覺數采及檢測在智能工廠的應用。該應用流程是:邊緣端設備獲取的高清圖像及生產過程等數據;通過 5G 大帶寬、低延時特性快速精準地送至后端數據引擎;數據引擎通過深度學習技術和數據建模技術,對數據進行存儲、計算、挖掘和分析,實現圖像識別、質量缺陷檢測等功能;再將計算結果重新通過 5G 反饋給邊緣端設備執行。
基于該應用,電視機廠商可以實現 5G+彩電多品類 LOGO 無人化數采質檢、5G+彩電多通道圖像(含出廠綜合狀態)視覺質檢以及 5G+各類貼紙及附件錯漏放作業防呆的數采及質檢。
第四,5G+AGV 機器人自動化物流應用。當前彩電生產廠內車間物流存在兩大痛點,一是柔性不足:倉儲地點分散,彈性生產大,隨季節和訂單需求增減,產線調整緩慢;二是網絡問題:Wi-Fi 無線網覆蓋死角多,AGV 車輛在不同 Wi-Fi、APP 下移動時斷網頻繁,不利于實時掌控倉儲及物流情況等; 三是自動化程度低:靠人工搬運的勞動強度大、用工多,安全問題突出且成本高;四是倉儲環境復雜:人車混流、車輛移動頻繁,物流斷流且多節點交接轉送,效率低、成本高、錯誤率高。
對此,吳偉介紹,充分利用 5G 低延時、高帶寬、高速率特點,讓 AGV 智能化:基于 5G+AGV 應用:原材料和半成品高效的人車混流、自動避障、活動區域不受限、跨樓層自動配送;全流程物流搬運智能化:通過機器人集群調度系統(RCS),監控 AGV 運行狀態,規劃最優行進路徑,合理規劃生產。
除了在智能工廠方面的應用,創維也在進行 5G 在智能人居領域的應用。吳偉介紹,5G+創維智能人居系統的智控中心(5G 版),既是家庭的控制中心,也是家庭的網絡中心。該系統集成 5G 通信模組,直接經 5G 基站連接云服務器;基于智控中心提供 Wi-Fi 服務,組成家庭局域網,可解決家庭寬帶無線網絡建設的困難;利用 5G 網絡的優勢,解決目前智能家居中常見的網絡卡頓、設備掉線等用戶體驗不友好的問題。
創維還在打造 5G 超高清視頻遠程監控場景,目標是通過 5G 超高清視頻網關,對接超高清攝像頭,視頻流經 5G 基站傳到云服務器,再推送到智控中心上實時監控。該場景的特點是在 5G 網絡環境下,具備高清晰化、遠程無線、便捷安裝等優勢,可應用于停車場、小區等場景。
觀察:
5G 已來,與 8K 相互成就
在近幾年舉辦的 MWC 等展會上,我多次看到 5G+8K 應用的展示。那些蘇州刺繡等表演,通過 8K 攝像機+5G 網絡,真實地顯現在 8K 屏幕上,將遙遠距離的事物拉到你我身邊,如同身臨其境。
很多圈外人說,8K 能夠釋放 5G 能力,激活 5G 產業,對 5G 價值巨大,但是通過創維集團吳偉的介紹,我認為,5G 與 8K 是相互成就的關系。5G 給 8K 的開播提供了通道,8K 是 5G 的最佳應用場景。
從應用場景角度看,我認為 5G 可以有效支撐 8K 超高清視頻通過無線進行傳播,不僅在賽事 / 演出 / 重大活動直播、影視、游戲等領域給消費者帶來身臨其境的 8K 震撼體驗,還將會在遠程醫療、精密制造、農業應用及安防監控等行業給人類帶來更多的保障。從技術角度看,5G+8K 應用場景不僅局限于平面大屏,也涵蓋 VR 等應用場景。
如今,5G 已來。中國已經建成超過 40 萬個 5G 基站,今年預計全球將建成 150 萬個 5G 基站。一些城市 5G 發展更是領先全球。比如深圳在 5G 方面發展快速。我注意到,深圳運營商采用宏桿室立體組網、頻譜共享、超級上行、端到端切片構建使能全業務的 5G 基礎網絡打造精品樣板區,現已建成 5G 基站 4.5 萬個。
當然,“5G+8K”的技術還在進一步完善中,需要多種多樣家庭網絡及終端設備,與 AI、云等技術聯動共同發展。從運營商角度看,IPTV 用戶是 5G+8K 直播業務的重要用戶,運營商需要加大宣傳和展示,需要推動產業加速發展,讓更多用戶感受到 8K 的出色體驗。在此,我們呼吁各方繼續攜手,持續努力,做大 5G+8K 產業蛋糕。
? ? ? ? 責任編輯:tzh
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