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      清華大學媒體與網絡實驗室“破解”超高清核心技術

      • 发布日期: 2021年4月23日
      • 分类: 媒體報道

            本篇报道的团队在深圳清华大学研究院设複眼計算視覺技術與智能裝備研發中心

            原载于中國網

       

            未来五年全球消费电子领域最值得期待的技术是什么?5G和8K无疑是最热门的答案之一。

        在业界看来,5G和8K是构筑IoT的两大基础要素。前者让IoT(Internet of Things,万物互联)时代到来成为可能,因为对于市场而言,5G不仅仅是网速的指数性提高,更重要是高速通信技术让设备之间、终端之间能够实现高度协同,人工智能的作用才能够得以发挥,并将深刻地改变今天的世界。而8K则让4倍于人眼的超高清时代到来成为可能,这个意义不仅仅是让我们看得更清楚,更重要的是屏幕将成为一切连接的重要入口,8K视频是连接的重要标杆场景,从而实现通信、广电、影视、教育、医疗等各行业、各领域的深入连接,进而深刻地改变我们的生活。两者结合将共同推动IoT万物互联时代的到来,催生难以想象的全新商业机会和巨大的商业市场。

        在中國工程院院士丁文華看來,內容、網絡、終端三方正在共同發力推動中國4K、8K超高清産業鏈的整體發展,未來5年將是超高清産業發展的黃金時期。

        “信息視頻化、視頻超高清化”已成爲全球大趨勢

        2020年出版的《5G+8K超高清国产化白皮书》显示,当今世界视频技术正经历从高清向超高清的演进。未来个人消费者网络流量的 80%以上和行业应用流量的 70%以上都将是视频数据。信息视频化已经成为大势所趋。

        事實也的確如此,視頻已經成爲最具增長潛力的産業,不僅是消費需求驅動,更重要是信息演進的必然趨勢。這個趨勢的目標是“真實”,根據信息傳播的原理,真實生活是最貼近人們需求的信息形式。相比于文字和圖像,音頻與視頻的信息量更大,獲取效率更高,當然,也更接近真實的生活。可預見的是,未來,視頻將成爲最主要的信息載體。而在更遠的未來,VR、AR等將成爲無限趨近于“真實”的工具,而這一切的背後是“視頻越來越超高清化”。

        由此将带来芯片、视频制作设备、存储设备、网络传输设备、显示面板、终端整机等产业链各环节产品的升级换代与流程再造,预计 2022年中国超高清视频产业规模将超 4万亿元。

        清華大學媒體與網絡實驗室“破解”5G+8K的核心技術點

        事實上,很多行業都對5G+8K提出了強烈的需求,比如智慧城市、遠程醫療、自動駕駛等,都有實時回傳的需求,都要求有超高清視頻的分辨率,同時又能夠通過5G結合人工智能進行圖像識別和分析。隨著技術的不斷發展,5G+8K將成爲衆多行業的底層技術,首先爆發的場景可能就是各類大型直播。

        2019年國際籃聯籃球世界杯北京賽事,開啓了全球體育賽事的5G+8K商業化轉播的序曲

        同年,新中國成立70周年期間新華社開啓了5G+8K全鏈條實戰直播

        2020年,兩會期間,中國時政報道中首次“5G+8K+衛星”五地聯動的兩會直播;

        同年,國家大劇院全球首次舞台藝術8K+5G直播,實現了全球首次面向消費端的公網分發直播。

        这些大型直播的背后,都有着同样一支技术团队在保驾护航,那就是清华大学媒体与网络实验室,他们自主研发的8K编码器系统是目前世界上唯一一个能够做到实时8K60fps HEVC标准全兼容的广播级软件编码器系统。

        在實驗室技術負責人章俊博士看來,5G+8K不同于以往視頻轉播,對技術提出了更高的要求。他領導的媒體與網絡實驗室通過前瞻性地研發8K實時編碼系統,改變了超高清直播協調難度大、移動場景不易匹配、采集傳輸速率受限等現狀,借助通用CPU處理器進行編碼,在5G的“大帶寬、低延時”環境下打造出一條超高清視頻實時編碼傳輸的高技術路徑。

        實驗室算法專家陳馨瑤認爲8K實時編碼系統的另外一個技術優勢就是該系統可以覆蓋多種不同終端、適應不同網絡環境,非常適合未來不同場景下的5G+8K視頻編碼傳輸需求。正是這種全標准全兼容的廣播級軟件編碼器成功運用于多個不同的直播場景,讓用戶全方位體驗到8K+5G帶來的超高細膩畫面帶來的沖擊力,爲超高清視頻采播的普及和推廣摸索了示範應用經驗、提供了參考案例。

        實驗室算法專家李吉生長期關注8K在商業運用層面的進展,他看到市場上已經有越來越多的手機可以適配8K視頻,包括小米、三星等多個品牌的旗艦手機。可以預見,隨著5G+8K的技術成熟,以及在各行業的應用,大衆會越來越多地感受到科技給來的全方位的便利性和身臨其境的感覺,

        布局8K大勢所趨,先行者將是先受益者

        伴隨著5G技術的到來,8K技術的發展也會隨之大幅增長,相關的技術也會越發成熟,並且隨著産業鏈的完善成熟,相應的使用場景和需求會不斷增加,同時使用成本也會不斷下降,成爲各行業的基礎設施。

        所以,在5G的數字化前景下,布局8K産業是産業的大勢所趨,先行者都將是先受益者。以清華大學媒體與網絡實驗室爲例,他們長期以來一直專注于超高清智能視覺系統的捕獲、拼接、處理、傳輸到最終展現等環節的優化算法和軟硬件架構等研究,不斷引領市場和技術發展,尤其是在視頻編解碼器算法、傳輸算法、拼接算法和芯片設計與研發等方面有著多年的積累,長期投入不斷研發,從而形成了技術優勢。

        自2019年起,在实验室负责人、IEEE Fellow温江涛教授的带领下更是全力投入超高清计算视觉处理系统平台型技术的理论探索和研发,不仅积累了国际领先技术,更进行了大规模商业化实践和应用,将前瞻科技与真实商业场景有效结合,为超高清产业化高速发展进行了非常有价值的尝试,并为产业建立了行业标准。

        《5G+8K超高清國産化白皮書》指出,中國將成爲全球最大超高清市場,商業場景應用豐富多遠、市場需求旺盛而充沛,接下來,創新將引領這個行業加速發展。

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