5G+8K移动直播技术在广播电视工程中的应用

王荣谊

【摘要】经济与科技的快速发展，促进了广播电视行业的升级，尤其是5G+8K移动直播技术的出现，不仅提升了广播电视的传输速度，更强化了直播效果与视听体验。基于此，文章将重点分析与研究5G+8K移动直播技术的基本概况，并结合当前5G+8K移动直播技术在广播电视中的应用范畴，为广播电视行业如何利用5G+8K移动直播技术做好转播与直播提供参考。

【关键词】5G；8K；移动直播技术；广播电视

中图分类号：TN92                            文献标识码：A                            DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.01.007

5G+8K移动直播技术是当前广播电视工程技术领域的新兴技术，它的出现为广播电视节目的传输和播放带来了革命性的变革。在5G网络的支撑下，8K视频的传输速度更快、更稳定，能够实现更加清晰、流畅、真实的直播效果，为观众带来全新的视听体验。可见，5G+8K移动直播技术在現代广播电视领域发挥着重要作用，因此，需要了解5G+8K移动直播技术在现代行业的运用，并大力发展新型科技成为一项值得探究的课题。本文对5G+8K移动直播技术的基本情况进行了介绍，分析了5G+8K移动直播技术应用于广播电视工程的意义，阐述了5G+8K移动直播技术在新闻节目、体育节目、大型晚会以及音乐节中的运用，希望能带来有价值的参考。

1. 5G+8K移动直播关键技术概述

1.1 5G

5G是第五代移动通信技术的简称，它是由3GPP定义的，主要包括增强移动宽带（eMBB）、超可靠低时延（uRLLC）和海量机器类通信（mMTC）三大应用场景。5G相对于前几代移动通信技术，具有更高的数据传输速率、更低的延迟、更广的网络覆盖范围和更高的网络容量。之所以5G具有以上功能，主要与其优势及特点有关，5G的特点和优势主要包括以下几个方面：第一，高速度。5G网络将提供更高的数据传输速率，从4G的几十兆比特每秒（Mbps）提升至几百兆比特每秒（Gbps）甚至数千兆比特每秒（Gbps）。这将使得用户可以更快地下载、上传大型文件，观看高清视频等。第二，低延迟。5G网络的延迟时间将从4G的几十毫秒（ms）降低到1 ms左右，这使得远程医疗、自动驾驶等需要低延迟的应用场景更加可靠。第三，大容量。5G网络将提供更大的网络容量，以满足日益增长的数据需求。这将使得更多的设备可以同时连接到网络，而不会出现网络拥堵或信号干扰等问题。第四，物联网。5G网络将更好地支持物联网（IoT），使得各种设备、传感器等可以更加智能地连接在一起，实现更高效的互通和协同。第五，安全性。5G网络将提供更高级别的安全性，包括数据加密、访问控制等措施，以保护用户隐私和网络稳定。

可见，5G技术的运用为人们的生活和工作带来了巨大的变革和便利。除了上述特点外，5G还将促进人工智能、物联网、大数据等技术的深度融合和发展，推动各行业的数字化转型和创新发展。

1.2 8K

8K是一种更高分辨率的视频格式，通常是指7680×4320像素的分辨率，也被称为Super Ultra HD或8K超高清。8K视频的清晰度比常见的1080p高清视频高出很多，能够提供更加细腻、逼真的画面效果，其丢包率低于10e-6，压缩后上行传输带宽超过120 Mbps，无线传输端到端时延小于10 ms。8K视频的优点包括：第一，高分辨率。8K视频的分辨率高达7680×4320像素，比1080p高清视频的分辨率高出16倍之多，能够提供更加清晰、细腻的画面效果。第二，细节丰富。由于8K视频的分辨率极高，能够捕捉到更多的细节和纹理，使得画面更加真实、生动。第三，适合大屏幕。由于8K视频的分辨率很大，适合在大屏幕上播放，能够提供更加震撼、逼真的视觉效果。第四，适合专业领域。8K视频适合在专业领域中使用，如电影制作、电视广播、医疗影像等，能够提供更加高质量的视频服务。

总之，8K是一种高清晰度的视频格式，能够提供更加清晰、细腻的画面效果，适合在大屏幕和专业领域中使用，随着技术的发展，8K视频的应用也将越来越广泛。

1.3 视频采集制作

在5G+8K移动直播技术中，视频的采集和制作是至关重要的环节。以下是可能涉及的视频采集和制作步骤：

（1）8K摄像头采集：使用专业的8K摄像头对现场内容进行拍摄和采集。这些摄像头具备高分辨率和高画质，能够捕捉到更多的细节和图像细节。

（2）视频传输与分发：通过5G网络将采集到的8K视频传输到云端或直播平台。5G网络的高带宽和低延迟特性，能够确保高速稳定的视频传输和分发。

（3）视频处理与编码：对采集到的8K视频可能会进行一些必要的处理，比如，颜色校正、图像稳定等。然后，需要使用编码器对视频进行压缩编码，以减小文件大小和提高传输效率。常见的编码格式包括AV1、HEVC、H.264/H.265等[1]。

（4）实时混流与剪辑：在移动直播过程中，可能需要对多路视频信号进行实时混流，将不同摄像头的画面进行合成，以呈现多角度的直播画面。同时，也可以在直播过程中进行实时剪辑，将重要的画面片段进行编辑和提取。

（5）实时封装与传输：将混流或剪辑好的视频信号进行实时封装，生成标准的流媒体格式（如HLS、RTMP等），然后通过5G网络实时传输到观众端。

（6）视频解码与播放：在观众端，使用8K显示屏或其他兼容设备进行视频解码和播放，以呈现高清晰度、高质量的直播内容。

1.4 编码设备

采用5G+8K移动直播技术时，编码设备起着重要的作用，它将8K视频信号转换为适合5G网络传输的格式。以下是一些可能使用的编码设备：

（1）8K编码器：8K编码器是将高分辨率的8K视频信号进行压缩编码的设备，它可以将8K信号转换为适合5G网络传输的流媒体格式，以确保高画质的视频在传输过程中的稳定性。

（2）HEVC编码器：HEVC（High Efficiency Video Coding）编码器是目前较为常用的视频编码标准之一，它能够以较低的比特率传输高质量的视频流，节省网络带宽，并保持视频质量。

（3）AV1编码器：AV1是一种开放的视频编码标准，为高效的视频压缩提供了更好的性能，它可以提供比HEVC更高的压缩效率，适用于8K视频传输。

（4）H.264/H.265编码器：H.264和H.265是常见的视频编码标准，也可用于8K视频的编码，虽然它们的编码效率较低于HEVC和AV1，但在一些情况下仍然可以提供良好的视频质量与网络传输稳定性[2]。

这些编码设备配合5G网络，可以将8K视频实时编码并通过5G网络传输提供高质量、稳定的移动直播体验。需要根据具体的需求和技术要求选择合适的编码设备。

2. 5G+8K移动直播技术在广播电视工程中的应用意义

首先，它可以实现广播电视节目内容的采集、编排和播放等过程的变革。通过5G网络和8K视频技术的融合，可以实现多路信号的同步传输和切换，使得广播电视节目的制作和报道更加灵活、高效。

其次，5G+8K移动直播技术可以拓展广播电视体系的技术应用空间。在5G技术的不断发展中，广播电视应该通过不断的探索和实验，利用各种手段促使5G技术与广播媒体有效融合，基于5G技术实现广播电视的可操作性，确保媒体传播体系的日益壮大。

再次，5G+8K移动直播技术还可以促进广播电视与新媒体的融合发展。随着新媒体的兴起，传统广播电视媒体面临着巨大的挑战，而5G+8K移动直播技术的应用，可以实现广播电视节目与新媒体的同步传输和播放，提高了节目的互动性和参与性，从而吸引更多的观众和用户。

最后，5G+8K移动直播技术还可以为广播电视节目的远程制作和报道提供支持。通过5G网络和8K视频技术的结合，可以实现高速、大容量的数据传输和实时编辑处理，使广播电视节目的远程制作和报道更加便捷、高效。

3. 5G+8K移动直播技术在广播电视工程中的应用范围

3.1 5G+8K移动直播技术在新闻节目中的应用

5G+8K移动直播技术是一种结合了5G网络和8K视频技术的直播技术，能够提供更加高清、流畅、真实的直播体验。在新闻节目中，这种技术的应用将为观众带来更加出色的视觉效果和信息接收体验。同时，在运用5k+8k技术时，需注重建立直播系统架构，确保5k+8k技术的功能、作用得到更加有效地发挥。

首先，5G网络的高速度、低延迟和大容量特性能够保证8K视频的流畅传输，使得观众可以在第一时间接收到新闻节目的直播信号，并且不会出现卡顿、延迟等问题。如在2022年的世界互联网大会乌镇峰会中便采用了5G+8K移动直播技术，在该技术作用下，不仅完成了在线直播转码，同时也顺利完成了离线收录服务，极大地满足了受众实时观看峰会现场的需求[3]。

其次，8K视频的高分辨率能够提供更加清晰、真实的画面效果，使得觀众可以更加清晰地看到新闻节目的现场情况、人物表情等细节，从而更加深入地了解新闻事件的发展和背后的故事。如在建党百年的庆祝活动中，5G+8K移动直播技术也被引入其中，该技术配合8K超高清转播车与数字摄影机，向观众实时转播了活动现场画面，在满足受众观看节目需求的同时，也增强了历史真实感[4]。

再次，5G+8K移动直播技术还可以实现多路信号的同步传输和切换，使得新闻节目可以更加灵活地进行直播报道。比如，可以将多路摄像机的信号进行实时合成，实现多个角度、全方位的直播报道，让观众可以从多个角度了解新闻事件的进展和背后的故事。如2020年的全国两会期间，新华社便联合多家企业组建了5G+8K超高清直播系统，同时，运用康佳的APHAEA未来屏产品呈现直播视觉。观众在科技的带动下，全方位了解了两会现场，更对新科技产生了强烈的好奇心。

最后，5G+8K移动直播技术还可以结合人工智能、大数据等技术，实现新闻节目的智能化、个性化推荐等功能，使观众可以更加便捷地获取自己感兴趣的新闻信息。

可见，5G+8K移动直播技术在新闻节目中的应用不仅为观众带来更加出色的视觉效果和信息接收体验，同时也为新闻节目的制作和报道提供了更加灵活、高效的方式。随着技术的不断发展，这种技术的应用也将越来越广泛。

3.2 5G+8K移动直播技术在体育节目中的应用

众所周知，体育节目是一个对细节关注度较高的栏目。在体育赛事中，运动员的一个小小的细节往往会决定其成绩是否符合要求、是否会被取消，更影响到运动员多年的训练与付出。为了实时向观众展现运动员在体育赛场上的每一个细节，5G+8K移动直播技术被运用到体育节目中。8K视频的高分辨率能够提供极致的清晰度，使得观众可以更加清晰地看到运动员的每一个动作、表情和比赛细节，即便在高速运动的情况下，8K视频也可以实现流畅播放，不会出现卡顿或延迟的情况。如2019年在武汉召开的第七届世界军运会中，便采用了5G+8K移动直播技术，在比赛中，利用8K技术演示性拍摄了游泳项目，利用远程直播技术转播军事五项和羽毛球比赛，为观众带来了良好的视觉体验。又如在2022年中国足球超级联赛中，便引入了5G+8K移动直播技术，在该技术的作用下，有效保证了赛事直播的清晰度，同时也有效提升了调制、解码等环节的稳定性，为观众打造了高清视觉盛宴[5]。

2022年北京冬奥会备受世界瞩目，为了能够为观众带来了更加清晰、流畅、真实的直播体验，提高体育节目的制作和报道效率，促进体育产业的发展，5G+8K移动直播技术也被应用到北京冬奥会的直播中。如在信号制作中，主要借助4K/8K超高清转播车完成格式制作，同时，引入了央视自主研发的8K AVS3视频编码器完成IP集成分发[6]。随着5G+8K移动直播技术在2022北京冬奥会中的运用，也实现了全球首次规模化使用8K技术直播体育赛事。

3.3 5G+8K移动直播技术在大型晚会中的应用

5G+8K移动直播技术在大型晚会中的应用多以春晚为主。每年的新春佳节到来之际，央视便会在除夕之夜组织一场面向全国乃至全世界的大型联欢活动，为了满足海内外华人需求，5G+8K移动直播技术便被应用到2022年的央视春晚中。在本次春晚中，不仅应用了5G+8K移动直播技术，还引入了混合现实技术、增强现实技术、全息扫描以及裸眼3D技术等多种现代科技。由于晚会运用了5G+8K移动直播技术，观众可以通过5G网络收看超高清的8K画质，无论是细腻的舞台布景、精彩的表演还是艺人们的精彩表情动作，都能更加清晰地展现，为观众带来更震撼、逼真的视觉体验。

同样，在国家大剧院的《繁华众声》节目中，也采用了5G+8K移动直播技术。在该技术作用下，不仅实现了多终端同步超高清播放，还实现了与观众的实时互动，很多观众在观看后表示：“清楚到可以看清演员的头发丝儿。”在本次演出中，将转播车上CCU（摄像机控制单元）给出的信号源通、6路摄像机信号和车尾给出的PGM（切换信号）、PGM Clean（无字幕切换信号）传输到DVS服务器Venice S8收录[7]。同时，用1台下变换器输出4路高清视频信号，包括2路单挂视频信号和PGM及PGM Clean，其中PGM嵌入立体声作为直播信号源播出[8]。

3.4 5G+8K移动直播技术的多场景应用

5G+8K移动直播技术应用于广播电视工程中可以营造多场景，目前该技术被广泛应用于广播电视台晚会、综艺节目现场直播、体育赛事直播、运营和实验室建设等多个领域。例如2022年《神武4动感地带第十四届音乐盛典咪咕汇》是全球首场5G+8K云演艺盛典，利用多场景现场直播系统可以为该活动提供5G+8K链路支持，在8K双链路中实现高效、稳定的信号传输，同时信号在1s内实现专线和5G网络直播流的灵活切换，这种信号传输模式可以为用户提供8K高清画质，保障信号传输的稳定率达到100%。除此之外，移动端在接收信号过程中可以采用120fps实时算法，利用该算法可以保障移动端画质的流畅度，从而为用户提供丰富多样的视听体验。音乐节也是观众比较喜欢的一种活动，每年世界各地都会举办各种音乐节活动，例如2023杭州国际电子音乐节中便引入了5G+8K移动直播技术。由于5G的低延迟特性，观众不仅可以欣赏到高质量的音乐现场，更可以通过5G网络实时与其他观众进行互动，分享观看体验，甚至与演出者进行互动交流，大大提升了观众与演出者之间的沟通互动力。同时，在本次音乐节中，还引入了VR技术，浙江移动通过咪咕视频爱看版APP、浙江移动高清电视、爱看云VR一体机独家直播电子音乐盛会，观众可以使用虚拟现实（VR）或增强现实（AR）设备参与音乐节，他们可以像身临其境一样感受现场演出，与偶像互动，甚至自定义和创造自己的视觉体验。此外，在5G+8K移动直播技术的作用下，观众可以与演出进行互动，他们可以通过智能设备参与投票、点播歌曲、发送彈幕等互动活动，增强他们对音乐节的参与感和共享体验。在科技的作用下，使得音乐节整场演出过程均处于高潮状态，更受到了音乐爱好者的一致好评。

另外，2019年12月天翼云VR携手斗鱼打造全球首创5G+8K VR多视角电竞直播，依托5G网络超高速、大带宽、低时延、强稳定的技术优势，本次联合直播推出了5G+8K VR多视角流，开放多个360度机位+巨幕直播间。在本次电竞直播中，由于网络较好，观赛视角较多，用户可以根据自身需求选择观赛位置。在满足了用户观赛需求的同时，也让更多人了解了5G+8K移动直播技术，这也为5G+8K移动直播技术的应用范围进一步扩大奠定了基础。

4. 结束语

5G、8K等技术的发展，将影响广播电视发展的进程，也正是在5G+8K移动直播技术的带动下，使得我国超高清视频产业得以快速发展。如今，5G+8K移动直播技术被广泛运用于新闻节目、体育赛事以及大型晚会，借助科技的力量为观众营造了超高清的视觉盛宴，为观众带来了身临其境之感。因此应重视5G+8K移动直播技术的发展与运用。

参考文献：

[1]党春茂.5G+8K+AI技术在广播电视领域的应用[J].电视技术，2023，47（08）：147-149.

[2]吴文港.5G+8K+VR超高清视频在广播电视领域的应用[J].电视技术，2023，47（03）：218-220.

[3]林洪义，常贤，王桂兰.5G+8K移动直播技术在广播电视工程中的应用[J].电视技术，2023，47（01）：155-157.

[4]张君昌.5G+8K+AI：广播电视的新视野[J].北方传媒研究，2022（05）：4-7.

[5].5G+8K+AI生态联合推动超高清产业发展[J].中国有线电视，2022（08）：59.

[6]李玉姣，丁大勇.广播电视5G+8K+VR超高清视频的应用前景[J].广播电视信息，2022，29（07）：31-33.

[7]姜兵，郭美婷.5G+8K：多屏协同中虚拟与现实的双重构建[J].西部广播电视，2022，43（01）：19-21.

[8]刘旸.5G+8K时代：创新扩散视角下的春晚科技创新[J].电视研究，2020（03）：57-59.