盤點VR數據傳輸方案

近年來，虛擬現實（VR）和360 VR視頻一直備受關注。 360 VR視頻是一個身臨其境的球形視頻，用戶可以在播放過程中環顧四周。但是想要獲得如此體驗，在網速方面還需要付出不小的代價。VR視頻內容的不斷豐富再加上網路直播火爆催生出的VR直播，使得我們帶寬的硬傷愈加暴露出來，畢竟不是誰家都裝了百兆光纖。也正是VR數據網路傳輸速率跟不上，從而造成畫質以及畫面的流暢度無法滿足觀看要求，在此情形下，VR的傳輸方式自然也該獲得一些關注。

等量矩形投影

以前家家都習慣在牆上掛上一面世界地圖作為裝飾物

雖然大多數家裡掛的並非是如上矩形地圖，而是近似橢圓形的那種地圖

可這正是等量矩形投影的原理

等量矩形投影的優勢就在於比較直觀，易於利用現有的視頻編輯工具進行操作。可是，就像在展開地圖時會令七大洲四大洋的版型發生變化，在用於視頻傳輸時，圖像的像素同樣也會發生變化。比如，極點區域的像素會遠遠多於赤道部分。因此，這種方法容易導致高度失真，難以壓縮。

立方體貼圖

小學時我們就學過立方體的展開，這裡便先將球體投影至正方體上，再利用簡單的幾何學展開。這雖然在等量矩形的基礎上改進了一些，但依然無法解決像素密度的不均勻分布，而且也容易造成帶寬的浪費，難以用於8K等更高清晰度視頻的傳輸。

眾所周知，由於VR數據網路傳輸速率在拖後腿，畫質於畫面的流暢度嚴重影響了觀看體驗，而5G的商用依然要等待到2020年才能實現，如何優化VR視頻的傳輸已經成了VR內容普及的重要一步。

於是許多廠家為了VR內容的普及，也開始研究起新式演算法，讓「破網」也能看上VR。

VVOS技術

VVOS技術是由visbit公司研發的技術。一般來說，我們在觀看VR時，只能看到我們眼前的區域，而利用傳統傳輸技術，不管是我們看的到還是看不到的部分，都會通通下載下來，這對於實時在線觀看VR的我們實在是一種浪費，這種粗暴的下載方式頗有些，我都吃不下，你還硬往我嘴裡塞的感覺。

GIF

VVOS正是看到了這一點，秉承節約帶寬，杜絕浪費的態度，VVOS只將大家注視的畫面與高解析度傳輸，其他部分則以低畫質呈現（反正用戶也看不到）。當用戶轉動頭部，他們的專利技術就會迅速抓取對應內容，以高解析度進行無縫拼接，從而節約下大量帶寬。

Pixvana

Pixvana的視頻傳輸解決方案與VVOS有著異曲同工之妙。Pixvana將自己的視頻轉化為「瓦片」模式，你的注視點會決定哪些「瓦片」獲得最高渲染解析度，這樣就可以在獲得良好觀看體驗的情況下還不用渲染完整的球形。簡單來說就是像VVOS一樣：你看哪裡我就把哪裡變清晰！

當然，在實際使用的過程中，頭部的轉動自然不可避免，頭一搖一擺，需要的帶寬就急速升高，從下圖的曲線就可直觀的感受到。而且，在視野變化後，演算法會丟棄之前緩存的內容，當視野轉回時，仍需重新載入，這就又造成了帶寬的重複浪費。

威爾雲FE演算法

威爾雲FE演算法比起VVOS演算法，多出了「視角有關層」和「視角無關層」，即將已緩存的視角內容和部分處於我們視角邊緣區域的內容標記為「視角無關層」內容。對於已經緩存過的內容，不會因用戶視角的改變而丟棄，而是將「視角無關層」的內轉化為新視角下的內容。

因此在這種演算法之下，即使用戶視角改變，用戶也已經預載入好了部分新視角下的內容，剩下的只是需要再載入些許新內容（不過由於存儲空間等因素的緣故，程序還是會適時在緩存還是拋棄間取捨），從而以更低的帶寬消耗實現更快的視角切換。下圖中也可以看出在頭部靜止與轉動下所需的帶寬沒有之前那張圖浮動的誇張。

網速與數據壓縮傳輸技術的不斷提高，也將推動著VR設備走進尋常百姓家，促進更多優質VR內容的誕生，為VR技術的普及推一把勁。

這裡還有一篇關於自適應演算法的論文https://arxiv.org/pdf/1609.08729.pdf

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