过去的一年,8K 全球产业不断传出重要进展。在国内,华为在上海 MWC 展示 5G+8K 刺绣;中国联通进行了国际女子冰球联赛 5G+8K 直播,迎来数百观众;中国移动在世界互联网大会对乌镇美景进行 8K 直播;中国电信发布《5G+8K 超高清技术白皮书》。

 

在国外,韩国 LG U+推出 5G+8K 棒球直播业务;英国 BT 在温布利球场推出 5G 直播服务;日本 NHK 年正式开始 8K 卫星电视广播;日本索尼研发基于 8K HDR 显示的高端画质图像处理引擎……

 

可见,5G+8K 正在快速发展。但其要规模落地,需要完善的 5G+8K 技术、成熟的终端 / 采编设备以及多场景的试验验证。目前这些产业链环节进展如何?就此,8 月 17 日,在“点亮深圳,5G 智慧之城”发布会上,知名企业创维集团总工程师吴伟,详解了“5G+8K”在创维集团的应用与发展。

 

据笔者了解,时值深圳经济特区建立 40 周年,本次活动旨在汇聚全球运营商客户、政府、行业客户、媒体和社会大众,集思广益,共商 5G 和 AI 产业发展,共计 5G 智慧的美好未来,共同点亮深圳,见证全球首个“5G 智慧之城”。

 


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5G+8K 技术实现难不难?

众所周知,常见的 4K 显示分辨率是 3840*2160 ,像素是 800 万;而 8K 分辨率是 7680*4320,像素是 3200 万。8K 视频的传输,需要更高的带宽。业界曾指出,没有 200Mbps 的实际宽带,8K 内容就无法观看。

 

现有家庭网络接入方式有三种,即家庭广电网络接入方式、家庭宽带有线网络接入方式以及家庭 4G 移动网络接入方式。无线的方式对运营商而言,部署成本更低,能支持运营商灵活部署农村、别墅区等地区,快速开展无线家宽业务。

 

要知道,当前 4G 家宽业务的实际速率平均在几十 Mbps,显然无法满足 8K 内容传输需求。5G 最高峰值达到 10Gbps,实际速率在几百 Mbps 的 5G,则满足 8K 的需求。

 

与 5G 手机不同,“5G+8K”时代家庭网络及终端设备种类多种多样。吴伟介绍,家庭网络接入设备包括 Wi-Fi6 路由器、10G PON 网关、5G CPE,终端设备则包括 8K 电视、机顶盒、VR/AR 等。

 

纵观 5G+8K 超高清产业链,涉及的环节非常多(如图下),不只是一些人所想的,只需要 5G 网络和 8K 电视成熟就能实现。可以看到,8K 产业链包括了 8K 摄像机、导播台、调色台、监控器、云平台、服务器等多个领域。要实现 5G+8K 产业成熟,业界需要投入更多精力。

 


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5G+8K 终端设备全面开花

随着 8K 技术快速发展、信息基础设施升级以及国家政策的驱动,5G+8K 终端设备得到快速发展,吴伟详细介绍各个领域终端进展。

 

电视机

据 “IHSMarkit”数据显示,全球 8K 电视出货量预计将从 2019 年的 20 万台猛增至 2022 年的 690 万台,8K 电视渗透率相应从 2019 年的 0.1%增长到 2022 年的 2.6%。

 

吴伟介绍,目前业界发力的电视产品和电视应用分三个方向,第一,Wi-Fi6+8K 电视:具备 Wi-Fi6 无线通信功能的 8K 电视机,可和未来 Wi-Fi6 千兆路由器、具备 Wi-Fi6 的 5G CPE 通信。

 

第二,5G+Wi-Fi6+8K 电视:内置 5G 模组,具备直接 5G 通信接入,同时内置 Wi-Fi6 信号转换模块的 8K 电视机,可直接和 5G 基站通信,同时组成家庭 Wi-Fi 网络覆盖。

 

第三,8K 电视应用解决方案:研究 5G+8K 电视面向在线直播、在线点播、视频社交、视频监控、云端游戏等行业应用的解决方案。

 

创维集团在参与哪些 5G+8K 终端研究?吴伟重点介绍说,创维集团承担了两个国家重要项目的落地,一是在工信部 2020 年新型信息消费示范项目中,创维“5G 8K 超高清大屏终端研制及应用示范”是深圳唯一入围项目;二是 2020 年创维与中国信通院一起承担工信部“5G+AI+超高清视频公共服务平台”项目。
机顶盒

 

高清机顶盒是家庭最常见的终端。目前存量机顶盒市场中,有线超高清用户在 2019Q3 占比还不到 10%,这一巨大的存量市场有望在未来 3-5 年的超高清视频浪潮中被逐渐替代。

 

目前业界在发力 5G+Wi-Fi+4K/8K 机顶盒,比如创维在推 8K 电信机顶盒,以实现家庭广电节目接入、5G 网络接入以及家庭 Wi-Fi 覆盖。

 

VR/AR

VR/AR 是新一代人机交互内容的变革性技术,通过眼镜载体显示终端设备,可应用于 3D 游戏、移动影视、医疗辅助、现场直播、教育培训、虚拟购物、工业检测等场景,带给人沉浸式的虚拟与现实交互体验。

 

而 5G 高速率及低时延的通信接入,将极大提升 VR/AR 的人机交互应用体验,解决 4G 时代出现的卡顿及昏眩等问题, 同时降低用户购买终端设备的成本。据国盛证券数据显示,未来几年,5G 建设将推动 AR/VR 产业快速发展。

 

创维正在打造的 8K VR 一体机,采用 8K 视频硬解码;支持 SDK 开发应用程序;支持 NOLO CV1 套装,支持 STEAM VR 游戏;可搭配创维投屏软件实现大屏投屏。创维还承担国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项:VR 交互式智能终端与系统。

 

8K 摄像机

目前,我国摄像机存量市场规模约 715 亿元。随着 8K 技术及产业的日益发展,8K 超高清摄像面临较好的发展机遇。8K 摄像机及配套的采、存、编设备年市场规模预计将在 300 亿元以上。

 

创维目前推出的 8K 摄像机,采用 4/3CMOS 图像传感器,有效像素达 3300 万,12 档动态范围、支持最高 8K@30Hz 视频录制、支持 8K HDR 高动态范围视频拍摄以及支持通过 USB 接口扩展 5G 盒子,支持 8K 视频直播流媒体推流。

 

4K/8K 监视器

广电监视器应用场景非常广阔,全国每年市场规模约为 80 亿元。随着国家超高清战略的推进,8K 监视器将成为国家超高清战略中必不可少关键设备。广电监视器供应商以日韩美为主,索尼专业级相机、摄像机与监视器等产品处于行业领先地位,目前市场上包括 2K、4K 广电监视器基本都是国外产品。

 

国内广电 4K 监视器刚开始普及,而 8K 监视器还很少。目前介入 8K 监视器领域,是广电监视器国产化的难得时机,可以一举进入中高端广电监视器市场,扩展国产监视器的占比,为实现全面国产化奠定基础。在该领域,创维目前承担深圳市科创委的“重 2019N065 广播级 4K 视频监视器关键技术研发”。

 


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5G+8K 在智能工厂和应用

5G+8K 技术与终端的发力,目的都是能真正应用,提升家庭用户的使用体验,提升工厂的工作效率。事实上,电视机行业发力 5G+8K,也将基于在 5G 方面积累,实现自身工厂的降本增效。吴伟介绍多个 5G 在电视机行业的应用场景。

 

第一,5G+工业互联网。生产车间、整个产品生命周期的端到端解决方案,对精益生产、数字化生产、工作流程标准化以及生产柔性化等提出更高要求,对工业设备联网的要求也将越来越高;创维智能工厂 5G 与工业互联网,通过 5G CPE、5G 工业网关或设备直接内置 5G 模组进行连网接入。 

 

目前中国电信等运营商已在深圳市宝安区石岩工业园布局了 5G 室外宏站和 5G 室内微基站。创维则承担深圳市工信局“5G+工业互联网”试点项目(第一批):基于 5G 工业互联网的数字化制造系统平台建设。

 

第二,5G+VR/AR 在智能工厂进行智慧运维的应用。该应用可以分两大类,一是 5G+VR/8K 360°大场景视频直播智能工厂应用,5G+VR 远程现场 360°全景 8K 摄像,可以实现工厂生产现场、人员作业等场景实时远程直播监控,让技术专家及管理者远程全方位掌握工厂生产现场情况。

 

二是 5G+AR 远程检修智能工厂应用。现场工作人员佩戴 AR 眼镜,将超高清视频通过 5G 网络传至后台,实现设备参数现场自动获取、推送。如此一来,远程专家可以在后台实时标注指导作业。

 

第三,5G+机器视觉数采及检测在智能工厂的应用。该应用流程是:边缘端设备获取的高清图像及生产过程等数据;通过 5G 大带宽、低延时特性快速精准地送至后端数据引擎;数据引擎通过深度学习技术和数据建模技术,对数据进行存储、计算、挖掘和分析,实现图像识别、质量缺陷检测等功能;再将计算结果重新通过 5G 反馈给边缘端设备执行。

 

基于该应用,电视机厂商可以实现 5G+彩电多品类 LOGO 无人化数采质检、5G+彩电多通道图像(含出厂综合状态)视觉质检以及 5G+各类贴纸及附件错漏放作业防呆的数采及质检。

 

第四,5G+AGV 机器人自动化物流应用。当前彩电生产厂内车间物流存在两大痛点,一是柔性不足:仓储地点分散,弹性生产大,随季节和订单需求增减,产线调整缓慢;二是网络问题:Wi-Fi 无线网覆盖死角多,AGV 车辆在不同 Wi-Fi、APP 下移动时断网频繁,不利于实时掌控仓储及物流情况等; 三是自动化程度低:靠人工搬运的劳动强度大、用工多,安全问题突出且成本高;四是仓储环境复杂:人车混流、车辆移动频繁,物流断流且多节点交接转送,效率低、成本高、错误率高。 

 

对此,吴伟介绍,充分利用 5G 低延时、高带宽、高速率特点,让 AGV 智能化:基于 5G+AGV 应用:原材料和半成品高效的人车混流、自动避障、活动区域不受限、跨楼层自动配送;全流程物流搬运智能化:通过机器人集群调度系统(RCS),监控 AGV 运行状态,规划最优行进路径,合理规划生产。

 

除了在智能工厂方面的应用,创维也在进行 5G 在智能人居领域的应用。吴伟介绍,5G+创维智能人居系统的智控中心(5G 版),既是家庭的控制中心,也是家庭的网络中心。该系统集成 5G 通信模组,直接经 5G 基站连接云服务器;基于智控中心提供 Wi-Fi 服务,组成家庭局域网,可解决家庭宽带无线网络建设的困难;利用 5G 网络的优势,解决目前智能家居中常见的网络卡顿、设备掉线等用户体验不友好的问题。 

 

创维还在打造 5G 超高清视频远程监控场景,目标是通过 5G 超高清视频网关,对接超高清摄像头,视频流经 5G 基站传到云服务器,再推送到智控中心上实时监控。该场景的特点是在 5G 网络环境下,具备高清晰化、远程无线、便捷安装等优势,可应用于停车场、小区等场景。


观察:
5G 已来,与 8K 相互成就

在近几年举办的 MWC 等展会上,我多次看到 5G+8K 应用的展示。那些苏州刺绣等表演,通过 8K 摄像机+5G 网络,真实地显现在 8K 屏幕上,将遥远距离的事物拉到你我身边,如同身临其境。

 

很多圈外人说,8K 能够释放 5G 能力,激活 5G 产业,对 5G 价值巨大,但是通过创维集团吴伟的介绍,我认为,5G 与 8K 是相互成就的关系。5G 给 8K 的开播提供了通道,8K 是 5G 的最佳应用场景。

 

从应用场景角度看,我认为 5G 可以有效支撑 8K 超高清视频通过无线进行传播,不仅在赛事 / 演出 / 重大活动直播、影视、游戏等领域给消费者带来身临其境的 8K 震撼体验,还将会在远程医疗、精密制造、农业应用及安防监控等行业给人类带来更多的保障。从技术角度看,5G+8K 应用场景不仅局限于平面大屏,也涵盖 VR 等应用场景。

 

如今,5G 已来。中国已经建成超过 40 万个 5G 基站,今年预计全球将建成 150 万个 5G 基站。一些城市 5G 发展更是领先全球。比如深圳在 5G 方面发展快速。我注意到,深圳运营商采用宏杆室立体组网、频谱共享、超级上行、端到端切片构建使能全业务的 5G 基础网络打造精品样板区,现已建成 5G 基站 4.5 万个。

 

当然,“5G+8K”的技术还在进一步完善中,需要多种多样家庭网络及终端设备,与 AI、云等技术联动共同发展。从运营商角度看,IPTV 用户是 5G+8K 直播业务的重要用户,运营商需要加大宣传和展示,需要推动产业加速发展,让更多用户感受到 8K 的出色体验。在此,我们呼吁各方继续携手,持续努力,做大 5G+8K 产业蛋糕。