95%压缩率！IMR高端VR无线技术体验手记

本文相关引用及参考：roadtovr

IMR是一家专门为高端VR头显研发无线技术的公司，他们的秘密武器是专为VR打造的算法。

（映维网 2017年5月5日）IMR是一家专门为高端VR头显研发无线技术的公司，他们的秘密武器是专为VR打造的算法。与传统的视频压缩技术相比，IMR的技术能够以更快的速度压缩大量数据。我（Ben Lang）日前拜访了IMR在硅谷的办公室，并且亲身体验了他们的系统。

IMR的执行总监丹尼尔·菲茨杰拉德（Daniel Fitzgerald）正在准备无线系统。

目前存在一系列不同的无线解决方案。为管理90Hz、2160×1200分辨率VR头显所需的大量数据，部分企业使用了更新的超高带宽60GHz技术。其他公司则把目光放在现有的视频压缩编解码器上，通过压缩数据来使其适应当前的带宽。

IMR的战略更接近于后者，但他们并没有使用现有的压缩编解码器，而是开发了专有的算法。IMR表示，当前编解码器是为传统数字视频的压缩设计，而他们的算法是专为VR设计。为什么这会如此重要呢？IMR给出的一个例子是h.264这样的编解码器。他们表示这种编解码器使用的是帧到帧的压缩，但这种技术在90Hz帧率下会出现至少11ms的延迟。IMR声称，他们的专有压缩技术没有使用帧到帧的压缩，另外可以在1ms内进行编码和解码，并且实现95％的压缩。该公司表示，整个端到端的无线VR系统，包括HDMI等各种硬件接口所导致的延迟约为2-3ms。

95%的压缩率十分了不起，因为这为VR头显通过现有无线技术（如5GHz 802.11ac）传输数据打开了大门。

所以这涉及到技术问题。那么，当IMR的解决方案真正应用在VR头显上的表现又会如何呢？这正是我前往IMR位于硅谷的办公室的原因。

我在IMR的办公室中看到了一个概念验证系统，他们通过HTC Vive头显展示了他们的核心技术（不过IMR的系统可以支持Rift和其他头显）。我发现桌面上有一个小小的白色盒子，而这个设备连接的是Vive头显。你在侧面可以注意到一条黄色的缆线。这条线缆的作用实际上是连接解码和编码硬件，这样系统可以在不需要无线链路的情况下轻松调试压缩算法。

为了演示系统的无线性能，IMR移除了黄色缆线，然后把无线发射器插入一端，而接收器则插入另一端，以无线方式传输相同的数据。你在图片中看到的是有线版本的HTC Vive，但数据实际上是通过无线进行传输，只是看起来有点不一样而已。但这对一个原型来说十分合理，同时仍然能够演示系统的主要功能。（注：本文大部分图片都显示有黄色缆线，但这只是在比较有线和无线延迟的AB测试中才会使用）

该系统的最终目标是把白色盒子中的一半直接附在计算机，另一半则集成至头显本身，而这种解决方案目前正在研发中。

当系统能够无线运行时，我尝试了一系列熟悉的游戏，包括《The Blu》、《Space Pirate Simulator》和《Job Simulator》。对于最关心的时延问题，我实际上并没有感到这与系留版本的HTC Vive有任何区别。

至于视觉质量，IMR表示解压缩的图像跟“原本图像别无二致”。我同意图像质量非常高（尤其考虑到IMR声称的95%压缩率），但严格来说并不是“别无二致”。如果要我进行进行盲测，判断哪一张属于解压缩的图像，哪一张属于原有图像，我相信我可以识别出来。换句话说，如果你想得到无线VR体验，IMR系统所能实现的质量足以让你认为这是一个可行的解决方案。我认为普通用户在使用时大概不会注意到两者存在太大的区别。

IMR表示，他们的算法高度可调。根据无线技术所使用的带宽，他们可以调整压缩率，比如说75％。这时，图像质量的差别或许甚至能媲美肉眼所见。

我在今年的CES 2017大会上亲眼看过这一点。现在即便是在相同的压缩率下，图像保真度也已经有了大幅度的提升。这种提升是如此之大，原来我认为这需要在图像质量和IMR无线技术两者之间进行取舍，但现在我认为已经可以认真考虑是否应该剪掉Vive头显的缆线。

当然，跟所有的压缩技术一样，不同的区域都有着不同的最优压缩率。IMR的压缩技术仍存在一定的挑战。首要问题是渐变，以及黑暗/低对比度的场景。两者都可能导致一定数量的条纹和伪影。IMR声称他们有办法处理这些问题，而他们也会继续调整算法，通过智能地压缩场景的不同部分来避免伪影。但你可以想象，要确保算法能100%准确压缩大量不同的VR内容，其难度到底有多大。毕竟，每种内容都有属于自己的最优压缩率。

为了帮助算法能采用合适的压缩方法，IMR表示游戏或许可以将参数发送给算法，让系统根据具体游戏进行调整。这样开发者或许能够自行微调，或者是众包给用户。

IMR无线VR附件可能的概念渲染图

我所看到的白色小盒子仅仅只是概念证明。IMR的下一步是将白色盒子整合成参考设计，这样设备可以搭载在头部并实现真正的无线运行。IMR目前正在研发参考设计，并且很快就会进行公开演示。在一开始可能看起来十分笨重，但IMR表示这个系统在未来可以轻易小型化，并能直接集成至VR头显中。

IMR表示，他们的压缩技术可以通过现有的无线技术（如802.11ac）来支持当前的VR头显，如Rift和Vive。对于未来更高分辨率的头显，IMR希望更尖端的802.11ad技术可以扩散普及，因为这种技术的带宽可支持单眼4K分辨率。

据了解，IMR的算法已经可以用于眼动追踪。IMR表示，当眼动追踪数据输入至算法中时，系统可以进一步优化眼睛注视区域的压缩，同时节省其他区域的资源（作用类似于注视点渲染）。

IMR表示，他们目前正在寻找生产合作伙伴，帮助制造的适合Vive和Rift头显的无线附件，而这种产品可能会在2017年上市。这家公司同时会向合作伙伴分享他们的参考设计硬件，方便他们将IMR的无线技术集成至VR头显中。