英特尔:VR离不开5G 通过融合通信和计算解决移动VR关键问题

11月29日，“英特尔中国研究院开放日”在北京举行。此次活动展出了一系列最具前瞻性的研究项目和成果，涉及人工智能、自助系统平台、智能基础设施，其中就有无线3D VR全景视频采集播放系统。此外，英特尔中国研究员还讲解了5G与VR的关系，以及通过融合通信和计算解决移动VR关键问题。

目前来看，2019年底5G将开始大规模商用部署，VR/AR等增强型移动宽带服务作为5G重要的应用场景也将迎来新一轮变革!

简单说，5G会带来更加高效、稳定的连接体验，这对于VR而言至关重要。在5G时代，数据量将进一步爆发。据英特尔中国研究员介绍，到5G正式部署的时候，我们将面对50EB数据的流量，每个月的移动数据流量在今天的基础上再增长5倍，再加上海量物联网，数据将会像“洪流”一样朝我们涌来，比如自动驾驶汽车每天产生的数据是4TB。

那么VR呢？作为一种全新的视频展现形式，VR头显相比传统屏幕视角扩大了4-5倍，甚至更高，因此对于分辨率的需要也是急剧增加，是一般内容的25倍到40倍，这样它的流量会变得非常“恐怖”。虽然现在已经出现支持8K分辨率的VR头显，但这还不够，真正让用户满意的VR体验，分辨率或许要达到“16K到24K”…那么就需要非常高效的通信技术，5G显然是重要一项!

相比3G、4G而言，5G将计算与网络融合，通过端到端的部署、计算和网络系统来满足数据处理和传输的要求。英特尔中国研究员介绍到：“随着通信技术发展，未来计算力将进一步下移到智能终端。5G将把整个物联网设备、智能终端与边缘计算、云计算能力统一起来，进而打造一个端到端的网络，同时也是一个端到端的计算平台，来应对5G的数据洪流。”

再说回VR，我们知道VR不仅会产生巨大的数据量，对传输带宽要求非常高，同时还要保证超低延时(20毫秒以下，避免用户产生眩晕感)。这是目前网络无法实现的，特别是在移动端。目前，所有移动网络包括接入网、核心网、骨干网…任何两个用户之间传输，即使实际距离很近，数据也要“绕一大圈”，中间需要经过非常多的设备，即使优化得很好，延时也可能达到50毫秒以上，这与VR需求相差甚远。为此英特尔中国研究员表示：“我们提出一种方法边缘计算，通过通信和计算结合的方法，采用边缘计算的能力能够使VR达到实时传输的要求，解决从显示到头显的要求，解决从带宽到时延的要求。”

英特尔介绍的传输方案首先在VR内容生成后，把360度全景视频通过压缩传到边缘服务器，并可以同时服务多个用户。然后，每个用户通过终端设备把自己视角信息(即观看方向)传送到边缘服务器，由边缘服务器把视角对应的内容发给用户。这种方式通过通信和计算结合的方式，采用边缘服务器能够显著降低从移动到显示的时延，本来是50到100毫秒，现在只是10到20毫秒。其次能够大大降低无线通信带宽的需求。

除了带宽、延时外，还需要高可靠性，这也是5G重要的优势。比如VR视频传输过程中出现丢帧、数据丢失，那么按照传统方式进行恢复就会产生卡顿感，会明显降低观看体验。为此英特尔详细介绍了“异步时间扭曲”功能在头显端发挥的优势，比如数据传输过程中，第一帧会正确接收，当第二帧传输失败的时候，头显端会用前一帧的内容根据目前头显的位置信息和视角信息进行旋转，重新生成第二帧的内容，这时候用户对整个传输失败的感觉不会太明显，甚至没有丢失的感觉。将这种增强异步时间扭曲的功能加入到移动VR头显端，特别是加入到手机端。通过增强头显端和手机端的功能，提高整个系统的可靠性和体验，并降低VR带宽的需求和整个设计的难度。

对于VR还有一点很重要就是内容，据研究人员介绍目前英特尔中国研究院目标聚焦两点：第一、3D VR视频能实时合成，产生高质量的内容。第二、怎么实时产生内容，满足用户对远程沉浸式体验需求。

现场也展示了一款视频拍摄设备，它拥有17个2K分辨率摄像头，以保证水平方向能够在任意方向差值生成一个3D的内容。此外，3D VR的合成算法非常复杂，英特尔开发高密度分布式的处理平台，采用是2.5U高机箱，可以插入12个至强CPU卡，同时插入12块FPGA卡，中间有600G左右的互联能力，对视频VR处理来说，对实时合成来说一个主要的功能就是怎么样实现精准的同步，从处理的角度实现精准的同步，这个平台也可以支持。如果技术成熟，未来我们通过VR头显就能完成“位置穿越”，而且是实时同步，不仅仅是CG制作出来的虚拟空间!