Cloud spil hedder en af ​​de bedste teknologier at se lige nu. Om 6 år skulle dette marked vokse 10 gange - fra $45 millioner i 2018 til $450 millioner i 2024. Tech-giganter har allerede skyndt sig at udforske nichen: Google og Nvidia har lanceret betaversioner af deres cloud-spiltjenester, og Microsoft, EA, Ubisoft, Amazon og Verizon forbereder sig på at komme ind på scenen.

For gamere betyder det, at de meget snart vil være i stand til endelig at stoppe med at bruge penge på hardwareopgraderinger og køre kraftfulde spil på svage computere. Er dette gavnligt for andre deltagere i økosystemet? Vi fortæller dig, hvorfor cloud-spil vil øge deres indtjening, og hvordan vi skabte en teknologi, der gør det nemt at komme ind på et lovende marked.

Udgivere, udviklere, tv-producenter og teleoperatører: hvorfor har de alle brug for cloud-spil?

Spiludgivere og -udviklere er interesserede i at få deres produkt til det største antal spillere så hurtigt som muligt. Nu, ifølge vores data, kommer 70% af potentielle købere ikke til spillet - de venter ikke på download af klienten og installationsfilen, der vejer titusinder af gigabyte. Samtidig er 60 % af brugerne at dømme efter deres videokort, kan i princippet ikke køre kraftfulde spil (AAA-niveau) på deres computere i acceptabel kvalitet. Cloud-spil kan løse dette problem - ikke kun vil det ikke reducere indtjeningen for udgivere og udviklere, men det vil hjælpe dem med at øge deres betalende publikum.

Producenter af tv og set-top-bokse søger nu også mod cloud-gaming. I en tid med smarte hjem og stemmeassistenter skal de i stigende grad konkurrere om brugerens opmærksomhed, og spilfunktionalitet er den vigtigste måde at tiltrække denne opmærksomhed. Med indbygget cloud-gaming vil deres klient være i stand til at køre moderne spil direkte på tv'et og betale producenten for tjenesten.

En anden potentielt aktiv deltager i økosystemet er teleoperatører. Deres måde at øge omsætningen på er at levere yderligere tjenester. Spil er blot en af ​​disse tjenester, som operatører allerede aktivt introducerer. Rostelecom har lanceret "Spil"-taksten, Akado sælger adgang til vores Playkey-tjeneste. Dette handler ikke kun om bredbåndsinternetoperatører. Mobiloperatører vil på grund af den aktive udbredelse af 5G også være i stand til at gøre cloud-spil til deres ekstra indtægtskilde.

På trods af de lyse udsigter er det ikke så let at komme ind på markedet. Alle eksisterende tjenester, inklusive produkter fra teknologigiganter, har endnu ikke formået fuldstændigt at overvinde problemet med "sidste mile". Det betyder, at på grund af ufuldkommenhed i netværket direkte i huset eller lejligheden, er brugerens internethastighed ikke nok til, at skyspil fungerer korrekt.

Se, hvordan WiFi-signalet falmer, når det spredes fra routeren gennem hele lejligheden

Spillere, der har været på markedet i lang tid og har stærke ressourcer, bevæger sig gradvist mod at løse dette problem. Men at starte dit cloudspil fra bunden i 2019 betyder, at du skal bruge mange penge, tid og muligvis aldrig at skabe en effektiv løsning. For at hjælpe alle økosystemdeltagere med at udvikle sig på et hastigt voksende marked, har vi udviklet en teknologi, der giver dig mulighed for hurtigt og uden høje omkostninger at lancere din cloud-spiltjeneste.

Hvordan vi lavede en teknologi, der vil gøre det nemt at lancere din cloud-spiltjeneste

Playkey begyndte at udvikle sin cloud-spilteknologi tilbage i 2012. Den kommercielle lancering fandt sted i 2014, og i 2016 havde 2,5 millioner spillere brugt tjenesten mindst én gang. Gennem hele udviklingen har vi set interesse ikke kun fra gamere, men også fra set-top-boksproducenter og teleoperatører. Vi lancerede endda flere pilotprojekter med NetByNet og Er-Telecom. I 2018 besluttede vi, at vores produkt kunne have en B2B-fremtid.

Det er problematisk at udvikle for hver virksomhed sin egen version af cloud gaming integration, som vi gjorde i pilotprojekter. Hver sådan implementering tog fra tre måneder til seks måneder. Hvorfor? Alle har forskelligt udstyr og operativsystemer: Nogle har brug for cloud-spil på en Android-konsol, mens andre har brug for det som en iFrame i webgrænsefladen på deres personlige konto til streaming til computere. Derudover har alle et andet design, fakturering (en separat vidunderlig verden!) og andre funktioner. Det blev klart, at det var nødvendigt enten at tidoble udviklingsteamet eller skabe den mest universelle boxed B2B-løsning.

I marts 2019 lancerede vi Fjernklik. Dette er software, som virksomheder kan installere på deres servere og få en fungerende cloud-spiltjeneste. Hvordan vil dette se ud for brugeren? Han vil se en knap på sin sædvanlige hjemmeside, der giver ham mulighed for at starte spillet i skyen. Når der klikkes på det, starter spillet på virksomhedens server, og brugeren vil se streamen og være i stand til at spille eksternt. Sådan kan det se ud på populære digitale spildistributionstjenester.

Aktiv kamp for kvalitet. Og også passiv.

Vi vil nu fortælle dig, hvordan Remote Click håndterer adskillige tekniske barrierer. Cloud-spil af den første bølge (for eksempel OnLive) blev ødelagt af den dårlige kvalitet af internettet blandt brugerne. Tilbage i 2010 var den gennemsnitlige internetforbindelseshastighed i USA var kun 4,7 Mbit/s. I 2017 var den allerede vokset til 18,7 Mbit/s, og snart vil 5G dukke op overalt, og en ny æra begynder. Men på trods af at den overordnede infrastruktur er klar til cloud-spil, forbliver det allerede nævnte "last mile"-problem.

En side af det, som vi kalder objektiv: brugeren har virkelig problemer med netværket. F.eks. fremhæver operatøren ikke den angivne maksimalhastighed. Eller du bruger 2,4 GHz WiFi, larmende med en mikrobølgeovn og en trådløs mus.

Den anden side, som vi kalder subjektiv: brugeren har ikke engang mistanke om, at han har problemer med netværket (ved ikke, at han ikke ved det)! I bedste fald er han sikker på, at da operatøren sælger ham en 100 Mbit/s takst, har han 100 Mbit/s internet. I værste fald aner han ikke, hvad en router er, og internettet er opdelt i blå og farve. En rigtig sag fra Kasdev.

Blå og farve internet.

Men begge dele af last mile-problemet kan løses. Hos Remote Click bruger vi aktive og passive mekanismer til dette. Nedenfor er en detaljeret historie om, hvordan de håndterer forhindringer.

Aktive mekanismer

1. Effektiv støjbestandig kodning af transmitterede data aka redundans (FEC - Forward Error Correction)

Ved overførsel af videodata fra serveren til klienten anvendes støjbestandig kodning. Med dens hjælp gendanner vi de originale data, når de er delvist tabt på grund af netværksproblemer. Hvad gør vores løsning effektiv?

1. Hastighed. Kodning og afkodning er meget hurtig. Selv på "svage" computere tager operationen ikke mere end 1 ms for 0,5 MB data. Således tilføjer kodning og afkodning næsten ingen latens, når du spiller via skyen. Betydningen kan ikke overvurderes.

1. Maksimalt datagendannelsespotentiale. Nemlig forholdet mellem overskydende datavolumen og den mængde, der potentielt kan genvindes. I vores tilfælde er forholdet = 1. Lad os sige, at du skal overføre 1 MB video. Hvis vi tilføjer 300 KB ekstra data under kodning (dette kaldes redundans), så har vi under afkodningsprocessen for at gendanne 1 original megabyte kun brug for 1 MB af de samlede 1,3 MB, som serveren sendte. Med andre ord kan vi miste 300 KB og stadig gendanne de originale data. Som du kan se, er 300 / 300 = 1. Dette er den maksimalt mulige effektivitet.
2. Fleksibilitet ved opsætning af yderligere datavolumen under kodning. Vi kan konfigurere et separat niveau af redundans for hver videoramme, der skal transmitteres over netværket. For eksempel, ved at bemærke problemer i netværket, kan vi øge eller mindske niveauet af redundans.  

Vi spiller Doom via Playkey på Core i3, 4 GB RAM, MSI GeForce GTX 750.

2. Dataoverførsel

En alternativ måde at bekæmpe tab på er at anmode om data gentagne gange. For eksempel, hvis serveren og brugeren er placeret i Moskva, vil transmissionsforsinkelsen ikke overstige 5 ms. Med denne værdi vil klientapplikationen have tid til at anmode om og modtage den tabte del af dataene fra serveren, uden at brugeren bemærker det. Vores system bestemmer selv, hvornår redundans skal bruges, og hvornår videresendelse skal bruges.

3. Individuelle indstillinger for dataoverførsel

For at vælge den optimale måde at bekæmpe tab på, analyserer vores algoritme brugerens netværksforbindelse og konfigurerer datatransmissionssystemet individuelt for hvert enkelt tilfælde.

Han ser:

• forbindelsestype (Ethernet, WiFi, 3G osv.);
• WiFi-frekvensområde brugt - 2,4 GHz eller 5 GHz;
• WiFi signalstyrke.

Hvis vi rangerer forbindelser efter tab og forsinkelse, så er den mest pålidelige selvfølgelig ledning. Over Ethernet er tab sjældne, og sidste mile forsinkelser er yderst usandsynlige. Så kommer WiFi 5 GHz og først derefter WiFi 2,4 GHz. Mobilforbindelser er generelt noget vrøvl, vi venter på 5G.

Når du bruger WiFi, konfigurerer systemet automatisk brugerens adapter og sætter den i den tilstand, der er bedst egnet til brug i skyen (f.eks. deaktivering af strømbesparelse).

4. Tilpas kodning

Videostreaming findes takket være codecs – programmer til komprimering og gendannelse af videodata. I ukomprimeret form kan et sekunds video nemt overstige hundrede megabyte, og codec'et reducerer denne værdi med en størrelsesorden. Vi bruger H264 og H265 codecs.

H264 er den mest populære. Alle større skærmkortproducenter har understøttet det i hardware i over et årti. H265 er en modig ung efterfølger. De begyndte at understøtte det i hardware for omkring fem år siden. Kodning og afkodning i H265 kræver flere ressourcer, men kvaliteten af ​​den komprimerede ramme er mærkbart højere end i H264. Og uden at øge lydstyrken!

Hvilken codec skal man vælge, og hvilke kodningsparametre skal indstilles for en specifik bruger, baseret på hans hardware? En ikke-triviel opgave, som vi løser automatisk. Det smarte system analyserer udstyrets muligheder, indstiller de optimale encoderparametre og vælger en dekoder på klientsiden.

5. Erstatning for tab

Vi ville ikke indrømme det, men selv vi er ikke perfekte. Nogle data tabt i dybet af netværket kan ikke gendannes, og vi har ikke tid til at sende dem tilbage. Men selv i dette tilfælde er der en vej ud.

For eksempel justering af bithastigheden. Vores algoritme overvåger konstant mængden af ​​data, der sendes fra serveren til klienten. Den registrerer enhver mangel og forudsiger endda mulige fremtidige tab. Dens opgave er at lægge mærke til i tide, og ideelt set forudsige, hvornår tab når en kritisk værdi og begynder at skabe interferens på skærmen, som er mærkbar for brugeren. Og juster i dette øjeblik mængden af ​​sendte data (bitrate).

Vi bruger også ugyldiggørelsen af ​​uopsamlede rammer og mekanismen for referencerammer i videostrømmen. Begge værktøjer reducerer antallet af mærkbare artefakter. Det vil sige, at selv med alvorlige forstyrrelser i datatransmissionen forbliver billedet på skærmen acceptabelt, og spillet forbliver spilbart.

6. Distribueret afsendelse

At sende data fordelt over tid forbedrer også kvaliteten af ​​streaming. Hvordan man præcist skal distribuere afhænger af specifikke indikatorer i netværket, for eksempel tilstedeværelsen af ​​tab, ping og andre faktorer. Vores algoritme analyserer dem og vælger den bedste løsning. Nogle gange reducerer distribution inden for et par millisekunder tabene betydeligt.

7. Reducer latens

En af de vigtigste egenskaber ved spil over skyen er latency. Jo mindre den er, jo mere behagelig er den at spille. Forsinkelsen kan opdeles i to dele:

• netværks- eller dataoverførselsforsinkelse;

• systemforsinkelse (fjernelse af kontrol på klientsiden, billedoptagelse på serveren, billedkodning, ovenstående mekanismer til tilpasning af data til afsendelse, dataindsamling på klienten, billedafkodning og gengivelse).

Netværket afhænger af infrastrukturen, og det er problematisk at håndtere det. Hvis tråden er blevet tygget af mus, hjælper det ikke at danse med en tamburin. Men systemets latency kan reduceres betydeligt, og kvaliteten af ​​cloud-spil for spilleren vil ændre sig dramatisk. Ud over den allerede nævnte støjbestandige kodning og personlige indstillinger bruger vi yderligere to mekanismer.

1. Modtag hurtigt data fra kontrolenheder (tastatur, mus) på klientsiden. Selv på svage computere er 1-2 ms nok til dette.
2. Tegning af systemmarkøren på klienten. Musemarkøren behandles ikke på en ekstern server, men i Playkey-klienten på brugerens computer, det vil sige uden den mindste forsinkelse. Ja, dette påvirker ikke den faktiske kontrol af spillet, men det vigtigste her er menneskelig opfattelse.  

Tegn markøren uden forsinkelse i Playkey ved hjælp af eksemplet med Apex Legends

Ved at bruge vores teknologi, med en netværksforsinkelse på 0 ms og arbejde med en videostream på 60 FPS, overstiger hele systemets forsinkelse ikke 35 ms.

Passive mekanismer

Det er vores erfaring, at mange brugere har ringe idé om, hvordan deres enheder opretter forbindelse til internettet. I interviews med spillere viste det sig, at nogle ikke ved, hvad en router er. Og det er okay! Du behøver ikke at kende forbrændingsmotoren for at køre bil. Du bør ikke kræve, at brugeren har kendskab til en systemadministrator, så han kan spille.

Det er dog stadig vigtigt at formidle nogle tekniske pointer, så spilleren selvstændigt kan fjerne barriererne på sin side. Og vi hjælper ham.

1. 5GHz WiFi-understøttelsesindikation

Vi skrev ovenfor, at vi ser Wi-Fi-standarden - 5 GHz eller 2,4 GHz. Vi ved også, om brugerenhedens netværksadapter understøtter muligheden for at operere ved 5 GHz. Og hvis ja, så anbefaler vi at bruge denne serie. Vi kan ikke selv ændre frekvensen endnu, da vi ikke kan se routerens egenskaber.

2. Indikation af WiFi-signalstyrke

For nogle brugere kan WiFi-signalet være svagt, selvom internettet fungerer godt og ser ud til at have en acceptabel hastighed. Problemet vil blive afsløret netop med cloud-gaming, som udsætter netværket for rigtige tests.

Signalstyrken påvirkes af forhindringer såsom vægge og interferens fra andre enheder. De samme mikrobølger udsender meget. Som et resultat opstår der tab, som er umærkelige, når man arbejder på internettet, men kritiske, når man spiller via skyen. I sådanne tilfælde advarer vi brugeren om interferens, foreslår at flytte tættere på routeren og slukke for "støjende" enheder.

3. Angivelse af trafikforbrugere

Selvom netværket er i orden, kan andre applikationer bruge for meget trafik. For eksempel, hvis der parallelt med spillet i skyen kører en video på Youtube, eller der downloades torrents. Vores applikation identificerer tyve og advarer spilleren om dem.

Frygt fra fortiden - afkræfter myter om skyspil

Cloud-spil, som en fundamentalt ny måde at forbruge spilindhold på, har forsøgt at bryde ind på markedet i næsten ti år nu. Og som med enhver nyskabelse er deres historie en række små sejre og store nederlag. Det er ikke overraskende, at cloud-gaming gennem årene er blevet overgroet med myter og fordomme. I begyndelsen af ​​teknologiudviklingen var de berettigede, men i dag er de fuldstændig grundløse.

Myte 1. Billedet i skyen er værre end i originalen - det er som om du spiller på YouTube

I dag, i en teknisk avanceret cloud-løsning, er billederne af originalen og skyen næsten identiske – forskellen kan ikke findes med det blotte øje. Individuel justering af encoderen til spillerens udstyr og et sæt mekanismer til at bekæmpe tab lukker dette problem. På et netværk af høj kvalitet er der ingen sløring af rammer eller grafiske artefakter. Vi tager endda hensyn til tilladelse. Det nytter ikke noget at streame ved 1080p, hvis afspilleren bruger 720p.

Nedenfor er to Apex Legends-videoer fra vores kanal. I det ene tilfælde er dette optagelse af gameplay, når du spiller på en pc, i det andet gennem Playkey.

Apex Legends på PC

Apex Legends på Playkey

Myte 2. Ustabil kvalitet

Netværksstatus er faktisk ustabil, men dette problem er blevet løst. Vi ændrer encoderindstillingerne dynamisk baseret på kvaliteten af ​​brugerens netværk. Og vi opretholder et konstant acceptabelt FPS-niveau ved hjælp af specielle billedoptagelsesteknikker.

Hvordan det virker? Spillet har en 3D-motor, der bygger en 3D-verden. Men brugeren får vist et fladt billede. For at han kan se det, laves der et huskebillede for hvert billede – en slags fotografi af, hvordan denne 3D-verden ses fra et bestemt punkt. Dette billede er lagret i kodet form i en videohukommelsesbuffer. Vi griber det fra videohukommelsen og sender det til encoderen, som allerede dekrypterer det. Og så videre med hver ramme, den ene efter den anden.

Vores teknologi giver dig mulighed for at fange og afkode billeder i én strøm, hvilket øger FPS. Og hvis disse processer udføres parallelt (en ret populær løsning på cloud-gamingmarkedet), vil koderen konstant få adgang til optagelsen, hente nye rammer med en forsinkelse og følgelig transmittere dem med en forsinkelse.

Videoen øverst på skærmen er optaget ved hjælp af single-stream capture og dekodningsteknologi.

Myte 3. På grund af forsinkelser i kontroller, vil jeg være en "kræft" i multiplayer

Kontrolforsinkelsen er normalt et par millisekunder. Og det er normalt usynligt for slutbrugeren. Men nogle gange er en lille uoverensstemmelse synlig mellem musens bevægelse og markørens bevægelse. Det påvirker ikke noget, men det skaber et negativt indtryk. Den ovenfor beskrevne tegning af markøren direkte på brugerens enhed eliminerer denne ulempe. Ellers er den samlede systemlatens på 30-35 ms så lav, at hverken spilleren eller hans modstandere i kampen bemærker noget. Kampens udfald afgøres kun af færdigheder. Beviset er nedenfor.

Streameren bøjer via Playkey

Hvad er næste

Cloud-spil er allerede en realitet. Playkey, PlayStation Now, Shadow arbejder tjenester med deres eget publikum og plads på markedet. Og ligesom mange unge markeder vil cloud-spil vokse hurtigt i de kommende år.

Et af de scenarier, der forekommer os mest sandsynligt, er fremkomsten af ​​deres egne tjenester fra spiludgivere og teleoperatører. Nogle vil udvikle deres egne, andre vil bruge færdige pakkeløsninger, som RemoteClick.net. Jo flere spillere der er på markedet, jo hurtigere bliver cloud-måden at forbruge spilindhold mainstream.

Kilde: www.habr.com