真正的无线VR到底应该如何实现？

俗话说鱼与熊掌不可兼得！VR 领域的“便携性”与“高质量”同样如此——手机 cardboard 便携性不错，但画质体验明显不足，而 PC 端 VR 虽然在画质及流畅度上占有优势，但却被与电脑连接的数据线给束缚住了。因此，给 PC 端 VR 剪“辫子”，成了人们最大的愿望。

VR 视频，信息量太大

以 2048*1080 分辨率的画面举例，在 VR 环境中至少需要 6 个面才能组成全景画面。为保证没有延迟感，至少需要 60fps，同时由于色彩的成像是 3 原色，在不进行数据压缩的情况下，将以上数据相乘即可得到每秒需要传输的 bytes 数，换算之后约为 17.8Gbps，即使只算一个面也有近 3Gbps。而目前最快的 802.11ac 无线标准的通讯带宽为 1.3Gbps，虽然是之前 802.11n 标准（最高 600Mbps）的几倍，但仍然不够用。 因此，我们只有两个选择，接着寻找其他替代传输方式或者对数据进行压缩再传输。 然而，数据压缩太多，传输虽容易了，但解压缩的时间也比较漫长（当然，也不能排除个别非常牛逼的算法能很好地解决这个问题），延迟感加重。

其实，目前市面上已经有部分厂家利用 VR 背包实现了所谓的无线 VR，但这背着沉重而发热的背包玩 VR 游戏显然不是 VR 发展的理想状态。真正理想中的无线 VR 应该依托于电池以及低功耗高性能 GPU 等技术的发展，是一种类似于 Oculus Rift 而非 Gear VR 的自带运算单元的一体机。而现在较为现实的方法是利用高性能计算机对 VR 视频进行渲染，并实时无线传输到 VR 头盔中。看起来好像很简单，但实际上却困难重重：

因此，寻找更快的数据传输方案成了几乎唯一的选择。

一般而言，无线电频率越高，信息传输速度便越快。因此，要想支持 VR 的高数据量，我们可以向更高频率的无线电方向进发。鉴于此前像 Oculus Rift 等顶级 VR 头盔都是采用 HDMI 接口，而 HDMI 有线传输理论最高传输速度为 5Gbps。因此，5Gbps 应该是无线 VR 的基础带宽要求。可预见的未来，或许仅仅只有以下六种无线方案有实现无线 VR 的可能：

1、升级版 802.11ac：虽然 802.11ac 无线标准最快只有 1.3Gbps，但实际上它也可以通过 8×8 MIMO、256 QAM 调制和绑定 4 个 40MHz 信道来实现 7Gbps 的带宽，只不过该方法功耗比较大 。

据了解，深圳天网虚拟现实旗下的 ONAIRVR 无线 VR 传输技术便是采用了 802.11ac 方案。不过，目前并不明确其是否使用了类似上述升级版技术。另据了解，ONAIRVR 还采用了高效的数据压缩方法，可将 VR 图像进行四百分之一到千分之一的压缩，通过无线进行实时传输后，在手机上解压呈现，而且难为可贵的是其延时仅 10 毫秒左右。动点科技曾体验过该技术，其可以通过一个路由器同时为三个 Gear VR 传输不同的画面，并没有感受到太大的延迟感，虽然只是一个静止而非有人物运动的游戏场景。

2、802.11ax：它和 802.11ac 一样工作在 5GHz 频段，不同之处在于 802.11ax 使用了 MU-MIMO 技术，将信号在时域、频域、空域等多个维度上分成四个不同的“信号通道”，每一个“信号通道”能单独与一台设备进行通信，通信效率成倍提高。另外，它还采用了一种名叫 OFDMA 的全新信号调制编码算法，能把一个信号通道分成数十甚至数百个更小的正交子信道，然后将这些子信道紧密叠加在一起，再分配给不同用户，同样时间内传输数据的效率就大大提高了，最快可达 14Gbps。

不久前，无线方案解决商 Quantenna 也正式发布了业界首款支持下一代 Wi-Fi 标准 802.11ax 的全新网络芯片 QSR10G-AX，最高速度可达到了 10Gbps。如此看来，该技术的商业应用或许不远了。

3、802.11ad（WiGig）：与工作在 2.4GHz 和 5GHz 频率下的 802.11n，以及工作在 5GHz 频率下的 802.11ac 不同，802.11ad 规范则是工作在 60GHz 高频率，单信道传输速率理论上可高达 7Gbps。 另外，802.11ad 的网络延迟非常低，可以实现仅为 10ms 的延迟，堪比有线网络。目前该方案的技术落地相对扎实，SiBEAM 已经推出了 USB 适配器等解决方案，TP-Link 也推出了相应的无线路由器，不过它要普及可能还得花上些时间。

4、SiBEAM Snap：2015 年初，SiBEAM 推出了 SiBEAM Snap 无线连接器技术。SiBEAM 称，通过领先全球使用标准 CMOS 技术制造 60GHz 芯片配合 Snap 技术，传输速度可达 12Gb/s。

5、WirelessHD：2013 年 9 月，LG、松下、NEC、三星电子、索尼以及东芝公司成立了 WirelessHD 小组，该方案工作在 60GHz 频率下，制定之初，即可提供 4Gbps 的带宽，足以满足 1080P 无损视频的需求，且延迟仅在 5 到 15 毫秒之间；同时潜力充足，预计最终能够提供 25Gbps 的高带宽。

目前在 60GHz 频段试图实现无线 VR 的企业很多，不过由于大部分公司都未公布自己具体利用了哪些技术。例如：

• 第一家使用 60Ghz 进行无线虚拟现实头盔设计的公司是 Serious Simulations，配合一款名叫“reformatter”的设备，能让整个数据传输过程所需的时间不超过 20 微秒。不过，其分辨率仅为 1920*1080@60fps。
• 国内 ZVR 也有同样 60Ghz 方案，在 30 米有效活动区间内，仅有 1 毫秒的显示输出延时，其分辨率也为 1920*1080@60fps。
• MIT 实验室 MoVR 采用某未公开频段毫米波（通常认为毫米波频率范围为 26.5～300GHz）通信，经过测试，目前 MoVR 数据的最大传输速率可以达到数 Gbps。
• 而最近正在帮 HTC Vive 剪辫子的 TPCAST（题图）也被猜测使用了该频段技术，但 TPCAST 工作人员目前只承认其部分利用了现有 Wi-Fi 技术。有消息称目前 TPCAST 达到的是 3.5Gbps，可在 2ms 延时下，完成 2k 画质、90fps 的传输。

然而，悲剧的是，由于 60GHz 穿透性差，室内需要直射路径和反射路径通信，室外有严重的大气衰减和路径损耗，室内人类活动引起的遮挡也会带来信道衰减的剧烈波动。其中 WirelessHD 最高发射功率被限制在 10W 以下，因此 WirelessHD 最远传输现阶段仅能达到 10 米。WiGig 传输距离一般只有 3-5 米左右，改进采用的波束成形技术也仅能使其传输距离达到 10 米以上。

6、Li-Fi 技术：Li-Fi 是一种利用可见光波谱进行数据传输的全新无线传输技术，由于工作频率更大，数据传输速度也更大。基于 LED 的 Li-Fi 可达到 10 Gbps 的数据传输速率，而激光传输数据的速率可以很容易超出 100 Gbps。但 Li-Fi 技术的商用落地，估计也要等个几年。

总的来说，无线电频率越高，其数据传输速度便越快，只是可惜无线电频段作为紧缺的资源，不同频段的用途基本都已经被国家法律给规定了，不能随便乱用。否则，只要采用更好频率的通信手段就能很好地解决无线 VR 的问题了，数据量再大也不是问题。

数据解压缩技术，严格保密的商业机密

近来关于无线 VR 的报道，基本上都是依靠更高频率的无线电来实现的。对其中可能涉及的高压缩率、即时的解压缩技术却是几无提及。一方面说明提高无线电频率是主流，另一方面也说明了解压缩算法的难度。

ONAIRVR 将 VR 图像进行四百分之一到千分之一的压缩，通过无线进行实时传输后，在手机上解压呈现，延时仅 10 毫秒左右。ONAIRVR 从未提及该技术的具体信息，只说这是他们的核心机密。

杭州幻行科技也有能力做到无线 VR，其号称采用 ZigBee 进行无线传输（看似几乎不可能实现），技术核心也在视频解压缩上，幻行科技曾告诉动点科技其关键点就在于取舍。但再往深里，幻行也不愿意再谈了。

其实，不管无线 VR 未来采用哪个频段技术，数据压缩都是极具价值的。如此说来，是否就成了得解压缩技术者得天下呢？

题图来自北京传送科技官网