Cloud-Gaming wird als eine der Haupttechnologien bezeichnet, denen Sie jetzt folgen sollten. Für 6 Jahre sollte dieser Markt zehnmal wachsen - von 45 Mio. USD im Jahr 2018 auf 450 Mio. USD im Jahr 2024. Technologie-Giganten haben sich bereits beeilt, eine Nische zu erobern: Google und Nvidia haben Beta-Versionen ihrer Cloud-Gaming-Dienste veröffentlicht. Microsoft, EA, Ubisoft, Amazon und Verizon stehen kurz vor dem Einstieg.

Für Gamer bedeutet dies, dass sie sehr bald ganz aufhören können, Geld für die Aktualisierung von Eisen auszugeben, und leistungsstarke Spiele auf schwachen Computern ausführen können. Ist es für den Rest des Ökosystems von Vorteil? Wir erklären, warum Cloud-Gaming ihre Einnahmen steigern wird und wie wir eine Technologie entwickelt haben, die den Eintritt in einen vielversprechenden Markt erleichtert.

Verlage, Entwickler, TV-Hersteller und Telekommunikationsbetreiber: Warum brauchen sie alle Cloud-Gaming?

Spielehersteller und -entwickler sind daran interessiert, ihr Produkt so schnell wie möglich an die meisten Spieler zu liefern. Laut unseren Daten erreichen 70% der potenziellen Käufer das Spiel nicht - sie warten nicht darauf, dass der Client heruntergeladen wird und die Installationsdatei mehrere zehn Gigabyte wiegt. Gleichzeitig können 60% der Benutzer, gemessen an ihren Grafikkarten , im Prinzip keine leistungsstarken Spiele (AAA-Level) auf ihren Computern in akzeptabler Qualität ausführen. Cloud-Gaming kann dieses Problem lösen - es wird nicht nur die Einnahmen von Publishern und Entwicklern verringern, sondern ihnen auch helfen, ein zahlendes Publikum aufzubauen.

Hersteller von TV- und Set-Top-Boxen setzen nun auf Cloud-Gaming. Im Zeitalter von Smart Homes und Sprachassistenten müssen sie immer mehr um die Aufmerksamkeit der Benutzer konkurrieren, und die Spielfunktionalität ist der Hauptweg, um diese Aufmerksamkeit zu erregen. Mit integriertem Cloud-Gaming kann der Kunde moderne Spiele direkt auf dem Fernseher ausführen und den Service für den Hersteller bezahlen.



Ein weiterer potenziell aktiver Teilnehmer am Ökosystem sind Telekommunikationsbetreiber. Ihre Möglichkeit, den Umsatz zu steigern, besteht darin, zusätzliche Dienstleistungen bereitzustellen. Gaming ist nur einer dieser Dienste, die die Betreiber bereits aktiv implementieren. Rostelecom hat den "Gaming" -Tarif eingeführt. Akado verkauft den Zugang zu unserem Playkey-Service. Es geht nicht nur um Breitband-Internetbetreiber. Mobilfunkbetreiber können aufgrund der aktiven Verbreitung von 5G Cloud-Spiele auch zu ihrer zusätzlichen Einnahmequelle machen.

Trotz der guten Aussichten ist der Markteintritt nicht so einfach. Alle bestehenden Dienstleistungen, einschließlich Produkte von Technologiegiganten, konnten das Problem der "letzten Meile" noch nicht vollständig überwinden. Dies bedeutet, dass der Benutzer aufgrund der Unvollkommenheit des Netzwerks direkt im Haus oder in der Wohnung nicht über genügend Internetgeschwindigkeit verfügt, damit Cloud-Spiele ordnungsgemäß funktionieren.


Sehen Sie sich an, wie das WLAN-Signal verblasst und sich vom Router in der Wohnung ausbreitet

Spieler, die seit langem auf dem Markt präsent sind und über leistungsstarke Ressourcen verfügen, lösen dieses Problem schrittweise. Wenn Sie Ihre Cloud-Spiele 2019 von Grund auf neu starten, müssen Sie viel Geld und Zeit aufwenden und möglicherweise keine effektive Lösung erstellen. Um allen Ökosystemteilnehmern zu helfen, in einem schnell wachsenden Markt zu wachsen, haben wir eine Technologie entwickelt, mit der Sie Ihren Cloud-Gaming-Service schnell und ohne hohe Kosten starten können.

Wie wir eine Technologie entwickelt haben, mit der sich unser Cloud-Gaming-Service problemlos starten lässt

Playkey begann bereits 2012 mit der Entwicklung seiner Cloud-Gaming-Technologie. Im Jahr 2014 fand ein kommerzieller Start statt, und bis 2016 hatten 2,5 Millionen Spieler den Dienst mindestens einmal genutzt. Während der gesamten Entwicklung sahen wir nicht nur das Interesse von Spielern, sondern auch von Herstellern von Set-Top-Boxen und Telekommunikationsbetreibern. Mit NetByNet und Er-Telecom haben wir sogar mehrere Pilotprojekte gestartet. Im Jahr 2018 haben wir beschlossen, dass unser Produkt eine B2B-Zukunft haben könnte.

Es ist problematisch, für jedes Unternehmen eine eigene Option für die Integration von Cloud-Spielen zu entwickeln, wie wir es in Pilotprojekten getan haben. Jede solche Implementierung dauerte drei bis sechs Monate. Warum? Jeder hat unterschiedliche Geräte und Betriebssysteme: Jemand benötigt Cloud-Spiele für eine Android-Konsole und jemand benötigt einen iFrame in der Weboberfläche seines persönlichen Kontos für das Streaming auf Computer. Darüber hinaus hat jeder ein anderes Design, eine andere Abrechnung (eine separate wundervolle Welt!) Und andere Funktionen. Es wurde deutlich, dass entweder das Entwicklungsteam verzehnfacht oder die vielseitigste B2B-Box-Lösung entwickelt werden musste.

Im März 2019 haben wir RemoteClick gestartet. Dies ist Software, die Unternehmen auf ihren Servern installieren und einen funktionierenden Cloud-Gaming-Service erhalten können. Wie wird es für den Benutzer aussehen? Auf seiner vertrauten Website wird ein Button angezeigt, mit dem er das Spiel in der Cloud starten kann. Wenn diese Taste gedrückt wird, wird das Spiel auf dem Server des Unternehmens gestartet, und der Benutzer sieht den Stream und kann aus der Ferne spielen. So könnte es in beliebten Vertriebsdiensten für digitale Spiele aussehen.

Aktiver Kampf um Qualität. Und passiv auch.

Wie RemoteClick mit zahlreichen technischen Hindernissen umgeht, werden wir nun zeigen. Cloud-Spiele der ersten Welle (zum Beispiel OnLive) haben die schlechte Qualität des Internets unter den Benutzern ruiniert. Im Jahr 2010 betrug die durchschnittliche Internetverbindungsgeschwindigkeit in den USA nur 4,7 Mbit / s. Bis 2017 ist es auf 18,7 Mbit / s angewachsen, und bald wird 5G überall erscheinen und eine neue Ära beginnt. Trotz der Tatsache, dass die Infrastruktur im Allgemeinen für Cloud-Spiele bereit ist, bleibt das bereits erwähnte Problem der „letzten Meile“ bestehen.

Eine Seite davon, die wir als objektiv bezeichnen: Der Benutzer hat wirklich Probleme mit dem Netzwerk. Beispielsweise hebt der Bediener die deklarierte Höchstgeschwindigkeit nicht hervor. Oder verwenden Sie 2,4-GHz-WLAN, laute Mikrowelle und drahtlose Maus.

Die andere Seite, die wir subjektiv nennen: Der Benutzer ahnt nicht einmal, dass er Probleme mit dem Netzwerk hat (er weiß nicht, dass er es nicht weiß)! Im besten Fall ist er sicher, dass er 100 Mbit / s Internet hat, da der Betreiber ihm einen Tarif von 100 Mbit / s verkauft. Im schlimmsten Fall hat es keine Ahnung, was ein Router ist, und das Internet ist in Blau und Farbe unterteilt. Der wahre Fall von Casdeva.


Blau und Farbe Internet.

Beide Teile des Problems der „letzten Meile“ sind jedoch lösbar. In RemoteClick verwenden wir dafür aktive und passive Mechanismen. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Darstellung des Umgangs mit Hindernissen.

Aktive Mechanismen

1. Effektive rauschtolerante Codierung übertragener Daten, auch Redundanz genannt (FEC - Forward Error Correction)

Bei der Übertragung von Videodaten von einem Server zu einem Client wird eine fehlerkorrigierende Codierung verwendet. Damit stellen wir die Originaldaten wieder her, wenn sie aufgrund von Netzwerkproblemen teilweise verloren gehen. Was macht unsere Lösung effektiv?

1. Geschwindigkeit. Das Codieren und Decodieren ist sehr schnell. Selbst auf „schwachen“ Computern dauert der Vorgang für 0,5 MB Daten nicht länger als 1 ms. Das Codieren und Decodieren führt somit fast nicht zu einer Verzögerung beim Abspielen durch die Cloud. Die Bedeutung ist schwer zu überschätzen.
   
2. Maximales Datenwiederherstellungspotential. Das Verhältnis der überschüssigen Datenmenge und des Potentials für das Wiederherstellungsvolumen. In unserem Fall ist das Verhältnis = 1. Angenommen, Sie möchten 1 MB Video übertragen. Wenn wir während der Codierung 300 KB zusätzliche Daten hinzufügen (dies wird als Redundanz bezeichnet), benötigen wir beim Decodierungsprozess zur Wiederherstellung von 1 ursprünglichem Megabyte nur 1 MB der insgesamt 1,3 MB, die der Server gesendet hat. Mit anderen Worten, wir können 300 KB verlieren und trotzdem die ursprünglichen Daten wiederherstellen. Wie Sie sehen können, ist 300/300 = 1. Dies ist die maximal mögliche Effizienz.
   
3. Flexibilität beim Einrichten zusätzlicher Daten während der Codierung. Wir können für jeden Videorahmen, der über das Netzwerk übertragen werden muss, eine separate Redundanzstufe konfigurieren. Wenn wir beispielsweise Netzwerkprobleme feststellen, können wir den Redundanzgrad erhöhen oder verringern.
   

Wir spielen Playkey in Doom auf Core i3, 4 GB RAM und MSI GeForce GTX 750 durch.

2. Daten senden

Eine alternative Möglichkeit, mit Verlusten umzugehen, besteht darin, erneut Daten anzufordern. Wenn sich beispielsweise der Server und der Benutzer in Moskau befinden, wird die Übertragungsverzögerung 5 ms nicht überschreiten. Mit diesem Wert hat die Clientanwendung Zeit, den verlorenen Teil der vom Benutzer unbemerkten Daten anzufordern und vom Server zu empfangen. Unser System selbst entscheidet, wann und wann Redundanz angewendet werden soll.

3. Individuelle Datenübertragungseinstellungen

Um den besten Weg zum Umgang mit Verlusten zu finden, analysiert unser Algorithmus die Netzwerkverbindung des Benutzers und richtet für jeden Fall ein individuelles Datenübertragungssystem ein.

Er sieht aus:

• Art der Verbindung (Ethernet, WiFi, 3G usw.);
• Der verwendete Frequenzbereich von WiFi beträgt 2,4 GHz oder 5 GHz.
  
• WiFi-Signalstärke.
  

Wenn Sie die Verbindungen nach Verlust und Verzögerung einstufen, ist der Draht natürlich der zuverlässigste von allen. Über Ethernet sind Verluste selten, und Verzögerungen auf der letzten Meile sind äußerst unwahrscheinlich. Dann kommt WiFi 5 GHz und erst dann WiFi 2.4 GHz. Mobile Verbindungen sind in der Regel Müll, wir warten auf 5G.



Bei Verwendung von WiFi konfiguriert das System den Adapter des Benutzers automatisch und versetzt ihn in den am besten geeigneten Modus für die Verwendung in der Cloud (z. B. Ausschalten des Energiesparens).

4. Benutzerdefinierte Codierungseinstellung

Video-Streaming gibt es dank Codecs - Programmen zum Komprimieren und Wiederherstellen von Videodaten. In unkomprimierter Form läuft eine Sekunde Video problemlos über hundert Megabyte, und der Codec reduziert diesen Wert um eine Größenordnung. Wir sind mit den Codecs H264 und H265 bewaffnet.

H264 ist das beliebteste. Die Hardware-Arbeit damit wird seit über einem Jahrzehnt von allen großen Herstellern von Grafikkarten unterstützt. H265 ist ein gewagter junger Nachfolger. Hardware begann ihn vor ungefähr fünf Jahren zu unterstützen. Das Codieren und Decodieren in H265 erfordert mehr Ressourcen, aber die Qualität des komprimierten Frames ist viel höher als bei H264. Und ohne die Lautstärke zu erhöhen!



Welcher Codec soll ausgewählt werden und welche Codierungsparameter müssen für einen bestimmten Benutzer basierend auf seiner Hardware festgelegt werden? Eine nicht triviale Aufgabe, die bei uns automatisch gelöst wird. Das intelligente System analysiert die Fähigkeiten der Geräte, stellt die optimalen Parameter des Codierers ein und wählt den Decodierer auf der Client-Seite aus.

5. Verlustausgleich

Sie wollten es nicht zugeben, aber selbst wir sind nicht perfekt. Einige Daten, die im Darm des Netzwerks verloren gehen, können nicht wiederhergestellt werden, und wir können sie nicht zurücksenden. Aber in diesem Fall gibt es einen Ausweg.

Zum Beispiel die Bitratenanpassung. Unser Algorithmus überwacht ständig die Datenmenge, die vom Server an den Client gesendet wird. Es erfasst jeden Mangel und prognostiziert sogar mögliche zukünftige Verluste. Seine Aufgabe ist es, rechtzeitig und im Idealfall vorherzusagen, wann die Verluste einen kritischen Wert erreichen und den Benutzer auf dem Bildschirm spürbar stören. Und um in diesem Moment die übertragene Datenmenge (Bitrate) zu korrigieren.



Wir verwenden auch die Ungültigmachung nicht zusammengesetzter Frames und den Mechanismus von Referenzframes im Videostream. Beide Tools reduzieren die Anzahl der wahrnehmbaren Artefakte. Das heißt, auch bei schwerwiegenden Verstößen bei der Datenübertragung bleibt das Bild auf dem Bildschirm akzeptabel und das Spiel ist spielbar.

6. Verteilte Sendung

Das zeitverteilte Senden von Daten verbessert auch die Qualität des Streamings. Wie es verteilt wird, hängt von bestimmten Indikatoren im Netzwerk ab, z. B. dem Vorhandensein von Verlusten, Ping und anderen Faktoren. Unser Algorithmus analysiert sie und wählt die beste Option aus. Manchmal reduziert eine Verteilung im Intervall von wenigen Millisekunden die Verluste um ein Vielfaches.

7. Reduzierung der Verzögerung

Eines der Hauptmerkmale beim Durchspielen der Cloud ist die Latenz. Je kleiner es ist, desto komfortabler ist es zu spielen. Die Verzögerung kann bedingt in zwei Teile unterteilt werden:

• Netzwerk- oder Datenübertragungsverzögerung;
  

• Systemverzögerung (Aufhebung der Kontrolle auf der Clientseite, Bilderfassung auf dem Server, Bildcodierung, die oben genannten Mechanismen zur Anpassung der Daten an das Senden, Datenerfassung auf dem Client, Bilddecodierung und deren Wiedergabe).
  

Die Vernetzung hängt von der Infrastruktur ab und der Umgang damit ist problematisch. Wenn der Draht von Mäusen gebissen wurde, hilft das Tanzen mit einem Tamburin nicht. Die Systemverzögerung kann jedoch zeitweise verringert werden, und die Qualität der Cloud-Spiele für den Spieler wird sich dramatisch ändern. Zusätzlich zu der bereits erwähnten fehlerkorrigierenden Codierung und den personalisierten Einstellungen verwenden wir zwei weitere Mechanismen.

1. Schnelle Datenerfassung von Steuergeräten (Tastatur, Maus) auf der Client-Seite. Auch auf schwachen Computern reichen 1-2 ms dafür aus.
   
2. Rendern eines Systemcursors auf dem Client. Der Mauszeiger wird nicht auf dem Remote-Server verarbeitet, sondern im Playkey-Client auf dem Computer des Benutzers, dh ohne die geringste Verzögerung. Ja, dies hat keinen Einfluss auf die tatsächliche Kontrolle im Spiel, aber die Hauptsache hier ist die menschliche Wahrnehmung.
   

Rendern eines Cursors ohne Verzögerung in einem Playkey am Beispiel von Apex Legends

Bei Verwendung unserer Technologie mit einer Netzwerkverzögerung von 0 ms und einem Betrieb mit einem Videostream von 60 FPS überschreitet die Verzögerung des gesamten Systems 35 ms nicht.

Passive Gänge

Nach unserer Erfahrung haben viele Benutzer eine schlechte Vorstellung davon, wie ihre Geräte eine Verbindung zum Internet herstellen. In einem Interview mit den Spielern stellte sich heraus, dass einige nicht wissen, was ein Router ist. Und das ist normal! Sie müssen nicht die Konstruktion eines Verbrennungsmotors kennen, um ein Auto zu fahren. Der Benutzer muss den Systemadministrator nicht kennen, damit er spielen kann.

Es ist jedoch immer noch wichtig, einige technische Punkte zu vermitteln, damit der Spieler die Barrieren auf seiner eigenen Seite entfernen kann. Und wir helfen ihm.

1. Anzeige der WiFi-Unterstützung 5 GHz

Wir haben oben geschrieben, dass wir den Wi-Fi-Standard sehen - 5 GHz oder 2,4 GHz. Und wir wissen auch, ob der Netzwerkadapter des Benutzergeräts die Fähigkeit unterstützt, mit 5 GHz zu arbeiten. In diesem Fall empfehlen wir die Verwendung dieses Bereichs. Wir können die Frequenz noch nicht unabhängig ändern, da wir die Eigenschaften des Routers nicht sehen.

2. Anzeige der WLAN-Signalstärke

Für einige Benutzer kann das WiFi-Signal schwach sein, selbst wenn das Internet gut funktioniert und mit einer akzeptablen Geschwindigkeit zu sein scheint. Das Problem wird genau beim Cloud-Gaming aufgedeckt, bei dem das Netzwerk echten Tests ausgesetzt wird.

Die Signalintensität wird durch Hindernisse wie Wände und Störungen durch andere Geräte beeinflusst. Die gleichen Mikrowellen senden viel aus. Infolgedessen gibt es Verluste, die bei der Arbeit im Internet unsichtbar sind, aber für das Spielen über die Cloud von entscheidender Bedeutung sind. In solchen Fällen warnen wir den Benutzer vor Störungen, bieten an, näher an den Router heranzukommen und die "lauten" Geräte auszuschalten.

3. Angabe der Verkehrskonsumenten

Selbst wenn mit dem Netzwerk alles in Ordnung ist, verbrauchen andere Anwendungen möglicherweise zu viel Datenverkehr. Zum Beispiel, wenn ein Video auf Youtube parallel zum Spiel in der Cloud gestartet wird oder Torrents heruntergeladen werden. Unsere Anwendung berechnet Diebe und warnt den Spieler vor ihnen.

Ängste aus der Vergangenheit - die Mythen des Cloud-Gaming entlarven

Cloud-Spiele als grundlegend neue Art, Spielinhalte zu konsumieren, versuchen seit fast zehn Jahren, auf dem Markt Fuß zu fassen. Und wie bei jeder Innovation ist ihre Geschichte eine Reihe kleiner Siege und hochkarätiger Niederlagen. Es ist nicht überraschend, dass Cloud-Gaming im Laufe der Jahre Mythen und Vorurteile erworben hat. Zu Beginn der technologischen Entwicklung waren sie gerechtfertigt, aber heute sind sie völlig unbegründet.

Mythos 1. Das Bild in der Cloud ist schlechter als im Original - als würde es auf YouTube abgespielt

In einer technisch fortschrittlichen Cloud-Lösung sind heute die Bilder des Originals und der Wolken nahezu identisch - mit bloßem Auge gibt es keine Unterschiede. Die individuelle Einstellung des Encoders für die Ausrüstung des Spielers und eine Reihe von Mechanismen zur Bekämpfung von Verlusten schließen diese Frage. In einem hochwertigen Netzwerk gibt es weder Bildunschärfe noch grafische Artefakte. Wir berücksichtigen sogar die Erlaubnis. Es macht keinen Sinn, das Bild auf 1080p zu streamen, wenn der Player 720p verwendet.

Unten finden Sie zwei Apex Legends-Videos aus unserem Kanal. In einem Fall ist dies die Aufzeichnung des Gameplays beim Spielen auf einem PC, im anderen Fall - über den Playkey.

Apex Legends auf dem PC

Apex Legends auf Playkey

Mythos 2. Instabile Qualität

Der Netzwerkstatus ist wirklich zeitweise, aber dieses Problem ist behoben. Wir ändern die Encodereinstellungen dynamisch an die Netzwerkqualität des Benutzers. Ein konstant akzeptables FPS-Niveau wird durch spezielle Methoden zur Bilderfassung unterstützt.

Wie funktioniert es Das Spiel verfügt über eine 3D-Engine, mit der Sie eine 3D-Welt erstellen können. Dem Benutzer wird jedoch ein flaches Bild angezeigt. Damit er es sehen kann, wird für jedes Bild ein Erinnerungsbild erstellt - eine Art Foto davon, wie diese 3D-Welt von einem bestimmten Punkt aus gesehen wird. Dieses Bild in codierter Form wird im Videospeicher gespeichert. Wir erfassen es aus dem Videospeicher und geben es an den Encoder weiter, der es bereits entschlüsselt. Und so mit jedem Frame nacheinander.

Unsere Technologie ermöglicht es Ihnen, ein Bild in einem Stream aufzunehmen und zu dekodieren, was die FPS erhöht. Und wenn diese Prozesse parallel ausgeführt werden (eine auf dem Cloud-Gaming-Markt sehr beliebte Lösung), dreht sich der Encoder ständig um die Erfassung, nimmt neue Frames mit einer Verzögerung auf und überträgt sie entsprechend.


Das Video am oberen Bildschirmrand wurde mithilfe der Aufnahme- und Decodiertechnologie in einem einzigen Stream aufgenommen.

Mythos 3. Aufgrund von Verzögerungen im Management werde ich im Mehrspielermodus „Krebs“ sein

Die Steuerverzögerung beträgt normalerweise einige Millisekunden. Und normalerweise ist es für den Endbenutzer unsichtbar. Aber manchmal gibt es eine winzige Diskrepanz zwischen Mausbewegung und Cursorbewegung. Er beeinflusst nichts, macht aber einen negativen Eindruck. Das oben beschriebene Zeichnen des Cursors direkt auf dem Gerät des Benutzers beseitigt diesen Nachteil.Andernfalls ist die Gesamtsystemverzögerung von 30-35 ms so gering, dass weder der Spieler noch seine Gegner etwas im Spiel bemerken. Der Ausgang des Kampfes wird nur durch Fähigkeiten entschieden. Beweis unten.


Streamer biegt sich durch Playkey

Was weiter

Cloud-Gaming ist bereits Realität. Playkey, PlayStation Now und Shadow arbeiten mit ihrem Publikum und ihrem Marktplatz zusammen. Und wie in vielen jungen Märkten wird Cloud Gaming in den kommenden Jahren rasant wachsen.

Eines der Szenarien, das uns am wahrscheinlichsten erscheint, ist das Erscheinen eigener Dienste für Spielehersteller und Telekommunikationsbetreiber. Jemand wird seine eigenen entwickeln, jemand wird fertige Box-Lösungen wie RemoteClick verwenden. Je mehr Spieler auf dem Markt sind, desto schneller wird die Cloud-basierte Art, Spielinhalte zu konsumieren, zum Mainstream.