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解密vr线上第一金矿

时间:2017-01-07 20:39来源:未知 作者:admin 点击:
47页华为VR白皮书:解密VR线上第一金矿-搜狐科技47页华为VR白皮书:解密VR线上第一金矿-搜狐科技 编 | 十四 作为下一代计算平台的有力候选,VR成为非常多的科技从业者的重要业务战略。VR巨大的信息量对网络架构带来新的要求和挑战 , 更多的计算在云端完成,
47页华为VR白皮书:解密VR线上第一金矿-搜狐科技47页华为VR白皮书:解密VR线上第一金矿-搜狐科技

  编 | 十四

  作为下一代计算平台的有力候选,VR成为非常多的科技从业者的重要业务战略。VR巨大的信息量对网络架构带来新的要求和挑战 , 更多的计算在云端完成,这就要求网络要能提供更低的时延更高的带宽,特别是上行带宽,VR还要求网络和云更加协调和融合,成为按需的具备存储、计算和信息传递的“智能管道” 。

  以下为智能内参整理呈现的干货:

  线上VR的第一金矿是360视频

  近一年来的在线 VR 360 视频内容源增长迅速。Youtube 360 视频专区新上传 的VR 360视频达8000多部;为Samsung Gear和Oculus CV1提供内容的Oculus 360 Video 市场片源数量已达 1000 部以上;Vrideo为 HTC Vive、 Oculus和Samsung Gear的4K 360 视频已达 400 多部,占其总量的 70%;国内的优酷、乐视和爱奇艺也已设置 360视频专区,专注于内容生态的建设;Next VR的在线业务包括VR 360直播/回放、VR 360电影和纪录片点播, 已成功地为NBA、美国高尔夫球公开赛、 国际冠军杯等知名赛事进行了高质量的VR 360直播。

  VR 360视频消费同样飞速增长。VR视频的用户群和点击量也颇为可观,特别是热门视频。Youtube TOP N的热门360视频日均点击可达 20.5 万,优酷VR频道热门360视频日均可达点击 4 万,Samsung Gear 也已拥有100万月活跃用户。

  结合2016 年互联网女皇玛丽·米克尔发布的《互联网趋势》报告和高盛报告给出的 VR 360 视频用户数预测,我们预计2020年和2025 年的用户渗透率为:

  在2016年现有的VR技术下,由于终端和内容的体验问题,用户单次观看时长很难超过20分钟。在VR 360视频普及的过渡期,业界会采用传统终端和HMD 互补的折衷方案。而随着终端和内容的体验的改善,用户单次观看时长也在不断增加。 我们预测到2020年,用户单次观看时长最长可达到 60分钟,到2025年,用户单次观 看时长最长可达到120分钟以上,与现在的传统长视频观看习惯相仿。

  VR 360视频的几个技术难点

  1、VR面临的体验问题可分为感官体验问题和生理体验问题,目前生理体验主要有四类问题:

  视觉信息质量:过低的画面质量引发的视觉疲劳会带来眩晕感。业界近几年的重点努力方向是VR 360视频的内容质量优化,提升分辨率和画质效果。

  运动感知冲突:运动反馈输出缺失,将导致人的身体运动与眼睛看到的虚拟信息不匹配。要解决这个问题,需要业界丰富VR终端的多感知性, 提供包括视觉、听觉、触觉和动作反馈的融合能力,充分发挥 VR 新媒体的作用。

  视觉辐辏调节冲突:由于屏幕发出的光线并没有深度信息,眼睛的焦点就定在屏幕上,眼睛的焦点调节与视觉景深不匹配,利来国际在线娱乐城,即调焦冲突。这需要通过光场记录和投影技术,记录并还原光从空间立体中的点发射的强度和角度,让人眼的视觉辐辏和焦点匹配。

  2、迫切需要投影、编码技术减少画质失真,提高压缩效率

  投影技术和编码技术决定了VR 360视频的媒体文件以何种格式生产和组织,及其包含的媒体信息量。这对量化达到某个用户体验要满足的网络要求至关重要。目前,等角投影是当前VR 360视频主流格式,但画质存在失真,压缩效率存在瓶颈。国外 Youtube、 Oculus、 Samsung Gear, 国内优酷、爱奇艺均采用此种投影格式生产VR 360媒体文件。

  多面体投影是业界关注的新方向,具有失真小、压缩效率高的特点。它利用了另一大类经典的地图投影思想,按相等经差与纬差的经纬线将球 面划分为许多球面梯形,投影到某种多面体上。在2016年5月的 MPEG 会议上,Samsung 提交了关于PSP投影格式的提案。

  VR 360 视频可以采用普通视频的编码技术进行压缩。目前应用最多的视频编码技术是H.264,业界公认的下一代编码技术是HEVC和VP9,压缩效率提升30%左右。HEVC的下一代编码技术(H.266)的压缩效率最多能比HEVC再提升 30%。

  从无压缩的信息量上看,由于3D左右眼内容具有较高的相关性,达到同等的画面质量,压缩效率可以进一步的提升。根据业界的测试结果显示,使用相同的编码技术版本,3D VR 360视频压缩效率最多可以比2D再提升25%。

  3、传输技术路线有待优化

  VR 360 视频的在线传输有两种主要的技术路线:全视角传输方案和 FOV 传输方案。目前业界还没有形成统一的FOV标准。所谓的全视角传输方案就是将 360 度环绕的画面都传输给终端, 当用户头部转动需要切 换画面时,所有的处理都在终端本地完成,避免网络资源浪费。而 FOV 传输方案则主要传输当前视角中的可见画面。这种方案也存在不足,就是所有视角的视 频文件大小总和是原始文件的 6 倍, 在服务器上会占用比较多的存储空间, 但相对来说, 带宽资源更加宝贵。

  Facebook 在 2016 年初公布了一种基于金字塔投影的 FOV 传输方案,可减小媒体文件的平均码率到 ERP投影原画质的20%,同时牺牲部分画质体验来降低对 E2E 20ms 交互的要求。在传输技术上,Facebook 使用与现有技术兼容的网络传输技术以存储换时延,并牺牲部分画质体验保证交互体验。

  VR 360 视频的发展以体验为主线,是画质不断提升,信息量不断增大的过程。传输技 术和网络技术的匹配度决定了画质体验和交互体验能达到的程度。 我们认为,VR 360 视频体验的演进可经历如下阶段:发展早期阶段,入门体验阶段, 进阶体验阶段和极致体验阶段。当前发展阶段属于 VR 发展早期阶段。

  注 1:PPD,也即 Pix per Degree,普通人视网膜能达到 60 个 PPD 的分辨度

  注 2:压缩分别基于 H.264、HEVC 和 H.266 发展的经验值计算, 3D 左右眼内容的相关 性很高,可以做大比例的压缩而不会损失太多质量

  注 3:典型网络带宽,点播按照码率的 1.5 倍估算

  注 4:网络时延与丢包,先确定目标时延值,根据网络带宽,由 TCP 吞吐量公式计算得 到丢包

  注 5:快速转动头部时,突发带宽可能需要 2.35Gbps,1Gbps 智能满足正常流畅播放。

  VR 视频网络承载达 需要超Gbit 的入户带宽

  1、当前家庭Wi-Fi 网络载承VR业务存在的问题包括:

  超大带宽无法满足:

  不同业务相互影响:

  这就需要根据各种业务特征,选择合适的频段、SSID,即按业务区分承载;

  信号覆盖问题:

  信道拥堵和干扰:

  在城市中,住宅楼内当前普遍使用的 2.4G 频段存在太多的信号 源。解决途径主要有两个方面,一是信道的选择,与当前环境中其他 AP 已经使用的信道不要相同;二是家用电器,特别是容易造成干扰的电器和Wi-Fi源保持一定距离,同时家中不使用未经EMI 认证的电器。

  目前,接入技术主要有两种,铜线接入 FTTB/C 和光纤接入 FTTH,铜线技术细分为 ADSL、VDSL2、Vectoring、Super Vectoring、G.fast,光纤接入 分为 GPON 和 EPON 接入,利来国际在线娱乐城。 虽然利用现有铜线可以降低成本,但是长期来看, 在未来带宽要求比较高的 VR 业务网络中,不再适合部署铜线接入技术。

  另外,VR大象流的业务特征会导致城域网的流量呈十倍、百倍、甚至千倍的激增。同时由于视频业务自身持续时间长的特点,导致 整个网络上下行收敛比的下降。流量急剧增长和收敛模型的改变,利来国际在线娱乐城,以及 VR、4K 等视频对带宽、时延、丢包率都有很高的要求,使传统的高汇聚、高收敛网络面临承载的挑战:网络效率低,用户体验变差。因此,首先需要对传统网络的层次和网络结构进行简化:

  由于上面的 CR 容量是根据每 CR 下挂 10 个 BNG 算出来的,当前现网不少城市都只有 两个 CR 连到骨干网,互为备份和分担,按照这种网络模型计算的话,500 万人口的城 市,在 VR 极致体验阶段,考虑 到实际使用时为了避免拥塞丢包, 链路利用率要保持在70%以下, 也就是说需要处理能力在 Pbit 量级的超级路由器。

  针对配套的网络点播和直播方案,华为也给出了相应的参考:

  2、华为建议推出服务可定制的网络

  当前互联网应用越来越多,不同的应用由其自身的特点, 决定其需要不同的网络能力来匹配。在众多的应用中,视频类应用在互联网流量中所占比重已经超过 70%,并且未来还将越来越大。

  从目前看,简单地按照流量收费无法增加运营商的收入,并且对所有OTT 业务按照流量统一收费会制约互联网的创新, 影响到整个互联网生态圈的蓬勃发展。

  据调查, 85%的用户愿意为更好的业务体验支付最高 25%溢价。也就是说,如果运营商可以为某 些用户提供更好的服务质量,那么,得到高质量服务的用户愿意支付相关费用。2014年,Netflix 同意向美国运营商 Comcast 付费,确保其用户获得更快的网速。所以,运营商应该把拥有的宝贵网络资源变为真正可运营的商品,而不是无差别的单一管道。

  承载网络为了适应 VR 业务的大潮汐现象,必须考虑一种新的方案来满足业务要求,降低网络的 CAPEX 和OPEX。 即根据资源动态申请方式和时机的差异,对应潮汐动态性的网络动态自适应技术,可以有三种方案:

  3、OTT内容提供商的两难抉择有解了

  可以看出,现有产品能提供的VR体验还是比较粗糙的,存在画质失真、刷新率过低、延时等诸多问题,且未来发展的在线视频点播、直播业务,乃至在线VR游戏、会议等等对于实时的,可交互的VR应用提出了较高的网络带宽要求。目前主要的解决方法是优化Wi-Fi标准,采用智能化的VR数据流分配,提高数据,尤其是3D数据的压缩效率等。

  智东西认为,当前阶段的 VR 产品,从某种意义上来说快速培养了用户习惯,普及了消费者对 VR 业务的认知,对产业发展有一定的积极作用,但同时,VR产品体验对于网络架构的革新要求也显得非常迫切,延时、丢包问题急需解决。一个基于体验的标准化评估体系有利于推动 VR 产品的成熟,也能够帮助引导产业从内容、配套产品、承载网络等各个环节快速弥补短板,加快 VR 应用的普及。

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