随着数字经济的蓬勃发展,超高清视频在不同领域呈现出愈加广泛的应用前景。5月8日—10日,在2023世界超高清视频产业发展大会期间召开的“超高清视频行业应用主题会”上,多位行业专家聚焦超高清视频技术探索与应用经验推广,从智慧医疗、虚拟现实、视觉智能等方面,深入探讨超高清技术在不同行业的最新应用与发展趋势。
5G为超高清保驾护航
当前,超高清视频与5G、虚拟现实等新一代信息技术深度融合创新发展,催生大量的新场景、新应用、新模式,成为千行百业数字化转型的重要赋能力量。在超高清应用方面,解决超高清视频低时延传输的问题,以保障数据的稳定性和安全性,是整个产业链条面临的最重要的挑战之一。
与会专家透露,现在的远程医疗方案基本上是通过5G切片技术来结合高性能编解码器。5G切片技术相当于定制的专用快车道,具有点对点传输、信号稳定、低时延和数据隔离等优势。高性能的编解码器可以进行近端编码和远端解码,在高质量、低时延和数据稳定这三者中取得平衡。有了这些基础之后,5G和超高清技术就可以助力远程医疗了。
中山大学中山眼科中心研究员林铎儒指出,目前,中山研究中心已经成立了远程医疗中心,通过高清的影像与合作的医疗机构进行实时讨论。“未来,超高清技术和5G技术将继续助力远程医疗发展,实现医疗资源下沉,辐射更偏远的地区,提升优质治疗利用率,同时减轻患者远距离就医带来的负担。”林铎儒说道。
5G和视频的融合也正在产生新的机遇。“园区的安全监控需要大范围覆盖,所以要有大带宽网络。”专注于安防监控领域的浙江大华技术股份有限公司副总裁邓志吉指出,现在的视频接入量越来越大,对分布式要求越来越高,需要分布式的智能计算、存储和管理。但是在基础网络里面,以前网络体系对分布式来说建造的复杂度非常高,要通过云边端网络分割多层接入汇聚网络的配置,才能满足分布式的需求。然而,5G天然具有分布式能力,因其MEC、边缘计算可以通过网络直接汇总到云,所以云边端计算能力分布式刚好在5G原生特性上就能帮我们解决这个问题。“5G解决了视频领域一些传统难点,从而让我们在新时代可以用视频做更多的事情,这是两者融合碰撞之后所产生的新效果,是行业大趋势。”他强调。
据中国广电医疗基地副总经理李明书介绍,中国广电也依托广电5G网络作为超高清内容的主要传输平台,发挥自身在三网融合、网络赋能等方面的优势,加速超高清内容的分发与价值实现,结合超高清助力医疗、教育等产业转型升级,赋能内容生产。
虚拟现实提供创新新手段
提到超高清视频的行业应用,虚拟现实技术是绕不开的话题。元宇宙、虚拟现实等融合超高清制作技术,为智慧医疗、影视制作、短视频生成、文旅演艺、直播电商和教育培训等行业创新发展提供了新手段,为受众带来新体验。
为提升超高清虚拟制作的效率和质量,2020年,中央广播电视总台联合凌云光公司开展技术攻关,在其机器视觉技术基础上,研发了XR虚实融合超高清制作系统。该系统全面提升了视频内容生产效率和虚拟视觉呈现效果。
“运用XR技术,打造实时在线的虚拟场景和高仿真数字人,构建沉浸式视听体验虚拟空间,探索开展文化元宇宙示范应用。同时,通过AR、VR和超高清技术的结合,为医疗、教育等提供更加拟真、更身临其境的体验。”主题会上,广州市虚拟现实行业协会会长周刚毅说道。
在XR产业中,图像显示的清晰度是左右行业发展最关键的因素之一。
身为眼科专家的林铎儒对人眼和近眼显示设备之间的关系有更多理解,他强调,人眼的分辨率理论上能够达到5.76亿像素,远远超过一般的相机,但实际受限于物体的大小与观察的距离,并不能达到那么高的分辨率。以65英寸的4K电视为例,人们在1.2米之外的距离观看屏幕的时候,就已经超过人眼分辨率的极限,如果佩戴VR头戴设备,屏幕与眼睛的距离就更近了,也就是成像视角更大了,这就需要更高分辨率的设备才能够达到更理想的视觉效果。
周刚毅指出,未来,VR头显技术将主要在以下三方面持续提升:一是视场角,视场角对沉浸感的影响很大,早期的VR头显设备是60度,现在基本能做到120度,和人眼所接受的视场角基本一致;二是PPD,即角分辨率,在正常视力下,是50~60PPD,如果小于50,人眼会产生明显的间隔感,头显设备越接近60,产品成像清晰度就越接近人眼的分辨极限,图像就越清晰;三是刷新率,人眼对自然光及所有视觉感受的速度非常快,如果VR屏幕刷新速度没办法达到60Hz甚至是120Hz,用户容易感到眩晕。
应用促进产业链加速完善
应用端的发展也促进了超高清产业链条加速完善。
“在我国,超高清前端摄入领域在过去一直是空白,经过多年积累,目前,摄像、编解码等前端技术逐步得到改善。”作为8K摄像机开发行业的先驱,广州博冠光电科技股份有限公司的董事长曾德祥指出。多年来,博冠光电深耕超高清前端摄录领域,以8K超高清前端视频采集设备为基础,利用5G+AI技术,打造了8K广播电视行业解决方案,不断推动超高清产业链的发展。
超高清的具体呈现离不开显示屏幕。平板电视、大屏显示、车载显示、笔记本电脑、手机、可穿戴AR/VR头显设备等不同的应用场景为多种显示技术提供了发展空间,OLED、QLED、Mini/MicroLED等新型显示技术不断涌现的同时,也促进了超高清行业发展。
香港科技大学电子与计算机工程系、香港科技大学先进显示与光电子技术国家重点实验室教授范智勇表示,香港科技大学团队创新性研发“有源驱动铁电液晶显示器(FLCD)”技术,通过“场序显示”这一核心技术,实现更高的分辨率与PPI。
不仅只有屏幕显示或是摄像机成像才是实现超高清的关键,从图像采集到编解码,到传输到存储,再到调阅使用,产业需要的是端到端全链路超高清信息的呈现。
作为以视频为核心的物联网产品和系统方案提供商,海康威视医疗业务总经理豆林炘指出,以海康威视的数字化手术室为例,目前该方案已经具备基于医疗场景的全链路4K超高清能力,保证医院数据隐私安全,5G+4K确保超高清互联互通。针对手术室不同的操作场景,数字化手术室配备术野相机、全景相机等产品,准确还原手术画面。
中国广电广州网络股份有限公司副总裁刘明亮表示,目前超高清技术发展迅速,中国制定的超高清视频标准持续完善,在超高清视频处理器、传输系统和显示技术等领域具有优势。
广州市工业和信息化局二级巡视员叶嵩指出,超高清视频和新型显示技术已赋能远程医疗、远程教育、办公协作、安防监控、影视制作等场景,技术的应用促进产业高质量发展,同时也不断反哺技术创新。未来,超高清技术势必在更广、更深、更多的行业实现深度融合,让超高清走进千家万户。