5G时代8K超高清视频发展展望

1 8K超高清视频特点及发展历程

1.1 8K超高清视频特点

8K超高清视频，具有画面高度清晰、色域范围更广、亮度的动态范围更大等特点。根据国际电盟在2012年通过的相关标准规定（以日本NHK电视台所建议的），8K超高清视频的分辨率可达7680x4320，是高清电视的像素数量的16倍。另外，8K超高清视频的色位宽度为12 Bit，色域标准为Rec.2020，在人眼可见颜色范围内呈现的色彩范围超过高清电视的一倍以上，意味着我们可以看到更丰富多彩、鲜艳逼真的视频画面，而亮度层次更多展示的细节也更有真实感；最低支持帧率为每秒120帧（逐行扫描），音频为22.2声道（9通道高音、10通道中音、3通道低音、2通道重低音），则可以说8K视频的画面变化更加流畅，从视觉到听觉上全方位提升用户观看享受。

1.2 8K超高清视频简要发展历程

1995年，NHK（日本放送协会）开始研发8K超高画质电视；并首先于2005年的爱知博览会展示此技术；于2005年11月以光纤网络、DWDM传输技术将UHDTV（Ultra High Definition Television）转播至260公里外。

2012年8月23日，国际电盟通过作为8K超高画质电视像度标准。

2013年6月，NHK展示了全球首款便携式8K超高清摄影机。

目前看来，日本NHK仍然是全面引领全球8K超高清电视的发展。2014年，日本制定了详细的8K超高清电视发展路线图，并按照计划的时间点逐步推出试验。同时，中美英印等国家也在研究4K/8K超高清视频，推动视频全产业链的进步。按照计划，日本将在2020年的东京奥运会上使用8K技术转播，到时8K可能真的能借助快速网络、终端设备、关键技术进入普通百姓家。

2 “8K+5G”战略升级

随着8K超高清视频技术的愈加成熟，承载设备的研发也更多了（如夏普推出8K电视），相关的视频内容产出也将更丰富，那么，在传输上还有个问题，就是传播速度和带宽。据统计，长度为1分钟左右的分辨率为7680×4320的视频，大小约190GB，这对于8K超高清视频的存储和传输都压力大。

刚好，国际上5G试商用的脚步也越来越近，全球大部分运营商都计划在2020年推出5G。5G具有高速传输、低时延特性，峰值速率可以达到20Gbps。3GPP定义的eMBB（增强移动宽带）应用场景，就包括了8K超高清视频业务应用。

目前有些国家已进行了借助5G网络试传输8K超高清视频。比如最先，2017年5月，日本运营商NTT DoCoMo宣布已成功通过5G无线网络提供8K超清电视传输服务。2018年9月，中国移动联合华为等，实现了国内首个基于5G端到端网络的8K超高清视频外场直播。今年，中国电信也依托固网、IPTV等优势启动了“5G+8K”试验网，成立相关产业联盟。因此，有5G助力实现战略升级，8K超高清视频将能更快实现从网络到终端、内容、到各种场景应用的全生态产业链延伸发展！

3 基于5G的8K超高清视频展望

3.1 “8K+5G+VR”

VR（虚拟现实）也是5G网络的eMBB（增强移动宽带）能力最佳应用场景体现之一。VR为用户呈现可交互的三维动态虚拟系统，提供沉浸式的体验。之前的VR眼镜或一体机，多采用4K高清分辨率甚至更低分辨率，有的真是视听效果粗糙，逼真效果还是有待提升；而升级为8K超高清视频，具有如上阐述的优点，融入了5G网络，更能流畅体验。这方面，2018年8月，NTT DOCOMO宣布已开发出首个基于5G的8K虚拟现实直播系统，用高达200Mbps的速率能把视频从实时编码器传送到配置全景引擎GPU的控制器，用80Mbps的吞吐量把视频从分发服务器传送到耳机。未来这方面的需求很大，可大力发展并且尽量降低设备等价格门槛，因为用户对于价格亲民的更高清的视频、更好的娱乐体验是更乐意接受的。

3.2 “8K+5G+AI”

5G时代的8K再结合（AI）人工智能，可实现更多的智能化应用。娱乐方面，首先，将来是否8K超高清电视机也能实现更高级的智能推荐，变成智能电视机。2018年，长虹发布的CHiQ电视系列第六代产品，就融合了人工智能、语音识别等新技术。创维的H系列电视、海信的E系列产品，也使用了全面屏与人工智能；其次，现在日本已经有商用的电视陪看机器人，能在监测播放的电视内容时，同时感知到观众的面部表情变化，进而挖掘用户的兴趣并进行推荐。类似的例子，可以拓展到其他应用。更精准的识别及人工智能交互反应，是未来的值得深度研发的方向。商业方面，比如结合5G应用的立体试衣间，也可以通过感知试衣者表情的变化，进行偏好推荐或者最佳搭配推荐。安防方面，也许5G摄像头可以触及一些有线网难以达到的盲区，然后利用5G传输将8K超高清的监控图像进行快速的人工智能基础上的安全判别，在紧急情况下直接报警；而且更清晰稳定的监控，对于安防本来就很重要。

3.3 其他应用

借助5G的东风，8K超高清视频未来的应用价值将不断提升。比如在远程医疗领域，顶尖的医学专家就可以在不同地方同时进行医学经验知识共享与远程会诊，可以用8K摄像机采集患者高清视频，利用5G网络传输后，通过8K播放器对直播的视频进行实时解码渲染，再用远程诊疗平台进行沟通情况，完成治疗方案的及时制定。在2018年，阿里云已联合超高清视频领域合作伙伴，完成了首个5G+8K视频技术在远程医疗运用上的展示。现在只是展示阶段，由于医疗资源紧张，未来这方面也有很大需求，何况是在现场医疗中，8K超高清视频的医疗器械显然也能提高诊治的精确性，发展潜力很大。在工业制造领域，8K超高清视频也能为精密制造提供基础条件。在日渐重视的教育领域，8K超高清视频将能把教学材料更清晰地呈现，使用投影设备等的远程教育也更高清了，结合AI的互联网上的教育可以更加寓教于乐。总之，5G时代8K超高清视频的各种拓展产业链上下游将繁荣发展，业务形态多样化，既要能规模发展，也要能满足小众市场的个性化定制需求，形成一个向好的业务生态圈。