自2019年10月31日，工信部联合三大运营商宣布5G正式商用以来，运营商的5G签约用户得到迅速发展。2020年年底国内5G用户数已突破两亿，中国也成为了全球用户规模最大的5G市场。
在全新的5G时代，运营商如果延续4G时代以提供更高性价比流量套餐为主的模式，继续为用户提供雷同的套餐权益，将很可能会陷入既难以为用户呈现5G的独到价值，又不易凸显运营商自身服务优势的困局。因此，国内运营商的5G套餐均捆绑了种类不同的超高清业务作为用户权益，超高清业务将是运营商引导用户升级到5G套餐、充分体现5G业务品牌以及服务差异化的关键手段。
那么，正处于发展初期的5G 2C超高清业务将为用户带来怎样的价值？又如何能发挥出5G的独有优势？本文将基于华为公司5G 2C超高清业务的商用实践，展开探讨。

5G赋能超高清产业，实现新联接、新架构和新服务价值

5G赋能超高清视频产业主要体现在3个方面——新联接、新架构、新服务。
新联接让生产更高效：5G应用于超高清回传，能够将传统光纤与微波的部署时间节省80%，并实现完全自由、便捷的第一人称视角拍摄功能；而速率高达300Mbit/s的“超级上行”则能够进一步达到“省去直播车”的目的。5G应用于下行，将能够提供高达1Gbit/s的实际速率体验。用户不光能够在如此大带宽的网络环境下，畅享4G网络下所无法流畅传输的高码率超高清，还能够在机场、车站、码头、体育场馆等传统“较拥塞的区域”，获得截然不同的冲浪体验。
新架构让体验有保障：通过边缘计算和切片管理等5G全新架构，超高清视频处理、渲染和制作的时延有望降低至10ms以内；同时，切片技术将能够极大满足专业媒体对于超高清视频传送安全性的需求。
新服务让生活更精彩：通过5G与云计算结合，提供云导播、云非编、云媒资、云超分以及2D转3D等全新服务，可大幅降低超高清视频的制作门槛，从而让各类超高清业务的生成更为容易，种类更加丰富。

超高清视频将全面助力5G 2C用户规模发展

5G 2C超高清业务的范畴极广，按照其不同种类业务的特点，5G 2C超高清业务大致可以归结为以下3类：
• 第一类是互联网业务的超高清演进，从现有互联网OTT视频业务自然演进的超高清业务形态。例如向用户新增提供4K分辨率体验的OTT视频。
• 第二类是全面交互型超高清业务，具有强烈交互属性的超高清业务形态。例如自由视角、多视角、自由缩放等。
• 第三类是2B2C超高清业务，通过5G+云服务等平台加持，对个人用户产生体验增值的超高清业务形态。例如VR 2D转3D、云非编等。

互联网业务超高清演进：需求升级与网络升级双重驱动的必然

目前，虎牙直播的某些节目码率已达20Mbit/s，并主打4K分辨率与60帧极清体验。采用如此高画质直播是因为主播希望观众侧能看到与游戏屏近似一致的画面，而只有4K分辨率的超高清视频才能达到该效果，正是可比性原因（主播看到的内容与用户看到内容的比较）导致了分辨率的升级。
同时，在爱奇艺、腾讯视频和咪咕视频等手机APP上，HDR、50帧等超高清元素已经融入到会员权益中，以提升用户的视频观看体验。通过投屏方式，用户还能够在TV屏上欣赏到4K体验。为用户提供更高体验的内容，既是满足用户更高阶需求、提升用户满意度的需要，也是OTT运营商提升自身竞争力的“法宝”。
以上案例充分说明，在需求拉动与网络升级的双重驱动下，互联网视频本身正向着更高清晰度、更高码率的超高清品质演进。此外，手机客户端播放可缩放的4K超高清视频则是演进的又一个分支，通过该功能，用户能够快速浏览视频的局部细节。
典型场景1：4K自由缩放满足了用户想要进一步探究视频中任意细节的需求。由于手机能够拍摄4K甚至更高分辨率的照片，因此，当我们在手机上观看照片时，早已习惯了放大局部的浏览方式。然而，该放大模式却很少应用于视频，这是因为手机端视频的分辨率通常为1080P，如果像照片一样局部放大，必然会导致放大后的部分模糊不清。但如果手机端播放的是4K分辨率的视频，用户将无需为此担心：将视频局部放大两倍后，用户仍可看到1080P的效果；即便放大3倍，仍可呈现720P画质。自由缩放视频画面可以让观众看到画面任意部位的特写效果。
放大数倍后效果依然清晰的结果意味着，用户将可以在一个视频中篮球场的整体画面与画面中某位球员的细节之间自如切换，或者在一个交响乐团的整体画面与某位小提琴手的具体动作之间来回迁移。这么一来，内容播出方将不必再为向用户推送哪个细节而头痛，只需要将场景的全景视频提供给用户即可；而用户在得到全景视频之后，如对画面中的任何局部感兴趣，均可随心所欲地进行探究，从而为用户带来“想看哪儿就看哪儿”的奇妙体验。
由于4K视频码率通常在20Mbit/s以上，广东4K直播频道的码率甚至达到50Mbit/s，而运营商4G网络的平均下载速度约为23Mbit/s（中国宽带发展联盟发布），因此，4K视频在4G网络下的卡顿概率较大，而用户体验下行速度约为1Gbit/s的5G网络则完全可以胜任。换言之，该业务将是让用户充分感知到5G网络相对4G优势的绝佳案例。

全面交互型超高清业务：通过交互操控提升用户参与感，带来更多个性化体验

全面交互型超高清业务包括多视角、自由视角和VR多视角等业务。其中多视角业务指在节目播出的时同时为用户推送多路视角信号，让用户根据自己的需要灵活选择，观看不同视角的视频，进而获得个性观影体验；自由视角业务指的是在节目播出时，向用户提供环绕整个场地（例如赛场、舞台等）的任意角度视频信息，供用户以旋转切换的方式任意观看；而VR多视角业务则是结合VR全景信息，并通过在数字世界中叠加辅助信息虚拟屏幕（例如球场上的球员历史进球等统计信息、舞台上的歌手个人信息、博物馆藏品的介绍信息等）的方式，来提升用户观看VR视频的体验。这几种业务的特点都是向用户提供不同的多维交互方式，让视频业务观看进入到一个全新的交互领域。
典型场景2：多视角将视角选择权由导播交给用户，从而为用户带来多维度、个性化的观看体验。在传统电视直播中，观众看到的内容由导播决定。对于因用户兴趣而带来的个性需求，传统一刀切的导播模式很难一一满足。而多视角业务场景则可以通过将多个视角对应的视频信号同时推送至用户侧，由用户根据自己的喜好来选择不同视角进行观看，从而让不同观众在同一场直播中获得满足其个性需求的收视体验。例如，在演唱会场景，多视角业务场景能够帮助用户自由选择歌手、伴奏和舞台全景等不同个性视角；在电竞比赛直播场景，多视角能够为用户展现出综合、红队、蓝队和打野等不同视角；在体育赛事直播场景，多视角能够为用户展现全场、球星、教练和球门等多个视角。不同的活动直播可以有不同的价值视角设计，以便为不同的用户带来满足其个性需求的体验。华为联合4K花园、中国联通制作的《别来无恙》多视角节目中，同时为用户侧传送的多个视角可以为用户带来多维度、个性化应用体验。
多视角需向用户同时推送4路以上的视频流，其码率通常在30Mbit/s以上。这是一个典型的5G网络下的视频场景。
典型场景3：自由视角满足用户自任意角度观看视频的需求。当观众观看赛事和综艺等节目时，因为直播现场情况多样性越来越强，可观看内容越来越丰富，所以单纯的传统导播切换难以满足用户的需求。通过自由视角，观众可以通过自主“旋转”的方式从任意角度观看视频。
一个典型案例是应用于拳击比赛。传统现场观拳或拳赛直播因角度、机位限制，或受导播意志左右，观众往往不能随心所欲地选择观看自己最喜欢的角度或细节。而在华为联合中国电信、邹轩体育制作的“激战到底”拳击赛中，通过引入自由视角完美解决了这一难题。其通过将自主选择权交还用户，可以让用户心随所动、“转”哪看哪。
比如，当观众想看一方选手的攻防技巧时，可以选择平行方向的“第一人称”视角；当观众想看双方选手的攻防对峙时，可以选择垂直于二人连线的视角；当然，也可以是45度视角。总之，什么角度更有利于观赛，更有利于追踪拳拳之间的比赛脉络，观众就可以选择什么视觉。这种感觉，就仿佛是观众来到了现场的擂台边，并可以根据拳手的鏖战进程而随意“绕着圈”的观看。这正是不在现场，胜似现场的体验！
2020年10月10日，在湖南卫视播出的《舞蹈风暴第二季》节目中，湖南电视台与华为合作，引入了自由视角制作技术，并全球首创了能够自由升级拍摄设备的蝶式拍摄方案，实现了奇妙的立体“风暴时刻”效果。通过运营商的视频平台，和5G网络的传输保障，能够在用户侧实现平视、俯视等富有变化的视角变换，让舞蹈的姿态更具感染力。
由于操控性与平滑展示的需要，自由视角视频的码率也在30Mbit/s以上。同样，只有在5G网络下，才能充分还原甚至超过现场观看体验。

toBtoC超高清业务：5G+云加持，赋予用户体验增值

toBtoC模式超高清云服务特指通过5G+云加持环节后，能够为C端用户提供的具有体验增值的超高清业务，包括能够自由走动跟拍超高清视频的5G背包、能够在空中实现超高清回传的5G无人机、能够实现5G远程切换以极大提升内容制作便携性的云导播和云非编、将2D视频转换为3D视频并提供给VR用户的2D转3D服务，以及通过云端提升超高清分辨率的云超分等应用。将5G的大带宽和低时延能力充分连接到云端，快速且弹性获取云端服务，一方面可以大大降低专业超高清拍摄的现场服务成本，另一方面则帮助内容生产方实现对全新云能力的快速连接。
丰富的超高清视频业务场景与5G结合，将能够大幅提升体育赛事、综艺节目和大型活动等在线直播的用户体验，培养用户在5G toC场景下的业务使用习惯，促使其客观感知到5G对最终用户的直接价值。
典型场景4：VR 2D转3D激活海量2D存量视频，营造逼真的3D VR体验。由于技术进步与体验改善，VR产业目前已进入复苏期，Cloud VR也已在运营商规模商用。不过，目前VR内容还比较匮乏，很大程度上限制了其在toC场景的推广。考虑到现网存在海量的2D视频，如果能够通过云服务方式将其转换为3D内容，或者将2D直播转换为3D直播，将能够充分发挥VR的3D展示效果，为用户观看VR视频带来增值体验。
对于运营商而言，此举将能够获得丰富的3D内容来提升Cloud VR的竞争力，提升5G toC场景下VR业务的竞争力；而对于华为云等云服务提供商来说，通过提供在线2D转3D服务，也有利于吸引内容制作方面的toB用户，扩大业务丰富度，提升业务竞争力。
典型场景5：5G背包为直播带来更具沉浸感的第一人称视角。在2019年“建国70周年庆典”的直播现场，华为与央视总台、电信运营商合作，在3辆花车和1辆自行车上通过4K摄像机+“5G背包”进行了全程移动的超高清拍摄。随着“5G背包”的使用，拍摄人员不仅免除了繁琐的光纤和微波部署环节，还获得了极大的拍摄便携性。例如为导播提供移动跟拍的多机位视角，能够在以前难以拍摄的地方，如国庆阅兵的花车和自行车上移动拍摄超高清画面，为观众带来了前所未有的第一人称视角，让用户感觉自己就是游行队伍的一分子。
对于运营商而言，一方面能够为众多专业拍摄人员提供优质的5G回传服务，提升toB用户的黏性；另一方面也能够从移动拍摄中获得更具沉浸感的视角，提升视频业务对toC用户的竞争力。
典型场景6：自由视角能够为用户带来360度全方位、无死角旋转观看体验。要获取如此之多的赛场视频信息，首先需要部署数十台，甚至上百台的超高清摄像机，摄像机以环绕方式围绕赛场，同时拍摄比赛画面，并将数十路视频信号统一传送至现场部署的设备进行预处理。在此过程中，5G与千兆Wi-Fi均能够极大简化视频的传输过程。
现场部署的设备需要在极短的时间内完成对海量数据的处理，这对现场设备的性能提出了很高的要求。因此，新的技术趋势是将现场处理所需的算力尽可能迁移的到云端，以大幅降低对现场设备的门槛要求。
此外，用户在滑动屏幕，从不同角度观看视频时，如果拍摄部署的摄像头越密集，则转动时的画面也越平滑。当然，这也会带来摄像机成本的增加。通过云+AI，我们可以通过数字虚拟摄像头的方式，来大幅降低物理摄像头的部署，从而在现场部署更少摄像头的情况下，达到同样的平滑体验。

5G与超高清相互协同，共同发展

科技的意义，归根结底还是为人服务。下行速率超过1Gbit/s、上行速率达到100Mbit/s以上的5G网络，无疑将为人类构建一条全新的信息高速公路。而随着众多超高清视频场景的使用，更为极致的视频全新体验将得以传递，带来服务的全面升级；同时，更好的体验又将促进用户对带宽产生更高需求，进而推动以5G为代表的信息高速公路变得更为宽广和畅通。