VR视频不清晰原因

视频不清晰几乎是VR用户反馈最多的问题，可是全景视频制作团队明明提供的都是4K超高清视频，为什么还要接受那么多的吐槽，内容小伙伴感觉很糟心。如果可以的话，内容团队为什么不提供更好分辨率，更高清晰度的视频呢，原因也是多方面的。 此4K非彼4K 其实全景视频的4K跟普通的4K不是一个概念，4K代表视频图像的分辨率是3840×2160。4K电视播放4K视频的时候就是把3840×2160个像素点在屏幕上面显示出来，而VR设备在播放4K全景视频的时候只是把视野范围内的部分在屏幕上面显示出来，参考下图脑补一下。而且全景视频的宽高比例一般是2:1 ，所以4K全景视频球面的分辨率是4096x2048或3840x1920，假设VR头盔的视场角左右上下都是90 度（这也是当前大部分VR头盔的视场角），那么4K的全景视频显示在屏幕上面的原始图像分辨率大约960*540，这个分辨率如果在手机上面正常观看基本是介于标清与高清之间的清晰度。 VR视频的纱窗效应 说到这就不得不介绍一下VR头盔的关键结构：透镜+显示屏幕，不管是VR一体机，插头盔式的VR头盔或者PC平台的VR头盔，用户佩戴使用过程中都离不开透镜+显示屏幕的结构。 透镜其实就是放大镜，为何要放大？因为人有明视距离，太近的东西看不清楚。一般大于25cm的距离才能看清楚。想必你把手机直接放在你眼前5cm，你是看不清屏幕的东西吧。有人就要问了，那可以把手机放到25cm外呀？其实，那更不行了，25cm，意味着这个镜架的长度至少25cm了，这么大，戴到头上如何受得了！既然是放大镜，那根据放大镜原理，屏幕必须放在焦距以内，才能放大。放大以后，人眼看到的虚像位置，符合下面的公式： 根据公式，假设焦距f=7cm, 物距(屏幕到透镜中心距离)u=6cm, 那么虚像位置就是42cm。满足人的明视距离大于25cm的要求。现在VR设计，一般透镜在眼前1-1.5cm处，屏幕距透镜3-6cm，虚像成像在眼前25cm－50cm左右。在设计VR时，在物距，焦距等几个参数的调整中，基本都是几毫米的微调，需要权衡虚像距离过大（放大倍数大）而带来的像素颗粒感问题和虚像距离过近而带来的不够明视距离、视野较小等问题。根据这些限制条件，设计出来的VR透镜，放大倍数一般在5到7倍之间，所以用VR透镜看视频的时候，相当于拿着一个放大5~7倍的放大镜看手机屏幕，所以很容易看到手机每个像素点的晶格，就是人们常说的纱窗效应，就像隔着纱窗看窗外的物体，根本原因是屏幕的像素密度DPI不够高。理论上视场角中的1°能看到60个像素，才能分辨不出像素感，60°才能达到『视网膜』级别的体验，而现在1080P或者2K手机屏幕只能达到12~13个像素点每度的级别，所以屏幕像素密度低也是全景视频看起来不清晰重要原因之一。 FOV不是越大越好 好的VR眼镜设计，就是视场的边缘，接近于屏幕边框，这样沉浸感最好，如下图所示。 如果FOV偏小，就会导致浪费像素。 FOV偏大，就更糟糕，可以看到屏幕边缘，那就毫无沉浸感可言了。 这也是为什么说视场角不是越大越好的原因，要根据显示屏幕的尺寸来调整。对于万能型可以适配各种手机的插手机式VR头盔，面临的一个问题就是要用一款产品适配多种显示屏幕尺寸和分辨率，就很难兼顾产品体验，在当前VR体验不太好的前提下，还要贪大求全的适配各种手机，肯定是以牺牲产品体验为代价的，做出来的产品更是很难有好的体验，所以比较看好针对特定机型做适配的VR头盔，如三星的GearVR和乐视LeVR Pro1等产品。 视频的码率也很关键 大家知道视频是由很多连续的画面组成的，画面的分辨率决定了画面的长宽尺寸，而码率则决定了画面的清晰度。码率的技术解释是单位时间内二进制数据量（bit rate），为了节约存储空间和加快传输速度，视频编码的时候都会对视频进行压缩，以减小文件体积，压缩一般是会损失画面细节的，就是会降低视频的清晰度。同样分辨率的视频，码率越高清晰度越高，文件体积也越大，在线观看视频要求的带宽也越高。当码率提高到一定程度时人眼会很难感受到清晰度的提高，所以选择视频码率的时候也会考虑视频的清晰度和用户使用环境的网络带宽。另一方面，同样的码率，分辨率越高，画面越模糊，马赛克的感觉越明显。所以综合用户使用环境的网络带宽，手机的解码能力，现在比较常见的全景视频是4K分辨率，8~10Mbps码率，在VR头盔上面的显示效果跟看手机视频的差距是很明显的。提高视频分辨率，基本超过手机的解码能力，提高视频码率，可能超过大部分家庭的带宽，造成播放卡顿，这样的分辨率和码率，也是由当前的客观环境所决定的。。 视频制作端才是关键 另外拍摄技巧和拍摄设备对图像质量的影响也很大，现在很多全景视频是通过大众化的GoPro运动相机拍摄后拼接制作的，成像质量不够，特别是低光照环境下，噪点明显。而现在2D、3D视频拍摄设备后期制作设备都十分专业，全景视频拍摄和制作设备相比不知道差了几个光年。所以现在拍摄的全景视频质量往往不如通过电脑动画制作的全景视频。 通过以上对VR头盔的成像原理，视频的分辨率，码率，拍摄设备，屏幕显示效果等介绍，大家应该能理解为什么手里的4K视频看起来质量马马虎虎了。总而言之，要改善全景视频的观影体验，从拍摄，制作，传输，到播放各个环节都还有很多需要改善的地方，还有很多的工作可以做。