5G直播傳輸概念驗(yàn)證技術(shù)
5G通訊技術(shù)擁有諸多優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，包括“強(qiáng)化移動(dòng)頻寬eMBB”、“超可靠低延時(shí)通訊URLLC”，以及“海量機(jī)器類型通信mMTC”等。其中一部分索尼目前正在奮力開發(fā)的、基于5G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)流媒體直播解決方案已被應(yīng)用在體育產(chǎn)業(yè)當(dāng)中。此技術(shù)可將視頻流以低延時(shí)水平傳輸?shù)街谱鞫耍蚩梢灾苯訉⒌脱訒r(shí)視頻流推送至云端服務(wù)。索尼在2019年進(jìn)行過兩次成功的體育活動(dòng)轉(zhuǎn)播測(cè)試之后，這項(xiàng)新技術(shù)的落地應(yīng)用正在顯著加速。
索尼新一代高質(zhì)量低延時(shí)編解碼技術(shù)與 Nevion VideoIPath 在英國國王加冕典禮上完成了突破性的5G視頻傳輸概念驗(yàn)證
BBC研發(fā)中心、Neutral Wireless和索尼攜手，共同完成這項(xiàng)技術(shù)驗(yàn)證
索尼與旗下的 Nevion 在2023年5月6日英國倫敦舉行的查爾斯三世國王加冕典禮上，使用索尼新一代高質(zhì)量低延時(shí)編解碼技術(shù)與 Nevion 的旗艦級(jí)媒體編排平臺(tái) VideoIPath 成功地在一次概念驗(yàn)證（PoC）中展示了在5G連接中對(duì)直播信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)先處理。此次測(cè)試由索尼、5G SA 專用網(wǎng)絡(luò)開發(fā)商 Neutral Wireless 及英國公共廣播公司 BBC 的研發(fā)部門共同完成。
在廣播電視行業(yè)，由于 5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普遍性、多功能性和雙向性，越來越多的從業(yè)者選擇在直播中使用 5G 來連接現(xiàn)場(chǎng)的攝像機(jī)。雖然 5G 具備實(shí)現(xiàn)快速連接的潛力，但在可用帶寬爭(zhēng)用激烈的情況下，5G通常難以持續(xù)發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。在公共 5G 網(wǎng)絡(luò)中，就明顯存在這種情況，因?yàn)橥粫r(shí)間會(huì)有許多手機(jī)用戶在線，有時(shí)廣播公司甚至也會(huì)爭(zhēng)搶網(wǎng)絡(luò)資源。但即便在專用 5G 網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)大數(shù)量設(shè)備（包括攝像機(jī)）連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí)，同樣也會(huì)面臨類似的問題。
因此，這次概念驗(yàn)證希望能證明可以使用服務(wù)質(zhì)量（QoS）控制和索尼新一代高質(zhì)量低延時(shí)編解碼技術(shù)，在獨(dú)立的非公共網(wǎng)絡(luò)（SNPN）上對(duì)媒體信號(hào)進(jìn)行優(yōu)先處理。
這次概念驗(yàn)證中使用的解決方案以索尼和 Nevion 的 Networked Live 產(chǎn)品為基礎(chǔ)。在媒體傳輸方面，每臺(tái)攝像機(jī)都配備了索尼一款即將上市的編碼推流產(chǎn)品原型機(jī)，可提供端到端超低延遲的基于 HEVC 技術(shù)的視頻編碼，并通過 Xperia? 5G 智能手機(jī)連接到 Neutral Wireless 5G SNPN 網(wǎng)絡(luò)之中。
在網(wǎng)絡(luò)和資源編排方面，使用 Nevion VideoIPath 與 5G 網(wǎng)絡(luò)的 NEF（網(wǎng)絡(luò)開放功能）進(jìn)行交互，根據(jù)有關(guān)帶寬和信號(hào)優(yōu)先級(jí)的動(dòng)態(tài)信息，為各個(gè)信號(hào)傳輸流分別配置QoS。例如，與未發(fā)射信號(hào)的攝像機(jī)相比，正在發(fā)射信號(hào)的攝像機(jī)的視頻信號(hào)會(huì)被賦予更高的優(yōu)先級(jí)。
Nevion 的首席技術(shù)專家 Andy Rayner 表示：“我們希望能創(chuàng)建統(tǒng)一的本地和云端分布式混合環(huán)境，而這需要網(wǎng)絡(luò)編排能夠跨各種固定網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，控制端到端的信號(hào)傳輸。近年來，我們?cè)诿襟w制作中積累了豐富的 5G 使用經(jīng)驗(yàn)，此外由 Nevion 領(lǐng)導(dǎo)并由歐盟資助的 5G VIRTEOSA 項(xiàng)目讓我們?nèi)〉昧碎L(zhǎng)足進(jìn)步。這次概念驗(yàn)證進(jìn)一步證明了 5G 在直播應(yīng)用中的可行性，尤其是在有著極高要求的環(huán)境下?！?/p>
5G 技術(shù)為體育直播帶來豐富的可能性
索尼在2019年3月成功的于德國柏林和美國德克薩斯州進(jìn)行了兩次基于 5G 技術(shù)的體育比賽轉(zhuǎn)播。
在柏林馬拉松賽事的現(xiàn)場(chǎng)，索尼影像產(chǎn)品與解決方案公司 ( SIPS ) 與索尼移動(dòng)通訊 ( Sony Mobile ) 與其重要合作伙伴德國電信 ( Deutsche Telekom ) 及長(zhǎng)期榮譽(yù)客戶 Infront Production 通力合作，通過使用“ 5G 直播概念驗(yàn)證技術(shù)”，成功的實(shí)現(xiàn)了以下兩類服務(wù)。
1. 基于通過 Xperia 設(shè)備提供的 5G 網(wǎng)絡(luò)接入能力，使用 “編碼推送盒” 這一概念驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品，將直播視頻信號(hào)從前方現(xiàn)場(chǎng)的專業(yè)攝像機(jī)，傳輸?shù)胶蠓酵鈭?chǎng)制作轉(zhuǎn)播車 ( OB Van ) 。
2. 從現(xiàn)場(chǎng)3臺(tái) Xperia 5G 設(shè)備直播拍攝，并通過 5G 網(wǎng)絡(luò)將內(nèi)容推送至由索尼影像產(chǎn)品與解決方案公司開發(fā)的云端制作系統(tǒng) Virtual Production 中進(jìn)行云端在線切換，并最終分發(fā)至各社交媒體平臺(tái)。
在柏林馬拉松比賽的小試牛刀之后，索尼緊接著將5G實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)帶到了美國德克薩斯州的美式橄欖球賽場(chǎng)上。在這里，同樣也進(jìn)行了兩種模式的技術(shù)驗(yàn)證應(yīng)用。
1. 在比賽現(xiàn)場(chǎng)使用 5G 直播概念驗(yàn)證技術(shù)替代傳統(tǒng)傳輸線纜進(jìn)行前方攝像機(jī)的高質(zhì)量音視頻訊號(hào)傳輸。
2. 利用無線傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，利用 5G 網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)場(chǎng)媒體工作人員之間建立一個(gè)環(huán)形中繼系統(tǒng)。
關(guān)于 5G 相關(guān)設(shè)備的升級(jí)改造
由于 5G 網(wǎng)絡(luò)可提供高速、高可靠性通訊能力，但同時(shí)會(huì)制造出更多熱量，所以在 Xperia5G 設(shè)備的開發(fā)初期，索尼的工程師們就著重考慮了加強(qiáng)散熱的問題。而 “編碼推送盒” 則是將專業(yè)攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)進(jìn)行編碼、壓縮后，通過 IP 技術(shù)傳輸?shù)浇K端目的地址的設(shè)備。廣播電視級(jí)直播需要高畫質(zhì)、低延時(shí)、高可靠性以及無掉幀這三項(xiàng)基本質(zhì)素。并且，網(wǎng)絡(luò)化傳輸方式天然的具有帶寬非平順的抖動(dòng)特性，為此索尼影像產(chǎn)品與解決方案公司的工程團(tuán)隊(duì)還針對(duì)性的開發(fā)了新的 IP 傳輸算法，以保證在傳輸高質(zhì)量的圖像的同時(shí)還可擁有盡可能低的傳輸延時(shí)與較強(qiáng)的抗帶寬抖動(dòng)與防丟包能力。
另外，針對(duì)有較大帶寬需求的制作端及客戶端應(yīng)用場(chǎng)景，索尼中國研究院 ( RDC ) 還正在研發(fā)以下針對(duì)使用 Xperia 設(shè)備作為 5G 接入場(chǎng)景的協(xié)作下載技術(shù)。
技術(shù)背景：基于云服務(wù)的內(nèi)容分發(fā)
在視頻直播時(shí)，多個(gè)用戶會(huì)向云服務(wù)器請(qǐng)求同樣的內(nèi)容。為了保證用戶體驗(yàn)，高速的云服務(wù)是必要的，但同時(shí)也會(huì)帶來更高的費(fèi)用。
協(xié)作下載技術(shù)能夠節(jié)省傳輸帶寬和數(shù)據(jù)量，因而帶來更好的用戶體驗(yàn)，同時(shí)節(jié)省云服務(wù)的支出開銷。
使用該技術(shù)，用戶在使用單臺(tái) Xperia 手機(jī)作為 5G 接入設(shè)備傳輸流媒體或觀看4K視頻內(nèi)容時(shí)，可整合另外附屬的多臺(tái) Xperia 設(shè)備，協(xié)同下載同一份內(nèi)容，在保證了 5G 連接接入穩(wěn)定性的同時(shí)，還有效提高了整體傳輸速率。
另外，在索尼的虛擬制作系統(tǒng)中，可通過協(xié)作下載技術(shù)提供的高帶寬、高網(wǎng)絡(luò)吞吐特性，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程更新和監(jiān)看大屏幕中的相關(guān)虛擬內(nèi)容場(chǎng)景，進(jìn)而提升創(chuàng)作者的創(chuàng)作空間，達(dá)到更佳的遠(yuǎn)程制作流程體驗(yàn)。
