Molnspel kallas en av de bästa teknikerna att titta på just nu. Om 6 år bör denna marknad växa 10 gånger – från 45 miljoner dollar 2018 till 450 miljoner dollar 2024. Tekniska jättar har redan rusat för att utforska nischen: Google och Nvidia har lanserat betaversioner av sina molnspeltjänster, och Microsoft, EA, Ubisoft, Amazon och Verizon förbereder sig för att komma in på scenen.

För spelare betyder detta att de mycket snart kommer att kunna sluta spendera pengar på hårdvaruuppgraderingar och köra kraftfulla spel på svaga datorer. Är detta fördelaktigt för andra deltagare i ekosystemet? Vi berättar varför molnspel kommer att öka deras intäkter och hur vi skapade en teknik som gör det enkelt att komma in på en lovande marknad.

Utgivare, utvecklare, TV-tillverkare och telekomoperatörer: varför behöver de alla molnspel?

Spelutgivare och utvecklare är intresserade av att få ut sin produkt till det största antalet spelare så snabbt som möjligt. Nu, enligt våra uppgifter, kommer 70% av potentiella köpare inte till spelet - de väntar inte på nedladdningen av klienten och installationsfilen som väger tiotals gigabyte. Samtidigt, 60% av användarna att döma av deras grafikkort, kan i princip inte köra kraftfulla spel (AAA-nivå) på sina datorer i acceptabel kvalitet. Molnspel kan lösa detta problem – inte bara kommer det inte att minska intäkterna för publicister och utvecklare, utan det kommer att hjälpa dem att öka sin betalande publik.

Tillverkare av TV och set-top-boxar tittar nu också på molnspel. I en tid präglad av smarta hem och röstassistenter måste de i allt större utsträckning konkurrera om användarens uppmärksamhet, och spelfunktionalitet är det främsta sättet att dra till sig denna uppmärksamhet. Med inbyggt molnspel kommer deras klient att kunna köra moderna spel direkt på TV:n och betala tillverkaren för tjänsten.

En annan potentiellt aktiv deltagare i ekosystemet är telekomoperatörer. Deras sätt att öka intäkterna är att tillhandahålla ytterligare tjänster. Spel är bara en av dessa tjänster som operatörer redan aktivt introducerar. Rostelecom har lanserat "Spel"-tariffen, Akado säljer tillgång till vår Playkey-tjänst. Det här handlar inte bara om bredbandsoperatörer. Mobiloperatörer, på grund av den aktiva spridningen av 5G, kommer också att kunna göra molnspel till sin extra inkomstkälla.

Trots de ljusa utsikterna är det inte så lätt att komma in på marknaden. Alla befintliga tjänster, inklusive produkter från teknikjättar, har ännu inte lyckats helt övervinna problemet med "last milen". Detta innebär att på grund av ofullkomligheten i nätverket direkt i huset eller lägenheten räcker inte användarens internethastighet för att molnspel ska fungera korrekt.

Se hur WiFi-signalen bleknar när den sprids från routern genom hela lägenheten

Spelare som har funnits på marknaden länge och har kraftfulla resurser går gradvis mot att lösa detta problem. Men att börja ditt molnspelande från början 2019 innebär att spendera mycket pengar, tid och kanske aldrig skapa en effektiv lösning. För att hjälpa alla ekosystemdeltagare att utvecklas på en snabbt växande marknad har vi utvecklat en teknik som gör att du snabbt och utan höga kostnader kan lansera din molnspeltjänst.

Hur vi skapade en teknik som gör det enkelt att lansera din molnspeltjänst

Playkey började utveckla sin molnspelsteknik redan 2012. Den kommersiella lanseringen ägde rum 2014 och 2016 hade 2,5 miljoner spelare använt tjänsten minst en gång. Under hela utvecklingen har vi sett ett intresse inte bara från spelare utan också från set-top box-tillverkare och telekomoperatörer. Vi lanserade till och med flera pilotprojekt med NetByNet och Er-Telecom. Under 2018 bestämde vi oss för att vår produkt kunde ha en B2B-framtid.

Det är problematiskt att för varje företag utveckla sin egen version av molnspelsintegration, som vi gjorde i pilotprojekt. Varje sådan implementering tog från tre månader till sex månader. Varför? Alla har olika utrustning och operativsystem: vissa behöver molnspel på en Android-konsol, medan andra behöver det som en iFrame i webbgränssnittet på sitt personliga konto för att streama till datorer. Dessutom har alla olika design, fakturering (en separat underbar värld!) och andra funktioner. Det blev tydligt att det var nödvändigt att antingen tiodubbla utvecklingsteamet eller skapa den mest universella boxade B2B-lösningen.

I mars 2019 lanserade vi Fjärrklicka. Detta är mjukvara som företag kan installera på sina servrar och få en fungerande molnspeltjänst. Hur kommer detta att se ut för användaren? Han kommer att se en knapp på sin vanliga webbplats som låter honom starta spelet i molnet. När du klickar på det kommer spelet att starta på företagets server, och användaren kommer att se strömmen och kunna spela på distans. Så här kan det se ut på populära digitala speldistributionstjänster.

Aktiv kamp för kvalitet. Och passiv också.

Vi kommer nu att berätta hur Remote Click klarar av många tekniska hinder. Molnspelande av den första vågen (till exempel OnLive) förstördes av den dåliga kvaliteten på Internet bland användare. Tillbaka 2010, den genomsnittliga internetanslutningshastigheten i USA var endast 4,7 Mbit/s. År 2017 hade den redan vuxit till 18,7 Mbit/s, och snart kommer 5G att dyka upp överallt och en ny era börjar. Men trots att den övergripande infrastrukturen är redo för molnspel kvarstår det redan nämnda problemet med "last mile".

En sida av det, som vi kallar objektiv: användaren har verkligen problem med nätverket. Operatören markerar till exempel inte den angivna maxhastigheten. Eller så använder du 2,4 GHz WiFi, bullriga med en mikrovågsugn och en trådlös mus.

Den andra sidan, som vi kallar subjektiv: användaren misstänker inte ens att han har problem med nätverket (vet inte att han inte vet)! I bästa fall är han säker på att eftersom operatören säljer honom en 100 Mbit/s-tariff så har han 100 Mbit/s Internet. I värsta fall har han ingen aning om vad en router är, och internet är uppdelat i blått och färg. Ett riktigt fall från Kasdev.

Blått och färg internet.

Men båda delarna av den sista milen är lösbara. På Remote Click använder vi aktiva och passiva mekanismer för detta. Nedan följer en detaljerad berättelse om hur de klarar av hinder.

Aktiva mekanismer

1. Effektiv brusbeständig kodning av överförda data, även kallad redundans (FEC - Forward Error Correction)

Vid överföring av videodata från servern till klienten används brusbeständig kodning. Med dess hjälp återställer vi originaldata när de delvis går förlorade på grund av nätverksproblem. Vad gör vår lösning effektiv?

1. Speed. Kodning och avkodning är mycket snabb. Även på "svaga" datorer tar operationen inte mer än 1 ms för 0,5 MB data. Således lägger kodning och avkodning nästan ingen latens när man spelar via molnet. Betydelsen kan inte överskattas.

1. Maximal dataåterställningspotential. Nämligen förhållandet mellan överskottsdatavolym och volym som potentiellt kan återvinnas. I vårt fall är förhållandet = 1. Låt oss säga att du behöver överföra 1 MB video. Om vi ​​lägger till 300 KB extra data under kodningen (detta kallas redundans), så behöver vi under avkodningsprocessen för att återställa 1 ursprungliga megabyte bara någon 1 MB av de totala 1,3 MB som servern skickade. Med andra ord kan vi förlora 300 KB och fortfarande återställa originaldata. Som du kan se är 300 / 300 = 1. Detta är den högsta möjliga effektiviteten.
2. Flexibilitet i att ställa in ytterligare datavolym under kodning. Vi kan konfigurera en separat nivå av redundans för varje videobildruta som behöver överföras över nätverket. Genom att till exempel upptäcka problem i nätverket kan vi öka eller minska nivån av redundans.  

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

2. Dataöverföring

Ett alternativt sätt att bekämpa förluster är att begära data upprepade gånger. Till exempel, om servern och användaren finns i Moskva, kommer överföringsfördröjningen inte att överstiga 5 ms. Med detta värde kommer klientapplikationen att ha tid att begära och ta emot den förlorade delen av data från servern utan att användaren märker det. Vårt system bestämmer själv när redundans ska användas och när vidarebefordran ska användas.

3. Individuella inställningar för dataöverföring

För att välja det optimala sättet att bekämpa förluster analyserar vår algoritm användarens nätverksanslutning och konfigurerar dataöverföringssystemet individuellt för varje fall.

Han ser:

• anslutningstyp (Ethernet, WiFi, 3G, etc.);
• WiFi-frekvensområde som används - 2,4 GHz eller 5 GHz;
• WiFi-signalstyrka.

Om vi ​​rangordnar anslutningar efter förluster och fördröjning, så är den mest tillförlitliga, naturligtvis, tråd. Över Ethernet är förluster sällsynta och sista mils förseningar är extremt osannolika. Sedan kommer WiFi 5 GHz och först sedan WiFi 2,4 GHz. Mobila anslutningar är i allmänhet skräp, vi väntar på 5G.

När du använder WiFi konfigurerar systemet automatiskt användarens adapter och sätter den i det läge som är mest lämpligt för användning i molnet (till exempel inaktiverar energibesparing).

4. Anpassa kodning

Videoströmning finns tack vare codecs – program för att komprimera och återställa videodata. I okomprimerad form kan en sekunds video lätt överstiga hundra megabyte, och codecen minskar detta värde med en storleksordning. Vi använder H264 och H265 codecs.

H264 är den mest populära. Alla stora grafikkortstillverkare har stött det i hårdvara i över ett decennium. H265 är en djärv ung efterträdare. De började stödja det i hårdvara för ungefär fem år sedan. Kodning och avkodning i H265 kräver mer resurser, men kvaliteten på den komprimerade ramen är märkbart högre än i H264. Och utan att öka volymen!

Vilken codec ska man välja och vilka kodningsparametrar ska man ställa in för en specifik användare, baserat på hans hårdvara? En icke-trivial uppgift som vi löser automatiskt. Det smarta systemet analyserar utrustningens kapacitet, ställer in de optimala kodarparametrarna och väljer en avkodare på klientsidan.

5. Ersättning för förluster

Vi ville inte erkänna det, men inte ens vi är perfekta. Vissa data som går förlorade i nätverkets djup kan inte återställas och vi har inte tid att skicka tillbaka dem. Men även i det här fallet finns det en väg ut.

Till exempel justera bithastigheten. Vår algoritm övervakar hela tiden mängden data som skickas från servern till klienten. Den registrerar varje brist och förutsäger till och med möjliga framtida förluster. Dess uppgift är att märka i tid, och helst förutsäga, när förluster når ett kritiskt värde och börjar skapa störningar på skärmen märkbara för användaren. Och justera i detta ögonblick volymen på skickad data (bithastighet).

Vi använder också ogiltigförklaring av oinsamlade bildrutor och mekanismen för referensramar i videoströmmen. Båda verktygen minskar antalet märkbara artefakter. Det vill säga, även med allvarliga störningar i dataöverföringen förblir bilden på skärmen acceptabel och spelet förblir spelbart.

6. Distribuerad sändning

Att skicka data fördelat över tid förbättrar också kvaliteten på streaming. Hur exakt man distribuerar beror på specifika indikatorer i nätverket, till exempel närvaron av förluster, ping och andra faktorer. Vår algoritm analyserar dem och väljer det bästa alternativet. Ibland kan distribution inom några millisekunder minska förlusterna avsevärt.

7. Minska latensen

En av nyckelegenskaperna när man spelar över molnet är latens. Ju mindre den är, desto bekvämare är den att spela. Fördröjningen kan delas upp i två delar:

• nätverks- eller dataöverföringsfördröjning;

• systemfördröjning (borttagning av kontroll på klientsidan, bildinsamling på servern, bildkodning, ovanstående mekanismer för anpassning av data för sändning, datainsamling på klienten, bildavkodning och rendering).

Nätverket är beroende av infrastrukturen och det är problematiskt att hantera det. Om tråden har tuggats av möss hjälper det inte att dansa med en tamburin. Men systemets latens kan reduceras avsevärt och kvaliteten på molnspelandet för spelaren kommer att förändras dramatiskt. Utöver den redan nämnda bruståliga kodningen och personliga inställningar använder vi ytterligare två mekanismer.

1. Ta snabbt emot data från kontrollenheter (tangentbord, mus) på klientsidan. Även på svaga datorer räcker 1-2 ms för detta.
2. Rita systemmarkören på klienten. Muspekaren bearbetas inte på en fjärrserver, utan i Playkey-klienten på användarens dator, det vill säga utan minsta fördröjning. Ja, detta påverkar inte den faktiska kontrollen av spelet, men det viktigaste här är mänsklig uppfattning.  

Dra markören utan fördröjning i Playkey med exemplet med Apex Legends

Genom att använda vår teknik, med en nätverkslatens på 0 ms och arbeta med en videoström på 60 FPS, överstiger inte hela systemets latens 35 ms.

Passiva mekanismer

Enligt vår erfarenhet har många användare liten aning om hur deras enheter ansluter till Internet. I intervjuer med spelare visade det sig att vissa inte vet vad en router är. Och det är okej! Du behöver inte känna till förbränningsmotorn för att köra bil. Du bör inte kräva att användaren har kunskap om en systemadministratör så att han kan spela.

Det är dock fortfarande viktigt att förmedla några tekniska punkter så att spelaren självständigt kan ta bort barriärerna på sin sida. Och vi hjälper honom.

1. 5GHz WiFi-stödindikering

Vi skrev ovan att vi ser Wi-Fi-standarden - 5 GHz eller 2,4 GHz. Vi vet också om användarenhetens nätverksadapter stöder möjligheten att arbeta vid 5 GHz. Och om ja, rekommenderar vi att du använder detta sortiment. Vi kan inte ändra frekvensen själva ännu, eftersom vi inte ser routerns egenskaper.

2. Indikering av WiFi-signalstyrka

För vissa användare kan WiFi-signalen vara svag, även om Internet fungerar bra och verkar ha en acceptabel hastighet. Problemet kommer att avslöjas just med molnspel, som utsätter nätverket för riktiga tester.

Signalstyrkan påverkas av hinder som väggar och störningar från andra enheter. Samma mikrovågor avger mycket. Som ett resultat uppstår förluster som är omärkliga när man arbetar på internet, men kritiska när man spelar via molnet. I sådana fall varnar vi användaren för störningar, föreslår att man flyttar sig närmare routern och stänger av "bullriga" enheter.

3. Uppgift om trafikkonsumenter

Även om nätverket är bra kan andra applikationer förbruka för mycket trafik. Till exempel, om parallellt med spelet i molnet körs en video på Youtube eller laddas torrents ner. Vår applikation identifierar tjuvar och varnar spelaren om dem.

Rädslor från det förflutna - avslöjar myter om molnspel

Molnspel, som ett i grunden nytt sätt att konsumera spelinnehåll, har försökt ta sig in på marknaden i nästan tio år nu. Och som med alla innovationer är deras historia en serie små segrar och stora nederlag. Det är inte förvånande att molnspel med åren har blivit övervuxet med myter och fördomar. I början av teknikutvecklingen var de berättigade, men idag är de helt grundlösa.

Myt 1. Bilden i molnet är sämre än i originalet - det är som att du spelar på YouTube

Idag, i en tekniskt avancerad molnlösning, är bilderna av originalet och molnet nästan identiska – skillnaden går inte att hitta med blotta ögat. Individuell justering av kodaren till spelarens utrustning och en uppsättning mekanismer för att bekämpa förluster stänger detta problem. På ett högkvalitativt nätverk är det ingen suddighet av ramar eller grafiska artefakter. Vi tar även hänsyn till tillstånd. Det är ingen idé att streama i 1080p om spelaren använder 720p.

Nedan finns två Apex Legends-videor från vår kanal. I det ena fallet är detta att spela in spel när man spelar på en PC, i det andra genom Playkey.

Apex Legends på PC

Apex Legends på Playkey

Myt 2. Instabil kvalitet

Nätverkets status är verkligen instabil, men det här problemet har lösts. Vi ändrar kodarinställningarna dynamiskt baserat på kvaliteten på användarens nätverk. Och vi upprätthåller en konstant acceptabel FPS-nivå med hjälp av speciella bildtagningstekniker.

Hur det fungerar? Spelet har en 3D-motor som bygger en 3D-värld. Men användaren visas en platt bild. För att han ska se det skapas en minnesbild för varje bildruta – ett slags fotografi av hur denna 3D-värld ses från en viss punkt. Denna bild lagras i kodad form i en videominnesbuffert. Vi tar det från videominnet och skickar det till kodaren, som redan dekrypterar det. Och så vidare med varje bildruta, en efter en.

Vår teknik låter dig fånga och avkoda bilder i en ström, vilket ökar FPS. Och om dessa processer utförs parallellt (en ganska populär lösning på molnspelsmarknaden), kommer kodaren ständigt att komma åt fångsten, plocka upp nya ramar med en fördröjning och följaktligen överföra dem med en fördröjning.

Videon längst upp på skärmen är inspelad med enkelströmsfångst- och avkodningsteknik.

Myt 3. På grund av fördröjningar i kontroller kommer jag att bli en "cancer" i multiplayer

Kontrollfördröjningen är normalt några millisekunder. Och det är vanligtvis osynligt för slutanvändaren. Men ibland syns en liten skillnad mellan musens rörelse och markörens rörelse. Det påverkar ingenting, men det skapar ett negativt intryck. Den ovan beskrivna ritningen av markören direkt på användarens anordning eliminerar denna nackdel. Annars är den totala systemlatensen på 30-35 ms så låg att varken spelaren eller hans motståndare i matchen märker något. Resultatet av striden avgörs endast av färdigheter. Beviset finns nedan.

Streamer böjer sig via Playkey

Vad är nästa

Molnspel är redan verklighet. Playkey, PlayStation Now, Shadow arbetar tjänster med sin egen publik och plats på marknaden. Och som många unga marknader kommer molnspel att växa snabbt under de kommande åren.

Ett av de scenarier som verkar mest troligt för oss är uppkomsten av deras egna tjänster från spelutgivare och telekomoperatörer. Vissa kommer att utveckla sina egna, andra kommer att använda färdiga paketerade lösningar, som RemoteClick.net. Ju fler aktörer det finns på marknaden, desto snabbare kommer molnets sätt att konsumera spelinnehåll att bli mainstream.

Källa: will.com