CN115134416A - 虚拟现实业务处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种虚拟现实业务处理系统和方法，该系统包括：客户端；二级服务端，部署于汇聚边缘云；所述客户端通过无线网络接入无线接入点或客户前置设备，以基于所述无线接入点或客户前置设备通过5G或宽带或专线接入所述汇聚边缘云；其中，所述客户端用于采集用户输入的动作指令，并将所述动作指令发送至所述二级服务端；所述二级服务端用于根据所述动作指令，对相应的虚拟现实画面进行渲染处理，并将渲染后的画面发送至所述客户端播放。本发明实施例能够大幅缩短渲染处理的时延以及缩短服务端到客户端的传输跳数，从而缩短传输时延，提升端到端网络稳定性和网络性能提升用户体验。

Description

虚拟现实业务处理系统和方法

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种虚拟现实业务处理系统和方法。

背景技术

随着5G数字化社会的到来，数字经济迅速发展，5G网络成为各行业数字化转型的关键设施，相应的，边缘计算也成为支撑各行业进行网络转型的关键技术，以满足高清视频、虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术、工业互联网以及车联网等业务发展需求。并且，5G网络的快速部署，有线和无线网络的接入速率大幅度提升，为VR技术应用提供了较好的网络环境。由于VR场景是可交互的且视觉效果是3D的，能给用户带来身临其境的体验感，利用VR技术能够在各个场景下满足用户需求，比如VR体验店、VR看房、VR旅游、虚拟驾驶和虚拟教学等各个领域场景。

相关技术中，VR业务对网络性能和算力有较高的要求，为了保证用户在使用VR技术观看视频时有较好的体验，需要满足VR客户端到VR服务端之间的响应时延在70毫秒以内、渲染帧率稳定在50赫兹以上，并且，VR业务对头动时延(Motion To Photons，MTP)要求也比较高。

然而，由于VR客户端在接收到用户的动作指令之后，需要由本地终端对相应的音视频内容进行渲染处理，而本地终端的渲染算力和存储能力有限，会造成渲染操作时延较大，并且，从VR客户端到服务端的网络传输跳数较多，网络传输的端到端时延较长，时延抖动丢包指标不稳定，线路质量不稳定，从而给用户带来眩晕感，降低用户体验。

发明内容

本发明实施例提供一种虚拟现实业务处理系统和方法，以解决现有技术中本地VR服务端对相应的音视频内容进行渲染处理，而从VR客户端到服务端的网络传输跳数较多，网络传输的端到端时延较长，时延抖动丢包指标不稳定，线路质量不稳定，从而给用户带来眩晕感，降低用户体验。并且，本地服务端的渲染算力和存储能力有限，同样会造成渲染操作时延较大的问题。

本发明实施例的第一方面提供一种虚拟现实业务处理系统，包括：

客户端；

二级服务端，部署于汇聚边缘云；

所述客户端通过无线网络接入无线接入点或客户前置设备，以基于所述无线接入点或客户前置设备通过5G或宽带或专线接入所述汇聚边缘云；

其中，所述客户端用于采集用户输入的动作指令，并将所述动作指令发送至所述二级服务端；

所述二级服务端用于根据所述动作指令，对相应的虚拟现实画面进行渲染处理，并将渲染后的画面发送至所述客户端播放。

可选的，所述系统还包括：

一级服务端，部署于中心云；

所述一级服务端与所述二级服务端通信，用于管理所述二级服务端。

可选的，所述二级服务端具体用于：

对所述动作指令进行处理，得到处理结果；

根据所述处理结果调用图形渲染指令访问与帧缓冲区对应的算力和存储资源，以对所述帧缓冲区存储的虚拟现实画面进行渲染；

对渲染后的画面进行合成和编码，生成待播放画面；

将所述待播放画面发送至客户端进行解码和播放。

可选的，所述二级服务端的数量为至少两个，每个二级服务端分别部署在各自对应的汇聚边缘云中；

所述一级服务端还用于接收每个汇聚边缘云下的客户端采集并发送的用户动作指令，并分别对每个客户端发送的动作指令进行处理，将对每个动作指令的处理结果发送至所述至少两个二级服务端。

本发明实施例的第二方面提供一种虚拟现实业务处理方法，包括：

客户端采集用户输入的动作指令，并将所述动作指令发送至二级服务端；

所述二级服务端根据所述动作指令，对相应的虚拟现实画面进行渲染处理，并将渲染后的画面发送至所述客户端播放；

其中，所述二级服务端部署于汇聚边缘云，所述客户端通过无线网络接入无线接入点或客户前置设备，以基于所述无线接入点或客户前置设备通过5G或宽带或专线接入所述汇聚边缘云。

可选的，所述方法还包括：

所述二级服务端对所述动作指令进行处理，得到处理结果，根据所述处理结果调用图形渲染指令访问与帧缓冲区对应的算力和存储资源，以对所述帧缓冲区存储的虚拟现实画面进行渲染，对渲染后的画面进行合成和编码，生成待播放画面，并将所述待播放画面发送至客户端；

所述客户端对接收到的所述待播放画面进行解码和播放。

可选的，所述二级服务端的数量为至少两个，每个二级服务端分别部署在各自对应的汇聚边缘云中；

所述方法还包括：

一级服务端接收每个汇聚边缘云下的客户端采集并发送的用户动作指令，并分别对每个客户端发送的动作指令进行处理，将对每个动作指令的处理结果发送至所述至少两个二级服务端；

其中，所述一级服务端部署于中心云。

本发明实施例的第三方面提供一种计算机设备，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行本发明实施例第二方面所述的虚拟现实业务处理方法。

本发明实施例的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现本发明实施例第二方面所述的虚拟现实业务处理方法。

本发明实施例的第五方面提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第二方面所述的虚拟现实业务处理方法。

本发明实施例提供一种虚拟现实业务处理系统和方法，该系统包括客户端，部署于汇聚边缘云的二级服务端；且所述客户端通过无线网络接入无线接入点或客户前置设备，以基于所述无线接入点或客户前置设备通过5G或宽带或专线接入所述汇聚边缘云；其中，所述客户端用于采集用户输入的动作指令，并将所述动作指令发送至所述二级服务端；所述二级服务端用于根据所述动作指令，对相应的虚拟现实画面进行渲染处理，并将渲染后的画面发送至所述客户端播放。本实施例通过将渲染虚拟现实业务内容的二级服务端部署在汇聚云边缘，将VR应用需要的渲染算力和存储能力从终端上移到汇聚边缘云，节省终端侧部署服务器提供本地渲染算力和存储的成本，消除终端的能力瓶颈，大幅缩短渲染处理的时延；以及将VR应用需要的渲染算力和存储能力从中心云下沉到汇聚边缘云，大幅缩短VR服务端到VR客户端的传输跳数，大幅缩短传输时延，提升端到端网络稳定性和网络性能，进而提升用户感知。并且，用户在专线、5G网络以及宽带网络这三种不同的网络条件下均可访问和使用VR应用，为各类VR业务提供了灵活便捷的部署环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一示例性实施例示出的虚拟现实业务处理系统的结构示意图；

图2是本发明另一示例性实施例示出的虚拟现实业务处理系统的结构示意图；

图3是本发明另一示例性实施例示出的虚拟现实业务处理系统的结构示意图；

图4是本发明一示例性实施例示出的虚拟现实业务处理方法的流程示意图；

图5是本发明一示例性实施例示出的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

随着5G数字化社会的到来，数字经济迅速发展，5G网络成为各行业数字化转型的关键设施，相应的，边缘计算也成为支撑各行业进行网络转型的关键技术，以满足高清视频、虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术、工业互联网以及车联网等业务发展需求。并且，5G网络的快速部署，有线和无线网络的接入速率大幅度提升，为VR技术应用提供了较好的网络环境。由于VR场景是可交互的且视觉效果是3D的，能给用户带来身临其境的体验感，利用VR技术能够在各个场景下满足用户需求，比如VR体验店、VR看房、VR旅游、虚拟驾驶和虚拟教学等各个领域场景。

相关技术中，VR业务对网络性能和算力有较高的要求，为了保证用户在使用VR技术观看视频时有较好的体验，需要满足VR客户端到VR服务端之间的响应时延在70毫秒以内、渲染帧率稳定在50赫兹以上，其中，渲染帧率是1秒渲染的画面总数，当达到50帧要求时，每帧渲染时延须在20ms以内才能减少眩晕的发生。并且，VR业务对头动时延(Motion ToPhotons，MTP)要求也比较高，即从用户开始动作到VR客户端显示相应的画面之间的时间，MTP时延太大则容易引起眩晕。

然而，由于VR客户端在接收到用户的动作指令之后，需要由本地终端侧对相应的音视频内容进行渲染处理，本地终端侧的渲染算力和存储能力有限，会造成渲染操作时延较大，甚至超过网络传输时延，渲染时延的长短与服务端的算力存储资源配置密切相关，为了达到更低的渲染时延和更高的渲染品质，需要较多的算力存储资源。因此，若VR渲染操作在终端侧执行的情况下，各终端厂商需要独立部署硬件，算力、存储资源不能共享，硬件部署成本较高。并且，从VR客户端到服务端的网络传输跳数较多，网络传输的端到端时延较长，时延抖动丢包指标不稳定，线路质量不稳定，从而给用户带来眩晕感，降低用户体验。另外，VR部署场景多，用户不仅可以在5G场景下使用VR业务，也可以在家庭宽带/WiFi线路场景下使用，还可以通过专线，比如光传送网(Optical Transport Network，OTN)专线场景使用VR业务。通常客户希望在不同场景下都可以享受VR业务使用的线路质量保障服务，因此需要运营商的平台能支持对多种场景线路的QoS质量保障，但现有技术中，VR业务缺乏有效的服务质量(Quality of Service，QoS)保障手段，VR对网络下行信道网络质量要求很高，要求低抖动避免眩晕感，需要QoS保障方案，而现网无论是通过5G接入还是通过宽带接入VR业务，网络的上行速率明显低于下行速率，直接降低了VR业务质量。

针对此缺陷，本发明的技术方案主要在于：提供一种虚拟现实业务处理系统，包括VR客户端和VR服务端，其中，VR服务端设置为两级架构，分为一级服务端和二级服务端，二级服务端部署在汇聚边缘云而一级服务端部署在中心云，VR客户端通过无线网络接入无线接入点或客户前置设备，以基于所述无线接入点或客户前置设备通过5G或宽带或专线接入所述汇聚边缘云；由二级服务端负责VR业务的渲染处理，即VR客户端采集用户动作指令，并将动作指令发送至二级服务端，二级服务端对用户动作指令进行计算处理，根据计算的结果，调用图形渲染指令访问与帧缓冲区对应的算力和存储资源，按照指定的算法，对当前帧缓冲区中存储的VR画面进行渲染处理，得到渲染后的一帧高品质画面数据，并对渲染后的画面数据进行合成和编码，生成用于在VR客户端进行播放的VR数据，并对该VR数据进行缓存，再将VR画面数据流通过低时延、大带宽、高可靠的接入网(5G/宽带/专线)发送给VR客户端进行缓存、解码和播放。通过将渲染算力和存储能力从终端上移到汇聚边缘云，节省终端侧部署服务器提供本地渲染算力和存储的成本，消除终端的能力瓶颈，大幅缩短渲染处理的时延；以及将VR应用需要的渲染算力和存储能力从中心云下沉到汇聚边缘云，大幅缩短VR服务端到VR客户端的传输跳数，大幅缩短传输时延，提升端到端网络稳定性和网络性能，进而提升用户感知。并且，用户在专线、5G网络以及宽带网络这三种不同的网络条件下均可访问和使用VR应用，为各类VR业务提供了灵活便捷的部署环境。

图1是本发明一示例性实施例示出的虚拟现实业务处理系统的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的系统包括：客户端101；二级服务端102，二级服务端102部署于汇聚边缘云；所述客户端102通过无线网络WiFi接入无线接入点(Access Point，AP)或客户前置设备(Customer Premise Equipment，CPE)，然后基于所述无线接入点AP或客户前置CPE设备通过5G或宽带或专线接入所述汇聚边缘云。

其中，所述客户端用于采集用户输入的动作指令，并将所述动作指令发送至所述二级服务端；所述二级服务端用于根据所述动作指令，对相应的虚拟现实画面进行渲染处理，并将渲染后的画面发送至所述客户端播放。

具体的，VR客户端采用全面的动作追踪系统追踪用户动作和进行反馈，当用户体验VR业务时，会根据所在虚拟场景做出一些动作，来与VR场景进行交互等。因此，通常VR客户端硬件大多用于用户与虚拟场景的互动交互，比如，使用位置跟踪器、数据手套、动作捕获系统以及数据头盔等装置来采集用户的动作指令。

示例性的，当用户使用VR虚拟看房时需要用手向不同方向滑动以切换房间场景，便可以通过数据手套来实时捕获用户的手部动作。再比如，当用户使用VR技术玩游戏时，可以使用动作捕获系统来捕获用户的全身肢体动作等。

在一种可能的实施例中，二级服务端接收到客户端发送的动作指令后，对所述动作指令进行处理，得到处理结果；根据所述处理结果调用图形渲染指令访问与帧缓冲区对应的算力和存储资源，以对所述帧缓冲区存储的虚拟现实画面进行渲染；对渲染后的画面进行合成和编码，生成待播放画面；将所述待播放画面发送至客户端进行解码和播放。

具体的，二级服务端接收到客户端发送的动作指令后，对动作指令进行计算处理，得到处理结果。比如，二级服务端接收到客户端发送的手指向左滑动的指令，对向左滑动的指令进行计算，结合预先存储的不同动作指令与操作功能的对应关系，计算出向左滑动的指令对应哪种操作功能，比如在VR看房场景中，对向左滑动的指令进行计算处理得到的处理结果是拉动虚拟房间场景向左切换，然后二级服务端根据对动作指令的计算处理结果，调用图形渲染指令访问与帧缓冲区相关联的算力和存储资源，按照对动作指令的计算处理结果指定的算法，对VR应用进程对应的业务应用内容(当前内存中的一帧图片或动画的画面)进行渲染处理，得到渲染后的一帧高品质画面数据，并对渲染后的画面数据进行合成和编码，生成用于在VR客户端进行播放的VR画面数据，并对该VR画面数据进行缓存，再将VR画面数据流通过低时延、大带宽、高可靠的接入网(5G/家庭宽带/专线)发送给VR客户端，VR客户端接收到VR画面数据后，对其进行缓存、解码和播放操作。

本实施例中，VR客户端基于瘦终端理念，可以通过WiFi接入AP或CPE，以便通过5G、宽带或专线接入汇聚边缘云。

需说明的是，基于云渲染和瘦终端的原理，将渲染任务由部署在汇聚边缘云的二级服务端来完成，优化终端侧影响用户体验的WiFi模组等配置，降低终端侧的VR数据流解码和处理的硬件要求，提供满足云渲染需求的优质终端。

本实施例中，通过将二级服务端部署在汇聚边缘云，将渲染算力和存储能力从终端上移到汇聚边缘云，节省终端侧部署服务器提供本地渲染算力和存储的成本，消除终端的能力瓶颈，大幅缩短渲染处理的时延；以及将VR应用需要的渲染算力和存储能力从中心云下沉到汇聚边缘云，大幅缩短VR服务端到VR客户端的传输跳数，大幅缩短传输时延，提升端到端网络稳定性和网络性能，进而提升用户感知。并且，用户在专线、5G网络以及宽带网络这三种不同的网络条件下均可访问和使用VR应用，为各类VR业务提供了灵活便捷的部署环境。

图2是本发明另一示例性实施例示出的虚拟现实业务处理系统的结构示意图，本实施例在图1所示实施例的基础上，进一步对虚拟现实业务处理系统进行描述。

如图2所示，本实施例提供的系统除了包含图1所示实施例中的客户端101和二级服务端102，还包括一级服务端103；其中，一级服务端，部署于中心云。

一些实施例中，一级服务端负责VR业务控制消息的处理和转发，比如将捕捉到的A用户的动作指令进行处理并转发给B用户，以及将捕捉到的B用户的动作指令进行处理并转发给A用户。

在另一种可能的实施例中，一级服务端负责对二级服务端进行管理，比如VR应用的远程部署，对二级服务端的监控，一级服务端会监控到二级服务端之间的线路状态和质量状况，比如时延，丢包，抖动，速率等指标，确保网络性能指标特别是端到端时延满足VR业务要求，若监控到二级服务端存在时延、丢包等问题可发送相关告警信息给目标人员进行处理。

一些实施例中，VR客户端也可以检测访问二级服务端的线路质量，包括时延，丢包，抖动等信息，若检测到二级服务端存在时延、丢包等问题，可发送相关告警信息给一级服务端进行预警。

在另一种可能的实施例中，一级服务端还负责对VR客户端的认证鉴权和管理，以保障认证通过的VR客户端使用业务。

具体的，用户在通过VR客户端发起业务请求时，同时会向一级服务端发送用户的基本信息(比如，用户账号、名字、身份证号等)，一级服务端通过接收到的基本信息对该用户进行身份认证，认证通过后才允许该用户使用相关VR业务。

本实施例中，将VR服务端设为两级处理平台，用于管理等操作的一级服务端部署在中心云，负责管理当前地区内的全部二级服务端，负责计算渲染处理的二级服务端部署在汇聚边缘云，承载各类上层业务应用。用于VR云渲染的二级服务端可以基于5G、家庭宽带和专线的接入方式，因此可以满足各种VR场景部署要求，面向各种VR合作厂商，提供实时的高性能云渲染服务，提升了VR业务使用体验。

图3是本发明另一示例性实施例示出的虚拟现实业务处理系统的结构示意图。

需要说明的是，在实际应用场景中二级服务端的数量可以为两个以上，每个二级服务端分别部署在不同地区的汇聚边缘云中，由一级服务端来负责VR业务控制消息的处理和转发，一级服务端和二级服务端之间通过核心路由器(Core Router，CR)通信，核心路由器CR再通过骨干网路由器接入互联网。具体的，接收每个汇聚边缘云下的客户端采集并发送的用户动作指令，并分别对每个客户端发送的动作指令进行处理，将对每个动作指令的处理结果发送至至少两个二级服务端。而本实施例中，为了便于描述，以两个二级服务端为例进行说明，但是在实际应用场景并不限于是两个二级服务端，此处不再进行具体限定。

如图3所示，本实施例提供的系统中，包括：一级服务端，两个二级服务端(分别为二级服务端A和二级服务端B)，每个二级服务端分别部署在各自对应的汇聚边缘云中，每个汇聚边缘云下有一个或者多个用户使用的VR客户端，比如，二级服务端A所在的汇聚边缘云下，A用户使用VR客户端，二级服务端B所在的汇聚边缘云下，B用户使用VR客户端。

其中，一级服务端作为管理节点部署在中心云，两个二级服务端作为计算节点分别部署在两个汇聚边缘云(二级服务端A部署在汇聚边缘云A中，二级服务端B部署在汇聚边缘云B中)，同时，移网核心网转发面UP和多业务接入网关转发面MSG-U部署在汇聚边缘云，具体的，VR客户端通过WiFi分别接入AP和CPE，AP依次通过光线路终端(Optical LineTerminal，OLT)和交换机SW接入MSG-U，从而实现宽带接入；一个CPE通过无线接入网IP化(Internet Protocol-Radio Access Network，IP-RAN)接入UP，然后UP通过MSG-U接入汇聚边缘云，从而实现5G网络的接入；另一个CPE通过专线接入设备接入MSG-U，从而实现专线接入，最终，实现了移网及固网所有业务由MSG-U统一接入汇聚边缘云。通过将边缘云的基础设施即服务(Infrastructure-as-a-Service，IaaS)和平台即服务(Platform-as-a-Service，PaaS)能力向第三方开放，由第三方在边缘云部署各类上层应用(如视频直播应用等)，移网和固网流量在边缘云进行下载，使得用户能够就近访问第三方应用内容，提升用户体验。

本实施例提供的系统既提供了汇聚边缘云渲染平台，提供实时的高性能云渲染服务，还提供了固网和移网业务综合承载网络，降低端到端的时延和渲染时延，同时还能满足各类VR业务场景的部署需求。

可以理解的是，VR业务场景可以包括非可交互场景和可交互场景，其中，非可交互场景可以包括各种VR体验服务、VR虚拟培训、3D全景视频以及非对战类云游戏等场景。可交互场景可以包括多个用户实时对战游戏场景等。

下面，结合图3所示的系统，对上述可交互场景和非可交互场景下的VR业务处理流程进行描述。

对于用户在非可交互类场景中使用VR业务，用户可以通过VR客户端直接访问汇聚边缘云上的VR业务，由该用户所在的汇聚边缘云中部署的二级服务端来提供渲染服务。比如，用户A可以通过VR客户端直接就近访问汇聚边缘云A上部署的VR业务，由汇聚边缘云A中的二级服务端A来提供相关的渲染服务。

对于可交互场景分位两种情况：

第一种情况是：两个用户在不同的汇聚边缘云之间进行业务交互，参考图3，比如A用户和B用户分别在汇聚边缘云A和汇聚边缘云B之间进行业务交互，此时，部署于中心云的一级服务端起到了VR业务控制信息处理和转发作用，A用户经汇聚边缘云A发送给边缘云B下的B用户的动作指令通过中心云部署的一级服务端进行交互，同样的，B用户经汇聚边缘云B发送给汇聚边缘云A下的A用户的动作指令也通过一级服务端进行交互。具体的，两个用户的VR客户端采集到A用户和B用户的动作指令后，将动作指令都发送至一级服务端，在一级服务端对动作指令进行计算处理，再由一级服务端将计算处理结果同时发送给汇聚边缘云A和汇聚边缘云B，在由每个汇聚边缘云中部署的二级服务端为本端VR客户端提供渲染服务。

可以理解的是，多个用户在不同的汇聚边缘云之间进行业务交互的情况与上述两个用户在两个汇聚边缘云之间进行业务交互的流程类似，都是经过一级服务端进行动作指令的计算处理，在分别由每个用户所在的汇聚边缘云进行渲染。

第二种情况是：两个用户在同一个汇聚边缘云内进行业务交互，参考图3，比如B用户和C用户均在汇聚边缘云B内进行业务交互，则由汇聚边缘云B中的二级服务端B为两个用户的动作指令进行计算处理，然后同样由二级服务端B进行渲染，不经过中心云中的一级服务端进行处理和转发。

本实施例中，将VR动作指令的处理和渲染服务的处理进行解耦和分离，将VR动作指令的处理按业务需要灵活部署于中心云或汇聚边缘云，将渲染服务放在更靠近移网、宽带和专线终端用户的汇聚边缘云，提升渲染体验，节省汇聚以上传输资源带宽。在贴近5G网络和固网宽带网络客户端的汇聚边缘云部署VR渲染应用程序，对VR内容进行渲染，并将渲染后的数据内容通过低时延、高速的网络发送给用户，通过汇聚边缘云的方案，实现算力资源和网络时延的最佳匹配。

本实施例中，通过基于汇聚边缘云和固移综合承载的系统架构，基于“云渲染+瘦终端”的理念，在计算节点统一部署IaaS+PaaS层平台，为各行业VR应用提供通用的、标准的运行环境(比如容器环境)，在汇聚边缘云上统一提供中央处理单元(Central ProcessingUnit)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)算力和存储资源进行VR实时渲染操作，对不同的VR应用提供实时渲染服务，并通过基于汇聚边缘云和固移综合承载的系统架构，提供从VR客户端到汇聚边缘云VR服务端的低时延、大带宽、高稳定的端到端网络质量保障。特别的，客户通过5G网络接入的场景下，5G基站部署通常为提升带宽，策略侧重于速率性能，而实时云渲染场景要低时延，可通过更改配置优化传输效率和时延。可根据云渲染场景需要，统一配置5G基站部署策略，包括关闭上、下行分流(从分流改为不分流)；将智能预调度修改为普通预调度(改善时延，耗电增加)。

进一步的，本实施例通过基于汇聚边缘云和固移综合承载的系统架构，给用户带来低成本、高品质的VR服务。具体的，运营商按使用云资源的多少和时长计费，通过汇聚层边缘云资源池的多用户共享提升资源利用率，大幅降低各行业客户各自独立部署VR应用所需的算力存储硬件及机房电力空调等配套设施的高成本，各VR客户可以按需订购和取消VR云端渲染服务。并且，本实施例的系统支持综合承载灵活接入，包括5G、家庭宽带和专线三种方式接入VR服务端，降低了VR业务部署难度，另外，该系统还支持VR业务灵活快速部署快速上线和快速迁移，用户可以根据VR应用部署需要，按需向运营商申请或释放云资源，省却每次部署时机房、硬件、网络环境的准备和调测时间。能够在算力高、存储资源大的云端和低时延、大带宽的网络方面达到良好的协同效果。

本实施例中，通过基于汇聚边缘云和固移综合承载的系统架构，用户使用VR业务产生的大流量数据仅需通过汇聚节点及以下的网络传送，可以大幅节省汇聚节点以上的传输带宽资源。

在一种可能的实施例中，如图3所示，本实施例提供的系统还可以包括编排器，将编排器部署在中心云，通过编排器进行多种业务接入场景下的VR线路质量保障，比如对移网、宽带、专线的QoS保障，为VR业务数据流配置更高的优先级，以达到降低抖动，减少丢包的效果，提升用户业务体验。

在另一种可能的实施例中，上述系统还可以进行VR业务容灾保护，比如，当二级服务端出现故障时，该二级服务端服务区域内的VR客户端检测到二级服务端路由不可达，可切换到备用保护方案，访问汇聚边缘云池内的其它二级服务端。

具体的，VR客户端在业务注册时，一级服务端可以向VR客户端发送二级平台列表，该列表中除了包括该VR客户端所在的二级服务端A的IP地址，还可以包括与二级服务端A同属一个汇聚边缘云池的其它二级服务端的IP地址。在使用VR业务过程中，VR客户端可以定时检测到列表中各二级服务端的链路质量，比如测试时延、丢包等指标，并根据最新的测试结果对列表中的每个二级服务端的访问质量进行标记。当VR客户端所在的二级服务端出现故障时，VR客户端根据已有的检测结果，到标记的访问质量最好的二级服务端进行二次认证并建立业务会话，然后访问链路质量最好的那个二级服务端，再由该二级服务端提供渲染服务，从而实现VR业务灵活可靠的容灾保护。

需要说明的是，汇聚边缘云池指的是：技术人员将地理位置上相邻的若干个连片的汇聚边缘云进行服务器资源整合，组成一个汇聚边缘云资源池，同一个汇聚边缘云资源池内各汇聚边缘云的二级服务端之间通过智能城域网，实现超大传输带宽、超短传输路径、超低传输时延的IP路由互通，整合同一个汇聚边缘云资源池内的所有服务器资源进行统筹安排、统一调度。当VR客户端检测到其当前归属的二级平台服务端路由不可达时，则与汇聚边缘云池中其他链路质量最好的二级服务端建立连接；当VR客户端检测到其当前归属的二级平台服务端路由可达时，可以将视频流重新推送到其归属的二级服务端。

图4是本发明一示例性实施例示出的虚拟现实业务处理方法的流程示意图。

如图4所示，本实施例提供的方法可以包括以下步骤。

S401，客户端采集用户输入的动作指令，并将所述动作指令发送至二级服务端。

S402，所述二级服务端根据所述动作指令，对相应的虚拟现实画面进行渲染处理，并将渲染后的画面发送至所述客户端播放。

其中，所述二级服务端部署于汇聚边缘云，所述客户端通过无线网络接入无线接入点或客户前置设备，以基于所述无线接入点或客户前置设备通过5G或宽带或专线接入所述汇聚边缘云。

进一步的，本实施例提供的方法还包括：所述二级服务端对所述动作指令进行处理，得到处理结果，根据所述处理结果调用图形渲染指令访问与帧缓冲区对应的算力和存储资源，以对所述帧缓冲区存储的虚拟现实画面进行渲染，对渲染后的画面进行合成和编码，生成待播放画面，并将所述待播放画面发送至客户端；所述客户端对接收到的所述待播放画面进行解码和播放。

进一步的，所述二级服务端的数量为至少两个，每个二级服务端分别部署在各自对应的汇聚边缘云中；所述方法还包括：一级服务端接收每个汇聚边缘云下的客户端采集并发送的用户动作指令，并分别对每个客户端发送的动作指令进行处理，将对每个动作指令的处理结果发送至所述至少两个二级服务端；其中，所述一级服务端部署于中心云。

本实施例中提供的方法的各个步骤的实现过程可参考上述有关系统实施例中的详细描述。

图5为本发明实施例提供的计算机设备的硬件结构示意图。如图5所示，本实施例提供的计算机设备50包括：至少一个处理器501和存储器502。其中，处理器501、存储器502通过总线503连接。

在具体实现过程中，至少一个处理器501执行所述存储器502存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器501执行上述方法实施例中的虚拟现实业务处理方法。

处理器501的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

在上述的图5所示的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器。

总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

本申请的另一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述方法实施例中的虚拟现实业务处理方法。

本申请的另一实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面所述的虚拟现实业务处理方法。

上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种虚拟现实业务处理系统，其特征在于，包括：

客户端；

二级服务端，部署于汇聚边缘云；

所述客户端通过无线网络接入无线接入点或客户前置设备，以基于所述无线接入点或客户前置设备通过5G或宽带或专线接入所述汇聚边缘云；

其中，所述客户端用于采集用户输入的动作指令，并将所述动作指令发送至所述二级服务端；

所述二级服务端用于根据所述动作指令，对相应的虚拟现实画面进行渲染处理，并将渲染后的画面发送至所述客户端播放。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

一级服务端，部署于中心云；

所述一级服务端与所述二级服务端通信，用于管理所述二级服务端。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述二级服务端具体用于：

对所述动作指令进行处理，得到处理结果；

根据所述处理结果调用图形渲染指令访问与帧缓冲区对应的算力和存储资源，以对所述帧缓冲区存储的虚拟现实画面进行渲染；

对渲染后的画面进行合成和编码，生成待播放画面；

将所述待播放画面发送至客户端进行解码和播放。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述二级服务端的数量为至少两个，每个二级服务端分别部署在各自对应的汇聚边缘云中；

所述一级服务端还用于接收每个汇聚边缘云下的客户端采集并发送的用户动作指令，并分别对每个客户端发送的动作指令进行处理，将对每个动作指令的处理结果发送至所述至少两个二级服务端。

5.一种虚拟现实业务处理方法，其特征在于，包括：

客户端采集用户输入的动作指令，并将所述动作指令发送至二级服务端；

所述二级服务端根据所述动作指令，对相应的虚拟现实画面进行渲染处理，并将渲染后的画面发送至所述客户端播放；

其中，所述二级服务端部署于汇聚边缘云，所述客户端通过无线网络接入无线接入点或客户前置设备，以基于所述无线接入点或客户前置设备通过5G或宽带或专线接入所述汇聚边缘云。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

所述二级服务端对所述动作指令进行处理，得到处理结果，根据所述处理结果调用图形渲染指令访问与帧缓冲区对应的算力和存储资源，以对所述帧缓冲区存储的虚拟现实画面进行渲染，对渲染后的画面进行合成和编码，生成待播放画面，并将所述待播放画面发送至客户端；

所述客户端对接收到的所述待播放画面进行解码和播放。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述二级服务端的数量为至少两个，每个二级服务端分别部署在各自对应的汇聚边缘云中；

所述方法还包括：

一级服务端接收每个汇聚边缘云下的客户端采集并发送的用户动作指令，并分别对每个客户端发送的动作指令进行处理，将对每个动作指令的处理结果发送至所述至少两个二级服务端；

其中，所述一级服务端部署于中心云。

8.一种计算机设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求5-7任一项所述的虚拟现实业务处理方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求5-7任一项所述的虚拟现实业务处理方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5-7任一项所述的虚拟现实业务处理方法。

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