클라우드 게임 불렀다. 지금 주목해야 할 최고의 기술 중 하나입니다. 6년 안에 이 시장은 10년 45만 달러에서 2018년 450억 2024만 달러로 XNUMX배 성장할 것입니다. 거대 기술 기업들은 이미 틈새 시장을 탐색하기 위해 서두르고 있습니다. Google과 Nvidia는 클라우드 게임 서비스의 베타 버전을 출시했으며 Microsoft, EA, Ubisoft, Amazon 및 Verizon은 시장 진입을 준비하고 있습니다.

게이머의 경우 이는 곧 하드웨어 업그레이드에 대한 비용 지출을 중단하고 약한 컴퓨터에서 강력한 게임을 실행할 수 있음을 의미합니다. 이것이 생태계의 다른 참가자들에게 유익한가요? 클라우드 게임이 수익을 높이는 이유와 유망한 시장에 쉽게 진입할 수 있는 기술을 어떻게 개발했는지 알려드립니다.

출판사, 개발자, TV 제조업체, 통신 사업자: 모두 클라우드 게임이 필요한 이유는 무엇입니까?

게임 퍼블리셔와 개발자는 가능한 한 빨리 많은 수의 플레이어에게 제품을 제공하는 데 관심이 있습니다. 이제 우리 데이터에 따르면 잠재 구매자의 70%가 게임에 참여하지 못합니다. 그들은 클라이언트 다운로드와 수십 기가바이트에 달하는 설치 파일을 기다리지 않습니다. 동시에 사용자의 60%가 비디오 카드로 판단하면, 원칙적으로 강력한 게임(AAA 수준)을 컴퓨터에서 허용 가능한 품질로 실행할 수 없습니다. 클라우드 게임은 이 문제를 해결할 수 있습니다. 퍼블리셔와 개발자의 수익을 감소시키지 않을 뿐만 아니라 유료 사용자를 늘리는 데 도움이 됩니다.

TV 및 셋톱박스 제조업체도 이제 클라우드 게임을 모색하고 있습니다. 스마트 홈과 음성 비서 시대에는 사용자의 관심을 끌기 위한 경쟁이 점점 더 치열해지고 있으며, 이러한 관심을 끌기 위한 주요 방법은 게임 기능입니다. 내장된 클라우드 게임을 통해 클라이언트는 제조업체에 서비스 비용을 지불하고 TV에서 직접 최신 게임을 실행할 수 있습니다.

생태계에 잠재적으로 적극적으로 참여하는 또 다른 참가자는 통신 사업자입니다. 수익을 늘리는 방법은 추가 서비스를 제공하는 것입니다. 게임은 사업자가 이미 적극적으로 도입하고 있는 서비스 중 하나일 뿐입니다. Rostelecom은 "게임" 관세를 시작했고 Akado는 Playkey 서비스에 대한 액세스를 판매하고 있습니다. 이는 광대역 인터넷 사업자만의 문제가 아닙니다. 5G의 활발한 확산으로 이동통신사들도 클라우드 게임을 추가 수입원으로 삼을 수 있게 됐다.

전망이 밝음에도 불구하고 시장 진출은 쉽지 않다. 거대 기술 기업의 제품을 포함한 기존의 모든 서비스는 아직 '라스트 마일' 문제를 완전히 극복하지 못했습니다. 이는 집이나 아파트에 있는 네트워크의 불완전성으로 인해 사용자의 인터넷 속도가 클라우드 게임이 제대로 작동하기에 충분하지 않음을 의미합니다.

Wi-Fi 신호가 라우터에서 아파트 전체로 확산되면서 어떻게 희미해지는지 확인하세요.

오랫동안 시장에 나와 강력한 자원을 보유한 플레이어들이 점차 이 문제를 해결하는 방향으로 움직이고 있습니다. 그러나 2019년에 클라우드 게임을 처음부터 시작한다는 것은 많은 돈과 시간을 소비한다는 것을 의미하며 아마도 효과적인 솔루션을 만들지 못할 수도 있습니다. 빠르게 성장하는 시장에서 모든 생태계 참가자의 발전을 돕기 위해 우리는 높은 비용 없이 클라우드 게임 서비스를 신속하게 출시할 수 있는 기술을 개발했습니다.

클라우드 게임 서비스를 쉽게 시작할 수 있는 기술을 만든 방법

플레이키는 2012년부터 클라우드 게임 기술 개발을 시작했다. 2014년에 상용 출시가 이루어졌으며 2016년까지 2,5만 명의 플레이어가 이 서비스를 한 번 이상 사용했습니다. 개발 전반에 걸쳐 게이머뿐만 아니라 셋톱박스 제조업체 및 통신 사업자의 관심을 받았습니다. 우리는 NetByNet 및 Er-Telecom을 통해 여러 파일럿 프로젝트를 시작하기도 했습니다. 2018년에 우리는 우리 제품이 B2B 미래를 가질 수 있다고 결정했습니다.

파일럿 프로젝트에서 그랬던 것처럼 각 회사별로 자체 버전의 클라우드 게임 통합을 개발하는 것은 문제가 있습니다. 각 구현에는 2개월에서 XNUMX개월이 걸렸습니다. 왜? 사람마다 장비와 운영 체제가 다릅니다. Android 콘솔에서 클라우드 게임이 필요한 사람도 있고, 컴퓨터로 스트리밍하기 위해 개인 계정의 웹 인터페이스에서 iFrame으로 클라우드 게임이 필요한 사람도 있습니다. 또한 모든 사람은 디자인, 청구서(별도의 멋진 세상!) 및 기타 기능을 가지고 있습니다. 개발 팀을 XNUMX배로 늘리거나 가장 보편적인 박스형 BXNUMXB 솔루션을 만드는 것이 필요하다는 것이 분명해졌습니다.

2019년 XNUMX월에 우리는 출시했습니다. 원격 클릭. 이는 회사가 서버에 설치하고 작동하는 클라우드 게임 서비스를 얻을 수 있는 소프트웨어입니다. 이것은 사용자에게 어떻게 보일까요? 클라우드에서 게임을 시작할 수 있는 버튼이 평소 웹사이트에 표시됩니다. 클릭 시 회사 서버에서 게임이 실행되며, 사용자는 스트리밍을 확인하고 원격으로 플레이할 수 있습니다. 인기 있는 디지털 게임 배포 서비스의 모습은 다음과 같습니다.

품질을 위한 적극적인 투쟁. 그리고 수동적이기도 합니다.

이제 Remote Click이 수많은 기술적 장벽을 어떻게 극복하는지 알려드리겠습니다. 첫 번째 물결의 클라우드 게임(예: OnLive)은 사용자의 인터넷 품질이 좋지 않아 망가졌습니다. 2010년 당시 미국의 평균 인터넷 연결 속도 구성 4,7Mbit/s에 불과합니다. 2017년에는 이미 18,7Mbit/s까지 성장했고, 머지않아 5G가 곳곳에 등장하고 새로운 시대가 시작될 것입니다. 그러나 전반적인 인프라가 클라우드 게임을 위한 준비가 되어 있음에도 불구하고 이미 언급한 "라스트 마일" 문제는 여전히 남아 있습니다.

우리가 객관적이라고 부르는 것의 한 측면은 사용자가 실제로 네트워크에 문제가 있다는 것입니다. 예를 들어, 운전자는 명시된 최대 속도를 강조 표시하지 않습니다. 아니면 2,4GHz WiFi를 사용하는데, 전자레인지와 무선 마우스로 시끄러워요.

우리가 주관적이라고 부르는 다른 측면: 사용자는 자신이 네트워크에 문제가 있다고 의심조차 하지 않습니다(자신이 모른다는 사실도 모릅니다)! 기껏해야 그는 운영자가 그에게 100Mbit/s 요금제를 판매했기 때문에 100Mbit/s의 인터넷을 사용할 수 있다고 확신합니다. 최악의 경우 라우터가 무엇인지 전혀 모르고 인터넷이 파란색과 컬러로 나뉘어져 있습니다. Kasdev의 실제 사례입니다.

파란색과 컬러 인터넷.

그러나 라스트 마일 문제의 두 부분은 모두 해결 가능합니다. Remote Click에서는 이를 위해 능동 및 수동 메커니즘을 사용합니다. 다음은 그들이 장애물에 어떻게 대처하는지에 대한 자세한 이야기입니다.

활성 메커니즘

1. 전송된 데이터의 효과적인 노이즈 방지 코딩(일명 중복)(FEC - Forward Error Correction)

서버에서 클라이언트로 비디오 데이터를 전송할 때 노이즈 방지 코딩이 사용됩니다. 네트워크 문제로 인해 원본 데이터가 부분적으로 손실된 경우 도움을 받아 원본 데이터를 복원합니다. 우리 솔루션이 효과적인 이유는 무엇입니까?

1. 속도 인코딩과 디코딩이 매우 빠릅니다. "약한" 컴퓨터에서도 1MB의 데이터에 대해 작업이 0,5ms 이상 걸리지 않습니다. 따라서 클라우드를 통해 재생할 때 인코딩 및 디코딩으로 인해 지연 시간이 거의 추가되지 않습니다. 그 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.

1. 최대 데이터 복구 가능성. 즉, 초과된 데이터 볼륨과 잠재적으로 복구 가능한 볼륨의 비율입니다. 우리의 경우 비율은 1입니다. 1MB의 비디오를 전송해야 한다고 가정해 보겠습니다. 인코딩 중에 300KB의 추가 데이터를 추가하는 경우(이를 중복성이라고 함), 1MB를 복원하기 위한 디코딩 프로세스 중에 서버가 보낸 총 1MB 중 1,3MB만 필요합니다. 즉, 300KB가 손실되어도 원본 데이터를 복구할 수 있습니다. 보시다시피 300/300 = 1입니다. 이것이 가능한 최대 효율성입니다.
2. 인코딩 중 추가 데이터 볼륨을 유연하게 설정할 수 있습니다. 네트워크를 통해 전송해야 하는 각 비디오 프레임에 대해 별도의 중복 수준을 구성할 수 있습니다. 예를 들어, 네트워크의 문제를 발견하여 중복성 수준을 높이거나 낮출 수 있습니다.  

Core i3, 4GB RAM, MSI GeForce GTX 750에서 Playkey를 통해 Doom을 플레이합니다.

2. 데이터 전송

손실을 방지하는 또 다른 방법은 데이터를 반복적으로 요청하는 것입니다. 예를 들어 서버와 사용자가 모스크바에 있는 경우 전송 지연은 5ms를 초과하지 않습니다. 이 값을 사용하면 클라이언트 애플리케이션은 사용자가 눈치채지 못하게 서버에서 데이터의 손실된 부분을 요청하고 수신할 시간을 갖게 됩니다. 우리 시스템 자체에서 중복성을 사용할 시기와 전달을 사용할 시기를 결정합니다.

3. 데이터 전송을 위한 개별 설정

손실을 방지하는 최적의 방법을 선택하기 위해 당사의 알고리즘은 사용자의 네트워크 연결을 분석하고 각 사례에 대해 개별적으로 데이터 전송 시스템을 구성합니다.

그는 다음과 같이 보입니다.

• 연결 유형(이더넷, WiFi, 3G 등)
• 사용된 WiFi 주파수 범위 - 2,4GHz 또는 5GHz
• WiFi 신호 강도.

손실과 지연을 기준으로 연결 순위를 매기면 물론 가장 안정적인 것은 유선입니다. 이더넷을 사용하면 손실이 거의 발생하지 않으며 최종 지연이 발생할 가능성이 거의 없습니다. 그런 다음 WiFi 5GHz가 나오고 그 다음에는 WiFi 2,4GHz가 나옵니다. 모바일 연결은 일반적으로 쓰레기이며 5G를 기다리고 있습니다.

WiFi를 사용할 때 시스템은 사용자의 어댑터를 자동으로 구성하여 클라우드에서 사용하기에 가장 적합한 모드로 설정합니다(예: 절전 기능 비활성화).

4. 인코딩 사용자 정의

비디오 스트리밍은 코덱(비디오 데이터를 압축하고 복원하는 프로그램) 덕분에 존재합니다. 압축되지 않은 형식에서는 비디오의 264초가 쉽게 265MB를 초과할 수 있으며 코덱은 이 값을 몇 배나 줄입니다. 우리는 HXNUMX 및 HXNUMX 코덱을 사용합니다.

H264가 가장 인기가 있습니다. 모든 주요 비디오 카드 제조업체는 265년 넘게 하드웨어에서 이를 지원해 왔습니다. H265는 대담하고 젊은 후속작입니다. 그들은 약 264년 전부터 하드웨어에서 이를 지원하기 시작했습니다. HXNUMX의 인코딩 및 디코딩에는 더 많은 리소스가 필요하지만 압축된 프레임의 품질은 HXNUMX보다 눈에 띄게 높습니다. 그리고 볼륨을 높이지 않고!

특정 사용자의 하드웨어에 따라 어떤 코덱을 선택하고 어떤 인코딩 매개변수를 설정해야 합니까? 자동으로 해결하는 중요한 작업입니다. 스마트 시스템은 장비의 성능을 분석하고 최적의 인코더 매개변수를 설정하며 클라이언트 측에서 디코더를 선택합니다.

5. 손실보상

인정하고 싶지 않았지만 우리도 완벽하지는 않습니다. 네트워크 깊은 곳에서 손실된 일부 데이터는 복원할 수 없으며 다시 보낼 시간도 없습니다. 하지만 이 경우에도 탈출구는 있습니다.

예를 들어 비트 전송률을 조정합니다. 우리의 알고리즘은 서버에서 클라이언트로 전송되는 데이터의 양을 지속적으로 모니터링합니다. 모든 부족분을 기록하고 미래에 발생할 수 있는 손실까지 예측합니다. 그 임무는 손실이 임계값에 도달하고 사용자가 눈에 띄는 화면에 간섭이 발생하기 시작할 때를 적시에 알아차리고 이상적으로 예측하는 것입니다. 그리고 이때 전송되는 데이터의 양(비트레이트)을 조정합니다.

또한 수집되지 않은 프레임의 무효화와 비디오 스트림의 참조 프레임 메커니즘을 사용합니다. 두 도구 모두 눈에 띄는 아티팩트 수를 줄입니다. 즉, 데이터 전송이 심각하게 중단되더라도 화면의 이미지는 허용 가능한 수준으로 유지되며 게임도 계속 플레이할 수 있습니다.

6. 분산 전송

시간이 지남에 따라 분산된 데이터를 전송하면 스트리밍 품질도 향상됩니다. 정확히 배포하는 방법은 네트워크의 특정 지표(예: 손실, 핑 및 기타 요인)에 따라 달라집니다. 우리의 알고리즘은 이를 분석하고 최상의 옵션을 선택합니다. 때로는 몇 밀리초 내에 배포하면 손실이 크게 줄어듭니다.

7. 지연 시간 단축

클라우드를 통한 게임의 주요 특징 중 하나는 대기 시간입니다. 작을수록 연주하기가 더 편안합니다. 지연은 두 부분으로 나눌 수 있습니다.

• 네트워크 또는 데이터 전송 지연;

• 시스템 지연(클라이언트 측 제어 제거, 서버에서 이미지 캡처, 이미지 인코딩, 전송을 위해 데이터를 조정하기 위한 위의 메커니즘, 클라이언트에서 데이터 수집, 이미지 디코딩 및 렌더링).

네트워크는 인프라에 따라 달라지며 이를 처리하는 데 문제가 있습니다. 쥐가 철사를 씹었다면 탬버린을 들고 춤을 추는 것은 도움이 되지 않습니다. 그러나 시스템 대기 시간은 크게 줄어들 수 있으며 플레이어의 클라우드 게임 품질은 극적으로 바뀔 것입니다. 이미 언급한 노이즈 방지 코딩 및 개인 설정 외에도 두 가지 메커니즘을 더 사용합니다.

1. 클라이언트 측 제어 장치(키보드, 마우스)로부터 데이터를 빠르게 수신합니다. 약한 컴퓨터에서도 1-2ms이면 충분합니다.
2. 클라이언트에 시스템 커서를 그립니다. 마우스 포인터는 원격 서버가 아닌 사용자 컴퓨터의 Playkey 클라이언트에서, 즉 약간의 지연 없이 처리됩니다. 예, 이것은 게임의 실제 제어에 영향을 미치지 않지만 여기서 가장 중요한 것은 인간의 인식입니다.  

Apex Legends의 예를 사용하여 Playkey에서 지연 없이 커서 그리기

네트워크 대기 시간이 0ms이고 비디오 스트림이 60FPS인 당사 기술을 사용하면 전체 시스템의 대기 시간이 35ms를 초과하지 않습니다.

수동적 메커니즘

경험상 많은 사용자는 자신의 장치가 인터넷에 어떻게 연결되는지 거의 모릅니다. 플레이어와의 인터뷰에서 일부는 라우터가 무엇인지 모르는 것으로 나타났습니다. 그리고 괜찮아요! 자동차를 운전하기 위해 내연기관을 알 필요는 없습니다. 사용자가 플레이할 수 있도록 시스템 관리자에 대한 지식을 요구해서는 안 됩니다.

그러나 플레이어가 자신의 측면에 있는 장벽을 독립적으로 제거할 수 있도록 몇 가지 기술적 사항을 전달하는 것이 여전히 중요합니다. 그리고 우리는 그를 돕습니다.

1. 5GHz WiFi 지원 표시

우리는 Wi-Fi 표준인 5GHz 또는 2,4GHz를 볼 수 있다고 위에서 썼습니다. 또한 사용자 장치의 네트워크 어댑터가 5GHz에서 작동하는 기능을 지원하는지 여부도 알고 있습니다. 그렇다면 이 범위를 사용하는 것이 좋습니다. 라우터의 특성을 볼 수 없기 때문에 아직 주파수를 직접 변경할 수 없습니다.

2. WiFi 신호 강도 표시

일부 사용자의 경우 인터넷이 제대로 작동하고 허용 가능한 속도인 것처럼 보이더라도 WiFi 신호가 약할 수 있습니다. 문제는 네트워크를 실제 테스트하는 클라우드 게임을 통해 정확하게 드러날 것입니다.

신호 강도는 벽과 같은 장애물과 다른 장치의 간섭에 의해 영향을 받습니다. 동일한 전자레인지는 많은 양의 전자파를 방출합니다. 결과적으로 인터넷에서 작업할 때는 눈에 띄지 않지만 클라우드를 통해 플레이할 때는 치명적인 손실이 발생합니다. 이러한 경우 우리는 사용자에게 간섭에 대해 경고하고 라우터에 더 가까이 다가가서 "시끄러운" 장치를 끄는 것이 좋습니다.

3. 트래픽 소비자의 표시

네트워크가 양호하더라도 다른 애플리케이션이 너무 많은 트래픽을 소비할 수 있습니다. 예를 들어, 클라우드 게임과 동시에 YouTube에서 비디오가 실행 중이거나 토렌트가 다운로드되는 경우입니다. 우리의 애플리케이션은 도둑을 식별하고 플레이어에게 이에 대해 경고합니다.

과거에 대한 두려움 - 클라우드 게임에 대한 잘못된 믿음을 폭로함

게임 콘텐츠를 소비하는 근본적으로 새로운 방법인 클라우드 게임은 거의 XNUMX년 동안 시장 진출을 위해 노력해 왔습니다. 그리고 여느 혁신과 마찬가지로 이들의 역사도 작은 승리와 큰 패배의 연속이었습니다. 수년에 걸쳐 클라우드 게임이 신화와 편견으로 가득 차 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 기술 개발 초기에는 정당화되었지만 오늘날에는 전혀 근거가 없습니다.

오해 1. 클라우드에 있는 사진은 원본보다 더 나쁘다 - 마치 유튜브에서 플레이하는 것과 같다

오늘날 기술적으로 진보된 클라우드 솔루션에서는 원본과 클라우드의 이미지가 거의 동일합니다. 육안으로는 차이점을 찾을 수 없습니다. 플레이어 장비에 맞게 인코더를 개별적으로 조정하고 손실을 방지하기 위한 일련의 메커니즘을 통해 이 문제를 해결합니다. 고품질 네트워크에서는 프레임이 흐려지거나 그래픽 아티팩트가 발생하지 않습니다. 우리는 허가도 고려합니다. 플레이어가 1080p를 사용하는 경우 720p로 스트리밍하는 것은 의미가 없습니다.

다음은 우리 채널의 Apex Legends 동영상 두 개입니다. 하나는 PC에서 플레이할 때 게임 플레이를 녹화하는 것이고, 다른 하나는 Playkey를 통해 녹화하는 것입니다.

PC용 Apex 레전드

Playkey의 Apex 레전드

오해 2. 불안정한 품질

네트워크 상태가 불안정한 것이 사실인데, 이 문제는 해결되었습니다. 우리는 사용자 네트워크의 품질에 따라 인코더 설정을 동적으로 변경합니다. 그리고 특별한 이미지 캡처 기술을 사용하여 지속적으로 허용 가능한 FPS 수준을 유지합니다.

어떻게 작동하나요? 이 게임에는 3D 세계를 구축하는 3D 엔진이 있습니다. 그러나 사용자에게는 평면적인 이미지가 표시됩니다. 그가 그것을 볼 수 있도록 각 프레임마다 기억 사진이 생성됩니다. 이는 이 3D 세계가 특정 지점에서 어떻게 보이는지에 대한 일종의 사진입니다. 이 이미지는 비디오 메모리 버퍼에 인코딩된 형태로 저장됩니다. 비디오 메모리에서 이를 가져와 인코더에 전달하면 이미 해독됩니다. 그리고 각 프레임마다 하나씩 계속됩니다.

우리의 기술을 사용하면 하나의 스트림에서 이미지를 캡처하고 디코딩하여 FPS를 높일 수 있습니다. 그리고 이러한 프로세스가 병렬로 수행되면(클라우드 게임 시장에서 상당히 인기 있는 솔루션) 인코더는 지속적으로 캡처에 액세스하고 지연된 새 프레임을 선택하여 지연된 프레임을 전송합니다.

화면 상단의 비디오는 단일 스트림 캡처 및 디코딩 기술을 사용하여 캡처됩니다.

오해 3. 컨트롤 지연으로 인해 멀티플레이에서는 '암'이 될 것이다

제어 지연은 일반적으로 몇 밀리초입니다. 그리고 일반적으로 최종 사용자에게는 보이지 않습니다. 그러나 때로는 마우스의 움직임과 커서의 움직임 사이에 작은 불일치가 눈에 띌 때도 있습니다. 아무 영향도 미치지 않지만 부정적인 인상을 줍니다. 위에서 설명한 대로 사용자 장치에 커서를 직접 그리면 이러한 단점이 제거됩니다. 그렇지 않으면 30-35ms의 전체 시스템 지연 시간이 너무 낮아서 경기에 참가하는 플레이어나 상대 모두 아무것도 눈치 채지 못할 것입니다. 전투의 승패는 오로지 실력에 따라 결정됩니다. 증거는 아래에 있습니다.

Playkey를 통해 스트리머가 휘어집니다.

다음 단계

클라우드 게임은 이미 현실이 되었습니다. Playkey, PlayStation Now, Shadow는 자체 고객을 대상으로 서비스를 제공하고 시장에 진출하고 있습니다. 많은 젊은 시장과 마찬가지로 클라우드 게임도 향후 몇 년 동안 빠르게 성장할 것입니다.

우리에게 가장 가능성이 높은 시나리오 중 하나는 게임 퍼블리셔와 통신 사업자가 제공하는 자체 서비스의 출현입니다. 일부는 자체적으로 개발하고 일부는 RemoteClick.net과 같이 이미 만들어진 패키지 솔루션을 사용합니다. 시장에 플레이어가 많을수록 게임 콘텐츠를 소비하는 클라우드 방식이 더 빠르게 주류가 될 것입니다.

출처 : habr.com