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从冬奥会8K直播说起,看边缘计算如何赋能超高清时代

2022-02-18

最近,北京冬奥会正如火如荼进行。除了天才少女谷爱凌,创造了“苏翊惊人”热词的苏翊鸣等璀璨的体坛新星,8K、AI、VR、XR、子弹时间等观赛黑科技同样备受瞩目。特别是8K技术,在赛事直播和转播上,给了全球观众极大的惊喜。

采用“5G+8K”技术直播冬奥会开幕式、转播赛事,让北京冬奥会成为全球首次规模化使用8K技术的体育赛事活动。

规模化使用8K技术,使得8K超高清时代近在咫尺。

视频领域的每一次时代更迭,都离不开新技术的支撑。

边缘计算,凭借其低时延、高带宽以及安全可靠等特点,成为支撑4K/8K技术应用落地的重要基础设施。

今天,我们就来聊聊边缘计算如何赋能8K超高清时代。

什么是8K

8K技术是一种视频技术系统名称,包括前端设备、编码压缩、网络传输、播出设备和平台应用等方面,还要同步突破高分辨率、高帧率、高色深、宽色域、高动态范围等多个维度技术。由于8K水平分辨率(7680)非常接近8000,8K由此得名。

从高清到4K、8K超高清,画面每帧分辨率从1920×1080(约207万像素)提升到3840×2160(约829万像素)、7680×4320(约3386万像素)。

8K的视频分辨率相当于4K的4倍、1080p的16倍,从色域、色深等多方面无限接近于人眼真实视觉。可以说,8K是迄今为止最接近人眼真实视觉的超高清视频技术,被誉为现行超高清晰度电视标准的最顶级规格。

北京冬奥会采用“5G+8K”,意味着当前最快的传输速度,与最高级别的视频清晰度强强联合。

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通过上图不难看出,北京冬奥会采用“5G+8K”技术转播赛事,观众不仅可以欣赏到运动员们飘逸的身影动作,甚至连脚下飞扬的雪尘都清晰可见。

8K的关键技术与挑战

从技术角度来说,8K视频的关键主要在拍摄、传输和终端播放等三个环节。

摄制环节,技术难点在于商用的摄像机产品少、成本高,内容匮乏。此外,8K视频码流至少应在400Mbps以上,对存储设备提出非常大的挑战。

传输环节,传输带宽和速率成为关键难题。

8K超高清视频拥有更高的屏幕分辨率和更快的刷新帧率,需要更多的存储空间和更快的传输速度。

根据统计,一分钟的8K超高清视频需要194G的内存,20分钟未经压缩的8K超高清视频足足需要4TB的内存。另外据测试,一套60fps的8K视频至少需要80至100Mbps带宽的支持;120fps的VR 8K视频,带宽需求甚至1000Mbps以上。

边缘计算如何赋能

边缘计算恰恰可以解决超高清视频的传输问题。

边缘计算在物或者数据源的一侧,采用网络、计算、储存、应用等核心能力为一体的开放平台,就近提供IT服务和计算能力,以减少上传的数据量,节省带宽、降低延时,进而提高传输效率。

比如在超高清视频场景——超高清视频数据流量动辄成百G上T,如果都大规模集中下载,主服务器需要同时传递海量的数据分发给所需要的用户,会占用大量的宽带资源。

这种情况下,容易出现网络崩溃、视频加载缓慢、卡顿、掉线等问题。

这给传输带来巨大压力,如何实现8K超高清视频低延迟的快速传输,需要更高带宽、更强性能的网络传输技术。

终端环节,8K终端的普及则是一大难点,涉及关键芯片、显示面板以及电视整机等多个层面。

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引入边缘计算,将庞大的超高清视频缓存于就近的节点中,可大量节约传输资源,并以更快的速度传输到终端用户,让视频“秒开”,用户可以获得更稳定、流畅的观看体验。

值得注意的是,在低延时和节省带宽之外,边缘计算还能对传输的视频数据执行加密、脱敏等操作,保障数据安全。

也就是说,边缘计算可以不仅赋能超高清视频直播/点播业务,还能在视频安防、智能监控等领域大放异彩,真正助力超高清时代的应用创新发展。

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边缘计算在超高清时代的典型应用场景

根据工信部《超高清视频产业发展行动计划(2019-2022年)》,到2022年,我国超高清视频产业总体规模将超过4万亿元,超高清视频用户数达到2亿,可观的数据背后,是超高清视频产业的规模初显。

可以预见的是,随着超高清视频应用越来越场景化和多样化,更大的数据量、更强的交互性以及用户对应用体验的更高要求,将为边缘计算带来广阔的市场需求。

作为本届冬奥会官网直播平台的技术支持方之一,网宿科技依托在云分发边缘计算领域的深耕与积淀,全程保障冬奥会超高清直播,不仅为全球观众呈现了超低时延、超高清画质和稳定流畅的赛事盛宴,更为超高清视频的全面普及做出了应有的贡献。

近年来,公司升级了CDN节点,打造了边缘计算平台,为超高清视频的网络承载部署了更为高效完善的网络基础设施。与此同时,公司持续创新,全面支持DASH、SRT、WebRTC等流媒体传输协议,为低清视频实现超高清化提供技术支撑。

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网宿边缘计算应用实践-超高清直播互动

未来,公司将积极拥抱超高清时代机遇,不断发挥自身能力与优势,为时代发展赋能。

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