ISOIEC 23090-62021AMD22025 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摘要关键词：沉浸式媒体；度量标准；附加延迟；ISO/IEC23090；MPEG-I；虚拟现实；端到端延迟；性能评估Keywords:Immersivemedia;metricsstandard;additionallatencies;ISO/IEC23090;MPEG-I;virtualreality;end-to-endlatency;performanceevaluation1引言1.1标准立项背景沉浸式媒体技术正以前所未有的速度渗透到娱乐、教育、医疗、工业设计和远程协作等众多领域。根据国际数据公司（IDC）的预测，全球AR/VR市场支出将在2026年突破500亿美元，年复合增长率超过30%。然而，沉浸式体验质量的保障涉及内容采集、编码压缩、网络传输、终端渲染和用户交互等多个环节，任何一个环节的性能瓶颈都可能严重损害用户体验，尤其是延迟问题——当用户头部转动到画面更新之间的延迟超过20毫秒时，人眼即可感知到明显的不适感，超过50毫秒则可能引发眩晕等生理反应。在此背景下，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》作为MPEG-I（运动图像专家组沉浸式媒体标准框架）的重要组成部分，为沉浸式媒体系统提供了统一的度量指标体系和质量评估方法。然而，随着技术的快速发展，原标准在延迟度量方面仅覆盖了基本的端到端延迟定义，未充分细化各阶段延迟的测量方法和指标分类，也无法适应新型应用场景（如云端渲染、边缘计算、5G/6G网络传输）对延迟性能的差异化需求。1.2修订的必要性与紧迫性本修改件的立项基于以下核心需求：第一，技术演进驱动。实时云渲染技术使计算密集型渲染任务迁移至云端或边缘节点，这引入了传统本地渲染所不具备的网络往返延迟和云端排队延迟。原标准缺乏对这些新增延迟类型的分层定义和度量规范。第二，产业需求倒逼。沉浸式应用开发商、设备制造商和网络运营商迫切需要统一的方法来测量、比较和优化不同系统和设备之间的延迟性能。缺乏标准化的延迟度量方法导致市场上各厂商宣称的性能指标缺乏可比性，妨碍了公平的市场竞争和消费者选择。第三，国际标准协调需要。3GPP（第三代合作伙伴计划）在5G/6G标准中定义了多样化的网络切片和服务质量（QoS）参数，ITU-T也在其沉浸式视听服务的建议书中对延迟性能提出了要求。ISO/IEC23090-6:2021/AMD2:2025需要与这些相关标准保持一致的术语定义和度量方法，以支撑跨标准的协调实施。2标准主要内容2.1标准范围与定位ISO/IEC23090-6:2021/AMD2:2025作为对ISO/IEC23090-6:2021的技术修改，主要扩展了沉浸式媒体度量框架中关于延迟（Latency）的指标体系。修改件的适用范围涵盖了沉浸式媒体系统的内容生成、编码处理、传输分发、终端呈现和用户交互全链路。具体而言，修改件新增了以下关键内容：-定义了沉浸式媒体系统中各类延迟的精确术语与分类体系；-规范了各类型延迟的测量条件、测量仪器要求和测量流程；-补充了对多路媒体同步延迟及音视频偏移的新度量方法；-改进了原有的延迟评估模型，使其适应分布式处理架构；-增加了对交互响应时间（从用户输入到系统视觉/听觉反馈的时间差）的度量定义。2.2延迟类型体系修改件建立了一个分层延迟分类体系，将沉浸式媒体系统的延迟划分为以下主要类型：感知延迟（PerceptionLatency）：指从物理世界中事件发生到系统传感器捕获该事件的时间差，包括摄像头采集延迟、麦克风采集延迟及运动传感器采样延迟等。该指标是沉浸式系统与物理世界对齐的基础度量。处理延迟（ProcessingLatency）：覆盖从原始数据输入到编码输出之间所有计算环节的累计延迟，具体包括预处理（如图像校正、拼接、增强）、编码压缩（视频编码、音频编码、深度图编码）、封装打包等子环节的延迟贡献。传输延迟（TransportLatency）：指编码后的媒体数据从发送端到接收端的传播时间，包含网络传输延迟、协议封装/解封装延迟、缓冲延迟和纠错重传延迟。修改件特别区分了实时传输（如WebRTC、SRT）和流式传输（如DASH、HLS）两种不同模式下的延迟度量方法。渲染呈现延迟（RenderingandDisplayLatency）：从接收端收到完整媒体数据到最终显示设备输出光信号的时间差，涉及解码延迟、渲染管线延迟（包括几何处理、光栅化、后期特效等）、显示刷新周期同步延迟等子项。交互延迟（InteractionLatency）：即通常所说的运动到光子（Motion-to-Photon,MTP）延迟，指从用户物理动作（如头部旋转、手柄操作）发生到显示画面相应更新的总时间。修改件特别指出，MTP延迟是影响沉浸式用户体验最核心的延迟指标。端到端延迟（End-to-EndLatency）：为以上各类延迟的总和，是衡量沉浸式媒体系统整体性能的综合性指标。2.3度量方法与技术要求修改件针对上述各类延迟分别规定了度量方法，核心要求包括：-测量精度要求：对于MTP延迟的测量，推荐测量设备的时间分辨率不低于0.1毫秒，测量不确定度不超过±0.5毫秒；-测量条件规范化：规定了标准测量环境的照明条件、网络条件（如参考网络模型下的丢包率和延迟抖动范围）和终端设备配置要求；-多次测量与统计方法：要求至少进行30次有效测量，报告应包含均值、第95百分位数（P95）和最大值，以全面反映系统延迟的统计特性；-时间戳同步要求：在分布式测量场景中，各测量节点间的时钟同步精度应优于0.1毫秒，推荐使用PTP（IEEE1588）或NTP协议实现时间同步；-报告格式规范：给出了标准化的延迟测试报告模板，包括系统描述、测试环境说明、测量结果、异常情况记录等章节。3标准修订的技术基础3.1技术需求来源本修改件立项前的需求调研覆盖了产业界和学术界的多方面成果。技术需求主要来源于以下渠道：-MPEG-I阶段2的验证测试结果，明确了现有度量指标在实际系统评测中的局限性；-来自中国、韩国、美国、德国等国家的成员体提交的延迟度量需求提案；-与3GPPSA4（服务与系统工作组）联合开展的沉浸式媒体服务质量映射研究成果；-云VR和实时沉浸式通信系统的实测数据反馈，包括中国信息通信研究院和德国弗劳恩霍夫研究所等机构的测试结果。3.2相关标准协调本修改件在制定过程中严格遵循与以下标准的术语和度量方法协调性原则：-ISO/IEC23090-2（沉浸式媒体编码）：确保延迟度量的时间参考点与编码标准的接入点定义一致；-ISO/IEC23090-7（沉浸式媒体点用配置文件）：确保不同配置文件下延迟度量方法的兼容性；-ITU-TP.1203系列建议书（视频质量评估）：保持主观质量评估方法的一致性；-3GPPTS26.118（5G沉浸式媒体服务）：与5G网络性能指标的定义保持术语一致性；-IETF有关实时传输协议（RTP）和实时通信的RFC系列文档。3.3验证测试在正式发布之前，修改件草案经过了两轮国际联合验证测试（Cross-verificationTest），参与验证的实验室包括：中国信息通信研究院、韩国电子通信研究院（ETRI）、德国杜伊斯堡-埃森大学、美国InterDigital公司实验室等。验证结果表明：按照修改件规定的测量方法，不同实验室对同一参考系统测得的延迟数据最大偏差不超过2毫秒，展现了良好的可重复性和再现性。4主要参编单位与贡献4.1标准组织与工作流程本修改件由国际标准化组织/国际电工委员会第一联合技术委员会（ISO/IECJTC1）第29分技术委员会（SC29）下属的第8工作组（WG8，即编码视频与音频）归口管理。MPEG-I标准的制修订遵循严格的共识决策流程：各国家成员体通过提案征集（CallforProposals）提交技术文稿，经核心实验（CoreExperiment）评估和交叉验证测试后，形成委员会草案（CD），依次经国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）投票阶段，最终由ISO/IEC联合出版。4.2核心参编单位概览本修改件汇集了全球二十余家在沉浸式技术领域领先的企事业单位。主要参编单位包括：华为技术有限公司、三星电子、索尼、InterDigital、高通、诺基亚、中国信息通信研究院、韩国电子通信研究院（ETRI）、杜比实验室、腾讯、字节跳动、西门子医疗等。其中，中国企业和研究机构在延迟度量架构设计和测试方法验证方面做出了重要贡献。4.3重点参与单位介绍——华为技术有限公司华为技术有限公司作为本修改件最核心的贡献单位之一，在标准制定过程中发挥了技术引领和组织协调的关键作用。华为在沉浸式媒体领域已深耕多年，其解决方案覆盖了从内容制作、编码传输到终端呈现的全产业链环节。在需求提出阶段，华为联合中国信息通信研究院提交了关于“沉浸式媒体系统延迟分类框架”的提案，率先提出将端到端延迟细分为六个层次的分类体系，该提案的基本架构被采纳为修改件延迟分类体系的核心框架。该提案的提出并非偶然——华为在云VR和云游戏业务的实际部署中已积累了丰富的端到端延迟测量数据，其在全球范围内部署的CloudVR节点积累了百万级的用户体验数据，这些一手数据支撑了提案的科学性和针对性。在测试方法制定阶段，华为凭借其在终端设备研发中的深厚积累，贡献了基于高速摄像机和光电传感器阵列的MTP延迟自动化测量方案。该方案具有非侵入式、高精度（时间分辨率达0.01毫秒）和强可重复性的特点，被采纳为推荐测量方案之一。在标准融合协调方面，华为依托其在5G通信标准领域的长期积累，积极推动本修改件与3GPP5G标准中有关超可靠低延迟通信（URLLC）和增强型移动宽带（eMBB）切片指标的协调对接。华为主导撰写了标准附录中关于“基于5G网络的沉浸式媒体延迟测量”的指导性内容，为5G+沉浸式媒体的部署提供度量基础。此外，华为在其研发体系中同步部署了标准预研与产品开发的联动机制。标准尚在草案阶段时，华为已将其中关于延迟度量的核心方法引入其VR终端和云VR平台的内部测试体系，实现了标准制定与产品迭代的良性互动。华为在该标准制定过程中的参与不仅体现了其作为全球领先ICT解决方案提供商的技术实力，也展现了中国企业在国际标准化事务中从“跟随者”向“引领者”转变的趋势。5标准应用前景与产业影响5.1应用场景本修改件发布后，将在以下典型场景中发挥直接指导作用：云VR/云游戏：云端渲染并传输至轻量级终端是当前沉浸式媒体产业的重要发展方向。运营商和设备商可依据统一的延迟度量方法，对其云服务平台和网络链路进行系统化性能评估与优化。沉浸式会议系统：继视频会议之后，支持三维空间的沉浸式会议系统正在兴起，多路音视频信号的同步延迟直接影响会议的自然度和效率。体育赛事/演唱会等沉浸式直播：为大规模观众提供可自由切换视角的沉浸式直播服务，需要精确控制从采集端到不同观众终端的延迟差异，防止同一赛事在不同观众间出现可感知偏差。5.2与产业政策的衔接我国《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》明确提出“到2026年，我国虚拟现实产业总体规模超过3500亿元”的发展目标，并将标准化建设列为重点任务。本国际标准的应用将为我国沉浸式媒体产业提供与国际接轨的质量评估工具，助力国内企业产品对标国际先进水平。与此同时，全国信息技术标准化技术委员会已将ISO/IEC23090-6转化为国家标准的工作纳入议事日程。5.3经济效益与社会效益在经济效益方面，统一的延迟度量标准将降低产业链上下游之间的测试验证成本，缩短产品开发和上市周期。对于设备制造商而言，明确的度量方法有助于在研发阶段精准定位性能瓶颈，减少试错成本。在网络服务提供商方面，标准化的延迟指标使服务质量的量化承诺和SLA（服务等级协议）签定成为可能。在社会效益方面，本标准通过规范延迟度量流程，间接推动了沉浸式设备质量的整体提升，帮助减少因延迟引发的视觉眩晕和不适，提升用户使用安全和舒适性，对于未成年人保护、医疗康复训练等敏感应用领域意义尤为突出。6结论与展望6.1标准价值的综合评述ISO/IEC23090-6:2021/AMD2:2025作为沉浸式媒体度量标准体系的重要更新，首次构建了覆盖沉浸式媒体全链路的延迟分类与度量框架。该标准填补了原标准在交互延迟、网络传输延迟和多路同步延迟方面的空白，使沉浸式系统的性能评估从“可用性”定性判断走向“可量化、可比较、可优化”的定量管理。其发布不仅为设备商、内容商、运营商和用户之间建立了统一的“度量语言”，更将推动沉浸式媒体产业从经验驱动向数据驱动转型。6.2未来演进方向展望未来，沉浸式媒体度量标准的持续演进将聚焦于以下方向：第一，AI驱动的自适应度量。随着深度学习技术在媒体处理中的深入应用，传统的基于固定测量点的度量方法将逐步向AI辅助的自适应评估演进。未来的度量标准有望引入基于机器学习的客观度量模型，实现从多维度参数到用户主观体验的智能映射。第二，面向6G的超低延迟度量。随着6G通信技术研发的启动，沉浸式全息通信等新型应用对端到端延迟提出了亚毫秒级的极端要求，相应的度量方法和指标体系需要提前布局。第三，跨行业融合应用。沉浸式媒体正在与工业互联网、智慧城市、数字孪生等领域深度融合，度量标准的应用边界将从传统的视听体验领域拓展至人机交互安全、生产效能评估等更广泛的范畴。第四，增强型用户体验度量。延迟仅是影响沉浸式体验的维度之一，未来标准将朝向包括渲染质量、交互自由度、舒适度在内的多维度综合度量体系演进，以全面刻画沉浸式媒体质量。综上所述，ISO/IEC23090-6:2021/AMD2:2025的发布标志着沉浸式媒体度量标准化迈出了关键一步，为全球沉浸式媒体产业的持续发展和技术创新提供了坚实的技术支撑和制度保障。随着沉浸式技术向更广泛的应用场景渗透，本标准必将在促进产业健康发展、保护消费者权益和推动技术创新方面发挥日益重要的作用。参考文献[1]ISO/IEC23090-6:2021,Informationtechnology—Codedrepresentationofimmersivemedia—Part6:Immersivemediametrics.[2]ISO/IEC23090-6:2021/AMD2:2025,Inf