Page 32 - 网络电信2020年1/2月刊下

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图2 移动端VR硬件
移动端VR产品优点在于：可以在无限空间中自由移动，且
成本相对较低。其缺点是：由于这类产品使用的图形处理芯片
的计算能力比PC处理芯片至少差一个数量级，只能支撑VR全景
视频、VR小游戏等轻量应用；另外，由于移动电池技术的不成
熟，而3D图形渲染和显示任务功耗较大，导致移动端VR续航能
力不足，无法获得长时间连续的VR体验。
（3）Cloud VR
Cloud VR利用云端的强大计算能力和资源共享性，将VR应
用运行在云端，VR终端只做简单的解码显示和用户姿态获取，
Cloud VR端到端架构示意图如图3所示。Cloud VR的优点在于：
云端强大的计算能力可以以相对低的成本为用户提供高质量VR
内容。其缺点也比较明显：由于VR应用运行在云端，VR画面需
要进行编码传输到用户端进行解码显示，这个过程会引入编解
码和网络传输时延，造成画质损失和增加交互时延，降低用户
整体VR体验。主要表现为端侧显示画面的模糊和黑边问题。
另外，VR需要占用大量带宽，如4KVR视频业务需要占用百兆带
宽，在规模部署情况下，会对网络造成较大压力。
图3 Cloud VR业务端到端示意图
虽然，Cloud VR由于体验和带宽占用问题在短期内无法实
现规模的低成本部署，但其计算资源多用户、多业务共享的方
式为VR业务的低成本开展提供了很好的思路。
三、MEC是实现VR规模化部署的最佳方式
当下，随着移动5G时代的到来，其高带宽、低时延的特性
将会催生许多新的应用，VR对带宽和时延的要求决定了它将是
5G时代的典型应用之一。MEC作为5G网络的延伸，是承载5G网络
应用的关键。
1、MEC网络组织架构及其对VR的价值
MEC通过将计算节点下沉到应用场景附近（网关），将数
据收集和分析的行为放到靠近用户侧，实现数据处理的边缘闭
环，从而能够减轻网络传输压力，同时也缩短了数据处理的时
间周期。MEC网络架构如图4所示。
在MEC网络架构下，将VR应用部署在MEC节点上会带来以下
优势：MEC计算节点直接部署到移动网关附近，可减少VR应用数
据与终端用户之间网络传输的设备跳数，降低网络处理时延；
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图4 MEC组网结构
VR应用运行在MEC节点上，可实现数据的本地化处理，对于同一
UPF下的接入用户，数据无需进入互联网，可减轻对互联网的传
输压力；VR内容制作边缘化，如在VR直播场景，可实现VR视频
拼接、编转码、分发过程直接在MEC节点上进行，对本地用户就
近实现数据卸载，对OTT（over the top）用户或其他MEC节点
覆盖下的用户可通过CDN（content delivery network，内容分
发网络）进行快速分发；MEC的分布式组网方式，可实现移动场
景下VR的连续体验，如在高速移动载体（如汽车和高铁）上观
看VR直播或参加视频会议。
2、基于MEC的VR关键技术
MEC的高带宽、低时延和移动接入特性，将是实现VR高体验
的最佳实现方式。本节以VR视频直播场景为例，阐述基于MEC的
VR极致体验关键技术。VR视频直播场景是基于MEC的VR应用的典
型场景。在MEC场景下，VR视频业务需要管、端、云三端联动，
实现VR内容制作、分发在管道内完成，云端实现内容管理。
（1）关键技术一：基于MEC的VR视频内容制作技术
VR全景视频的端到端技术链如图5所示，包括全景视频采
集、视频拼接、投影、编码、分发及解码。在MEC场景下，利用
5G较大的空口带宽，可将VR视频摄像机采集到的多路画面上传
到MEC节点，完成全景视频拼接、投影及发流环节。VR内容制作
上MEC可以简化内容生产环节，简化VR视频直播设备组成和成
本。
图5 VR全景视频端到端技术链
（2）关键技术二：管、端联动，实现VR内容的高画质、低
时延传输
VR内容制作完成后，需要实现到用户侧的快速分发，降低
用户视角切换时延、保证画质。
VR视频内容的分发牵涉到视频编转码和封装推流环节。全
帧VR视频分辨率较高，而用户视角（fieldofview，FoV）范围
网络电信 二零二零年一、二月