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5G 网络和 4G 网络有什么区别?

来源:本站原创  浏览:162次 时间:2020-04-24
作者:保利威
链接:https://www.zhihu.com/question/38941313/answer/550311892
来源:知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

5G和4G网络的区别不仅仅是速度更快了,几秒钟下完一部电影这么简单,还意味着机器将更加的自动化,虚拟现实,物联网,人工智能,智慧城市,超清视频等等一系列应用,有了更强大的5G以后,都将迎来广阔的应用空间。

第5代移动通信技术,相比4G,5G不仅仅意味着更快的网速和更大的网络容载能力。“4G改变生活,5G改变社会”。它还是万物互联(IOT)落地的基础。5G网络将支持:每平方公里100万个连接设备,网络延迟仅仅为1ms,并提供高达10Gbps的峰值数据下载速度。



5G与4G的不同工作原理


➤4G基站会向所有的方向发射数据,当信号覆盖的区域没有人上网时,这可能会造成能量的浪费;

5G使用了更短的波长,所有将采用更小的天线。这样能精确控制信号的方向。所以,一个 鞋盒大小的5G基站,将能安装更多的天线,这样意味着单位面积的5G网络支持的设备将比4G多上千个

➤运营商需要安装更多的基站,这样无线中继站能支持更大范围的5G设备;

为了应对不同的应用场景,5G的设计非常灵活。它可以识别数据的传输类型,对于 特殊的设备将转换成低功耗模式,而对于高分辨率的视频,网络将自动切换成高大功率模式。

4G的网络延迟大概是50ms,而5G网络延迟仅为1ms,这将无法满足无人驾驶汽车所需要的响应时间。比如,一辆无人驾驶汽车以100km/h的速度在高速上飞奔。50ms的时间大概行驶近2米距离。这可能是生死的差距。而5G网络低至1ms的延迟,让自动驾驶汽车在马路上畅行无阻成为了可能。

5G网络下,用户几秒内就能在手机上共享、下载一部高清视频,而4G用户则望尘莫及。因为估计4K视频流需要最低下载速度为25MBps,而5G将能提供100MBps的最低下载速度,4G则会低于10MBps。所以,在5G网络下,4K视频直播才能真正的落地。


5G下视频行业

由于本身处于视频行业,所以对5G给视频行业带来的影响比较敏感。5G时代的到来,除了几秒钟下载完一步高清电影之外,还有这些方面:

1、4K/8K等超高清网络直播将成为主流

4K(4K Resolution),又称超高清UHD,指组成图像的像素点有3840x2160个,另外,其他的像素点为3996x2160、4096x2160和4096x1716等的,也称为4K。

4K有什么意义呢?简单的说,画质更清晰、自然、逼真,用户可享受到影院级的视听体验,真正的可以做到毫发毕现。更清晰的画质、更细腻的画面细节意味着更多的数据信息。在巴西世界杯上BBC做4k直播,每秒60帧的视频,大概需要36M的带宽。30多M的带宽目前在国内绝大多数地区还无法达到。而4G的网络带宽仅有10MBps,这是无法满足4K视频网络直播的需求的。

5G的出现让4K视频直播触手可及,更大的带宽让4K超高清视频数据在传输过程中畅行无阻(当然,4K超高清网络直播也离不开新的编码标准H.265)。2018年10月央视已经推出来4K超高清频道,全国人民从此能够享受到超清的视频观看体验。而5G的大带宽也将促使4K超高清网络视频直播的到来,4K视频直播也将成为网络直播的标配,例如:远程超清医疗等。

注:H.265视频编码标准,作为新一代视频编码标准,其最大的优势是在算法复杂度几乎没有增加的基础上,仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频。与当前盛行的H.264相比,在同等清晰度下,能为视频的存储、传输节约成本。

2、视频直播的卡顿或将成为过去式

国际电信联盟(ITU)在17年发布了一份关于5G网络的技术规范草案,ITU报告显示,5G网络的特点不仅仅在于快,更在于稳。其用户端下行速理论值可以达到20Gbps,上行速可达10Gbps,每平方公里内可支持100万设备接入。

现在的4G网络已经非常不错了,但是有时候在稳定性方面还是有所欠缺,还是会经常遇到下载速率忽快忽慢的情况,有时候玩网络游戏还有延迟的情况,而5G网络的诞生基本就解决了这些问题了。5G网络采用“毫米波”+“小基站”的传输方式,小基站顾名思义就是体积小了,可以在250米左右部署一个小基站,这样排列下来,运营商可以在每个城市中部署数千个小基站以形成密集网络,每个基站可以从其它基站接收信号并向任何位置的用户发送数据。信号接收均匀,承载量大,很大程度上保障了5G网络的稳定性,网络稳定,视频直播卡顿的情况将成为过去式。

3、AR/VR技术或将焕发“第二春”

在使用VR看流媒体视频时,当延迟超过20毫秒,用户就会出现不适,最好的情况是延迟不超过7毫秒。因此以目前的4G技术无法为VR流媒体提供一个理想的硬件环境,不过5G技术可以同步视频和音频,提供更好的使用体验。

5G技术将大大促进AR/VR应用程序开发,5G的出现将助力AR/VR通过虚拟物品、虚拟人物、增强性情境信息等方式给人们带来连接媒体的全新方式。与VR功能相结合的高响应触觉装备——比如《头号玩家》中让人眼花缭乱的触觉反馈套装,将为消费者提供新的感官维度。

4、视频直播的延迟将大大缩短

延迟即请求和响应的时间差。5G网络仅为1ms的延迟,相较于4G网络50ms的延迟大大缩短了网络的响应时间,5G时代,将大大降低直播的延迟,随时享受即点即播的快感。

5、智能视频将出现

视频作为一种基础技术,应用于社会各个角落,给我们提供了很多的便捷和智能。视频和AI的结合将给整个的网络视听行业带来巨大变化,第一种是围绕语音的语音智能,第二是围绕媒体的媒体智能,第三是由于数据积累带来的数据智能。保利威目前已经推出了视频基于AI的一些功能,例如:AI+情绪分析、AI+会议速记、AI+ 多语言实时字幕等等。

更多关于5G给视频行业带来的变化,欢迎访问保利威官网或者添加微信:fandyer,了解更多关于5G视频技术的应用场景。

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