5G全息展示系統黑科技助力進博會,微美全息引領AR+AI全息通訊直播...

此次進博會期間，上海廣播電視臺融媒體中心將加強報導力度，並在東方衛視進博會全天大直播中首次使用5G全息展示系統，將展廳中的展品通過全息影像的形式，空降演播室，給觀眾耳目一新的體驗。

四葉草5.2展館內，這架三角鋼琴正在自動演奏，與此同時，它的5G全息影像已經空降在了20公裡外的SMG演播室中，主持人足不出戶，就能與進博會現場的展品進行互動。

整套全息系統通過現場放置的相機、麥克風、揚聲器採集等單元組成，形成的3D物體虛擬數據非常龐大，鋼琴的紋路以及演奏時的按鍵都能清晰展現，這項黑科技正是依託於5G大帶寬、低延時的特性。

據介紹，升級後的5G基站，實現了5G獨立組網後可擺脫5G手機對於4G網絡的依賴，大幅提升上行傳輸速率，進博會主場館的上下行峰值速率分別較去年提升228%和200%。據現場實測，在進博會主場館下載一部4個G左右的高清影片只需要約15秒。

中國聯通上海分公司文旅行業中心副總監康嘉瑋介紹：「全息影像的傳輸涉及到的帶寬特別大，傳統的4G網絡可能不太行，現在依託於5G網絡大帶寬的特性就能保證到大的實時採集信息，能夠傳送到前方演播室，同時由於它是現場直播的實時畫面，低延時的特性也是十分重要。」

除了運營商等通信企業的「秀肌肉」，其他工業企業也積極藉助5G等科技智能手段轉型升級。其5G、人工智慧、物聯網等尖端技術將充分應用於保電工作實際，推動進博會電力保障朝更加智能化、雲端化的方向發展。

在本屆進博會上，國家電網將藉助5G和融合指揮平臺技術，現場保電團隊工作人員只需手持行動裝置，就可與後臺指揮系統無縫聯接，相當於建立了一個個可移動的「指揮部」；運維人員頭部佩戴的AR眼鏡，能幫助實時查看設備運行工況，自動顯示設備參數，並進行故障信息的上報；而針對防疫要求特別開發的智能手環，則可以定時檢測作業人員的身體狀態並形成健康軌跡報告。

已連續第三年參加進博會的高通公司，此次重點展示5G、AI、XR、智能物聯網等前沿科技的應用實踐，同時重點展示包括毫米波、載波聚合、工業物聯網、無界XR在內的5G前沿技術。

去年,很多觀眾首次通過SMG 5G全媒體直播,足不出戶,就逛遍了進博會,直呼過癮。今年,聯通VR全景遠程直播將全面升級,讓整個場館活動從搭建到舉辦360度展現到大家眼前,身臨其境。同時,通過5G+全息技術實現「跨空間」場景展示,給觀眾帶來不一樣的視覺衝擊與感受。

可以相信，這一新穎的全息展示方式，不僅產業界和媒體界感興趣，廣大民眾也會感到驚喜，從更多元的角度去認識5G「黑科技」，不僅僅是網速快。去年的5G直播到今年的5G+全息異地同屏訪談，隨著5G技術成熟和規模商用，報導進博會的黑科技也在升級。通過進博會「預熱」，5G將在經濟社會中獲得更廣泛的應用。

作為最新一代移動通信技術，5G近幾年來從技術創新、標準建設、牌照發放、走向商用，一直站在聚光燈下，其大帶寬、高可靠低時延、海量連接等特性逐漸為大眾所認知。

對用戶而言，5G目前的優點似乎就是網速夠快，更有網友調侃稱，換5G手機「主要是方便測速發朋友圈」。事實上並非如此，從進博會5G+全息展示系統的成功實踐可以看到，5G不僅自身是一門創新的技術，同時作為信息通信基礎設施，可以與其它創新技術有效融合，推動其它創新技術走向規模應用。

全息成像並不是最新研發出的技術，其歷史可以追溯到上世紀六十年代。全息成像技術利用幹涉和衍射原理，記錄並再現物體真實影像，需要比普通攝像處理100倍以上的信息量，對拍攝以及處理和傳輸平臺都提出了很高的要求，因此最早的全息技術僅用於處理靜態的照片。要實現高清影像的超低時延傳輸，全息成像等到了5G的商用。

據了解，進博會的5G全息展示系統，在終端層面採用了5G+4K視訊終端、全息膜顯示終端，達到了超高清錄製、高保真全息顯示的效果。由於對真實再現的實時性和體驗要求很高，使得全息技術的普及使用存在很多瓶頸，特別是遠距離的全息的音視頻再現更是對網絡傳輸的帶寬、延時和穩定性都提出了很高的要求，5G時代來臨之際，5G網絡的千兆級超高帶寬、毫秒級的低時延使得遠程的全息投影可以做到「栩栩如生」，從而使得遠程全息互動從科幻走進了現實。

5G網絡的千兆級大帶寬能力保障了遠端音視頻的「即採即傳」，MEC邊緣計算為音視頻內容的實時處理、分發提供技術保障。5G的毫秒級低延時，使得本地與遠端的互動更加自然和流暢，語音和表情動作的實時自然呈現使得採訪互動的雙方能夠更加沉浸、訪談能夠更加深入。

兩種創新技術的融合，不僅大幅降低了報導的成本，縮短了製作的周期，賦能新聞媒體行業的科技升級，同時也是5G強大技術驅動力的最新例證。

全息技術是利用幹涉和衍射原理記錄並再現物體真實的三維圖像的記錄和再現的技術。其第一步是利用幹涉原理記錄物體光波信息，此即拍攝過程：被攝物體在雷射輻照下形成漫射式的物光束;另一部分雷射作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產生幹涉，把物體光波上各點的位相和振幅轉換成在空間上變化的強度，從而利用幹涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著幹涉條紋的底片經過顯影、定影等處理程序後，便成為一張全息圖，或稱全息照片;其第二步是利用衍射原理再現物體光波信息，這是成象過程：全息圖猶如一個複雜的光柵，在相干雷射照射下，一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個象，即原始象(又稱初始象)和共軛象。再現的圖像立體感強，具有真實的視覺效應。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息，故原則上它的每一部分都能再現原物的整個圖像，通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像，而且能互不幹擾地分別顯示出來。

以人物為例，全息影像可以讓觀眾看到立體的虛擬人物，動作和表情與真人無異，相比VR，全息的人物建模更為逼真，也支持多人，多角度觀看，當然其實現難度也最高。第一個採用全息AR應用的行業是娛樂業。日本虛擬偶像初音未來是世界上第一個使用全息投影技術舉辦演唱會的人。

雖然，全息技術出現得很早，但是過去的全息投影技術能被打針所熟知的作用只是明星在舞臺上產生的幻像，而生活中的全息技術應用可謂是鳳毛麟角。過去的全息投影技術只能還原被記錄下來的鏡像，而不是像科幻電影一樣，可以實現雙方實時溝通。對普通人來說，這一技術如同雞肋，毫無用處。

隨著科技的發展以及5G的大力部署，全息通訊產業爆發在即，「AR+AI」全息成為全息技術的突破點。以往科幻電影中出現的全息視頻通話或將在5G時代實現全面落地。

全息影像通信依託於5G網絡高速率的特性，傳送大數據量的3D視頻信號，可為用戶展現出更加真實的世界，在交互性上有質的飛躍，將成為網際網路社交的顛覆性技術。目前，三星、Facebook等科技巨頭均加入該領域進行技術研發，顯示出技術應用前景廣闊，而國內從事全息投影領域的企業數量也有大幅度的提升。

在5G全息視頻通話中，人與人的交流不再局限於屏幕兩端，而能真正的實現三維立體實時交互。利用AR全息設備，通話的雙方立即置身於同一房間，可以任意變換距離、視角，看見對方的手勢和身體語言，甚至能看清對方皮膚的精度細節。

成功實現這一底層技術解決方案的，正是專注光場採集、重建、渲染以及智能計算視覺的微美全息(WIMI.US)。中國領先的全息AR應用平臺微美全息已在美國IPO上市，據數據統計，國內全息投影公司已達到千餘家，市場容量也上升到了百億級別。

隨著5G全息通訊網絡帶寬條件變化，5G全息應用市場將迎來爆發，全息互動娛樂、全息會議、全息發布會等高端應用逐步向全息社交、全息通訊、全息導航、全息家庭應用等方向普及。微美全息計劃基於全息AI人臉識別技術和全息AI人臉換臉技術為核心技術，用多個技術創新的系統支持全息雲平臺服務和5G通訊全息應用。

微美全息通過構建多角度拍攝實時建模系統：對採集對象進行全維度的影像掃描，實時合成為立體模型。六度矩陣式光場系統：多光源綜合運用，構建全息虛擬影像的成像場。雙眼視差智能增強系統：採集過程中動態跟蹤對象軌跡並調整光線，保持雙眼差的均衡值。多圖像動態融合系統：狹窄空間中的多維圖像廣角採集技術，應用於雲視小型化全息棧倉。全息圖像高速處理算法：對圖像信息進行極速處理，並保證渲染效果，處理速率達10GB/秒。隱身聚酯光學顯像膜：全息成像關鍵構件，讓全息影像完美成像顯示。全息虛擬人物畫音重建技術：運用人骨骼動態捕捉，圖像實時渲染，語音識別技術，聲音模擬技術呈現虛擬人。全息雲平臺：覆蓋全國的影像採集和還原，具有數據存儲、影像還原、全息社交屬性的交互平臺。微美通過以上系統組合構建起完整的5G全息通訊應用平臺，以支持各種線上終端和個人設備應用，同時拓展全息社交通訊、全息家庭互動、全息明星互動、全息在線教育、全息在線會議等各種主流5G全息應用。

5G落地後第一場景應用將加速VR/AR發展，中國市場增速將高於全球。因此，在5G的加持下，VR/AR等沉浸式遊戲場景的通信傳輸短板將被彌補，預計沉浸式遊戲的VR/AR商用將加速。根據中國信息通信院的研究，全球虛擬實境產業規模接近千億元人民幣，2017-2022年均複合增長率有望超過70%，而根據Greenlight預測，2020年全球虛擬實境產業規模將超過2000億元，其中VR市場1600億元，AR市場450億元。此外對於中國市場來說，根據IDC最新發布的《IDC全球增強與虛擬實境支出指南》，至2023年中國AR/VR市場支出規模將達到652.1億美元，較2019年的預測(65.3億美元)有顯著增長。同時2018-2023年年複合年增長率(CAGR)將達到84.6%，高於全球市場78.3%的增長率。

5G是企業轉型的重要抓手，而5G最重要的方向是對數位化的底層支持，龐大的數據量需要5G網絡的加持，這也形成了廣泛的行業共識，有分析指出，電信運營商將在未來支撐80%的企業級市場，而企業數位化轉型也成為近來最火熱的關注點。企業間的連接和協同需要5G網絡支撐，從而變得更加敏捷，處理能力也將更具柔性。5G與AI的整體提升效果正在發揮無限潛力，實現智慧社會。