2024全球6G技术大会：6G+未来电视视频应用场景需求

目录 前言2 1、从5G向6G，新视频应用与新终端的发展特点及技术需求3 1.13D技术与应用的发展趋势3 1.2VR/XR技术与应用的发展趋势4 2、“未来电视”不同终端应用场景的特点及技术需求5 2.1“未来电视”的概念与发展趋势5 2.2呈现方式多样化与视听体验沉浸化制作的特点5 2.36G+超高清相关应用场景的发展14 3、8KVR沉浸式视频直播的技术流程与特点20 3.18KVR直播系统整体框架20 3.2VR内容采集与拼接21 3.3VR视频编码21 3.4VR内容分发23 3.5VR流媒体传输23 3.6云VR24 3.78KVR现场直播系统的技术特点24 4.未来电视对6G移动网络的需求28 5.总结30 参与单位及人员32 前言 从中国进入5G时代伊始，5G+超高清技术与应用结合，成为了5G相关应用中发展和普及速度最快的场景。大量优质超高清内容的涌现满足了5G移动终端的用户体验需求，特别是4K、8K直播场景借助于5G“大带宽、低延时”特性，为制作域提供了更高效、灵活的大带宽无线传输方案。同时，超高清技术作为5G技术拓展的核心支撑技术，赋能于多个领域的跨行业数字化转型，为工业、医疗、军事、教育等提供了更丰富的数字解决方案。 随着移动通信技术的进一步发展，下一代移动通信技术6G概念推�与更多应用场景的需求涌现，“更大带宽”、“更低延时”的技术迭代升级和超高清8K、沉浸式交互式视频体验应用开发，推动了VR/XR与3D立体呈现等新的终端体验的快速发展。广大用户也将充分享受到新技术、新终端升级带来的全新视听和感观体验。 广电总局等多部委从2023年开始推动中国面向“未来电视”的发展规划，“电视”这一概念将不再局限于传统平面电视这一单一平台，户外大屏、手机/PAD等移动互联网终端、VR/AR等交互式头显终端、新一代3D立体呈现终端（包括3DLED屏幕，应用裸眼3D技术的手机和PAD等）乃至一些还在开发中尚未面世的新型视频终端载体，都将成为“未来电视”理念中的“电视”内容传播载体。 每一个视频终端载体的呈现方式不同，使用场景也有差异，对于技术规格的需求也不尽相同。但是，观众对于视听体验的质量随着技术优化而不断升级的愿望是不会改变的，4K/8K及HDR、三维声等新型视听技术的加持，更大尺寸的平面终端，VR等超大视角范围的交互式终端，都对8K分辨率、高帧率以及更大的实时传输能力提�要求；同时不可忽视的一点，用户对于不同终端之间的视频内容切换，如手机到大屏到头显等不同终端之间 （“屏”与“屏“之间的，广电、运营商、自媒体等不同内容提供方的内容在不同终端之间的显示投射方式的转换）的“投射”转换的平滑程度（无缝和高同步、无延时感的信号切换衔接能力），对于最终用户的体验感受同样至关重要。 本白皮书主要针对于“未来电视“所涉及场景中对于多重直播应用的特点、技术需求、建议解决方案，以及与6G技术和应用场景如何更紧密结合，实现更多创新型的内容直播、体验及跨行业应用解决方案提供相关建议和参考。 1、从5G向6G，新视频应用与新终端的发展特点及技术需求 用户对丰富应用的需求，驱动了网络技术的不断升级。从通信领域提�6G的概念到今天，6G标准、技术、应用得到快速发展。 技术的迭代升级也加速了应用创新，如果说3G推动了微博、推特等社交媒体，4G推动了微信、电商等应用场景，5G带来高清的移动短视频、互动直播体验，也同时加速垂直行业的数字化转型。6G网络正在逐步走来，6G将使用中频率上段等更多频段进一步提升网络传输速率。同时需要借助新能力、新应用场景来兑现网络价值，赋能千行百业，通过应用创新加速产业和商业的正循环。 6G网络的峰值传输速率将达到100Gbps以上，大幅超过了5G网络的10Gbps，理论上通信时延仅为0.1毫秒，也只有5G的十分之一。这样的技术规格，即使是用于专业超高清4K/8K广电视频制作领域，已经能够达到有线无压缩传输的技术规格，理论上可以大幅降低过去由于视频信号深度压缩带来的编解码延时，所以实际发生的延时总量（链路+处理）也将大大降低，过去无线传输所带来的时延影响对专业化制作带来的不便，也将从根本解决，同时也为更多的视频应用创新带来了可能。 而5G向着6G演进，将为消费者带来哪些与众不同的应用创新？这些应用创新何时能实现规模化商用落地呢？ 目前围绕视频应用场景，我们认为在6G阶段，在原有的5G+4K/8K超高清技术结合基础之上，裸眼3D的应用以及VR/XR等场景随着新终端不断升级将迎来新的爆发增长机会。 1.13D技术与应用的发展趋势 随着5G技术发展，消费者业务呈现云化、3D化和智能化的新趋势。同传统2D视频相比，3D视频同样经历了漫长的发展过程，虽然受制于制作技术的复杂和成本、播放终端的技术局限（包括院线和头戴式终端）、舒适性体验等不足，市场占有率一直受限，目前尚不具备替代2D成为主流的实力。 然而观众对于3D体验的喜爱以及对3D应用场景的消费意愿却始终不减，在主题公园 （迪斯尼乐园、环球影城等）、电影院线（特别是科幻类、动画等题材）中3D体验和影片的票房及受欢迎程度，充分证明3D技术与应用具备足够的市场竞争力。事实上，3D的发展和关注度随着各种缺陷与不足，虽然不断经历起伏变化，但随着链路中各个环节技术的不断升级，几乎每十到十五年都会迎来一次爆发。 上一次的爆发点是2010年前后随着电影《阿凡达》的上映，3D数字院线普及触发了优质3D体验的升级，以及同阶段3D电视面世引发销售推广热潮，3D电视频道不断涌现，带来了一次3D爆发式增长。然而随着内容制作的复杂性及高昂成本，终端体验的舒适度和佩戴3D眼镜带来的不便，裸眼终端清晰度不足和效果不佳等问题，和后来快速普及的4K超高清终端相比，3D终端缺乏足够的市场竞争力，在2016年前后3D又步入低潮期。 2021年5月举行的谷歌I/O大会上，谷歌公布了全息视频聊天技术ProjectStarline （3D视频聊天室），基于计算机视觉、机器学习、空间音频和数据压缩技术打造的突破性光场显示系统，旨在取代一对一的2D视频电话会议，让用户感觉就像坐在真人面前一样的沟通交互体验，在行业内引发了巨大反响。 近两年来，新一代的3D显示终端开始逐步成熟，包括中兴电子发布的裸眼3DPAD，GOOVIS等厂家推�了可以直连5G手机的“头戴式家庭影院”便携型头显，将优质3D内容体验与5G移动终端紧密绑定；再加上VR头显终端本身也是3D内容体验的载体之一，新一代的便携型终端�现也为3D再次复苏提供了绝佳机会。 伴随3D云化视频、裸眼3D通话、XR元宇宙等应用创新，特别是超高清技术赋能于3D内容制作与现实，将过去的高清3D提升到4K3D水平，真实感、沉浸感大幅升级，同时对现有网络也提�更高要求，从云到终端的网络传输要求更快。6G技术让消费者未来不仅可在家里观看裸眼3D视频，也可在户外、地铁、公交车等地方随时用手机、专用设备体验3D视频等丰富应用。 裸眼3D产业发展，离不开优秀的视频内容特别是直播内容支撑。6G提供的网络高带宽，以及快速发展的AIGC，将大幅提升内容创作的效率和质量，势必将极大促进3D裸眼视频等的产业应用的快速发展。 1.2VR/XR技术与应用的发展趋势 在5G时代，5G+VR已经成为了5G标准化应用场景之一，而各大视频和游戏平台已经�现一批虚拟现实（VR）类应用，比如VR全景视频、VR云游戏等。 在8K技术的加持之下，VR视频内容的呈现效果大幅提升，特别是当苹果VISIONPRO以单目4Kx4K的LED分辨率加持，在接近100°沉浸视角下实现了35-37PPD的高解析力，将VR头显终端的还原力提升到了前所未有的高度。可以说，在360°VR的全沉浸视角下，8K乃至今后更高级别的清晰度规格真正成为了刚需。随着优质8K及以上分辨率级别VR直播内容不断涌现，规模化的沉浸式内容实现高效量产，借助于6G大带宽的传输能力和低延时优势，为观众能够提供适配8K以上更高分辨率量级的高码率实时数据传输能力及低延时交互响应，高清晰的立体空间视频借助于新一代的VR头显终端，可能将真正成为互联网时代用户的新宠。 同时，扩展现实（XR）作为元宇宙的重要技术支撑，越来越受到业界关注。随着头显的轻便化发展，增强现实（AR）、混合现实（MR）类应用也越来越多。目前这些头显主要通过有线或者Wi-Fi连接到服务器，而这限制了用户使用业务的范围。随着未来6G网络覆盖的逐渐完善，6G超大带宽、超低时延、超高速率的连接特性可满足更广泛的XR业务的需求。 随着更多新视频应用场景和终端在6G时代的不断涌现，我们可以预测在不远的将来，观众无论身处何处，都可以采用不同的体验方式（大屏超高清、手机竖屏、3D电视、VR和AR等，或者户外车载设备、互联网接入设备、带有触觉感知的体验设备）来观看节目内容，并根据自身的需求和喜好，形成多样化的观看及交互体验。 2、“未来电视”不同终端应用场景的特点及技术需求 2.1“未来电视”的概念与发展趋势 “未来电视”是一个广义的视听概念，它代表着视听产业的未来发展趋势。它不止于电视，是新的理念模式，是系统性、革命性的迭代升级。其中的主要特征包括：呈现方式多样化、视听体验沉浸化、应用场景全景化、服务形态智慧化、服务供给协同化。 其中，呈现方式多样化表示，呈现载体不限于电视机，可能是生活中随处可见的各种显示介质，包括各种手持终端、可穿戴设备、室外大屏等各类显示载体； 视听体验沉浸化，包括超高清、沉浸式、三维声、VR/AR、MR、XR、互动视频、自由视角、立体3D、全息成像等多种体验方式，观众可以自由选择视听服务。 应用场景全景化希望实现在生活中需要视听的各种场景中应用，全方位融入群众的数字生活。 服务形态智慧化则考虑将实现现实世界和虚拟世界的紧密融合，节目内容自由选择、实时交互、需求定制、智慧分发，高度人性化，将带来丰富的互动体验，满足消费者多层次需求。 服务供给协同化，“未来电视”将带动行业上下、内外大协同、大融合，形成网络互联、业务互通、数据共享的全新制播体系、服务体系和管理体系。 图2.1.1视听体验多样化和沉浸化，不同终端载体为观众提供更丰富的视听选择 2.2呈现方式多样化与视听体验沉浸化制作的特点 一方面，面向不同媒体终端提供针对性更强的定制内容体验，已经成为了刚需。无论 身处何处，观众可以采用不同的体验方式（大屏超高清、3D电视、VR和AR等，或者户外车载设备、互联网接入设备、带有触觉感知的体验设备）来观看相同的节目内容，形成多样化的观看体验。 图2.2.1“未来电视“场景下将面对丰富的终端体验 图2.2.2“元演播室“复合型节目制作形态为“未来电视“提供多形式内容 图2.2.3不同拍摄前端，基于标准4K/8K制播系统和格式，组成复合型的制作系统形态 基于此需求和应用场景，面向规模化的节目制作需求，可以考虑采用不同的前端拍摄设备，如4K/8K讯道转播摄像机、8KVR摄像机、4K/3D摄像机等，遵循同一广电制作规格，连接入4K/8K广播级转播系统，以实现高质量的节目制作流程，最终通过编码器根据不同终端及平台的具体要求提供相应规格的直播流，再借助5G网络或者其他信道方式进行传输。 表2.2.1面向不同终端的制作规格参考值 另一方面，视听体验的沉浸化，是所有视频内容创作者的终极目标，也是视听技术发展的源动力。我们希望创造�更加清晰、更为真实的视觉体验，让观众获得身临其境的观感。终端的技术演进和产品设计，也希望为观众提供更佳的沉浸式体验。 图2.2.4采用巨幕提供尽可能大的视角范围，是提供沉浸感体验的常规手段 为了获得视听体验的沉浸感，我们首先力求为观众创造一个尽可能大的观影范围，尽量覆盖观众的有效视野，最大程度提供有效信息（包括满足视觉和听觉需求）。 通常60°水平视角是一个标准，一般电影院、剧场的最佳观看位置以此定义。4K电视也以此视角来设计合理的分辨率，基于一视角分的原则（1°视角需