华为：Cloud VR黑边与网络时延关系研究白皮书（20页）.pdf

1、 Cloud VR 黑边与网络时延关系研究白皮书 1. 黑边介绍 1.1 什么是黑边？ 1.2 黑边是如何产生的？ 1.2.1 Cloud VR云渲染核心技术：端云异步渲染技术 1.2.2 端云异步渲染引入黑边现象，影响用户体验 1.3 黑边主要受时延和转头角速度影响 03 04 04 06 07 前言 目录01 Cloud VR 黑边与网络时延关系研究白皮书 2. 黑边与用户体验的关系研究 2.1 如何量化黑边对用户体验的影响？ 2.1.1 针对真实业务内容特点，构造黑边可量化的体验样本 2.1.2 测试人员对黑边样本进行主观体验评价 2.1.3 关联量化黑边与用户主观体验 2.2 黑边与用

2、户体验的映射关系 目录02 09 10 10 11 11 3. 黑边与网络时延的关系研究 3.1 测试环境 3.1.1 测试组网 3.1.2 云渲染系统参数设置 3.1.3 Wi-Fi环境 3.2 测试与分析方法 3.3 测试结果：保障好的体验要求网络时延在20ms以内 12 12 13 13 14 15 前 言 黑边是 Cloud VR 强交互业务体验中常见的现象， 是影响用户体验的关键要素。 基于产业现状， 本白皮书希望与产业共同探讨保障 Cloud VR 良好体验对黑边及网络时延的要求。 白皮书阐述了黑边现象及其产生原理，黑边大小主要受时延和转头角速度影响，因此此次研究基于 真实业务的内

3、容特点， 选择具有典型转头体验需求的强交互业务类型， 量化黑边对用户体验的影响， 研究黑边大小与网络时延的关系， 进而给出保障 Cloud VR 好的体验的网络时延建议。 黑边介绍03 用户在体验 Cloud VR 强交互业务 （如游戏） 时， 经常有左右转头观看画面的需求， 在转头过程中， 视场角范围的边缘处 常常出现黑色区域或类似 “拖影” 的区域， 即为 “黑边” 现象， 如下图所示。 图 1-1 黑边示意图 无黑边无黑边 黑边（ “拖影”形式）黑边 图片来源：VR 游戏滑雪 2 1.1什么是黑边？ Cloud VR 黑边与网络时延关系研究白皮书 黑边介绍04 1.2.1 Cloud V

4、R 云渲染核心技术：端云异步渲染技术 （1） Cloud VR 方案的关键约束是 MTP20ms 与本地 VR 一致， 晕动症是 Cloud VR 需要面临的首要难题。 晕动症是由于用户视觉与前庭系统感知的运动状态不一致 引发的症状。 当前业界主流观点认为， VR 终端的 MTP （Motion to Photon， 动作至显示） 时延不超过 20ms， 即人的头部 发生运动到双眼所见的图像发生变化的时间差在 20ms 以内时，可以较好地避免晕动症的产生。 因此，实现 MTP20ms 成为了 Cloud VR 方案的关键约束。 （2） 端云异步渲染方案：使 VR 上云后 MTP20ms 成为可

5、能 Cloud VR 处理主要包含动作捕捉与上报、云渲染及流化、终端屏幕刷新与显示等几个过程。 其中云渲染及流化是指 Cloud VR 终端动作信息从终端经过网络传到云端， 云端完成逻辑计算、 实时渲染及编码压缩后， 将视频流通过网络传输至终 端进行解码的过程。 Cloud VR 强交互业务通过端云异步渲染技术来缓解晕动症难题， 但却引入了在转头时易产生的黑边现象， 影响了画面 质量和用户的转头体验。 图 1-2 Cloud VR 流程示意图 动作捕捉与上报 信令传输视频传输 终端解码 云渲染与流化 逻辑计算 基础渲染 编码压缩 头动渲染 屏幕刷新 屏幕显示 1.2黑边是如何产生的？ Clou

6、d VR 黑边与网络时延关系研究白皮书 黑边介绍05 本地 VR 在终端进行动作捕捉、 逻辑计算、 画面渲染及屏幕刷新显示等一连串处理， 要满足 MTP 时延要求已经是不小的 挑战。 Cloud VR 如果按照云渲染及流化和终端刷新显示串行处理的思路， 由于云渲染及流化过程引入了网络传输、 编解码等 环节， 将难以实现 MTP20ms。 端云异步渲染技术的核心思想是将云渲染及流化、终端刷新显示过程从串行处理分离成并行处理：云端进行基础渲染， 根据终端实时上送的姿态与位置信息进行逻辑计算、 渲染基础画面；同时， 终端进行头动渲染， 根据实时的姿态和位置信息， 对本地已有的基础渲染画面进行旋转、