【头号玩家高清】5G时代来临 欢迎进入《头号玩家》的科幻世界

2019-12-24 - 头号玩家

2018年,著名导演斯皮尔伯格的神作《头号玩家》,向我们展示了一个未来科技生活的图景,每个人佩戴“绿洲”游戏传感器,就可以完全生活在线上游戏世界,在游戏世界里梦想也触手可及。酷炫的画面、脑洞大开的剧情、充满青春回忆的上百个彩蛋,都让这部电影获得超高票房的同时也获得了观众一致好评。

看过电影的人都充满了感叹,比起电影中的场景和昂贵的智能设备,其实这样的未来或许比电影和想象中来的更快。随着5G时代的到来,科幻电影中的剧情已经渐渐融入我们的生活。

2019年是5G商用元年,随着5G在多个国家的正式商用,一时间成为最被热捧的技术。5G带来了三大应用场景,增强移动宽带将助燃之前已经火爆的以视频、移动支付等为代表的消费互联网领域,进一步催生移动互联网的新业务;海量机器类通信将为物联网的大规模建设提供有力的支撑;超高可靠低延时通信将大大助力工业互联网、车联网中的新应用。

在5G的三大应用场景中,增强移动宽带是第一个正式商用的场景,其特点是速率高。基于这个特点,在4G时代大放异彩的视频业务将得到进一步深化,迎来更大的发展。其中就包括《头号玩家》中的AR/VR技术,超高清、互动式视频、云游戏等大视频业务。

中国电信、中国移动、中国联通技术指导,资深5G技术专家孙松林教授在新书《5G时代:经济增长新引擎》中就为我们分析了5G时代大视频业务的发展趋势,带我们走进即将到来的科幻时代。

AR/VR,让科幻照进现实

在人们热议的众多5G杀手级业务中,当下最被看好的是 AR/VR(增强现实/虚拟现实)。

虚拟现实VR这个概念最早出现于1949年美国科幻小说家斯坦利·温鲍姆(Stanley G. Weinbaum)的作品《皮格马利翁的眼镜》(Pygmalion’sSpectacles),书中描述了一个基于头显的虚拟现实系统,并且融合了嗅觉和视觉的体验。而最早的虚拟现实设备是计算机科学家伊凡·苏泽兰(Ivan Sutherland)在 1968 年开发的虚拟现实头戴显示器设备:“达摩克利斯之剑”。

5G技术让智能的万物能够互联,实现了大规模机器间的相互通信,与VR/AR/MR多种模式进行融合,带来不同领域的新体验,比如VR直播、VR/AR电竞、AR医疗以及更多的混合MR类型。

之前人们对于AR/VR的体验一般都是基于离线内容的,在相对受限的物理空间内体验别样的虚拟世界。但“5G急先锋”韩国,在大型体育赛事、演出活动、明星活动中,引入了AR技术;海量的生产VR内容,同时借助5G营销中对AR/VR流量和终端设备的优惠,极大的提升了业务普及率和用户认知程度。

2018年2月,韩国的平昌冬奥会,就利用英特尔的5G技术,提供了大规模5G通讯网络。英特尔5G团队在10个不同地点部署了超过19个活跃的5G链路,实现了超过3800TB的容量。

同时,在平昌奥林匹克冰上运动场设置了100个摄像机,拍摄360度比赛画面。这些信息通过韩国KT公司的5G网络发送到云数据中心,其中的服务器利用英特尔可扩展处理器来快速制作运动员的分时画面。附近体验区的观众,可以在平板电脑上从任何角度观看运动员的高清视频直播。英特尔设置了分级分时演示,让观众可以“走进”虚拟的江陵冰上运动场并展示自己的冰上技巧。

2019 年4月,韩国推进了 5G商用,运营商纷纷推出 VR 业务。其中 LG U 提供的 U AR 主打360 度观看明星偶像,并可以通过AR 的方式与明星偶像合影,提供的 U VR 主打独家视频、游戏、电影和表演;SKT 提供 5GX VR,主打明星偶像、教育(VR 英语等)、活动课程(VR 健身课程等)、电影、文化(VR旅游、VR 名画等)、直播(棒球赛 VR 直播)、游戏等。

在 2019年 6月的统计数据中,25%的 5G流量来自 AR/VR;而在4G流量中,这个比例仅为2%。

虽然AR/VR 是一个由来已久的技术,而且无论技术专家,还是普通用户,都坚信这是未来不可或缺的重要技术,但其发展经历了多次起伏。5G的到来,将传输通路彻底打通,海量VR内容可以源源不断的传送给终端用户;同时,不再局限于本地素材的使用,叠加上独特创意的远端内容,将是激活AR市场的关键。所以在不久的将来,科幻电影中的场景很可能成为现实。

超高清视频,极致影音新体验

超高清视频是继视频数字化、高清化之后的新一轮重大技术革新,国际电信联盟发布的“超高清UHD Ultra HD”(UltraHigh- Definition)标准建议,将屏幕的物理分辨率达到3840×2160 及以上的显示称为超高清,目前主要有两种:“4K 分辨率”(3840×2160 像素)和“8K 分辨率”(7680×4320 像素)。

一帧8K 分辨率图像大约有3300 万个像素点,是4K 图像的4 倍。在65 英寸的电视上, 肉眼几乎感觉不到颗粒感。

但是,超高清源视频容量是巨大的,18分钟的未压缩视频达3.5TB,不得不依靠强大的视频编码技术确保可以实时传输和存储。5G的到来,让超高清视频传输成为可能。

2019年5月30日,英国最大电信运营商EE在华为的助力下,推出了5G商用网络,BBC进行了现场5G电视直播。61岁的BBC科技记者洛瑞在现场报道时,双手的细微颤动被清晰地记录下来,从而被粉丝们询问,洛瑞承认自己患有帕金森综合征。超高分辨率带来了意想不到的效果。

还有著名导演李安的新作《双子杀手》,采用了每秒120帧4K的超高清摄影技术,可以说在电影技术上推动了一场革命。精良的画质让观众有一种身处电影中的超真实临场感,甚至会觉得“这根本不再是一部电影!”5G时代的超高速传输技术,让这种高质量的电影不再局限于影院中,而是可以走进每个家庭。

超高清视频不仅仅只有超高分辨率,还有高帧率,还有广色域,还有高动态范围。这些逼近甚至超越人类视觉极限的指标,在让我们更加真实地感受到这个世界的同时,开启了更多的话题。

2019 年8 月18 日,全球首台“5G 8K”超高清视频全业务转播车在北京落成,并于8月20日进行了篮球世界杯“5G 8K”超高清制播。转播车是电视制作转播技术的集大成者,集聚了电视台拍摄、制作、传输、存储等各项功能,该转播车在此基础上, 实现了8K 超高清视频的制作、传输。该车长14 米,能快速完成包括现场制作等多项任务,借助5G 实现了超高清视频的传输,播出的节目质量更高,更有现场感。

其实早在2012年,中国第一款具备8K超高清的84英寸电视机就诞生了。2018年10月1日,中国首次上线了4K超高清频道,电视高清化发展迎来了新阶段。2019年3月1日,工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台联合印发《超高清视频产业发展行动计划(2019-2022年)》,将按照“4K先行、兼顾8K”的总体技术路线,大力推进超高清视频产业发展。

该行动计划对广播电视、文教娱乐、安防监控、医疗健康、智能交通、工业制造等6个领域的超高清应用提出了指导意见,并明确指出要在重大活动、重点场馆等应用超高清视频。“5G 4K/8K”成为了目前的建设重点,基于5G的超高清应用屡屡曝光:2019年春晚、国庆阅兵、篮球世界杯……

互动式视频:黑科技实现天涯若比邻

4G时代的网络直播实现了简单的互动式应用,主播将视频传送到用户端,而用户端往往是用文字回传进行互动。即使这样不对等的信息交互,也已经极大的带动了社交应用。在传统的通信系统设计中,有线网络的上下行带宽往往是对等的;而无线网络的下行带宽(从基站到终端)往往要远远大于上行带宽(从终端到基站)。

5G也不例外:5G的下行峰值速率可以达到10Gbps-20Gbps,而用户体验速率普遍能达到了100Mbps,也就是说用户终端上传的速率也已经达到了百兆网络的水平。如果这样的黑科技还不带动一大波新业务的话,实在是暴殄天物!

回想Web2.0,开启了由用户主导生成内容的互联网时代,基于文字图片的UGC带动了蓬勃发展的新一代互联网业务。5G将开启的是面向视频的UGC场景,海量的视频、个性化的业务将成为互动式视频的主角。

在目前开展的面向体育赛事的视频业务中,已经大量使用了多视角技术,但视角的切换控制权掌握在导播手中,用户只能被动的接收。设想一下,未来的足球场上,每位观众都是摄影师,从不同视角拍摄着清晰的视频回传给远端用户;而远端用户可以根据喜好,自由的选择。这不仅仅是一场技术上的变革,更是改变了直播业务的规则,将带来新的商业模式。

在工业施工、抢险救灾的现场,互动式视频可以更加真实及时的从多个角度重现现场情况,进行远程指导。天涯若比邻在5G时代成为了现实!

虽然互动式业务已经存在很长时间了,但基于海量视频的技术将会在给人们带来巨大冲击力的同时,颠覆更多的垂直产业。

也许,新技术的强大力量就在于此吧!

5G时代大视频业务的挑战

借助5G增强移动宽带的大带宽高速率,大视频将得到前所未有的技术支撑,但这并不意味着大视频业务就会一帆风顺。

首先,用户终端将是开展业务的最大瓶颈。如之前提到的超高清,需要配置大屏幕;AR/VR需要配置合适的显示终端,仅仅依靠目前的手机终端,是无法得到应用的高品质体验的。

其次,5G的大带宽将通信链路大大拓展了,但视频内容的制作依然是个问题。视频UGC可以很好的解决这个问题,因为每个用户就是内容生产者。但超高清视频内容、AR/VR视频内容都需要有专业的制作团队才可以,源头之渴非5G能力所及。

最后,以10Gbps-20Gbps的峰值下载速率,100Mbps的用户体验速率,以目前的手机终端平均64GB的存储量,如果存储的话,大概1个小时左右就会被占满存储空间。所以,对于传统的下载类业务来说,狭小的终端空间成了业务瓶颈,造成了强大的网络传输能力在整个业务体系中的能力失配。

大视频,虽然在技术上得到了5G增强移动宽带的很好支撑,但业务是否可以被引爆?我们拭目以待,期待着5G时代独一无二的大视频业务灿烂绽放!

延伸阅读

书名:《5G时代:经济增长新引擎》

定价:69.00

作者:孙松林

出版时间:2019年12月

内容简介:

2017年和2018年《政府工作报告》指出,中国要加快5G技术的研发与转化,推动相关产业的发展。5G带来的机遇,更是被视为经济增长的新引擎。2019年以来,与5G相关的政策研究、技术发展预测、商业场景应用,出现井喷式现象,新华网、人民日报等主流媒体论断,中国进入5G时代。

《5G时代:经济增长新引擎》作者孙松林教授,基于对通信行业二十多年的研究与思考,对国家相关政策的长期跟踪与分析,从技术创新、产业链重构、融合应用等维度,对5G在做大、做强产业、推动经济增长方面的支撑作用进行了深入解读,对关键信息给出了独到而准确的阐述。本书获得工程院院士、工信部专家等一致推荐与好评。

作者简介:

孙松林

北京邮电大学信息与通信工程学院多媒体教研中心主任,教授,博士生导师;

中国电信、中国移动、中国联通技术指导专家;

IEEE高级会员、中国计算机学会CCF高级会员、ACM会员、IEICE会员;

常年受邀在工信部、国家知识产权局、航天科技集团、中国电子科技集团等部委和企业集团做相关讲座。

主要研究方向为智能信号处理、视频编码与通信。在移动互联网安全技术国家工程实验室、可信分布式计算与服务教育部重点实验室从事科研工作。现任国家自然科学基金评审专家、教育部学位与研究生教育发展中心评审专家、北京航天飞行控制中心评审委员会专家。曾连续获得2014年、2015年中国产学研合作创新成果奖。返回搜狐,查看更多

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