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中兴通讯5G技术助力VR视频应用进入新时代

2018年9月26日 15:39  CCTIME飞象网  

国际电联ITU提出了5G的愿景5G会面向三大场景提供服务

在eMBB场景下用户可以获得高于2Gbps的下?#20852;?#29575;在mMTC场景下每平方公里可以实现100万以上连接数在uRLLC场景下可以实现低于1ms的空口时延高达99.999%的可靠性

三大场景的结合将为VR视频产业带来巨大的提升

一当前主流的VR业务形态分析

VR对于用户来说能够接触到的就是终端设备当前的主要终端设备有以下几种类型

1.外接式VR头盔

外接式VR头盔的特点是需要有一台高性能显卡主机做视频运算外接式VR头盔作为显示设备两者相结合才能获得完整的VR观看体验

该类型的VR体验是当前最好的图形渲染能力强可以运行大型VR游戏但高性能视频主机通常价格昂贵大大阻碍了VR的普及

2.VR一体机

VR一体机是将数据存储接收图像处理显示?#25216;?#25104;在头盔中只需要一台设备能够联网即?#21830;?#39564;VR

受限于设备的能力图像处理性能一般只适合观看VR视频无法体验游戏

3.手机式VR头盔

手机式VR是使用手机+VR盒构成的简单VR设备在手机中安装VR专用APP即?#21830;?#39564;VR是门槛最低的体验方式

由于手机屏幕的限制难以输出高分辨率的图像普遍体验不佳

VR的技术已经发展了一段时间但用户量一直没有获得爆发性的增长主要原因在于VR终端的性能与成本存在矛盾通常业界认为VR体验最好的设备是HD主机+外接式VR头盔但是该设备价格较高一套设备通常要超过1万元难以在大众用户中普及另外一种低成本方案是VR一体机兼具数据处理和显示功能价格约2000-3000元但是该设备的图形处理能力一般只能进行视频观看无法再对图像进行渲染难以获得良好的VR体验

二 VR的技术特点?#32422;昂?G的结合点

在VR使用中普遍有个问题是眩晕感其根本原因是像素不够高帧率不足造成的业界一般认为4k以上的VR才能提供没有眩晕感的体验随着分辨率的提高对网络传输的要求也大幅增加具体如表1

表1 VR的发展阶段及对网络的需求

可以看到5G网络可?#26376;?#36275;VR业务对大带宽的需求典型5G网络单用户速率可?#28304;?#21040;2Gbps以上可?#26376;?#36275;多路VR用户同时体验的需求

VR业务的另一个指标时延在5G网络中通过MEC架构的引入也可以得到极大的提升视频数据就近在MEC上进行渲染?#22270;?#36895;大量数据不再经由核心网发送到Internet?#34892;?#20943;少了数据因传输路径过长而带来的时延

三中兴通讯创新的5G应用案例

中兴通讯在充分?#33455;?#20102;5G的行业应用领域之后将VR视频类应用作为首个在5G网络中部署的应用目前已经取得了优秀的演示效果和巨大的社会影响

1.360?#28909;?#26223;直播

在2017年世界互联网大会上中兴通讯在第一次向业界展示了通过5G网络传输的全景视频

360?#28909;?#26223;视频是标准4k的画面因?#28304;?#23485;需求较大一直以来?#38469;?#36890;过有线网络才能传输这样会带来一个比较大的限制摄像机一直需要拖着一根网线才能实现直播中兴创新采用了5G网络作为全景视频回传的通道?#34892;?#35299;决了全景摄像机不能随便移动的难题

整个5G直播?#20302;?#30001;三部分组成风景区5G?#20302;场?#28436;示区

风景区中兴的5G直播?#20302;常?#20840;景摄像机架设在乌镇西栅景区的观光船上通过设置在船内的5G终端将4k全景视频数据实时传送到5G网络中

5G?#20302;场?G?#20302;?#30001;5G NR基站和5GC核心网组成将5G终端发送的视频数据汇聚到核心网并传送到演示区

演示区演示区是2017世界互联网大会现场这里由一台视频主机接收4k全景视频数据将画面投放在电视墙上同时还可以由VR进行第一视角的全景体验

这次直播通过3.5GHz 5G预商用基站覆盖乌镇西栅景区河道景区游船上安装高清摄像头拍摄图像通过5G网络实时上传随着船只在水面缓缓行驶一幅美丽的高清4K水乡风景画也徐徐在大会现场观众面前展开

采用多个高清摄像头合成广角画面对上行传输速率要求高5G空口网络上?#20852;试?#23454;测中能达到数百兆每秒因此在复杂多变的外场真实环境下4K高清画面能够高速无损地被传?#28210;?#23637;会现场的大屏幕上观众就可通过高清全景直播游览水乡身临其境般直观感受5G网络大带宽的特性

2.低时延VR游戏

在2018世界移动大会巴塞罗那展上中兴通讯联合中国移动展出了业界首个基于5G网络和MEC的云VR游戏

中兴通讯联合中国移动提出的云VR方案如图 3所示可以完美的解决VR用户设备成本与性能体验的矛盾在5G网络中部署MEC网元并利用MEC的开放能力部署GPU集群VR游戏的图形渲染处理放在边缘云上用户可以使用价格较低的VR一体机通过云端的图形渲染获得上万元高清主机才有的VR互动游戏体验可以预计VR游戏业将迎来新一?#30452;?#21457;增长其组网方式如图1

图 1 基于MEC的云VR游戏

3.无人机视频直播

2018年3月中兴通讯联合中国电信等在雄安新区联合进行了基于5G网络的无人机视频直播

无人机无论在个人娱?#21482;?#26159;在行业的应用目前已经非常广泛了但是当前的无人机拍摄由于缺乏高速的视频回传通道还无法做到实时直播5G网络为无人机提供了移动场景下的视频回传通道使用无人机拍摄1080P的实时视频通过编码和5G网络的传输可以在远端的演示区实时观看无人机的飞行直播

在丰富的应用案例后后体现的是下一代通信技术的发展和领?#21462;?G突破了传统移动通信应用范畴渗透旅游家庭制造业等各个行业使得人类社会更加智能化自动化和互联网化而VR应用正是其中一个小小的缩影

编 辑?#26680;?#31168;杰
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