5G赋能,云VR直播迎来新一轮发展契机

作者:信通院 靳欣欣 华为 戴英豪 责任编辑:吕萌 2020.05.21 06:50 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)近几年,VR、高清视频成为国家推动产业转型和促进信息消费的重要组成部分,VR产业市场潜力巨大。在高传输速率、优稳定性、海量连接的5G技术加持下,关于VR各种创意构想的实现,将变得更加容易。随着5G技术的商用和成熟、产业生态的逐步完善以及自然交互等技术的逐步成熟,5G云VR直播或将成为VR行业的重要突破口,从而成为焕发新业态、催生新动能的重要力量。

VR市场潜力巨大,直播是重要突破口

VR领域投入正在加大,在2019年世界VR产业大会上就达成了8个合作框架协议、96个投资合作项目,总投资金额达652亿元。IDC预测到2023年,全球VR/AR支出将达1600亿美元,VR/AR游戏、VR视频、培训、工业维护、零售展示将成为最为重要的投资领域;预计中国在VR/AR领域支出为652亿美元,VR/AR游戏、VR视频支出将占全球的50%。游戏、视频、培训/教育、远程维护等都需要在线上进行实时数据的传输,而VR直播最有可能成为VR线上内容的突破口(见图1)。

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图1  直播最有可能成为VR的突破口

目前,在春晚、国庆庆典等重大活动中都开展了VR直播,在演唱会、体育赛事、音乐典礼等文娱活动中也有相关案例落地。从已落地的案例来看,VR直播带动上游通信相关领域,包括云计算、通信服务、通信设备、VR终端、4K/8K终端等领域在内的产品采购;同时也扩宽了用户增长的渠道、丰富了用户体验。但与此同时,VR直播存在清晰度低、延时高、绝大多数用户没有VR终端等诸多问题,导致用户反馈的体验较差。

用户体验仍然是制约云VR直播的关键因素

本地VR硬件面临性能和成本的矛盾

本地VR的内容存储与图像渲染均在用户侧进行。从头显设备形态来看,本地VR进行内容存储及图像渲染的设备有PC、手机及VR一体机:高性能的PC能带来良好的VR体验,但成本高;手机与VR一体机成本较低,但性能差,支持的业务类型有限,无法提供良好的VR体验。可见,成本与性能是两个相互矛盾且影响本地VR发展的因素。

一是面向强交互业务,设备性能待提高。按照用户交互体验分类,VR业务可分为强交互VR业务与弱交互VR业务。弱交互VR业务中虚拟环境已提前设置,用户体验内容已提前完成,头显只需呈现即可,无需计算与实时渲染。而强交互VR业务中VR用户通过交互设备与虚拟环境中的物体进行实时互动,从而感受到虚拟环境的变化。计算机需要根据用户的姿态信息进行逻辑计算与实时渲染,相较于弱交互VR,强交互VR对设备的性能要求较高。

二是面向普通用户,VR设备成本过高。如图2所示普通用户对于价格更为敏感。当一般用户进入VR市场时,VR设备对于他们来说更像是一个智能移动配件,适用于一般娱乐用途。目前,市场上面向大众市场的VR头戴设备价格基本在2500元以上,甚至在7000元以上,对于一般用户来说价格仍然过高,且设备的轻便性不足。根据国金证券研究所研究,移动VR的市场分层情况与TWS耳机类似,大致低、中、高端市场份额分别为17%、23%、60%(如表1所示),预期移动VR价格下降至2000元以下时,能够引发一般用户需求的爆发。

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图2   相较于硬核用户普通用户对价格更为敏感

表1  2019年TWS耳机低、中、高端市场份额17%、23%、60%

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云VR降低了设备性能要求和成本,但用户体验有待提高

云VR将内容存储及图像渲染迁移至云端,VR头显设备只需具备解码、呈现及网络接入的能力。因此,云VR大大降低了对头显设备的性能要求,有效降低头显设备成本,也将促进头显设备向轻量化发展,助力VR加速普及。但云VR交互感与流畅性受网络影响,实现难度增大,挑战度高(如图3所示)。

一是网络和CPU性能无法保证流畅性。流畅性主要受帧率与刷新率影响,高帧率与高刷新率可以使画面更加流畅,VR需要高性能的GPU、比较高的帧率,同时还要不断提高显示器的刷新率。另外,当前的云VR网络传输会带来画面卡顿的风险,要有高可靠、低时延的网络做保障。

二是时延无法满足交互感要求。对于强交互业务来说,MTP一般要控制在20ms以内,否则用户将产生眩晕感。云VR引入了编解码及传输时延,导致整体时延增加,时延方面无法满足要求。

三是清晰度也在制约VR直播体验。以PPD为指标,PPD越大,清晰度越高,人眼视网膜分辨率的极限是60PPD,在60PPD以下,PPD越大,清晰度越高。而当用户使用4K VR头显观看4K分辨率的VR全景视频时,PPD只有11,远低于视网膜的极限。低分辨率的视频内容或显示屏将导致视频的清晰度较低,容易使用户产生疲劳感,难以沉浸其中。

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图3   清晰度、流畅性、交互感制约用户体验

内容创作与转换面临“质”“量”双重问题

VR内容一直是VR产业发展的一大短板,尤其对于经历了移动互联网时代庞大影音文娱内容资源用户而言,VR内容在总量和种类上更难以满足用户需求。面向这一问题,HTC、浪潮等终端和设备厂商以及爱奇艺、腾讯等文娱巨头以及运营商正在积极开展合作,通过能力互补,构建产业生态,实现优质内容的挖掘、转换与推广。

5G加持优化用户体验,为VR直播带来新契机

5G技术的应用将推动VR产业发展,为VR产业开拓全新的想象空间。在高传输速率、优稳定性、海量连接的5G技术的加持下,关于VR各种创意构想的实现,将变得更加容易和快捷。

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图4   5G云VR解决方案示意图

如图4所示,5G网络的高性能可以保证云VR的良好体验。如图5所示,VR直播是对5G需求最为迫切的VR应用领域。一是5G网络切片可根据不同业务场景对网络的需求提供特定的网络能力且相互隔离,以保证网络质量。5G网络可为云VR定制大带宽与低时延的网络,以保证云VR用户的良好体验。二是5G MEC可根据云VR用户接入的位置进行边缘节点寻址,实现终端到边缘节点的路径最优,从而降低传输时延,以保证云VR用户的良好体验。三是5G基于流的QoS机制能为云VR用户提供更好的业务体验。

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图5   VR直播是对5G需求最为迫切的VR应用领域

5G助力云VR发展,加速VR推广普及。VR能为用户带来良好的体验,但是PC要配置高性能的GPU、CPU及8GB以上的RAM,从而导致用户使用成本高。基于手机的轻量级VR与一体机VR虽然成本低,但性能也低,无法满足用户良好的体验需求。云VR将逻辑计算与实时渲染放在云端,并通过5G网络与终端之间实现画面传输,为用户带来良好体验的同时,也降低了对终端的性能要求。从GPU与CPU的价格估算,相较于PC VR,云VR终端成本至少降低2000元,有效降低了用户使用门槛,有利于VR的加速普及。

5G网络加快建设促进云VR直播的发展。在国家政策的大力推动下,工信部已在2019年6月发放了5G牌照,也意味着我国提前进入5G商用阶段。在三大运营商的共同努力下,2019年底已经建设了13万余个5G基站,实现了50余个城市的覆盖,2020年进一步扩大覆盖范围,预计能实现330余城市的覆盖。5G网络建设速度之快为云VR的发展提供了保障。

5G云VR生态逐步搭建,内容创新和转化或迎来机遇

运营商积极与行业伙伴开展VR应用合作,VR产业生态逐步搭建。中国联通面向智能制造、新媒体、医疗等领域与富士康、江西广电、南昌大学附属医院开展合作,打造5G智慧工厂、5G+VR春晚、5G+VR医疗。中国移动依托5G先发优势,推动VR内容超清化、数据云端化、终端无线化和轻量化,依托咪咕自身的IP,重点面向体育和文娱领域开展5G+VR应用,构建5G+VR开放生态。同时,中国移动也正在依托Cloud XR平台,重点面向教育行业构建能力和生态。中国电信则依托华为打造云VR平台,发展核心能力,加强对外开放和联合创新,共同构建大视频生态;在内容合作上引入“分成+直接购买”,在平台合作上提供MEC能力以及云游戏和云VR/AR的联合开发,在终端合作上从标准、终端采购、终端定制三方面开展,在渠道合作方面采用线上下结合、2B 2C结合的形式。

另外,腾讯、爱奇艺等内容厂商与运营商以及HTC、Pico等设备厂商等积极开展合作,将5G、VR/AR等技术应用在云游戏、云教育等领域,5G云VR生态正在逐步建立。

5G云VR或能激发VR直播行业突破和市场扩张

综上所述,5G云VR可以解决VR/AR传输通路上的限制,也可以促进VR/AR云数据集中。但是5G云VR并不能解决VR直播的所有问题,目前还存在设备性能待提高、自然交互技术待突破等技术问题,设备便携性不够、性能待提升等设备问题以及用户习惯待培养、产业生态未完善等行业和市场问题。另外,从VR行业近几年的发展来看,资本投入和行业发展可能存在一定程度的不一致。从资本的角度来说,目前主要投资在5G相关领域,5G可拉动云计算以及终端等领域的投资,而VR缺少杀手级应用,游戏是其中的关键点,因此VR/AR领域投资可能会稍有滞后。从行业的角度来说,可从场景化能力出发,构建解决方案,刺激需求产生,以需求带动产业链发展。

5G的加速投资和网络加速覆盖一定程度可以增强市场信心,而设备性能、自然交互技术等关键问题,也极有机会在新一轮的产业创新和资本推动下得以加速克服。随着5G技术的深入普及,云计算、自然交互等技术的不断升级,5G云VR直播将成为VR行业的重要突破口,5G云VR将赋能制造、教育、零售、展示、医疗等多个垂直行业,VR产业或迎来新一轮发展契机,创新业态、激发动能也成为5G云VR发展的新阶段使命。


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