基于5G 技術(shù)的“直播+”模式創(chuàng)新應用

吳世玲

（紹興職業(yè)技術(shù)學院，浙江 紹興 312000）

0 引言

5G 正在改變通信和媒體領(lǐng)域的格局。直播已成為互聯(lián)網(wǎng)時代的重要內(nèi)容形式。本文旨在深入研究基于5G 技術(shù)的“直播+”模式創(chuàng)新應用，探討其對傳統(tǒng)直播的影響和未來發(fā)展趨勢。通過高速數(shù)據(jù)傳輸、低延遲、大規(guī)模連接、4K/8K 視頻、虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）、人工智能（Artificial Intelligence，AI）和云計算等技術(shù)的融合，這一模式正在重新定義直播體驗。通過本文研究，深入了解這一技術(shù)和媒體趨勢的關(guān)鍵方面，以展望未來直播的無限可能性。

1 5G 技術(shù)及直播概述

1.1 5G 技術(shù)

5G 是第五代移動通信技術(shù)，代表了通信領(lǐng)域的一項革命性進步。5G 技術(shù)以其卓越的性能特征脫穎而出，包括高速數(shù)據(jù)傳輸、低延遲和大規(guī)模連接，不僅提供了比前一代通信標準更快的數(shù)據(jù)傳輸速度，還將網(wǎng)絡(luò)延遲降低到極低的水平，從而實現(xiàn)了實時通信和互動。5G 技術(shù)具備支持大規(guī)模連接的能力，可以連接數(shù)十億個設(shè)備，為物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市等領(lǐng)域提供了強大的支持[1]。

1.2 直播的發(fā)展歷程

直播經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程，從傳統(tǒng)的廣播媒體到現(xiàn)代數(shù)字化社交媒體，取得了巨大的進步。早期的廣播和電視是直播的雛形，通過有限的頻道和固定的時間向受眾傳輸內(nèi)容。然而，隨著互聯(lián)網(wǎng)的崛起，直播經(jīng)歷了革命性的變革。互聯(lián)網(wǎng)直播首次出現(xiàn)在2000 年代初，當時用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)實時傳輸視頻內(nèi)容。然而，直播的普及和爆發(fā)式增長發(fā)生在社交媒體和流媒體平臺興起之后。各種平臺如微信、抖音等為用戶提供了創(chuàng)建和分享實時視頻的便捷方式，從而促進了各種內(nèi)容的直播，如游戲、體育賽事、音樂表演和日常生活等。國內(nèi)直播平臺如斗魚、快手、抖音等推動了網(wǎng)絡(luò)直播的進一步發(fā)展，實現(xiàn)與電子商務(wù)、教育、娛樂、游戲、音樂及旅游等行業(yè)的融合應用[2]。

1.3 5G 對直播的影響

5G 技術(shù)對直播領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠的影響，主要體現(xiàn)在三個關(guān)鍵方面。第一，高速數(shù)據(jù)傳輸是5G技術(shù)的顯著特點之一，極大地提高了直播質(zhì)量。通過5G 網(wǎng)絡(luò)，用戶可以享受更高分辨率的視頻流，從高清到4K、8K，確保觀眾獲得更清晰、更生動的直播內(nèi)容。這種高速數(shù)據(jù)傳輸使得內(nèi)容創(chuàng)作者能夠以更高的比特率傳輸視頻，提高視覺質(zhì)量。第二，5G帶來的低延遲提升了直播的實時性。直播活動可以幾乎實時地傳輸?shù)接^眾端，消除了可感知的傳輸延遲，使觀眾與主播之間的互動更加順暢，對于在線游戲直播、體育賽事和虛擬現(xiàn)實直播等需要即時反饋的應用尤為重要。第三，5G 的大規(guī)模連接能力為直播平臺提供了更大的擴展性，可以支持數(shù)億臺設(shè)備同時連接，對于處理大規(guī)模在線觀眾和同時舉辦多個直播事件至關(guān)重要，使得直播平臺能夠滿足全球各地不斷增長的直播需求，推動了直播行業(yè)的蓬勃發(fā)展[3]。

2 基于5G 技術(shù)的“直播+”模式創(chuàng)新應用

2.1 5G+4K/8K+直播

5G 與4K/8K 視頻質(zhì)量的結(jié)合為直播提供了卓越的視覺體驗和創(chuàng)新潛力。在這一模式中，4K、8K 分別代表超高清和超高分辨率的視頻標準，它們的應用在直播領(lǐng)域開啟了新的篇章。5G 技術(shù)的高速數(shù)據(jù)傳輸確保了4K/8K 視頻內(nèi)容以卓越的質(zhì)量傳輸?shù)接^眾設(shè)備，呈現(xiàn)出比傳統(tǒng)高清更清晰、更生動的圖像。這種視覺上的提升增強了觀眾的沉浸感，特別是對于體育賽事、電影首映和文化活動等重大直播事件來說。高分辨率視頻為內(nèi)容創(chuàng)作者提供了更大的創(chuàng)作空間，鼓勵他們探索新的創(chuàng)意和表現(xiàn)形式。4K/8K 直播可以呈現(xiàn)更多細節(jié)和更豐富的色彩，增強了藝術(shù)家和創(chuàng)作者的創(chuàng)作自由。

以2019 年第九屆北京國際電影節(jié)娛樂晚會直播活動為例，中央廣播電視總臺（以下簡稱央視）記者利用5G 媒體應用實驗室和5G 網(wǎng)絡(luò)，將電影節(jié)開幕式彩排與現(xiàn)場5G+4K 超高清信號回傳至央視，觀眾通過央視新聞移動網(wǎng)和央視新聞客戶端可觀看超高清電影節(jié)現(xiàn)場畫面。2019 年央視春節(jié)聯(lián)歡晚會（以下簡稱春晚）是央視首次進行5G 內(nèi)容傳輸?shù)?K 超高清直播，成功播出以后，5G+4K/8K 超高清直播被廣泛應用于各大娛樂晚會、重大會議和體育賽事直播。

2023 年，央視春晚大量運用了5G、4K/8K 等新技術(shù)，同步制作高清（High Definition，HD）/4K/8K版春晚直播公共信號。春晚演播大廳設(shè)置了17 個同步輸出高清和4K 超高清信號的機位，設(shè)置了7個8K超高清機位。央視聯(lián)合研發(fā)的8K訊道攝像機、8K 專業(yè)攝像機投入使用。春晚4K/8K 公共信號由央視聯(lián)合華為公司自主研發(fā)的首套超高清IP 信號交換及調(diào)度系統(tǒng)向央視電視頻道包裝演播室、電視頻道播出平臺、新媒體平臺及廣播直播間等傳輸、調(diào)度及分發(fā)[4]。

2.2 5G+VR 直播

基于5G 技術(shù)的“直播+VR”模式創(chuàng)新地將5G的高速傳輸、低延遲和大規(guī)模連接與VR 技術(shù)相結(jié)合，為用戶提供了沉浸式的直播體驗。5G 技術(shù)為VR 直播提供了強大的網(wǎng)絡(luò)支持，高速數(shù)據(jù)傳輸確保了大量VR 內(nèi)容能夠高質(zhì)量、無縫地傳輸?shù)接脩粼O(shè)備，呈現(xiàn)出令人驚嘆的虛擬環(huán)境；低延遲使得用戶可以在幾乎實時的條件下與虛擬環(huán)境互動，增強了沉浸感。VR 直播改變了傳統(tǒng)觀看方式。用戶不再只是觀看直播內(nèi)容，而是可以感覺自己置身于直播事件中，與主播互動、探索虛擬世界并自由移動。VR 直播賦予了觀眾360°全景觀看直播的視角，5G+VR 帶給觀眾超真實的觀看體驗，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對直播場景、直播人物等元素的構(gòu)建，實現(xiàn)觀眾與虛擬元素的互動，帶給觀眾沉浸式、立體感的直播感受，對于各種應用場景如體育比賽、音樂會、教育和旅游等都具有巨大的潛力。

以第十四屆全國運動會為例，中國移動為運動會提供5G+VR 直播技術(shù)支持，定制了自由視角、VR 直播、多視角三種智慧觀賽模式。5G+VR 直播技術(shù)支持開幕式、閉幕式、籃球、羽毛球、乒乓球、跳水及游泳等多項活動和體育賽事直播，現(xiàn)場布置了72 個超高清攝像機位環(huán)繞賽場取景，觀眾通過操縱手柄揮舞“熒光棒”，或者晃動手臂“鼓掌”，獲得全沉浸、臨場感觀看體驗。

以2023 年5 月中國軍視網(wǎng)推出的《VR 全景帶你看天舟六號發(fā)射》為例，依托5G 網(wǎng)絡(luò)以VR+虛擬影院模式，720°全視角沉浸式多場景展示火箭發(fā)射全過程。用戶可通過中國軍視網(wǎng)PC 端、移動端及中國軍號移動端等新媒體平臺沉浸式觀看直播，足不出戶感受中國航天的超燃瞬間[5]。

2.3 5G+AI+直播

基于5G 技術(shù)的“直播+AI”模式創(chuàng)新應用將5G 的高速傳輸與人工智能（AI）技術(shù)相結(jié)合，為直播提供了智能化、個性化和更具互動性的體驗。5G技術(shù)的高速傳輸和低延遲為AI 在直播中的應用提供了強大的支持。AI 可以實時分析直播內(nèi)容，識別對象、情感和場景，根據(jù)用戶的喜好提供個性化的推薦內(nèi)容。這種智能化的推薦系統(tǒng)使得觀眾更容易找到他們感興趣的直播內(nèi)容。AI 可以用于內(nèi)容增強和創(chuàng)新。例如，它可以自動識別視頻中的物體并添加互動元素，改善觀眾體驗。AI 還可以用于實時翻譯、字幕生成和虛擬主持，增加直播的多樣性和吸引力。AI 還可以用于直播平臺的內(nèi)容監(jiān)管和安全，可以自動檢測不適宜內(nèi)容并采取適當?shù)拇胧_保直播環(huán)境的安全和友好。

以2019 ABC INSPIRE 百度云智峰會全球首次5G+8K+AI 視頻直播為例，作為全球首次基于5G SA架構(gòu)的8K 超高清視頻直播，也是首次使用AI 技術(shù)對超清圖像進行實時的分析與處理，通過百度智能云的智能視頻分析技術(shù)，在邊緣節(jié)點對人體圖像進行多維度數(shù)據(jù)分析，推動了百度智能云5G+8K+邊緣計算智能直播技術(shù)方案的商業(yè)化落地，推動5G+AI+直播在大型賽事直播、商務(wù)辦公會議及商場智能營銷等場景中的應用。

以2020 年兩會新聞直播為例，集結(jié)了語音合成、語音識別、語義理解、圖像處理、機器翻譯等人工智能技術(shù)的AI 合成虛擬新聞主播“匯匯”、新華社推出的3D 版AI 合成主播“新小微”，通過5G+AI 為觀眾帶來兩會多機位、多景深、多樣化精微表情播報。新華社推出的《共振時刻》基于5G+AI 聲像分析技術(shù)對政府工作報告的全場37 次掌聲進行AI 聲像分析，運用可視化技術(shù)呈現(xiàn)[6]。

2.4 5G+云直播

基于5G 技術(shù)的“直播+云”模式創(chuàng)新應用將5G 的高速傳輸、低延遲與云計算相結(jié)合，為直播提供了強大的靈活性、可擴展性和實時性。5G 技術(shù)的高速數(shù)據(jù)傳輸確保了云直播內(nèi)容可以高質(zhì)量地傳輸?shù)接^眾設(shè)備，無論是在移動設(shè)備上觀看還是在大屏幕上觀看，都能獲得出色的體驗。這種高速傳輸使得內(nèi)容創(chuàng)作者可以輕松地將多個攝像頭源、實時特效和多路音頻流傳輸?shù)皆贫诉M行混流和后期制作。云直播架構(gòu)允許內(nèi)容創(chuàng)作者將直播流存儲在云端，而不依賴本地服務(wù)器，提供了更大的靈活性和可擴展性，允許應對突發(fā)的觀眾規(guī)模變化，而無須大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施投資。云直播還可以實現(xiàn)內(nèi)容的即時備份和恢復，提高了可靠性。云直播技術(shù)還支持實時互動，觀眾可以在直播過程中實時提交問題、投票和互動，增強了直播的社交性和參與感。

以2020 年中國電信聯(lián)合央視頻打造的珠穆朗瑪峰5G+云直播活動為例，2020 年4 月13 日，中國電信在珠穆朗瑪峰珠峰大本營1 號營地建成5G基站，開通5G 網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場測試上行、下行速率分別達到700 Mb·s-1、223 Mb·s-1。2020 年4 月14 日，中國電信完成了5G 看珠峰的3 臺攝像機的安裝調(diào)試工作，推出5G 慢直播，通過4K 高清畫面，以云登頂方式24 h 向大眾呈現(xiàn)珠穆朗瑪峰日升日落的壯美景象。2020 年4 月20 日，有超過600 萬網(wǎng)絡(luò)用戶通過5G+云直播領(lǐng)略珠穆朗瑪峰的超高清景象。

3 結(jié)語

基于5G 技術(shù)的“直播+”模式創(chuàng)新應用為直播領(lǐng)域帶來了巨大的變革和機遇。高速數(shù)據(jù)傳輸、低延遲、大規(guī)模連接、4K/8K 視頻、VR、AI 和云計算等技術(shù)的結(jié)合，使得直播更具互動性、沉浸感和創(chuàng)新性。