5G 4K直播SLA研究白皮书

报告目录：

01. 超高清视频业务发展分析
1.1 超高清视频的产业发展
1.2 超高清视频直播的应用趋势
      1.3 超高清视频直播发展现状和挑战
02. 5G 4K直播的应用场景和解决方案
      2.1 应用场景
      2.2 解决方案
      2.3 可靠性分析
03 .5G 4K直播业务的无线网络要求
      3.1 4K直播对5G网络速率要求
      3.2 4K直播对5G网络稳定性要求
04. 5G 4K直播业务应用阶段
      4.1 探索阶段
      4.2 应用阶段
      4.3 繁荣阶段
05. 总结和展望

报告正文：

01 超高清视频业务发展分析

近年来，媒体行业的发展迅猛，年复合增长率持续保持两位数增长，其中新媒体（互联网及移动互联网）在媒体总产业体量的占比已提升至60%+，2018年起，中国传媒产业总规模超过2万亿元。

图  中国媒体产业发展趋势

通信技术发展带动新媒体行业体验进一步提升，视频类业务成为主流媒体形式。视频类业务在技术上也不断发展：图像分辨率由高清发展到 4K、8K；视场角向 VR、自由视角发展，对通信网络带宽提出更高的要求；而交互类业务对网络传输提出更短时延的要求。
超高清视频是未来新媒体行业的基础业务，广电媒体和互联网媒体都在积极布局超高清视频直播业务。“信息视频化、视频超高清化”已经成为全球信息产业发展的大趋势。

5G时代的视频，无论是直播、点播，还是行业应用的视频业务，图像分辨率都将演进到4K/8K，提升信息传递和图像识别的用户体验，并逐渐实现专业媒体超高清视频直播移动化。
2019年3月1日，工业和信息化部、广播电视总局、中央广播电视总台联合发布《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）》，对超高清视频涉及的拍摄、制作、传输、终端、电视、面板、芯片端到端产业链进行整体推动，超高清内容生产成为重中之重。
除了不断提高图像分辨率，全球主流专业媒体也都在开展移动直播业务，以满足观众丰富的直播体验需求。而且多种多样的直播场景都有急迫的移动需求，如世界杯等体育赛事，观众希望部署更多移动的机位以提供更多视角，获得更好的观看体验；面对各类突发事件，新闻报道也需要快速部署的最佳直播位。

到2022年，预计超高清视频点播IP流量将占全球IP视频流量的22％，随着网络速率的提升、应用终端的逐步完善，移动互联网和产业互联网正在向超高清化快速演进，专业媒体超高清直播前景广阔。立足现实，当前直播还面临超高清化和移动化两大挑战：

挑战一：已实现超高清直播场景，未实现移动化

图 传统超高清视频直播组网架构

挑战二：已实现移动直播的场景，未实现超高清

图  4G高清视频移动直播组网架构

        某全球TOP直播服务商实测平均上行链路的视频采集速度已达到4.5Mbps, 而发达地区平均达9Mbps，然而要满足较高质量的4K直播，以CCTV 4K制作典型码率40M为例，上行速率至少要达到50Mbps,满足8K则需要100Mbps。

表  不同应用场景的超高清视频直播业务要求

02. 5G 4K直播的应用场景和解决方案

超高清视频直播是指基于5G网络，通过4K等技术应用，对体育赛事、演唱会等大型活动场景进行直播，或后期制作成点播节目推送给家庭/个人用户，带给用户沉浸式的临场感，为用户带来更好的视听觉和交互体验，4K直播必将成为未来的大型赛事、演唱会的视频直播标准。
超高清视频直播对网络环境的要求较高，不仅分辨率要达到4K甚至8K，帧率要求50帧/秒以上，图像量化精度提升到10比特，同时图像增加HDR标准。如此巨大的数据传输量，对带宽要求非常高，5G技术的商用自然成为超高清视频直播的重要推手。
华为无线应用场景实验室（X Labs）对5G 4K直播的应用场景洞察研究表明，将4K直播广泛覆盖的新闻、体育赛事、综艺活动、纪录片、真人秀等多个媒体场景，按实时性和移动性的不同要求进行分类：新闻、体育赛事等报道，实时性要求高，需在相对广域的范围内移动直播；相比之下，综艺活动、演唱会等场景，实时性要求也比较高，但移动范围相对固定；而非直播类的纪录片、真人秀等录制场景，实时性要求较低，但需保证广域范围内的移动性。

图  超高清视频直播应用场景分类

表 不同应用场景的超高清视频直播业务要求

 2.2 解决方案

5G网络使能各类场景的4K直播，解决移动性和超高清回传两大挑战。大带宽、低时延的特性能够同时保证不同场景对实时性和移动性的各种要求。

图  5G 4k直播解决方案 

       4K直播回传需要上行传输带宽高达40-80Mbps，5G网络能够为超高清视频提供稳定的实时传输能力，比传统线缆传输更加灵活，不受空间的限制，能满足更灵活的超高清视频传输需求。
在各类大型直播应用中，5G网络可代替SDI线缆传输视频流，如图2-2红色曲线所示：4K摄像机采集的原始视频流进入直播背包等编码推流设备，编码后转换成IP数据流，通过内置的5G模组或外接的5G终端（CPE、手机）将视频数据转发给5G基站。5G基站通过核心网，把视频数据传送到导播车，再通过卫星或微波后传给电视台视频服务器，进行导播编辑、存储，并通过多种方式发给视频显示终端。
5G网络也可以将4K视频流直接传输到电视台，如图2-2蓝色曲线所示：4K摄像机采集的原始视频流进入直播背包等编码推流设备，编码后转换成IP数据流，通过内置的5G模组或外接的5G终端（CPE、手机）将视频数据转发给5G基站，5G基站通过核心网，把视频数据直接传给电视台视频服务器，进行导播编辑、存储，并通过多种方式发给视频显示终端。

图  5G 4K直播端到端时延要求

03. 5G 4K直播业务的无线网络要求

05 .总结和展望

4K超高清视频无疑是推动广电行业技术系统和业务流程的一次再造，覆盖采、编、播、传全业务多环节，而5G网络更是将带来传统媒体向全媒体的跨越，5G与新媒体行业结合创新应用的需求旺盛，新媒体行业中5G应用的产业生态也逐步成熟。
随着5G网络的正式商用，通过新媒体5G应用领域的持续创新，促进基于5G网络的各类视频直播+制播系统在娱乐、教育、医疗、安防等领域有更广泛的应用。
伴随着新媒体行业5G应用技术的成熟，各行业将进入快速发展期，如体育赛事超高清视频观赛、演唱会VR全景视频体验、AR远程医疗、AR远程教学。5G 4K直播技术的结合，将推进网络能力、业务能力、用户体验的全面升级，为新时代的智慧生活带来无限可能。

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