雷锋网消息, 2019 年 9 月 7 日, 深圳腾讯滨海大厦迎来了《腾讯技术开放日. 5G 多媒体专场》, 腾讯多媒体标准组总监 & 5G 专家 Stephan Wenger 博士, 腾讯 5G 知识产权专家徐建波, 腾讯 5G & 多媒体标准专家赵帅博士, 腾讯多媒体专家工程师封薇薇出席了本次活动, 并作了主题演讲.
本次活动秉持着 "聚焦 5G 国际标准, 拥抱新时代多媒体技术" 之宗旨, 话题也紧紧围绕 5G 的两个重要方面展开, 即 5G 国际化标准的发展和 5G 新兴媒体应用. 在四位嘉宾的演讲中,"我们讨论的 5G 是什么?""5G 的国际标准是什么?""知识产权对于 5G 有多重要?""5G 下新兴多媒体技术面临的挑战 " 等问题都得到了解答, 关于多媒体编解码, 8K 和沉浸式媒体等新兴媒体技术的谜团也被揭开.
雷锋网对本次活动的演讲观点进行梳理后, 摘录如下文.
Stephan Wenger:5G 国际标准及其背后的组织
腾讯多媒体实验室标准组总监, 腾讯 5G 专家 Stephan Wenger
众所周知, 移动通讯技术目前已经发展到了第五代, 也就是所谓的 5G. 那么, 人们应该从哪些维度来理解 5G, 它现在又有哪些创新技术? 对此, 腾讯多媒体标准组总监 & 5G 专家 Stephan Wenger 给出了自己的答案:
大家应该从三个维度认识 5G: 第一个是高宽带, 大家可能对 5G 最普遍的理解就是, 有了 5G 后带宽就更高了; 第二个是多连接, 5G 不止拥有高宽带, 还可以实现多连接, 比如可穿戴智能设备或者智能家居设备.; 第三个是可靠性, 低延时. 具体来说, 可靠性可用于一些重要的应用场景, 比如无人驾驶; 低延迟方面, 8K,AR/VR, 自动驾驶, 物联网对低延时都有着很极高的要求. 其中, 5G 在高分辨率视频高宽带体验方面尤其重要, 比如 4K,8K 以后新兴媒体的体验. 而且, 支持高分辨率的视频体验在 5G 标准制定中属于第二个优先级; 5G 普及后, 支持高分辨率视频的体验将作为 5G 标准的重要指标.
除了上述所说的三个维度, 现在还有五种 5G 创新技术: Massive MIMO(Massive Multiple-Input Multiple-Output, 大规模多入多出),Full Duplex(双全工),millimeter wave(毫米波),Beamforming(波束成形),Small Cell(蜂窝式基站). 具体来理解就是 5G 支持大规模多入多出; 全双工在 5G 方面的体现为增强的传输能力, 比如视频会议, 需要极高的上传能力; 毫米波的缺点就是它的穿透力很差, 覆盖范围小, 这就意味着, 如果要实现 5G 全覆盖, 可能一个房间里要搭建两个基站来维持大家的连接; 波束成形技术是充分发挥 5G 大规模天线矩阵的驱动力; 蜂巢式基站的一个例子比如在每一个房间都有一个或者两个基站, 这种基站特别小, 而不是像传统 4G 一样在户外每隔几公里建一个大基站.
对于 5G 背后的国际标准及组织, Stephan Wenger 也对进行了相关的介绍:
5G 主要由两个标准化组织来定义, 一个是 ITU(International Telecommunication Union, 国际电信联盟 ); 另一个更为重要的组织则是 3GPP, 它会根据 ITU 的需求来制定标准计划. 3GPP 有三个工作组, 即 SA,CT,RAN; 其中, RAN 负责无线电标准的制定, 这块是 5G 的核心; SA 是负责业务和系统概念方面的标准; CT 负责核心网和终端.
在制定 5G 标准时, ITU 和 3GPP 跟其他的国际组织合作, 比如 动态图像专家组 (MPEG), 负责多媒体压缩标准和国际互联网工程任务组(IETF) 在传输协议的标准制定等方面都投入非常的的人力和资源.
从 2012 年 3GPP 刚开始有对于 5G 的设想, 到现在很多的设想现在已经实现了. 比如, 当时设想 5G 的传输速度是 100 兆每秒, 然而, 现在最高可达 1G 每秒; 提高频谱效率也实现了; 低延时方面, 从原来计划的 10 毫秒延时到了现在的 1 毫秒延时; 设备连接数量, 当时设想的是 1 平方公里支持 100 万个连接设备, 但现实中已经远远超过了这个数字; 降低能耗也做到了. 不过, 我们现在很多时候用的 5G 网络是 4G LTE 的延伸, 并不是纯 5G, 纯 5G 将在 2020 年实现.
徐剑波: SEP 的重要性和生命周期
腾讯 5G 知识产权专家 徐剑波
在这一部分, 腾讯 5G 知识产权专家徐建波分享了自己对 5G 知识产权的见解. 演讲中, 徐建波就重点提了基本概念 SEP(Standard Essential Patent, 标准必要专利):
SEP 包括一些技术, 这些技术必须要被一个产品或者业务所用到的, 而且所用到的技术要跟现有的工业标准相符合. 而它的必要性则体现在这些技术非常重要, 不能被轻易取代. 总结起来, SEP 是一个专利和标准的混合产物. 那么 , 为什么标准必要专利对通信产业链非常重要? 我们可以通过《超级玛丽》游戏的玩法来理解, 我们把游戏中的玛丽看作一家公司, 当他吃了一个 SEP 果子, 就会变得非常有力量. 如果企业拥有 SEP, 相当于手上拥有非常强大的武器. 因为企业技术领先之后, 就可以授权给别人等等.
实际上, SEP 也有生命周期. 第一步, 要启动 Pre-Research(预研), 不要等到相关概念热起来再行动, 那样就已经晚了; 第二步是 Standard developing process(标准制定过程); 第三步, 标准文本被董事会通过, 就成为事实上的标准. 第四步, 要做一个声明给官方, 诚实交代自己已经申请了哪些专利, 以防之后的专利受限. 第五步, 跟标准兼容的产品研发成功, 持有标准必要专利的公司就可以收许可费了. 通俗来讲就三步, 把想法通过专利保护起来, 最后获得资金.
赵帅: 5G 多媒体技术和应用
腾讯 5G & 多媒体标准专家 赵帅博士
腾讯 5G & 多媒体标准专家赵帅从多媒体产业链的角度切入, 探讨了标准化的必要性, 以及视频流量的未来趋势. 他说道:
多媒体产业链基本是从有视频多媒体源开始, 有了源后就需要多媒体压缩的技术和算法对其压缩, 那么这些算法和技术需要标准化, 包含多媒体压缩技术标准化和多媒体系统传输标准化. 那么, 为什么要制定标准? 我们可以分为四点: 一是互联互通; 保证各个厂商在指定多媒体 5G 标准下, 各个设备之间可以实现互联互通, 这也是做标准最基本的原理. 二是防止垄断; 因为这样各个公司都会参与进来, 并且投入自己的技术, 保证技术共享. 三是保证技术的先进性; 比如参加 5G 国际标准制定时, 企业可以把自己的技术贡献出去, 也可以共享别人先进的技术, 保证了技术的先进性. 四是知识产权专利; 一方面可以商业化, 收取专利费, 一方面可以起到防御作用, 保护自己.
视频流量将会一直排在网络流量的前列先驱, 在 5G 时代, 这种趋势会只增不减. 根据思科预测, 到 2020 年 约 82% 的流量将是 IP 视频传输, 包括视频会议, 小视频, 云游戏类似的服务. 出现这种情况的原因之一就是新兴媒体格式的出现, 包括 4K,8K, 沉浸式媒体, 增强现实等. 随着网络带宽越来越高, 视频流量也会越来越高.
赵帅还特地强调了视频多媒体压缩技术对于多媒体发展的意义. 他表示, 即便是在 5G 时代, 没有视频多媒体压缩技术, 那对于多媒体的发展来说一切都是零. 他说:
2003 年 AVC(H264)编码标准正式发布. 2013 年时 HEVC(H265)发布; 每一次视频压缩技术的迭代都会比上一次主观上提高 50% 左右, 客观上是 30%-- 客观是通过数学统计, 主观是人眼看, 总体上来说最后都有 40%-50% 的提高. 现在是的 VVC(H266)是我们腾讯多媒体实验室积极参与的. VVC 在 HEVC 上客观节省 30% 以上, 主观是 40% 以上.
从视频编码架构方面来说, VVC 跟 HEVC 基本一样, 但为什么 VVC 会有所提高呢? 从某种程度上看, 是算法上得到了优化和提高, 比如在压缩视频时, HEVC 只支持一种切分方法, VVC 支持四种方法, 在压缩时提供更多可能性, 更大的提高了压缩的速率.
截止到 2016 年 6 月份, 腾讯 VVC 视频压缩技术是全球第三. 还有一个重要的成果,《王者荣耀》已经加入到 VVC 测试序列, 可以更好地进行服务腾讯游戏业务; 这个意义是非常巨大的.
封薇薇: 5G 沉浸式媒体
腾讯多媒体专家工程师 封薇薇
在 5G 时代下技术的迭代给媒体技术注入了新的活力, 沉浸式媒体技术也因此得到了更大的发展空间, 与前几位嘉宾的切入点不同, 腾讯多媒体专家工程师封薇薇更注重工程的角度, 具体介绍了 5G 时代下沉浸式媒体系统. 她在演讲中说道:
我们通常看的视频都是通过摄像机拍摄的, 而它的拍摄方式是将真实世界投影到二维平面上, 然后再进行压缩处理. 那么, 如何更好地展现三维的世界? 我们可以假设眼睛是一个摄像头, 看到的世界可以上下左右旋转, 也就是说, 可以假设把三维世界投影到一个球体上, 可以通过在中心旋转视角来看整个世界. 这样会给我们更大的自由度, 也更加人性化.
那么, 如何把三维数据进行压缩传输? 现在, 二维压缩传输已经比较常见且相对成熟, 我们更希望能够利用二维已有技术来对三维的东西进行压缩传输, 我们会运用投影技术 ERP, 将三维球体投影到二维平面, 就可以用正常的二维视频压缩技术将它进行压缩和传输. 但事实上, ERP 投影是有一定缺陷的, 在两极会有大量冗余信息, 这些信息不需要完全被传输. 针对这一问题实验室对投影方式进行了改变, 有效降低了重采样造成的失真.
事实上 OMAF 定义了整个全景系统, 其中还包括了多媒体容器, 以及传输方式. 事实上对于 VR 系统因为传输的是 3D 的信息, 即使在 5G 的情况下带宽也是远远不够的. 在传输的过程中为了减少带宽的占用率实验室采用了切块模式, 这样可以保证用户可以根据带宽选择分块选择不同质量, 从而有效分配带宽保证可视区域的质量.
腾讯多媒体实验室在 VR360,OMAF,Dash 等领域均参与标准制定, 并拥有多项专利.
除了 360 视频外, 还有其他对三维世界描述的方式, 比如把三维物体用点和面表示. 另外的方法是, 用激光雷达或者摄像机矩阵将一个三维物体直接数字化, 变成关于点位置或者色彩的数据. 在数字化三维物体时会含有大量点的数据, 我们称之为点云. 静态的点云包含千万级数据, 而动态点云每帧可以有百万级数据. 我们实验室参与了 MPEG 国际标准点云和 AVS 国标点云的制定, 并拥有大量标准技术专利. 而不仅仅是专利我们在点云应用上也有着落地解决方案, 多媒体实验室目前在合作自动驾驶团队为其提供点云数据压缩方案.
来源: https://www.qcloud.com/developer/article/1504927