クラウドゲームは 、今すぐ従うべき主要な技術の1つと呼ばれています。 6年間、この市場は10倍に成長するはずです-2018年の4,500万ドルから2024年の4億5,000万ドルまで。 テクノロジーの巨人はすでにニッチの開発を急いでいます。GoogleとNvidiaはクラウドゲームサービスのベータ版をリリースしました。Microsoft、EA、Ubisoft、Amazon、Verizonが登場します。

ゲーマーにとって、これはすぐに鉄の更新にお金を使うのを完全に止め、弱いコンピューターで強力なゲームを実行できることを意味します。 それは他の生態系にとって有益ですか？ クラウドゲーミングが収益を増やす理由と、有望な市場への参入を容易にするテクノロジーの作成方法を説明します。

出版社、開発者、テレビメーカー、通信事業者：クラウドゲームが必要な理由

ゲームのパブリッシャーおよび開発者は、できるだけ多くのプレーヤーに製品を提供することに関心があります。 データによると、潜在的な購入者の70％はゲームにアクセスできません。クライアントがダウンロードし、インストールファイルが数十ギガバイトになるのを待ちません。 さらに、 ビデオカードで判断すると、ユーザーの60％が原則として、許容できる品質で強力なゲーム（AAAレベル）をコンピューターで実行することはできません。 クラウドゲームはこの問題を解決できます。パブリッシャーとデベロッパーの収益を減らすだけでなく、有料の視聴者を獲得するのにも役立ちます。

テレビやセットトップボックスのメーカーは現在、クラウドゲームに目を向けています。 スマートホームと音声アシスタントの時代には、ユーザーの注意を引くために彼らはますます競争しなければならず、ゲーム機能がこの注意を引き付ける主な方法です。 組み込みのクラウドゲームを使用すると、クライアントはテレビで直接最新のゲームを実行し、メーカーにサービスの料金を支払うことができます。



エコシステムのもう1つの潜在的にアクティブな参加者は、通信事業者です。 収益を増やす方法は、追加のサービスを提供することです。 ゲームは、事業者がすでに積極的に実装しているこれらのサービスの1つです。 Rostelecomは「ゲーミング」関税を開始し、AkadoはPlaykeyサービスへのアクセスを販売しています。 それはブロードバンドインターネット事業者だけではありません。 5Gの積極的な流通によるモバイルオペレーターは、クラウドゲームを追加の収入源にすることもできます。

明るい見通しにもかかわらず、市場への参入はそれほど単純ではありません。 テクノロジーの巨人の製品を含む既存のサービスはすべて、「ラストマイル」の問題を完全に克服することができていません。 これは、家やアパートのネットワークが直接不完全であるため、ユーザーがクラウドゲームを正しく動作させるのに十分なインターネット速度を持っていないことを意味します。


WiFi信号がどのようにフェードし、アパート周辺のルーターから広がるかを見てみましょう。

長い間市場に存在し、強力なリソースを持っているプレーヤーは、この問題を解決する方向に徐々に移行しています。 しかし、2019年にクラウドゲームをゼロから立ち上げることは、多額のお金と時間を費やし、場合によっては効果的なソリューションを作成しないことを意味します。 急速に成長する市場ですべてのエコシステム参加者が発展するのを支援するために、クラウドゲームサービスを迅速かつ高コストで立ち上げることができる技術を開発しました。

クラウドゲームサービスを簡単に開始できるテクノロジーをどのように作成したか

Playkeyは2012年にクラウドゲームテクノロジーの開発を開始しました。 2014年に商用ローンチが行われ、2016年までに250万人のプレイヤーが少なくとも1回サービスを使用しました。 開発を通して、ゲーマーだけでなく、セットトップボックスや通信事業者のメーカーからも関心が寄せられました。 NetByNetとEr-Telecomを使用して、いくつかのパイロットプロジェクトを開始しました。 2018年、私たちの製品にはB2Bの未来があると判断しました。

パイロットプロジェクトで行ったように、クラウドゲームを統合する独自のオプションを各企業向けに開発することは問題です。 このような各実装には、3か月から6か月かかりました。 なんで？ 誰もがさまざまな機器とオペレーティングシステムを持っています。誰かがAndroidコンソール用のクラウドゲームを必要とし、誰かがコンピューターへのストリーミングのために個人アカウントのWebインターフェイスにiFrameを必要とします。 さらに、誰もが異なるデザイン、課金（別の素晴らしい世界！）、およびその他の機能を備えています。 開発チームを10倍に増やすか、最も用途の広いボックス化されたB2Bソリューションを作成する必要があることが明らかになりました。

2019年3月、RemoteClickを開始しました。 これは、企業がサーバーにインストールし、有効なクラウドゲームサービスを取得できるソフトウェアです。 ユーザーはどのように見えますか？ 使い慣れたサイトにボタンが表示され、クラウドでゲームを起動できます。 押されると、会社のサーバーでゲームが開始され、ユーザーにストリームが表示され、リモートでプレイできるようになります。 人気のあるデジタルゲーム配信サービスでは、次のようになります。

品質のための積極的な闘争。 そして受動的です。

RemoteClickが多数の技術的障壁をどのように処理するかについて、次に説明します。 第一波のクラウドゲーム（たとえば、OnLive）は、ユーザー間のインターネットの質の低さを台無しにしました。 その後、2010年には、米国の平均インターネット接続速度はわずか4.7 Mbit / sでした。 2017年までに18.7 Mbpsに成長し、まもなく5Gが至る所に登場し、新しい時代が始まります。 ただし、インフラストラクチャ全体がクラウドゲームの準備ができているという事実にもかかわらず、前述の「ラストマイル」の問題は残ります。

私たちが客観的と呼ぶ側面の1つ：ユーザーは本当にネットワークに問題を抱えています。 たとえば、オペレーターは宣言された最高速度を強調表示しません。 または、2.4 GHz WiFi、ノイズの多い電子レンジ、ワイヤレスマウスを使用します。

私たちが主観と呼ぶもう一方の側面：ユーザーは、自分がネットワークに問題があることを疑いさえしません（彼は知らないことを知りません）！ 最良の場合、オペレーターは彼に100 Mb / sの関税を販売しているので、彼は100 Mb / sのインターネットを持っていると確信しています。 最悪の場合、ルーターが何であるかがわからず、インターネットは青と色に分けられます。 casdevaの実際のケース。


青と色のインターネット。

しかし、「ラストマイル」問題の両方の部分は解決可能です。 RemoteClickでは、これにアクティブメカニズムとパッシブメカニズムを使用します。 以下は、彼らが障害をどのように処理するかの詳細な説明です。

アクティブなメカニズム

1.送信データの効果的なノイズ耐性エンコード、別名冗長性（FEC-Forward Error Correction）

ビデオデータをサーバーからクライアントに送信する場合、エラー修正コーディングが使用されます。 これにより、ネットワークの問題により元のデータが部分的に失われたときに元のデータを復元します。 ソリューションを効果的にするものは何ですか？

1. スピード。 エンコードとデコードは非常に高速です。 「弱い」コンピューターであっても、0.5 MBのデータに対して1ミリ秒以下の操作で済みます。 したがって、クラウドで再生する場合、エンコードとデコードはほとんど遅延を追加しません。 重要性を過大評価することは困難です。
   
2. 最大のデータ復旧可能性。 つまり、データの過剰量と回復ボリュームの可能性の比率。 この例では、比率= 1です。1MBのビデオを転送するとします。 エンコード中に300 Kbの追加データを追加する場合（これは冗長性と呼ばれます）、元の1メガバイトを復元するデコードプロセスでは、サーバーが送信した合計1.3 MBのうち1 MBのみが必要です。 つまり、300 Kbを失っても元のデータを復元できます。 ご覧のとおり、300/300 = 1です。これが最大の効率です。
   
3. エンコード中に追加データを設定する柔軟性。 ネットワークを介して送信する必要がある各ビデオフレームに対して、個別のレベルの冗長性を設定できます。 たとえば、ネットワーク上の問題に気づいた場合、冗長性のレベルを上げたり下げたりできます。
   

Core i3、4 GB RAM、MSI GeForce GTX 750でDoomのPlaykeyを使用して再生します。

2.データ送信

損失に対処する別の方法は、データを再度要求することです。 たとえば、サーバーとユーザーがモスクワにいる場合、送信遅延は5ミリ秒を超えません。 この値を使用すると、クライアントアプリケーションは、ユーザーが気付かないうちに失われたデータの一部をサーバーに要求して受信する時間を確保できます。 システム自体が、冗長性を適用するタイミングと冗長性を適用するタイミングを決定します。

3.個別のデータ転送設定

損失に対処する最適な方法を選択するために、当社のアルゴリズムはユーザーのネットワーク接続を分析し、各ケースに個別にデータ転送システムを設定します。

彼は見える：

• 接続のタイプ（イーサネット、WiFi、3Gなど）;
• WiFiの使用周波数範囲-2.4 GHzまたは5 GHz。
  
• WiFi信号強度。
  

損失と遅延で接続をランク付けする場合、もちろん最も信頼できるのはワイヤです。 イーサネット上での損失はまれであり、「ラストマイル」遅延はほとんどありません。 その後、WiFi 5 GHzが登場し、WiFi 2.4 GHzのみが登場します。 モバイル接続は一般的にゴミです。5Gを待っています。



WiFiを使用する場合、システムは自動的にユーザーのアダプターを構成し、クラウドでの使用に最適なモードにします（たとえば、省電力をオフにします）。

4.カスタムエンコーディング設定

ビデオストリーミングは、コーデックのおかげで存在します。これは、ビデオデータを圧縮および復元するためのプログラムです。 非圧縮形式では、ビデオの1秒は100メガバイトを簡単に通過し、コーデックはこの値を1桁減らします。 コーデックH264およびH265で武装しています。

H264が最も人気があります。 10年以上にわたり、ビデオカードのすべての主要メーカーがハードウェアのサポートを行ってきました。 H265は大胆な若い後継者です。 ハードウェアは約5年前に彼をサポートし始めました。 H265でのエンコードとデコードにはより多くのリソースが必要ですが、圧縮フレームの品質はH264よりもはるかに高くなります。 そして、音量を上げることなく！



「ハードウェア」に基づいて、特定のユーザーに選択するコーデックと設定するエンコードパラメーターは何ですか？ 自動的に解決される重要なタスク。 スマートシステムは、機器の機能を分析し、エンコーダーの最適なパラメーターを設定し、クライアント側でデコーダーを選択します。

5.損失補償

彼らはそれを認めたくありませんでしたが、私たちでさえ完璧ではありません。 ネットワークの腸で失われたデータの一部は復元できず、私たちはそれを送り返すことができません。 しかし、この場合、解決策があります。

たとえば、ビットレートを調整します。 このアルゴリズムは、サーバーからクライアントに送信されるデータの量を常に監視しています。 すべての不足を捕捉し、将来起こりうる損失を予測します。 そのタスクは、時間内に通知することであり、理想的には、損失がクリティカルな値に達する時期を予測し、画面上でユーザーに認識できる干渉を作成し始めることです。 そして、この時点で転送されるデータの量（ビットレート）を修正します。



また、ビデオストリームでは、組み立てられていないフレームの無効化とリンクフレームメカニズムを使用します。 両方のツールは、顕著なアーティファクトの数を減らします。 つまり、データ送信に重大な違反があっても、画面上の画像は許容可能なままであり、ゲームをプレイできます。

6.配布された出荷

時間分散データ送信により、ストリーミングの品質も向上します。 配布方法は、ネットワーク内の特定のインジケータ、たとえば、損失の有無、pingなどの要因によって異なります。 アルゴリズムがそれらを分析し、最適なオプションを選択します。 数ミリ秒の間隔で分布することにより、損失が数倍減少する場合があります。

7.遅延の削減

クラウドでプレイする際の重要な機能の1つはレイテンシです。 小さいほど、プレイするのが快適になります。 遅延は条件付きで2つの部分に分割できます。

• ネットワークまたはデータ転送の遅延。
  

• システム遅延（クライアント側での制御の除去、サーバーでの画像キャプチャ、画像エンコード、送信にデータを適合させるための上記のメカニズム、クライアントでのデータ収集、画像のデコードとレンダリング）。
  

ネットワーキングはインフラストラクチャに依存し、それに対処するのは問題です。 ワイヤーがネズミに噛まれた場合、タンバリンと一緒に踊ることは役に立ちません。 ただし、システムの遅延はときどき減らすことができ、プレーヤーのクラウドゲームの品質は劇的に変化します。 既に説明したエラー修正コーディングとパーソナライズされた設定に加えて、さらに2つのメカニズムを使用します。

1. クライアント側の制御デバイス（キーボード、マウス）からの高速データ取得。 弱いコンピューターでも、これには1〜2ミリ秒で十分です。
   
2. クライアントでシステムカーソルをレンダリングします。 マウスポインターはリモートサーバーでは処理されませんが、ユーザーのコンピューターのPlaykeyクライアントで処理されます。つまり、わずかな遅延はありません。 はい、これはゲームの実際のコントロールには影響しませんが、ここでの主なものは人間の知覚です。
   

例としてApex Legendsを使用して、プレイキーでカーソルを遅滞なくレンダリングする

ネットワーク遅延0ミリ秒のテクノロジーを使用し、60 FPSのビデオストリームで作業しているため、システム全体の遅延は35ミリ秒を超えません。

パッシブギア

私たちの経験では、多くのユーザーは、自分のデバイスがインターネットに接続する方法についてよくわかっていません。 プレイヤーとのインタビューで、一部の人はルーターが何であるかを知らないことが判明しました。 これは正常です！ 車を運転するために、内燃機関の設計を知る必要はありません。 システム管理者がプレイできるように、ユーザーにシステム管理者の知識を要求する必要はありません。

ただし、プレイヤーが自分の側の障壁を取り除くことができるように、いくつかの技術的なポイントを伝えることが依然として重要です。 そして私たちは彼を助けます。

1. WiFiサポート5 GHzの表示

上記で、5 GHzまたは2.4 GHzのWi-Fi標準を確認しました。 また、ユーザーデバイスのネットワークアダプターが5 GHzで動作する機能をサポートしているかどうかもわかります。 その場合、この範囲を使用することをお勧めします。 ルータの特性が表示されないため、周波数を個別に変更することはまだできません。

2. WiFi信号強度表示

一部のユーザーにとっては、インターネットが正常に機能していて許容可能な速度にある場合でも、WiFi信号が弱い場合があります。 問題はクラウドゲームで正確に明らかにされ、ネットワークを実際のテストにさらします。

信号強度は、壁などの障害物や他のデバイスからの干渉の影響を受けます。 同じマイクロ波はたくさん放射します。 その結果、インターネットで作業しているときは見えないが、クラウドを介してプレイするために重要な損失があります。 このような場合、ユーザーに干渉について警告し、ルーターに近づいて「ノイズの多い」デバイスをオフにするよう提案します。

3.交通消費者の表示

すべてがネットワークに問題がない場合でも、他のアプリケーションが大量のトラフィックを消費する可能性があります。 たとえば、YouTubeのビデオがクラウドのゲームと並行して起動された場合、またはトレントがダウンロードされた場合。 私たちのアプリケーションは泥棒を計算し、それらについてプレイヤーに警告します。

過去からの恐怖-クラウドゲームの神話を暴く

ゲームコンテンツを消費する根本的に新しい方法としてのクラウドゲームは、ほぼ10年間市場に参入しようとしています。 そして、他のイノベーションと同様に、彼らの物語は小さな勝利と有名な敗北のシリーズです。 長年にわたり、クラウドゲームが神話や偏見を獲得してきたことは驚くことではありません。 技術開発の夜明けには正当化されましたが、今日では完全に根拠がありません。

神話1.クラウドの画像はオリジナルの画像よりも悪い-YouTubeで再生しているように

今日、技術的に高度なクラウドソリューションでは、元の写真とクラウドの写真はほとんど同じです-肉眼との違いはありません。 プレーヤーの機器のエンコーダーの個別調整と、損失に対処するための一連のメカニズムがこの問題を解決します。 高品質のネットワークでは、フレームブラーやグラフィックアーティファクトはありません。 許可も考慮します。 プレーヤーが720pを使用している場合、画像を1080pにストリーミングしても意味がありません。

以下は、チャンネルからの2つのApex Legendsビデオです。 あるケースでは、これはPCでプレイするときのゲームプレイの記録であり、別のケースではプレイキーを介したプレイです。

PC上のApex Legends

PlaykeyのApex Legends

神話2.不安定な品質

ネットワークの状態は本当に断続的ですが、この問題は解決されています。 エンコーダの設定をユーザーのネットワーク品質に合わせて動的に変更します。 FPSの常に許容可能なレベルは、画像キャプチャの特別な方法によってサポートされています。

どのように機能しますか？ このゲームには、3Dワールドを構築するための3Dエンジンがあります。 ただし、ユーザーにはフラットな画像が表示されます。 彼がそれを見るために、記憶の絵が各フレームのために作成されます-この3D世界が特定のポイントからどのように見られるかの写真。 エンコードされた形式のこの画像は、ビデオメモリバッファに保存されます。 ビデオメモリからキャプチャし、既に復号化されているエンコーダに渡します。 そして、各フレームで、次々に。

当社の技術により、1つのストリームで画像をキャプチャおよびデコードできるため、FPSが向上します。 また、これらのプロセスが並行して実行される場合（クラウドゲーム市場で非常に人気のあるソリューション）、エンコーダーは常に新しいフレームをキャプチャして遅延してピックアップし、それに応じてそれらを遅延して送信します。


画面上部のビデオは、単一のストリームでキャプチャおよびデコード技術を使用して取得されました。

神話3.管理の遅れにより、マルチプレイヤーで「がん」になる

制御遅延は通常数ミリ秒です。 通常、エンドユーザーには表示されません。 ただし、マウスの動きとカーソルの動きの間にわずかな不一致がある場合があります。 彼は何にも影響しませんが、否定的な印象を与えます。 上記のカーソルをユーザーのデバイスに直接描画すると、この欠点がなくなります。 それ以外の場合、30〜35ミリ秒のシステム遅延の合計は非常に小さいため、プレイヤーも対戦相手も試合に気づきません。 戦闘の結果はスキルによってのみ決まります。 以下の証明。


ストリーマーはプレイキーを曲げます

次は何ですか

クラウドゲームはすでに現実のものです。 Playkey、PlayStation Now、Shadowは、視聴者と市場でサービスを提供しています。 多くの若い市場と同様に、クラウドゲームは今後数年で急速に成長します。

私たちにとって最もありそうなシナリオの1つは、ゲーム出版社や通信事業者向けの独自のサービスの登場です。 誰かが自分で開発し、誰かがRemoteClickなどの既成の箱入りソリューションを使用します。 市場のプレーヤーが増えるほど、クラウドベースのゲームコンテンツの消費方法が主流になります。