“5G 4K/8K 超高清制播示范平台”5G 应用示意图

1、行业挑战

中央广播电视总台 2018 年开播了中国首个上星 4K 频道。电信运营商方面，中国电信、中国联通、中国移动于2015年开始，在 IPTV 中推出了4K 电视节目。随着 4K 影视的逐步普及，未来我国 4K 电视出货量将进一步提高，预计 2020年我国 4K 电视出货量将近 4500 万台。为了更好的促进4K、8K 产品普及，加快超高清视频产业发展，2019 年 3月1日，工信部、国家广播电视总局、中央广播电视总台印发《超高清视频产业发展行动计划》，计划指出 2022 年 4K 电视终端全面普及，8K 电视占比要达到 5%。

由于超高清视频分辨率要达到 4K 甚至 8K，而且帧率要达到 50 帧以上，图像采样比特数提升到 10 比特，同时图像增加高动态范围（HDR）标准，对带宽的需求在几十兆到上百兆。超高清视频对带宽的需求与 5G 的 eMBB匹配，业务成熟度高，奠定了面向以超高清视频为主的eMBB 业务的 5G 网络商用基础，超高清视频也成为推动5G 发展不可或缺的业务。

2、解决方案和价值

5G 4K/8K 超高清制播示范平台是以5G网络为基础，借用5G大带宽、低时延、广连接的特性，实现超高清视频的采集、传输、制作和播出，实现业务流的全面升级，提升采编播的效率。

5G 基础网络：总台总部的 5G 网络覆盖光华路办公区和复兴路办公区，根据业务属性，划分为重点区域和非重点区域，分别部署新型室分和传统室分。上海传媒港的 5G 网络覆盖室外和室内演播室大厅等技术区域。其中室外覆盖会新建 5GNR 宏站，实现室外区域 5G 全覆盖。室内覆盖采用新型室分方式，实现室内区域 5G 全覆盖。并实现 5G 网络分别从核心网侧、边缘计算节点侧、空口侧与总台基础网络系统的紧密结合，用于满足总台园区内、上海总站、园区外不同移动场景、不同业务应用所需的网络访问需求。

边缘计算平台：基于 5G 网络的边缘计算可以把在云端的计算和存储能力拉到靠近用户侧的本地端，进而形成边缘云的能力。借助 5G 网络大带宽的特性，超高清视频可以快速的从客户侧传送至边缘云进行实时编辑、存储、传输等操作，大大的降低了端到端的业务时延。相比之前 4G 网络配合云端制作的模式，不仅提升业务效率，在可靠性、安全性等方面也有了极大的提升。

边缘计算平台：上下行带宽能够稳定达到 1Gbps，可以实现 5G 网络覆盖下的台内和台外区域提供接入服务。需要具备 10 路 4K 码流的业务处理能力，与总台的私有云在建立安全访问策略的基础之上，互联互通。平台实现 5G 网络接入、选择 UPF、应用部署、互联网访问四点功能，手机、PAD、OA 机、移动非编等移动编辑终端通过台内、台外 5G网络接入，访问台内的边缘计算平台，进行实际的业务处理。

网络切片运营管理平台：面向总台 4K/8K 视频直播场景，根据媒体传输数据安全性、隔离度要求，采用运营商5G SA公网切片部署方案，在 5G 公网内划分物理或逻辑隔离的 5G 端到端网络切片资源，用于承载媒体数据和业务，做到公网专用，满足媒体行业数据的安全性和隔离性需求。

即使在无线接入网、传输网及核心网等网络节点出现拥塞的情况下，业务仍然不受影响，视频播放清晰、流畅。利用 5G 网络高速率，大带宽，低延迟、高保障等特性，为总台媒体业务打造一条“直播专用通道”。

网络切片整体架构图

通过 5G 专网、边缘计算平台、网络切片运营管理平台的建设，助力总台实现超高清视频的采集、编辑和播出。在原有 4G 网络条件下，视频节目只能采取标清或高清的形式。5G 专网建设完成后，可以实现总台40Mbps节目（4K）的实时回传，并能够保证传输通道的一主一备，即传输带宽达到 80Mbps，还可以实现单路 160Mbps 节目（8K）的实时回传，保证节目播放不卡顿、不花屏。节目实时回传的应用主要使用的是上行带宽，所以节目的传输不仅应用到 5G 大带宽的特性，还使用了时隙配比技术，增加上行带宽的通道，确保超高清的信号回传稳定。通过 5G 网络，总台的 5G 4K/8K 便携传输系统可以在移动状态下轻松的实现摄像机输出的 4K/8K 超高清信号本地编码、加密，并通过 5G 网络回传，极大的解决了超高清节目制作中机位固定的难题，使得节目制作方式更加灵活。

智东西认为，5G 全面商用化已过去了一年多，作为新一代信息通信技术领域的引领性技术，5G将全面构筑数字基础设施，打通信息流动“大动脉”，成为经济社会转型发展新引擎。2020 年是极不平凡的一年，新冠疫情的爆发也加速了 5G发展按下了快车键。现在，5G 赋能千行百业，不断向垂直行业渗透，为设备赋智、为企业赋值、为产业赋能，推动数字经济实现消费互联网和产业互联网经济双轮驱动。