ISOIEC 23090-62021Amd 22025 信息技术 沉浸式媒体的编码表示 第6部分沉浸式媒体度量 修改2附加延迟和其他改进标准立项发展报告

信息技术沉浸式媒体的编码表示第6部分:沉浸式媒体度量修改2:附加延迟和其他改进标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Informationtechnology—Codedrepresentationofimmersivemedia—Part6:Immersivemediametrics—Amendment2:Additionallatenciesandotherimprovements摘要随着虚拟现实（VR）、增强现实（AR）及混合现实（MR）等沉浸式技术的迅猛发展，构建一个客观、统一、可量化的质量评估体系已成为推动产业健康发展的关键基石。本报告深入解析了国际标准化组织（ISO）与国际电工委员会（IEC）联合发布的《信息技术沉浸式媒体的编码表示第6部分：沉浸式媒体度量修改2：附加延迟和其他改进》（标准号：ISO/IEC23090-6:2021/Amd2:2025）。该标准作为MPEG-I系列的重要组成部分，旨在为沉浸式媒体服务提供一套全面的度量指标。本次修改单的核心内容是引入“附加延迟”等关键指标，以更精确地量化影响用户体验的端到端延迟问题，并对原有度量体系进行了系统性优化与完善。报告详细追溯了该标准的立项背景，分析了当前沉浸式媒体在延迟、同步及整体质量度量方面面临的挑战。重点阐述了本修改单所引入的新指标，包括渲染延迟、传输延迟、显示延迟及交互延迟等定义与计算方法，并探讨了其与现有音频、视频和感知质量度量标准的协同工作方式。此外，报告还介绍了标准的主要参与单位，并对其技术内容和应用前景进行了深入评估。结论指出，该标准的发布填补了沉浸式媒体延迟度量领域的空白，为开发低延迟、高保真的沉浸式系统提供了重要技术依据，并对未来标准化工作的演进方向提出了展望。关键词沉浸式媒体；媒体度量；延迟；ISO/IEC23090-6；服务质量；用户体验；标准化Keywords:ImmersiveMedia;MediaMetrics;Latency;ISO/IEC23090-6;QualityofService;UserExperience;Standardization正文一、引言：沉浸式媒体度量标准的演进与挑战沉浸式媒体，作为下一代信息交互的核心形态，正在彻底改变娱乐、教育、医疗、工业设计等众多领域。然而，与传统平面媒体不同，沉浸式体验的质量不仅仅取决于图像分辨率和色彩饱和度，更深刻地受到空间感、交互实时性、视觉舒适度等多维因素的影响。其中，延迟（Latency）被公认为导致用户晕动症和破坏沉浸感的最核心因素之一。一个完整沉浸式系统的端到端延迟包含从用户头部/身体动作发生，到传感器捕获、数据编码传输、渲染生成、最终显示到用户眼前的全部时间。任何环节的延迟积累，都可能造成用户“动作与视觉不匹配”的感知错位。在此背景下，国际标准化组织/国际电工委员会第一联合技术委员会（ISO/IECJTC1）下属的运动图像专家组（MPEG）启动了沉浸式媒体度量标准的研制工作。ISO/IEC23090-6:2021《信息技术沉浸式媒体的编码表示第6部分：沉浸式媒体度量》是该领域的基础性文件，定义了视频、音频、点云等重点度量指标。然而，随着技术的演进，尤其是在云端渲染、空间锚定和边缘计算等新架构普及后，对延迟、抖动的精确度量和报告提出了更迫切的需求。因此，本次修订（Amd2:2025）应运而生，重点解决现有标准在延迟度量维度上的不足。二、标准项目背景与目标ISO/IEC23090-6:2021/Amd2:2025的立项目标非常明确：在已有的沉浸式媒体度量体系中，补充和细化面向延迟的度量标准。具体目标包括：1.定义延迟类型：建立清晰的延迟分类法，区分处理延迟、网络延迟、渲染延迟、显示延迟等不同阶段的延迟类型。2.规范测量方法：为每种延迟类型定义标准化的测量方法，包括测试点、参考时钟、测量精度等，确保不同系统间的测量结果具有可比性。3.提供统一报告格式：定义统一的延迟报告格式和度量单位，便于服务提供商、设备制造商和内容开发者之间进行技术交流与质量对标。4.提升系统互操作性：通过提供延迟的明确数学定义和参考模型，帮助不同厂商的硬件（头盔、手柄）与软件（渲染引擎、编解码器）协同工作时，能够有效管理并优化端到端延迟。该修改单并非推翻原有标准，而是在其基础上进行功能扩展。它在保留视频、音频、点云等客观质量方法的同时，新增了“附加延迟”作为一个独立的度量元组，强调延迟对综合质量指标（如：主观质量评分MOS的修正）的重要影响。三、核心技术内容：附加延迟度的量化与定义本修改单最核心的贡献在于对“延迟”这一复杂概念进行了系统化的标准定义。具体技术内容主要包括：1.延迟模型的建立：标准提出一个通用的“端到端延迟参考模型”。该模型将沉浸式系统分解为若干逻辑阶段：-采集阶段：用户的动作、语音、环境被传感器捕获的时间（涉及激光雷达、摄像头、惯性测量单元等的扫描周期）。-处理阶段：对原始数据进行去噪、姿态估计、编码压缩的时间（涉及中央处理器/图形处理器计算和编解码器算法）。-传输阶段：数据通过有线或无线（如5G、Wi-Fi6/7）网络传输的时间（包括编码器缓存抖动、网络拥堵导致的延迟）。-渲染阶段：接收端处理数据、进行3D场景重建、光照计算、空间音频渲染的时间。-显示阶段：帧缓冲区更新、像素响应时间、头盔显示刷新率带来的显示延迟。2.延迟类型的定义：-感知延迟（PerceptibleLatency）：定义为用户动作（如转头）发生到视觉/听觉反馈被用户感知到的时间差。这是最直接感受的延迟。-系统延迟（SystemLatency）：从数据采集到最终显示完成的总延迟。-运动到光子延迟（Motion-to-PhotonLatency,MTP）：特指与用户头部运动相关的视觉反馈延迟，是衡量VR晕动症的关键指标。标准中明确了MTP延迟的测量点。-端到端抖动（End-to-EndJitter）：延迟的瞬时变化量。即使在平均延迟较低的情况下，高抖动也会造成画面卡顿或不自然。3.测量精度与报告要求：修改单规定了延迟测量的最小精度（例如，亚毫秒级），并要求在延迟报告中需注明测量环境（如：有线/无线、网络协议、编解码器配置），以确保结果的可重复性。四、与其他标准和修订的关系ISO/IEC23090-6:2021/Amd2:2025并非孤立存在。它是MPEG-I（沉浸式媒体编码）标准家族中的一环，与其他部分如MPEG-IPart2（视频编码）、Part3（音频编码）、Part5（点云压缩）以及各部分的早期修正案紧密关联。-与视频度量（Amd1）的关系：第一修正案主要关注视频的空间清晰度和压缩伪影，属于“单帧/静态质量”度量。本修改单（Amd2）则关注“时序动态质量”，两者结合才能全面评价沉浸式视频的质量。例如，即使单帧清晰度极高，如果MTP延迟超过20毫秒，其综合主观评分仍可能很低。-与音频度量的协同：空间音频的延迟同样重要。本修改单要求视频与音频的延迟必须同步报告，并定义了音画同步差（Lip-synclatency）的度量方法。-向下兼容性：标准的修改项不改变原有的度量和报告框架，而是引入新的度量类型。因此，符合早期版本的设备或软件可以根据自身能力选择报告基础度量或新增的延迟度量。五、修订的企事业单位或标委会介绍：运动图像专家组（MPEG）本标准的制定、修订及监管是由国际标准化组织（ISO）与国际电工委员会（IEC）下属的第一联合技术委员会（JTC1）第29分委员会（SC29）所负责，其核心工作组即为业界知名的运动图像专家组（MPEG）。MPEG成立于1988年，是一个在全球范围内享有盛誉的技术专家小组。其成员来自世界各大电信公司、消费电子厂商、广播机构、研究机构及大学。MPEG的使命是制定用于数字视频和音频压缩、处理和互操作的国际标准。从经典的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4，到近年来的MPEG-H（HEVC和3D音频）、MPEG-I（沉浸式媒体），MPEG的标准始终主导着数字多媒体的产业格局。在ISO/IEC23090-6的修订过程中，MPEG的“沉浸式媒体质量”专项小组（AHG）发挥了关键作用。该小组由来自全球的专家学者组成，针对延迟这一议题进行了广泛而深入的测试与讨论。深入参与单位案例：华为技术有限公司（HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.）在该标准的制定过程中，华为技术有限公司作为中国技术力量的杰出代表，发挥了不可替代的推动作用。华为不仅为MPEG提供了丰富的5G网络延迟模型和云VR/AR业务实测数据，还主导了多个关键提案。华为在沉浸式媒体领域的深厚积累，使其在延迟度量方面具有独特的视角和实践经验。其提出的“基于时间戳的端到端延迟跟踪框架”在很大程度上影响了标准中关于测量点定义的最终方案。具体贡献包括：1.定义可操作的时间戳接口：华为此前在5GMEC（多接入边缘计算）实践中发现，边缘节点的渲染延迟与核心网络传输延迟往往相互交织。华为提交的技术提案详细定义了如何在编码器和解码器PDU（协议数据单元）中插入统一的时间戳格式，使得网络传输延迟与渲染延迟能够被独立测量和报告。2.提出“非视距渲染延迟”度量：针对CloudXR（云扩展现实）场景下，服务器端因遮挡、光照变化等导致的动态渲染帧率波动，华为定义了“非视距渲染延迟”，这比传统的“平均渲染时间”更准确地反映了用户体验的波动性。3.推动标准互操作测试：华为利用其在天翼云、移动云等实际网络环境搭建的测试床，组织并参与了多轮跨厂商互操作测试，验证了标准定义的延迟度量在电信级网络中的适用性。通过华为等企业的深度参与，ISO/IEC23090-6:2021/Amd2:2025标准不仅实现了理论创新，更具备了工程落地的可实施性。这体现了国际标准制定中“产学研用”紧密结合的特点。六、结论：标准的影响与未来展望ISO/IEC23090-6:2021/Amd2:2025标准的正式发布，标志着沉浸式媒体服务质量度量迈入了一个更加精细化、系统化的新阶段。其对产业发展的深远影响主要体现在以下几个方面：1.为产品研发提供准绳：VR头盔、AR眼镜、云渲染服务器的开发厂商有了明确的延迟优化目标。例如，MTP延迟低于10毫秒（或20毫秒）不再是一个模糊的行业口号，而是有了标准的测量方法和报告格式。2.推动网络质量的承诺与保障：对于5G和下一代运营商网络，该标准为SLA（服务水平协议）中关于沉浸式媒体业务延迟指标（如：端到端平均延迟、99%延迟）提供了法律和技术基础。3.赋能内容创作与评测：内容创作者和评测机构可以利用标准提供的度量API，客观评价不同平台或设备上的内容表现，从而优化内容制作流程（如减少平滑运动模糊、调整交互响应曲线）。4.促进产业生态健康发展：统一的度量体系降低了技术壁垒，鼓励更多中小企业进入沉浸式媒体领域，因为它们无需自行研发复杂的延迟测试方法，而可以直接采用国际标准进行产品对标。展望未来，随着元宇宙、空间计算（如AppleVisionPro）等概念的落地，对延迟的苛刻要求将只升不降。因此，后续的标准化工作预计将沿着三个方向演进：一是更低延迟的度量（如关注光子至视网膜响应时间的生化延迟）；更智能的延迟补偿技术度量（如