2021-2022年5G 视频上行传输应用与挑战分析报告.doc

2021-2022年5G 视频上行传输应用与挑战分析报告目录前言 51 5G 视频上行传输的应用场景 61.1 视频上行传输的场景分类 61.2 广电级内容生产 61.2.1 专业内容生产制作领域的常见传输方式 61.2.1.1 基带有线传输 71.2.1.2 IP 有线传输 81.2.1.3 无线传输与 5G 带来的改变 91.2.2 5G 技术与专业制作领域应用结合 101.2.2.1 制作域的高码率要求与 5G 视频上传的局限性 101.2.2.2 5G 技术与云制作流程的结合 121.2.2.3 5G 技术在转播领域的应用 131.2.3 广电融媒体领域的创新 151.2.3.1 县级融媒体的快速发展 151.2.3.2 5G 技术在移动采编上的应用 151.2.3.3 5G 技术与融媒体产品的创新 171.2.4 5G 技术在广电领域的面临的机遇与挑战 181.3 移动互联网直播 191.3.1 5G 技术在互联网直播领域的发展 191.3.2 5G 技术在电商直播领域的应用 191.3.3 5G 技术在企业级直播领域的应用 201.3.4 互联网流量时代 5G 面临的商机与挑战 211.4 行业视频应用 221.4.1 5G 技术垂直行业的应用 221.4.2 5G 技术与无人机的应用 232 / 801.5 5G 视频应用场景总结 242 5G 视频传输相关技术 242.1 5G 视频传输系统架构 242.2 5G 无线网络上行传输技术 262.2.1 5G 无线上行能力综述 262.2.2 5G 700MHz 对上行的能力增强与 26GHz 的应用探讨 282.2.3 5G 网络切片能力 302.2.3.1 无线网络切片能力 302.2.3.2 5G 承载网络切片能力 312.2.3.3 5G 核心网切片能力 322.2.4 5G MEC 边缘计算技术的 QoS 控制方案 322.3 流媒体协议与回传技术 352.3.1 流媒体回传综述 352.3.10 RTMP（Real Time Messaging Protocol，实时消息传输协议） 362.3.11 WebRTC（Web Real Time Communication，网页实时通信） 372.3.12 NDI（Network Device Interface，网络设备接口） 382.3.5 SMPTE ST2022-6 和 ST2110 402.3.6 ZIXI 协议 432.3.6 RIST（Reliable Internet Stream Transport，可靠的互联网流传输协议）. 452.3.7 SRT（Secure Reliable Transport，安全可靠传输） 472.3.9 GB28181 协议 482.3.2 ONVIF 协议 512.3.3 RTMP，WebRTC，ZIXI，RIST 和 SRT 的对比分析 522.3.12 5G 视频上行传输技术总结 543 5G 视频传输技术的挑战 553.1 视频在无线网络传输中的“痛点” 553.2 视频在无线网络传输中的“痛点”对策 564 5G 视频上行传输实测案例简析 6510 / 804.1 SRT 协议在无人机图传应用案例 654.1.1 无人机地面 2C 的公网下 RTMP 协议和 SRT 协议的时延对比 674.1.2 无人机空中 2B 的专网下 RTMP 协议和 SRT 协议的对比 684.1.3 无人机“单航线”SRT 协议测试; 694.1.4 RTMP 协议与 SRT 协议对比结论： 714.2 RTMP 和 SRT 在移动网络传输性能比较（5G 融媒联创实验室测试数据） 714.3 5G 毫米波（26GHz）8K 视频上行传输测试 725 5G 视频上行传输应用总结与展望 73缩略语 74参考文档77致谢79前言3GPP TS 22.2611描述了 5G 系统的业务和操作一般要求，包括对非公共 网络的要求。3GPP TS 22.2632描述了通过 5G 系统(包括 UE、NG-RAN 和 5G 核心网络)，面向视频、图像和音频(VIAPA)的专业应用服务和性能要求。3GPP TR 22.8273描述了大量媒体制作不同应用场景的不同用例，描述了相关的使用 案例，并针对 5G 系统提出了相应的潜在服务需求，以支持视听内容和服务的生 产。同时，先前的工作评估了本地应用程序的某些方面，例如，超可靠的低延迟 和时间同步需求。2015 年以来直播平台兴起，带来消费者行为和电商营销方式的巨大变革。2020 年中国在线直播用户规模达到 5 亿余人，涵盖了游戏直播、秀场直播、生 活类直播、电商直播，教育直播等等，观看直播逐渐成为人们的上网习惯之一。 受 2020 年的新冠病毒疫情影响，远程教育和远程办公用户数量增加。其中移动 用户数量占比不仅较大，而且对视频业务上行需求的增长也在不断攀升。另外， 一些 2B 的行业的专业用户对视频“大上行”的需求也在不断上升。同时，随着 5G 通信网络的建设和应用场景的探索，视频传输和机器视觉等是行业的典型应 用场景，均存在着对“大连接”和“大上行”能力的需求。视频清晰度从标清， 高清到超高清，上行速率也将从 1.5Mbps 达到 25Mbps，甚至到 80Mbps 以 上。视频回传在大部分场景应用中是多点并发，因此对小区总体的上行容量也将 呈指数级上升。在机器视觉应用场景中，为提升更高的机器视觉的辨识度并保障安全性，对 图像低时延要求苛刻且不能有图像质量损失，同时图像精度和帧率要求也在提升， 因此，对上行能力的总体需求也将逐步提升。由于各个运营商的 RF 频谱带宽相对有限，通常以下行能力为主，上行为辅， 不能满足某些应用场景的“大上行”视频上行需求。业界除通过在 SUL 上行增强4，上行载波聚合等来提升上行能力。同时，还可以从多频段组网、小区分裂以及毫米波组网等方式来进行上行能力提升。本白皮书主要阐述 5G 视频上行传输的应用场景和系统架构、MEC 应用、 视频压缩编码与流媒体传输协议等关键技术，实测案例分析与应用展望。1 5G 视频上行传输的应用场景1.1 5G 视频上行传输的场景分类通常，5G 视频上行传输的应用场景可以分为广电级内容生产、互联网直播 和行业视频应用。表 1 5G 视频上行传输的场景分类场景分类典型应用广电级内容生产影视拍摄及制作，赛事转播，新闻采访；移动互联网直播新媒体直播、电商直播，互联网主播，网红直播，旅游文化休闲直播等；行业视频应用视频监控，无人机测绘拍摄，机器视觉的工业应用等；视频上行业务场景种类繁多，各场景下的业务特性、视频编码方式，封装与 传输方式，QoE 等均有所不同，与之相对应的技术实现方案及组网架构也有所 不同。同时，对网络带宽和时延要求也有所不同。1.2 广电级内容生产1.2.1 专业内容生产制作领域的常见传输方式 目前在专业内容生产制作领域，广电内容制作和信号处理设备之间的连接，主要有三种方式：基带有线传输、IP 有线传输和无线传输（微波、卫星，4G/5G等）。1.2.1.1 基带有线传输基带有线传输，是广电领域从标清时代就开始采用的传输和连接方式，通过 采用 BNC 接口的同轴电缆，传输非压缩的 SDI 信号（SDI：Serial Digital Interface，串行数字信号，由 SMPTE 组织制定的一种数字视频接口标准，用于 传输未压缩、未加密的数字视频信号）。按照传输速率，SDI 接口通常可分为以 下几类（只列举最常见的）：标准接口发布时间传输速率最高支持视频格式传输距离SMPTE 259MSD-SDI1989143 Mbit/s,177 Mbit/s270 Mbit/s,360 Mbit/s625i50,525p59.94480 60i, 576 60i (SD)560mSMPTE 292MHD- SDI19981.485 Gbit/s, 1.485/1.001Gbit/s720p60,1080p30720 60P, 1080 60i (HD)180mSMPTE 424M3G-SDI20062.970 Gbit/s, 2.970/1.001Gbit/s1080p601080 60P（HD）120mSMPTE ST- 20816G-SDI20156 Gbit/s2160 30P（4K）170mSMPTE ST- 208212G- SDI201512 Gbit/s2160 60P（4K）110m表 2 SMPTE 数字视频接口标准注：上表传输距离参阅 BELDEN 公司5的 SDI 电缆性能，SD-SDI 传输距离仅列出了 360 Mbit/s 时的最大传输距离。 基带信号传输，通常对原始视频采用 4:2:2 亮色采样及 10bit 量化，但不对信号进行数字压缩处理。因此，在视频信号处理链路中，即便是对于高数据量的 4K 视频制作，设备间也不会对视频压缩和解压缩增加延时，从而保证了信号传 输处理的高效性。随着视频分辨率的不断提升，基带信号和 SDI 传输方式的传输速率普遍被 认为趋近于物理极限，即 12Gbps。当前单线缆最多支持到 4Kp60 标准，而 8K 内容的制作系统，则需同时采用 4 根 12G-SDI 线缆来传输一路 8K 信号。基带 传输能力的限制，增加了系统连接和调整的复杂度，也导致系统风险系数升高。（传输距离有限，对电缆要求高，且容易接线顺序错误等）。 另外，基带结构，基本上都是单向传输，设备间如果存在多种信号的交换需求（视频、音频、控制、同步等），就需要多线缆连接。随着目前大型现场节目 的复杂度越来越高，对于转播制作系统调整和机动性的要求也越来越高。1.2.1.2 IP 有线传输随着数字技术的发展，以 IP 网络传输取代 BNC 线缆传输，采用 IP 网络架 构替代传统的基带系统连接，是专业内容制作领域的发展趋势之一。IP 传输结构 的好处是一方面可以简化基带结构和连线的复杂度，借助 IP 网络技术实现多种 信号的复合与双向传输；另一方面，IP 结构相较于传统基带展现出更为优异的带 宽性能，比如传输性能高达 100Gbps 的交换机已作为新一代视音频系统路由终 端替代传统的基带视音频路由矩阵，可应对单链路 8K 信号的传输需求。在此之 上，甚至可以考虑提升视频采样率和比特深度（如 4:4:4、12bit 等），以实现内 容制作质量的进一步升级。IP 系统带来的另一改变，是实现了高质量远程制作的可能。不同于目前的云制作概念，这里的 IP 远程制作，是借助于专线的高带宽，实现在现场的摄像机 信号，可以通过 IP 专线传给远端或异地的演播室转播系统，所有的制作和技术 调整，都在远端来完成，这样同样能够大大提升现场制作的效率。目前广电领域采用的 IP 系统，基于 AV over IP 的理念、遵循 SMPTE 发布 的 SMPTE-ST2110 标准协议，将 SDI 的 AV 信号（视频和音频）转换成 IP， 并同时将音频、视频、数据三种信号区分形成三路独立的 IP 数据流进行传输， 在传输过程中可分别对每种信号进行处理。三种信号的分开与重新合并需要做到 高精准的同步，为此，SMPTE-ST2110 采用 PTP 协议进行时钟校准，以确保所 有音视频流的同步转换。1.2.1.3 无线传输与 5G 带来的改变卫星和微波，是广电领域使用最多的无线传输方式。 卫星传输，常用于播出链路，一般是负责将演播室或现场转播系统制作完成的基带节目信号，通过地面卫星车内编码器压缩编码后，再通过卫星链路实现上 行转发。微波传输，更多用于现场制作过程中，将需要移动拍摄的摄像机信号（如综 艺晚会中的无线斯坦尼康摄像机，马拉松比赛中在移动拍摄马车上的无线摄像机） 通过摄像机加载的微波发射适配器，借助周围高点的微波中继转发，通常由转播 系统来接收使用。考虑到发射功率、带宽、时延等因素，卫星或微波一般不会用于传输高码率 视频。例如，高清 1080i 传输码率约为 8-15Mbps，而 4Kp50 约为 30Mbps。 考虑到时延和现场环境的要求，微波的传输码率可能会比卫星更低。由于传输码 率的局限对画质产生影响，在高要求的广电专业制作域，无线机位一般不会作为 核心机位来使用，而更多是起到锦上添花的辅助作用。5G 技术的高速率和低延时特性，使其在出现之初就已经受到内容制作域的高度关注。特别是对于当前的有线制作系统而言，在复杂的制作现场，若采用无 线技术实现高质量、低时延的信号传输，将可以大大简化线缆架设和预埋工作、 节省人力成本；若搭配移动机位使用，无线传输则可以进一步丰富节目拍摄形式， 解决或部分解决现实内容制作中遇到的问题，甚至可能改变现有现场制作形态。当前 5G 网络的上行传输速率已接近 80-100Mbps。相比传统卫星和微波， 5G 在传输速率及使用成本方面展现出更佳的适用性及更高的性价比。随着 5G 基站在国内的快速布设，5G 信号的覆盖范围和信号强度将逐步提升，切片等新 兴技术的运用也预期将为广电信号传输的高可靠性要求提供精准的服务质量保 障。另外，视频编解码技术的不断升级，特别是针对编码效率及编码时延的进一 步优化，为超高清视频信号在制作域借助 5G 进行传输提供了先决条件。在高码 率和高画质得到保障的前提下，综合考虑编码延时和 5G 信道延时，对于方案设 计和实际应用而言将非常重要。1.2.2 5G 技术与专业制作领域应用结合1.2.2.1 制作域的高码率要求与 5G 视频上传的局限性 在传统转播和现场制作域，采用基带非压缩信号进行传输可以保证最大信息量和低延时；而广电制作素材的录制，则通常会采用基于 4:2:2，10bit 标准或更高要求的压缩编码，比如广电总局 4K 制作标准中规定的编码方式 XAVC-I， 500Mbps4Kp50，是基于 MPEG-4/H.264 High Profile, High 4:2:2 Intra Profile, Level 4.2 or more 进行封装。虽然制作域的后期流程中，并不需要使用 非压缩状态下的极高码率素材，但为了保证制作过程中高质量的数字处理精度， 通常也需要采用经过浅压缩的 RAW 格式视频文件（2Gbps 及以上4Kp50， 多用于电影、广告等），或是 4:2:2，10bit 以上的压缩编码文件。而制作完成10 / 80的 4K 成品母版，考虑到也可能用于今后的二次加工，一般也会采用制作域的存储 码 率 来 保 存 （ 如 广 电 总 局 制 定 的 4K 母 版 存 储 标 准 也 为 XAVC-I ，500Mbps4Kp50）。受限于 5G 无线网络的上行带宽，未经压缩或仅经过浅压缩的视频文件难以 实时回传。而压缩至 100Mbps 甚至 50Mbps 以下码率的 4K 码流，虽可通过 5G 网络稳定回传，但因采用了高压缩比的视频编码，难以再被用于高精度内容 的专业制作或高效率的主机渲染。故通过 5G 网络回传的超高清码流通常会作为 最终播出域的高压缩信号来使用，或仅根据需要少量用于内容制作。根据央视总台在 2021 年 1 月发布的8K 超高清电视节目制播要求（暂行） 中，规定了 8K 超高清电视播出信号编码压缩技术要求，视频采用 AVS3 标准， 对 8K 超高清信号（7680x4320/50P/HDR）采用基准 10 位档（Profile）、10.0.60 级（Level），视频编码码率不低于 120Mbps；超高清电视节目分发技术要求， 8K 超 高 清 电 视 互 动 点 播 文 件 的 格 式 参 数 要 求 ， 编 码 方 式 采 用 AVS3/H.265/H.266 Main 10，总码率大于 80Mbps。在满足该标准的条件下，无论是针对 8K 直播信号，还是基于 8K 分辨率的 VR 直播信号，普通 5G 上行链路的实际速率，可能已经比较接近极限，对于稳 定性、可靠性有一定挑战，且仅仅是满足于 8K 传输码率的下限要求。针对更高质量的 8K 信号直播要求，运用毫米波提供更高传输速率，同时借 助 MEC 提供定制化的服务需求保证，可以认为是今后 5G+8K 面向高端客户服 务的标准配置。另外，针对 4K 级别的内容，通过进一步提升 4K 码率标准，如达到 100Mbps 的 4K 蓝光盘画质级别，同样可以为高端用户提供“高端家庭影院”级别的专属 服务。19 / 80毫米波所提供的高码率传输能力（100Mbps 以上上行能力及更高规格的下行能力），可以为超高清分辨率下的高端直播和内容传送服务，提供强有力保证， 特别是面向商用需求，借助切片和 MEC 提供区域化的高质量服务保障，为高端 院线、公共场所的新型视频服务体验，提供了强有力保证。1.2.2.2 5G 技术与云制作流程的结合区别于 1.2.1.2 章节中提到的远程制作，云制作通常指将节目的后期制作流 程（即音视频素材的剪辑、调色、包装、渲染等环节）由本地迁移到云端。一方 面，云制作可以发挥云计算的强大能力和算力，帮助提升各制作环节渲染和输出 的效率；另一方面，云制作能够更好地支持多地协同作业，让更多专业人士打破 空间地域的限制，达成快速、敏捷、机动的合作形态。图 1 原始素材前后期制作流程图 2 基于 5G 技术的内容云制作流程 如何将素材上传到云端，是云制作流程的第一个环节。如 1.2.2.1 章节所述，制作域特别是特效和调色环节，需要对原始素材做极高精度的控制和处理。比如， 电影和广告等高级别内容制作，往往必须采用达到 12bit 到 16bit 量化级别的RAW 格式素材，而即便是高清的 RAW 格式文件，码率通常都高达几百 Mbps，而 4K、8K 视频的 RAW 格式文件则动辄数以 Gbps 计量。基于目前 5G 网络实际传输能力，若上行链路的实时传输速率需达到几百 Mbps，则可能需要采用毫米波段提供传输服务。以此建立起的 5G 上行传输通 道，理论上可以将现场摄像机拍摄到的原始高码率素材即时回传至云端进行存储， 并且直接进入云后期制作流程。但考虑到实际建设成本，为此类应用单独建设毫 米波基站的方式适用性不高，采用常规 5G 链路提供传输服务将更易于应用落地 与推广。在使用常规 5G 链路的方式下，一般建议将原始素材的代理文件（建议 采用 50Mbps 或以下码率1080i，用于剪辑）先传输到云端，以便即时开展远 程剪辑工作。待原始高码率素材通过线上或线下方式传输到位后，再将剪辑好的 工程文件用原始素材回套，得到高码率剪辑版本，并进入调色等后续制作环节。1.2.2.3 5G 技术在转播领域的应用在当前绝大多数的现场转播场景中，摄像机与转播系统（转播车或 EFP 制 作系统）是基于固定方式布设的。诸如广播级制作中通常采用的符合 SMPTE 标 准、支持供电和信号传送的摄像机光缆，可支持数公里距离内的可靠传输，是现 场制作、尤其重大场合的首选传输方式。而对于游击拍摄、马车（马拉松）、水 上和空中等特殊机位，采用 5G 无线传输则可摆脱有线布设的制约，丰富内容拍 摄形式。图 3 5G 转播系统信号流程图在采用 5G 网络无线传输的情况下，考虑到现场往往存在多机位同时传输的 需求，直播若采用 4K p50 的制作规格，则建议将单链路（单机位）的码率控制 在 50Mbps-100Mbps 左右（10bit H.265）；若制作规格低于 4Kp50（如 4K p25/30），则码率可将至 20-30Mbps（H.265），5G 公网的上行通道资源应 可基本满足要求；若制作规格为 8Kp50，则单链路码率需达到 120Mbps- 200Mbps，普通 5G 公网将难以满足此类需求，需考虑使用 5G 毫米波段或修 改传输网络的上下行配比。除此之外，在多机位回传的情况下，必须确保所有回 传信号之间的同步，且尽可能缩短端到端时延。对于专业现场制作而言，制作的 精确度对于系统延时的要求极高，后端控制不滞后于前端反应是进行远程制作的 基础。与此同时，在大型转播系统中，还需考虑工种间的实时沟通、摄像师与导 播之前的调度控制信令及返送信号需求，通过“互联互通”与“可调可控”，保 障远程制作团队的步调统一。面向未来 5G 应用平台，超高清现场转播近年来陆续出现了一些新型业务形 态。比如，大型赛事的 4K 多视角互动直播，允许观众在不同于以往导播视角的 多个 4K 视角影像中自由选择。此类新型业务形态可以充分借助 5G 网络的优势 来进行机位的布设和信号回传。在多视角场景下，单个 4Kp50 的机位当前采用 的主流码率约为 35-50Mbps，一般 5G 网络可满足单路回传需求；如需同时进行多路多视角的并行传输，则需对拍摄现场进行 5G 上行的特殊保障，比如四路4Kp50 的多视角回传，约需 200Mbps 的上行带宽，并且需要保证不同视角间 画面切换时的同步性（前后画面无缝衔接）。1.2.3 广电融媒体领域的创新1.2.3.1 县级融媒体的快速发展2018 年 8 月的全国宣传思想工作会议上,习总书记发表重要讲话,首次在中 央级会议上提出县级融媒体中心的概念,掀起了县级融媒体中心建设热潮。2018 年 9 月 20 至 21 日,中宣部浙江长兴县级融媒体中心建设现场推进会对县级融媒体中心建设做出部署,要求 2020 年底基本实现全国全覆盖。以这样的规模进行部署，全国县级融媒体中心数量预计将达到 2300 多个。而随着媒体行业的迅猛 发展，激增的数据量以及融媒体应用的多元化，5G 或将与融媒体应用相结合， 成为助力融媒体业务发展的加速器。1.2.3.2 5G 技术在移动采编上的应用 为了满足新闻发布“移动优先”的特性，当前县级融媒体中心的新闻采编普遍采用了“精编”+“快编”的模式。“快编”主要使用移动端进行采编，比如通过手机中的快编软件将图像内容直接发回到融媒体中心的视频存储服务 器，再快速编辑后进行审发。快编具备内容发布快、及时性好的优点，能够满 足大多数手机用户的新闻阅读需求。但因现场手机回传的视频分辨率不高，难 以对视频素材进行高精度的制作，无法满足高清晰度视频内容生产的需求。因 此为满足大屏端发布的高清晰度内容的生产“精编”模式的需求，需要通过高 精度摄像机进行内容的采集，再通过有线或无线方式传送至后台进行专业编 辑。图 4 移动采编示意图图 5 移动采编示意图 目前，新闻记者在外采过程中进行移动采编时，主要依托 4G 网络进行拍摄、通过 RTMP 回传到省平台云空间，县级融媒中心用户注册到系统中以后，把内 容下载到本地后进行编辑。编辑后送审，审核后通过省平台或自有云平台发布。 受限于 4G 网络的上行速率，高清/超高清视频的采编制作难以通过此类移动采 编进行，往往还需要直播车的助力。但直播车在户外直播场景下存在灵活性、易 用性的限制。5G 网络因此被期望能在移动采编、尤其是高清/超高清视频的移动 采编场景中发挥更大的优势。比如，5G 相较于 4G 更高的上行速率，能较好地 承载满足新闻播出需求的高清/超高清视频流，上行速率若从 3Mbps 提高至 20Mbps 及以上，将可有效提升当前“快编”内容的分辨率，并为终端用户带去 观感上的体验升级。5G 网络更低的传输时延，也可助力“快编”的编辑和协同 效率提升。视频非线性编辑与导播台卫星传输5G转播车手机直播APP5G基站卫星上行站电视台MEC4k摄像机 5G背包5G基站视频解码器MEC媒体网关微波传输微波传输4k无人机拍摄5G基站D A TA S W IT C HD A TA S W IT C H光纤传输光纤传输媒体平台图 6 5G 超高清移动采编系统架构图综上所述，在移动采编领域，5G 技术的应用有望解决 4G 网络上行传输性 能不足、有线传输布线不便、微波传输时延过大、卫星传输成本过高等问题， 其带宽、时延、容量、可靠性等方面的优势将可为高清、超高清视频的移动采 播提供便利。在移动采播内容上云的基础上，通过融媒体中心的云制播实现渲 染上云、运算上云，可加速制播设备云端化和人员服务远程化，降低制播门槛 的同时缩减制播成本，进而提供多样化的综合融媒体服务，促进视频制播向全 媒体、智能化、轻量化的方向发展。1.2.3.3 5G 技术与融媒体产品的创新 面对日益复杂的媒体需求，传统线上线下的单机体验已不再新奇，媒体的内容展现形态在新技术的引领下不断创新与发展。VR 内容在电视端与移动端直播中同步播出、通过全息影像实现远距离全息场景隔空交互、通过无人机吊装全景 相机进行多维度拍摄与实时回传、对现场高质量画面进行快速制作与发布等，这 些融媒体直播中的创新，对回传网络的传输能力提出了严峻考验。例如，对于提 供沉浸式体验的 XR 和全息技术来说，全方位、高帧率、低时延的内容输入是采 集制作的刚需。当前的 5G 公网虽具备空间布设上的灵活性，但在超大上行、超 低时延与超高稳定性方面，距离为沉浸式视频提供理想的业务体验仍有一定差距。在直播场所相对固定的前提下，可对内容拍摄区域的 5G 上行网络进行独立保障，以达到相对高的稳定传输速率，或相对低的空口传输时延。虽然 5G 技术与广电融媒及专业内容采编的应用结合尚处于探索期，但不可 否认的是，5G 新技术的出现，正在切实推动融媒及内容制作领域的业务创新与 更新迭代，为节目的制作带去了更多可能性，为技术与艺术的结合提供了契机。1.2.4 5G 技术在广电领域的面临的机遇与挑战 广电直播格外强调安全与体验兼顾。直播过程中必须保证画面高质量、传输高稳定性，基于影视工业流程的严谨性、重要性及效率，也已经形成了成熟的工 作体系，任何一个环节的演进和更替都可能对其他环节产生关联性影响。5G 所 带来的优势、以及制作成本的降低，对比于流程调整可能带来的潜在风险，都可 能对实践者尝试新技术的勇气和信心产生影响。因此，5G 作为一项新技术引入， 一方面需要足够的论证和技术实践；另一方面，需要传统广电及影视行业的支持 和推动，使得两个产业能够更加紧密地结合。目前，在 5G 技术的引入与广电创新业务的体验要求方面，行业尚缺乏统一 的标准。例如，沉浸式视频业务的时延对用户体验会产生关键影响，但时延指标 会受到编码格式、传输协议、网络质量与码率大小等多个因素的综合影响，难以 采用单一的网络传输指标作为考量。虽然 5G 技术与广电融媒及专业内容采编的应用结合尚处于探索期，但不 可否认的是，5G 新技术的出现，正在切实推动融媒及内容制作领域的业务创新 与更新迭代，为节目的制作带去了更多可能性，为技术与艺术的结合提供了契 机。而伴随 AI 技术的快速发展，在云制作领域基于人工智能开发自动粗剪、镜 头检索归档等剪辑辅助功能、智能镜头匹配校准等调色辅助功能、以及智能审 核校验功能等，都可能在未来加速推动视频制作流程走向云化，“5G 视频上 云”的趋势是势不可挡的。1.3 移动互联网直播1.3.1 5G 技术在互联网直播领域的发展 伴随移动网络的发展与网速的提升，信息传递的载体由图文逐渐向视频演进。一方面，视频和直播承载着更高维的信息密度，具有实时性和互动性的特点；另 一方面，伴随淘宝直播、抖音、快手等互联网直播平台的快速崛起，以短视频和 直播为代表的内容形式更容易实现用户流量的汇聚，可以充分调动用户的碎片化 时间。在技术条件上，随着 4G 网络的发展，视频技术已经逐步成熟，用户流量 成本逐渐降低，为互联网直播的兴起提供了基础。而 2020 年的新冠疫情，则进 一步加速了线下业务转型线上的趋势。移动互联网的碎片化特性，促使应用场景成为互联网流量入口的核心。电商 直播与移动企业级直播，是当前互联网直播的两大典型场景。1.3.2 5G 技术在电商直播领域的应用 相较传统的线下营销，由图文转向视频直播模式的电商营销正在成为互联网和商家重要的营销手段和获客方式。电商直播具有可以同时兼顾 B 端和 C 端的商业模式，既结合了大众娱乐性，又能让链条上的商家、平台、主播、MCN 机 构等从中盈利。采用视频直播模式的线上营销通常具有更低的营销成本、更快捷 的营销覆盖、更直接的销售效果、及更有效的营销反馈。直播带货的“转化率” 和“流量”，促使各大互联网公司争相入局。电商直播本质上具有三个特点：时 间占比长、粘性高、具有使用排他性。增加用户时长、提升单位时间的商业价值， 逐渐成为互联网下半场的迫切需求。直播带货近年来快速发展，具有流量结构性红利。消费者从依赖于搜索的目 的性消费，到导购和互动，再到“云逛街“式的无目的性消费，从“人找货”到 “货找人”，消费体验日趋视觉化、情感化和互动化。每个电商直播间都是一个 线上门店，视频化的呈现、主播和用户的实时互动，在带来高转化率的同时也提 升了交易效率。电商直播不仅是互联网流量的入口，也可助力 5G 网络与互联网紧密结合。当前电商直播的平均码率约为 1-2Mbps，直播呈现形式相对单一。业务的高速 发展对直播分辨率的提升、直播呈现形式的多样化、直播场所的多元化及直播过 程中的 SLA 保障都提出了更高诉求。当直播带货需要同时覆盖高码率输入、传 输可靠性、移动性及临时性接入等现实或未来需求的时候，5G 技术便可发挥其 他现有传输方式所不具备的优势。比如，在“双 11“、“双 12”等电商购物节 期间，电商直播往往呈现出爆发式增长，对网络接入的需求会在短周期内激增， 5G 网络在此时能有效解决有线接入的周期不灵活、4G 网络的上行速率不足等 问题；再比如，越来越多的直播带货正由直播间拓展至户外、产品制造基地甚至 是田间，5G 网络的广覆盖可在很大程度上为户外直播提供“第一公里”的保障。1.3.3 5G 技术在企业级直播领域的应用 企业级直播通常指通过移动或有线网络，基于云端视频直播系统，为企业级用户提供视频直播服务。企业级直播的服务场景覆盖广泛，可包括大型活动、会 议论坛、课外培训、品牌营销、婚庆宴会等，直接客户群体以 B 端行业用户为主。 也因此，企业级直播有着直播质量要求高、视频采集设备相对专业的特征。根据 第三方咨询机构预测，2025 年，中国企业直播的行业企业用户总数将超过 270 万家，市场规模将达 250 亿，复合增长率约 37%。直播画质不高、传输稳定性不佳、端到端时延较长是当前用户使用企业级直 播业务的共性问题。此类问题在移动场景、临时活动场景中更为突出。当前在企 业级直播的过程中，较高分辨率的视频回传往往依靠背包。但背包厂商间的互通 性及设备成本等问题，在一定程度上限制了直播生态的进一步拓展。相较于企业级直播服务的现有技术实现方式，5G 不仅可打破直播服务场地 的限制，也使得服务租用周期更为灵活，由此为企业级直播的移动接入、短期接 入提供便利，并对直播质量起到有效保障。20 / 80与此同时，企业级直播业务有助于 5G 能力的服务型转化。企业直播的本质是以线上的方式为企业解决传统的需求。比如，传统的线下会销的本质是一对多 的销售行为，而平移到线上，营销场景可涵盖广泛，云展会、云峰会、云培训、 云带货等等，与各大垂直行业均可产生结合，进而覆盖各类浅层应用场景。随着 企业直播的商业价值被不断挖掘，目前已在教育、金融、信息技术、传媒、电商、 医疗、汽车等行业得到广泛应用。而与 1.3.2 章节中电商直播有所区别的是，企 业级直播通常面向不具备任何直播能力及直播资源的垂直用户提供服务，服务必 须覆盖直播全链条的前中后各阶段。以此，企业级直播重在通过聚合场景、渠道、 数据，实现网络和云服务能力的商业转化。根据垂直用户对直播服务的 SLA 需 求，企业级直播的服务提供商可制定不同的商业策略，实现网络及服务能力的分 级化、差异化销售。1.3.4 互联网流量时代 5G 面临的商机与挑战4G 时代，受限于上行网络资源及技术的发展，采用移动通信网络进行互联 网直播时的视频服务质量普遍不高，网络运营商在过程中也大多仅扮演管道的角 色。5G 网络作为移动传输的高性能纽带，可为互联网电商直播、企业级移动直 播提供更为可靠、易用性更强、服务质量更高的上行回传保障，而边缘云、切片 等技术的同步发展，也将进一步推动 5G 上行业务的发展和商业模式的创新。不同于广电直播，互联网直播强调面向全网用户的“普适性”。依托于互联 网平台孵化出的直播业务种类繁多，市场规模巨大。5G 网络的建设和应用对互 联网视频业务的发展可产生驱动作用，并分别体现在上行和下行两方面。其中， 5G 下行网络对视频直播的驱动主要体现为流量的增加，表现方式包括：更高清（如标清到高清、4K 乃至 8K）、以及更多表现形式（如 XR、自由视角等沉浸 式体验）；而 5G 上行网络将为视频内容的即时生产和回传创造极大便利，催生 大量本地化、移动化、准专业化的视频直播生成，进而形成区别于 4G 的差异化29 / 80增量领域。对移动网络运营商而言，5G 与互联网的结合，将可为网络运营商汇聚大量 上行流量，并在上行领域为运营商创造能力运营、服务运营的可能；从行业生态 的角度而言，5G 上行与互联网庞大流量的结合，将能加速视频上行生态的标准 化和规范化。与此同时，不同于传统广电直播，电商直播或是在线教育等典型互联网直播 场景，往往需要面对百万甚至千万级在线并发、以及低至百毫秒级的超低时