研究员为VR串流探索更优的ABR自适应比特率算法
更智能的比特率调整
（映维网Nweon 2025年01月14日）由于信道争用和用户移动性引起的带宽波动，交互式虚拟现实的Wi-Fi网络串流面临着重大挑战。自适应比特率（ABR）算法根据可用的网络容量动态调整视频编码比特率，可最大限度地提高图像质量，同时缓解拥塞并保持用户的体验质量。
在一项研究中，庞培法布拉大学团队使用开源VR流解决方案Air Light VR （ALVR）对ABR算法进行了实验，并实现了更智能的比特率调整。为了演示相关性能指标的效用，团队开发并测试了NeSt-VR算法。结果验证了新实现的网络性能指标的准确性，并展示了NeSt-VR的视频比特率适应能力。
基于云/边缘的扩展现实串流正变得越来越流行，为医疗保健、工业、教育和游戏等多个领域提供了新的机会。但由于其严格的吞吐量、延迟和可靠性要求，XR串流对当前和未来的通信网络构成了重大挑战。
对于VR串流，Wi-Fi联盟建议视频比特率在100到200 Mbps之间，RTT值低于7 ms。考虑到室内XR用例的优势及其提供低延迟、高可靠性和高能效连接的能力，Wi-Fi预计将成为XR串流的主要技术。
事实上，Wi-Fi是Steam Link2、Quest Air Link、Virtual Desktop和Air Light VR等应用程序的最后一跳。所述交互式VR串流应用程序将计算密集型任务从头显转移到云或边缘计算服务器，从而缓解了有限的续航和处理能力，同时促进了高质量的图形和更轻更舒适的设备使用。
部署交互式VR串流解决方案的一个重大挑战是网络可用带宽的可变性。在网络拥塞期间，网络可能难以维持视频流量。这可能导致帧丢失和延迟，导致卡顿和视觉伪影，从而显著降低用户的体验质量。
所以，我们需要自适应比特率（ABR）算法。它们可以根据网络状态动态调整视频编码比特率，优化比特率选择，提高图像质量。
传统的基于ABR缓冲的算法对于预缓冲视频几乎是最佳的方案，但不太适用于XR。基于网络容量估计的ABR解决方案是VR串流的可行选择。
在研究中，庞培法布拉大学探索了使用开源VR流解决方案ALVR为VR串流量身定制的ABR算法。团队通过一套广泛的性能指标来增强ALVR。
其中，相关指标提供了网络状态的详细特征，从而促进了更智能的比特率调整。为了证明指标的实用性，团队开发了网络感知的ABR算法NeSt-VR，并在网络容量波动和用户移动性的情况下对其进行了测试。
结果验证了新实现的网络性能指标的准确性，并展示了NeSt-VR的视频比特率适应能力。
相关论文：Experimenting with Adaptive Bitrate Algorithms for Virtual Reality Streaming over Wi-Fi
总的来说，研究人员提出并验证了一组集成到ALVR中的指标。相关指标提供了对网络状态和性能的基本见解，可在决策过程中帮助比特率适应算法。事实上，团队已经设计并实现了NeSt-VR，这种ABR算法使用所提出的指标并根据网络性能动态调整比特率。
特别是，NeSt-VR在网络拥塞期间降低了比特率。在未来的研究中，团队希望是在提出的ALVR框架内设计和测试更复杂的比特率自适应算法，以适应单用户和多用户VR场景。
