IMR是多家公司之一,正在研发技术,以实现高端VR头戴式设备摆脱与主机PC的连接。该公司的核心竞争力是他们的专利压缩算法,他们表示该算法是为VR定制的,可以实现比传统视频压缩技术更快速的大幅度压缩。最近,我在他们位于硅谷的办公室参观,亲自体验了该公司的系统。
IMR的无线VR解决方案
IMR首席执行官Daniel Fitzgerald博士正在准备无线系统 | Road to VR 摄影
今天有几家公司正在研究无线高端VR头戴式设备的解决方案,其中有多种不同的方法。一些公司使用新的超高带宽60GHz技术,以传输今天VR头戴式设备所需的大量数据,这些设备的运行频率为90Hz,分辨率为2160×1200。其他公司使用现有的视频压缩编解码器,将数据压缩到已有的无线技术的带宽范围内。
IMR的策略主要是后者,但不同于使用现有的压缩编解码器,他们开发了一种专利压缩算法,他们表示该算法是为VR优化的,而现成的编解码器则是为传统数字视频压缩而设计的。为什么这一点很重要呢?IMR喜欢举的一个例子是h.264编解码器,IMR表示该编解码器使用帧间压缩(比较相邻帧),这会导致至少11毫秒的延迟,考虑到90Hz的帧率。IMR声称他们的专有压缩技术不使用帧间压缩(或亚像素采样),可以在1毫秒内完成编码和解码,实现95%的压缩。整个端到端的无线VR系统,包括HDMI等各种硬件接口引入的延迟,大约为2-3毫秒。
实现95%的压缩是一件大事,因为正如IMR所说,这将为通过已有的无线技术(如5GHz 802.11ac等)发送当前VR头戴式设备所需的数据,打开了大门,这些技术的带宽可以满足相似的需求。
这些是技术细节,但IMR的解决方案在VR头戴式设备面前的表现如何呢?这就是我最近在他们位于硅谷的办公室一次访问中试图找出的问题。
体验IMR的无线VR概念验证模块
Road to VR 摄影
在IMR的办公室,我看到了一个概念验证系统,演示了该公司的核心技术与HTC Vive(该系统也可以与Rift和其他头戴式设备配合使用)。在办公室里,我发现一个放在桌子上的小白色3D打印盒子,连接着Vive。你会注意到盒子的一侧有一根有点滑稽的黄色电缆,将盒子与自己连接起来。这根电缆实际上将编码和解码硬件连接在一起,允许轻松调试压缩算法,而无需无线链路。
为了展示系统的无线性能,IMR拔掉了黄色电缆,而是连接了一个无线发射器和一个接收器,通过无线方式传输原本会通过短暂的黄色电缆传输的相同数据。因此,在照片中看到的是似乎是有线连接的HTC Vive,但实际上数据是通过无线传输的,只是看起来有点不同,但对于原型机来说是合理的(而且仍能展示系统的基本功能)。[本文中的大部分照片仍然显示黄色电缆连接着,但这是为了进行有线和无线之间的延迟对比进行的A/B测试。]
当然,该系统的最终目标是将白色盒子中的一半直接连接到计算机上,另一半连接到头戴式设备本身(而不是放在同一个外壳中),这一目标正在开发中。
Road to VR 摄影
在系统无线运行时,我进行了一系列测试,熟悉的游戏包括theBlu,Space Pirate Simulator和Job Simulator,就延迟而言,我无法察觉到与有线HTC Vive相比的任何区别。 有线或无线,我不能肯定我能猜出哪个是哪个。
在视觉质量方面,IMR表示解压缩后的图像与原始图像“无法分辨”。 我同意图像质量非常好(尤其对于声称的95%压缩),但从严格意义上说,并非无法分辨。 如果我必须通过头戴式设备进行对比测试,不看原始图像而只看解压缩后的图像,我有信心能够比机会更好地猜出它们之间的区别; 也就是说,IMR取得的质量足够好,使得这成为一种值得考虑的可行解决方案,如果您想要无线VR体验的话。 我认为没有特别寻找压缩的一般用户在实际使用中可能不会意识到差异。
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调试挑战
IMR表示,他们的算法具有很高的可调性。 根据所采用的无线技术的带宽不同,他们可以将压缩减小至75%,在这一点上,图像质量的差异可能确实变得无法分辨,即使对于有经验的眼睛也是如此。
我在今年早些时候参观CES 2017时就看到了这种算法调试。在那时与现在之间,即使在相同的压缩率下,图像的保真度明显提高了。这种差异如此显著,以至于我从开始认为图像质量和IMR的无线技术之间的权衡不值得(在CES上),到现在感觉好到足以考虑是否将Vive解脱出来。
当然,与任何压缩技术一样,有些内容比其他内容压缩得更好。 IMR的压缩仍面临一些挑战。 其中最大的挑战是渐变和暗/低对比度场景。 这两者都可能导致一些条纹和伪像,否则不会被看到。 IMR表示他们有办法处理这些元素,并继续调整算法,以智能地压缩场景的不同部分以避免伪像。 但可以想象,在许多不同的VR内容上100%正确运行算法的挑战是多么困难,每个内容都有自己的最佳压缩方案。
为了让算法确保内容的正确压缩方法,IMR表示游戏可以向算法发送参数进行每个游戏的调整,这可能允许开发人员进行微调,或由用户进行众包。
今天和未来的头戴式设备
IMR的无线VR附加组件的概念渲染 | 照片来源IMR
我看到的小白盒实际上只是一个概念验证。 IMR的下一步是将该盒子转变为可以实际安装在头部上的参考设计,以实现真正的无线游戏。 公司正在创建参考设计,并将很快公开展示。 初始时它看起来可能很笨重,但IMR表示该系统可以轻松被微型化并直接集成到未来的VR头戴设备中。
IMR表示,他们的压缩技术可以支持当前的Rift和Vive等现代VR头戴设备,使用现有的802.11ac无线技术。 对于推动更高分辨率的未来头戴设备,该公司希望更先进的802.11ad无线技术能够获得广泛应用,该技术具有每只眼睛最高4k的带宽。
根据公司的说法,该算法还可以随时准备好支持眼动追踪,这是预计在不久的将来出现在VR头戴设备上的一项功能。 使用眼动追踪数据导入算法,IMR表示它可以进一步优化其对眼睛注视区域的压缩,同时在其他区域节省数据(类似于凹陷渲染)。
– – — – –通过展示他们的核心技术,IMR表示他们正在寻找一个合作伙伴,该合作伙伴将制造一个附加设备,使Vive和Rift能够适应无线VR,并且该设备可能在2017年上市。该公司还与可能希望将该技术直接整合到VR头显中的合作伙伴分享他们的参考设计硬件。
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