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雷鋒網(wǎng)消息，2019 年 9 月 7 日，深圳騰訊濱海大廈迎來了《騰訊技術(shù)開放日·5G 多媒體專場》活動，騰訊多媒體標(biāo)準(zhǔn)組總監(jiān) & 5G 專家 Stephan Wenger 博士、騰訊 5G 知識產(chǎn)權(quán)專家徐劍波、騰訊 5G & 多媒體標(biāo)準(zhǔn)專家趙帥博士、騰訊多媒體專家工程師封薇薇出席了本次活動，并作了主題演講。
本次活動秉持著“聚焦 5G 國際標(biāo)準(zhǔn)，擁抱新時代多媒體技術(shù)”之宗，話題也緊緊圍繞 5G 的兩個重要方面展開，即 5G 國際化標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和 5G 新興媒體應(yīng)用。在四位嘉賓的演講中，“我們討論的 5G 是什么？“”5G 的國際標(biāo)準(zhǔn)是什么？““知識產(chǎn)權(quán)對于 5G 有多重要？”“5G 下新興多媒體技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)”等問題都得到了解答，關(guān)于視頻多媒體編解碼、8K 和沉浸式媒體等新興媒體技術(shù)的謎團(tuán)也被揭開。
雷鋒網(wǎng)對本次活動的演講觀點進(jìn)行梳理后，摘錄如下文。
眾所周知，移動通訊技術(shù)目前已經(jīng)發(fā)展到了第五代，也就是所謂的 5G。那么，人們應(yīng)該從哪些維度來理解 5G，它現(xiàn)在又有哪些創(chuàng)新技術(shù)？對此，騰訊多媒體標(biāo)準(zhǔn)組總監(jiān) & 5G 專家 Stephan Wenger 給出了自己的答案：
大家應(yīng)該從三個維度認(rèn)識 5G：第一個是高寬帶，大家可能對 5G 最普遍的理解就是，有了 5G 后帶寬就更高了；第二個是多連接，5G 不止擁有高寬帶，還可以實現(xiàn)多連接，比如可穿戴智能設(shè)備或者智能家居設(shè)備。；第三個是可靠性、低延時。具體來說，可靠性可用于一些重要的應(yīng)用場景，比如無人駕駛；低延遲方面，8K、AR/VR、自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)對低延時都有著極高的要求。其中，5G 在高分辨率視頻高寬帶體驗方面尤其重要，比如 4K、8K 以后新興媒體的體驗。而且，支持高分辨率的視頻體驗在 5G 標(biāo)準(zhǔn)制定中屬于第二個優(yōu)先級；5G 普及后，支持高分辨率視頻的體驗將作為 5G 標(biāo)準(zhǔn)的重要指標(biāo)。
除了上述所說的三個維度，現(xiàn)在還有五種 5G 創(chuàng)新技術(shù)：Massive MIMO（Massive Multiple-Input Multiple-Output，大規(guī)模多入多出）、Full Duplex（雙全工）、Millimeter Wave（毫米波）、Beamforming（波束成形）、Small Cell（蜂窩式基站）。具體來理解就是 5G 支持大規(guī)模多入多出；全雙工在 5G 方面的體現(xiàn)為增強(qiáng)的傳輸能力，比如視頻會議，需要極高的上傳能力；毫米波的缺點就是它的穿透力很差，覆蓋范圍小，這就意味著，如果要實現(xiàn) 5G 全覆蓋，可能一個房間里要搭建兩個基站來維持大家的連接；波束成形技術(shù)是充分發(fā)揮5G大規(guī)模天線矩陣的驅(qū)動力；蜂巢式基站的一個例子比如在每一個房間都有一個或者兩個基站，這種基站特別小，而不是像傳統(tǒng) 4G 一樣在戶外每隔幾公里建一個大基站。
對于 5G 的國際標(biāo)準(zhǔn)及其背后的組織，Stephan Wenger 也對進(jìn)行了相關(guān)的介紹：
5G 主要由兩個標(biāo)準(zhǔn)化組織來定義，一個是 ITU（International Telecommunication Union，國際電信聯(lián)盟 ），另一個更為重要的組織則是 3GPP，它會根據(jù) ITU 的需求來制定標(biāo)準(zhǔn)計劃。3GPP 有三個工作組，即 SA、CT、RAN；其中，RAN 負(fù)責(zé)無線電標(biāo)準(zhǔn)的制定，這塊是 5G 的核心；SA 是負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)和系統(tǒng)概念方面的標(biāo)準(zhǔn)；CT 負(fù)責(zé)核心網(wǎng)和終端。在制定 5G 標(biāo)準(zhǔn)時，ITU 和 3GPP 跟其他的國際組織合作，比如動態(tài)圖像專家組（MPEG），負(fù)責(zé)多媒體壓縮標(biāo)準(zhǔn)和國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）在傳輸協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)制定等方面都投入非常的的人力和資源。
2012 年，3GPP 剛開始有對于 5G 的設(shè)想，到現(xiàn)在很多的設(shè)想現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了。比如，當(dāng)時設(shè)想 5G 的傳輸速度是 100 兆每秒，然而，現(xiàn)在最高可達(dá) 1G 每秒；提高頻譜效率也實現(xiàn)了；低延時方面，從原來計劃的 10 毫秒延時到了現(xiàn)在的 1 毫秒延時；設(shè)備連接數(shù)量，當(dāng)時設(shè)想的是 1 平方公里支持 100 萬個連接設(shè)備，但現(xiàn)實中已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了這個數(shù)字；降低能耗也做到了。不過，現(xiàn)在很多 5G 網(wǎng)絡(luò)其實是 4G LTE 的延伸，并不是純 5G，純 5G 將在 2020 年實現(xiàn)。
在這一部分，騰訊 5G 知識產(chǎn)權(quán)專家徐劍波分享了自己對 5G 知識產(chǎn)權(quán)的見解。演講中，徐劍波就重點提了基本概念 SEP（Standard Essential Patent，標(biāo)準(zhǔn)必要專利）：
SEP 包括一些技術(shù)，這些技術(shù)必須要被一個產(chǎn)品或者業(yè)務(wù)所用到的，而且所用到的技術(shù)要跟現(xiàn)有的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相符合。而它的必要性則體現(xiàn)在這些技術(shù)非常重要，不能被輕易取代。總結(jié)起來，SEP 是一個專利和標(biāo)準(zhǔn)的混合產(chǎn)物。那么 ，為什么標(biāo)準(zhǔn)必要專利對通信產(chǎn)業(yè)鏈非常重要？我們可以通過《超級瑪麗》游戲的玩法來理解，我們把游戲中的瑪麗看作一家公司，當(dāng)他吃了一個 SEP 果子，就會變得非常有力量。如果企業(yè)擁有 SEP，相當(dāng)于手上擁有非常強(qiáng)大的武器。因為企業(yè)技術(shù)領(lǐng)先之后，就可以授權(quán)給別人等等。
實際上，SEP 也有生命周期。第一步，要啟動 Pre-Research（預(yù)研），不要等到相關(guān)概念熱起來再行動，那樣就已經(jīng)晚了；第二步是 Standard developing process（標(biāo)準(zhǔn)制定過程）；第三步，標(biāo)準(zhǔn)文本被董事會通過，就成為事實上的標(biāo)準(zhǔn)。第四步，要做一個聲明給官方，誠實交代自己已經(jīng)申請了哪些專利，以防之后的專利受限。第五步，跟標(biāo)準(zhǔn)兼容的產(chǎn)品研發(fā)成功，持有標(biāo)準(zhǔn)必要專利的公司就可以收許可費了。通俗來講就三步，把想法通過專利保護(hù)起來，最后獲得資金。
騰訊 5G & 多媒體標(biāo)準(zhǔn)專家趙帥從多媒體產(chǎn)業(yè)鏈的角度切入，探討了標(biāo)準(zhǔn)化的必要性，以及視頻流量的未來趨勢。他說道：
多媒體產(chǎn)業(yè)鏈基本是從有多媒體源開始，有了源后就需要多媒體壓縮的技術(shù)和算法對其壓縮，那么這些算法和技術(shù)需要標(biāo)準(zhǔn)化，包含多媒體壓縮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和多媒體系統(tǒng)傳輸標(biāo)準(zhǔn)化。那么，為什么要制定標(biāo)準(zhǔn)？我們可以分為四點：一是互聯(lián)互通；保證各個廠商在指定多媒體 5G 標(biāo)準(zhǔn)下，各個設(shè)備之間可以實現(xiàn)互聯(lián)互通，這也是做標(biāo)準(zhǔn)最基本的原理。二是防止壟斷；因為這樣各個公司都會參與進(jìn)來，并且投入自己的技術(shù)，保證技術(shù)共享。三是保證技術(shù)的先進(jìn)性；比如參加 5G 國際標(biāo)準(zhǔn)制定時，企業(yè)可以把自己的技術(shù)貢獻(xiàn)出去，也可以共享別人先進(jìn)的技術(shù)，保證了技術(shù)的先進(jìn)性。四是知識產(chǎn)權(quán)專利；一方面可以商業(yè)化，收取專利費，一方面可以起到防御作用，保護(hù)自己。
視頻流量將會一直排在網(wǎng)絡(luò)流量的前列，在 5G 時代，這種趨勢會只增不減。根據(jù)思科預(yù)測，到 2020 年 約82% 的流量將是IP視頻傳輸，包括視頻會議、小視頻、云游戲類似的服務(wù)。出現(xiàn)這種情況的原因之一就是新興媒體格式的出現(xiàn)，包括 4K、8K、沉浸式媒體、增強(qiáng)現(xiàn)實等。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬越來越高，視頻流量也會越來越高。
趙帥還特地強(qiáng)調(diào)了多媒體壓縮技術(shù)對于多媒體發(fā)展的意義。他表示，即便是在 5G 時代，沒有多媒體壓縮技術(shù)，那對于多媒體的發(fā)展來說一切都是零。他說：
2003 年 AVC（H264）編碼標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。2013 年時 HEVC（H265）發(fā)布；每一次視頻壓縮技術(shù)的迭代都會比上一次主觀上提高 50% 左右，客觀上是 30%——客觀是通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計，主觀是人眼看，總體上來說最后都有 40%-50% 的提高?，F(xiàn)在是的 VVC（H266）是我們騰訊多媒體實驗室積極參與的。VVC 在 HEVC 上客觀節(jié)省 30% 以上，主觀是 40%以上。
從視頻編碼架構(gòu)方面來說，VVC 跟 HEVC基本一樣，但為什么 VVC 會有所提高呢？從某種程度上看，是算法上得到了優(yōu)化和提高，比如在壓縮視頻時，HEVC 只支持一種切分方法，VVC 支持四種方法，在壓縮時提供更多可能性，更大的提高了壓縮的速率。截止到 2016 年 6 月份，騰訊 VVC 視頻壓縮技術(shù)是全球第三。還有一個重要的成果，《王者榮耀》已經(jīng)加入到 VVC 測試序列，可以更好地服務(wù)騰訊游戲業(yè)務(wù)，這個意義是非常巨大的。
在 5G 時代下，技術(shù)的迭代給媒體技術(shù)注入了新的活力，沉浸式媒體技術(shù)也因此得到了更大的發(fā)展空間，與前幾位嘉賓的切入點不同，騰訊多媒體專家工程師封薇薇更注重工程的角度，她具體介紹了 5G 時代下沉浸式媒體系統(tǒng)。她在演講中說道：
我們通?？吹囊曨l都是通過攝像機(jī)拍攝的，而它的拍攝方式是將真實世界投影到二維平面上，然后再進(jìn)行壓縮處理。那么，如何更好地展現(xiàn)三維的世界？我們可以假設(shè)眼睛是一個攝像頭，看到的世界可以上下左右旋轉(zhuǎn)，也就是說，可以假設(shè)把三維世界投影到一個球體上，可以通過在中心旋轉(zhuǎn)視角來看整個世界。這樣會給我們更大的自由度，也更加人性化。
那么，如何把三維數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮傳輸？現(xiàn)在，二維壓縮傳輸已經(jīng)比較常見且相對成熟，我們更希望能夠利用二維已有技術(shù)來對三維的東西進(jìn)行壓縮傳輸，我們會運用投影技術(shù) ERP，將三維球體投影到二維平面，就可以用正常的二維視頻壓縮技術(shù)將它進(jìn)行壓縮和傳輸。但事實上，ERP 投影是有一定缺陷的，在兩極會有大量冗余信息，這些信息不需要完全被傳輸。針對這一問題實驗室對投影方式進(jìn)行了改變，有效降低了重采樣造成的失真。事實上 OMAF 定義了整個全景系統(tǒng)，其中還包括了多媒體容器，以及傳輸方式。由于 VR 系統(tǒng)傳輸?shù)氖?3D 的信息，即使在 5G 的情況下帶寬也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在傳輸?shù)倪^程中為了減少帶寬的占用率實驗室采用了切塊模式，這樣可以保證用戶可以根據(jù)帶寬選擇分塊選擇不同質(zhì)量，從而有效分配帶寬保證可視區(qū)域的質(zhì)量。
除了 360 視頻外，還有其他對三維世界描述的方式，比如把三維物體用點和面表示。另外的方法是，用激光雷達(dá)或者攝像機(jī)矩陣將一個三維物體直接數(shù)字化，變成關(guān)于點位置或者色彩的數(shù)據(jù)。在數(shù)字化三維物體時會含有大量點的數(shù)據(jù)，我們稱之為點云。靜態(tài)的點云包含千萬級數(shù)據(jù)，而動態(tài)點云每幀可以有百萬級數(shù)據(jù)。我們實驗室參與了 MPEG 國際標(biāo)準(zhǔn)點云和 AVS 國標(biāo)點云的制定，并擁有大量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)專利。而不僅僅是專利我們在點云應(yīng)用上也有著落地解決方案，多媒體實驗室目前在合作自動駕駛團(tuán)隊為其提供點云數(shù)據(jù)壓縮方案。
雷鋒網(wǎng)獲悉，騰訊多媒體實驗室在 VR360、OMAF、DASH 等領(lǐng)域均參與標(biāo)準(zhǔn)制定，并擁有多項專利。
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