Google -insinöörit kuvaavat suoratoistotekniikkaa Stadian huomaamattoman viiveen takana

google engineers detail streaming tech behind stadia s imperceptible latency

Google Stadia

Google on juuri päättynyt vuotuisen Google I/O -kehittäjätapahtuman ensimmäisen päivän, joka koski lyhyesti Google Stadian takana olevaa tekniikkaa. Täyttäessään vain tunnin kolmen päivän tapahtumasta, tuona aikana osa Googlen johtavista työntekijöistä nousi lavalle selvittämään, kuinka yritys aikoo vähentää latenssia käsittämättömälle tasolle ja rakentaa vankan suoratoiston paikallisten pelitietokoneiden käyttöön.

Kun Google on edistynyt merkittävästi pilvipelaamisessa, kaikkien huulilla on ollut kysymys, onko kokemuksen arvoinen vai verrattavissa suoraan paikalliseen laitteistoon. Yrittäessään vakuuttaa kehittäjät siitä, että Stadia on oikea paikka tuleville peleille, kaksi Googlen johtavaa insinööriä, Rob McCool ja Guru Somadder yhdessä projektipäällikön Khaled Abdel Rahmanin kanssa, kehittelivät alustan teknisiä perusteita.



Ja näyttää siltä, ​​että suoratoistoalustan GDC -ilmoituksen jälkeen Google haluaa selvittää joitain käsityksiä suoratoiston viiveestä, jotka voivat olla totta tai eivät. Erityisesti se, kuinka paljon latenssia datakeskus lisää koko yhtälöön.

Datakeskuksen paketin saavuttaminen kestää vähemmän aikaa kuin aivojen käsky saavuttaa sormesi, Somadder sanoo.

Pelaamisen tulevaisuus?Tässä on kaikki, mitä tiedämme Google Stadiasta

Mutta vaikka Google huomauttaa nopeasti, että valon nopeudella kulkeva data ei ole itsessään ongelma, pakettien siirtämiseen ja käsittelyyn kuluva ylimääräinen aika lisää viiveen pelaajan kokemukseen.



Googlen mukaan pelien suoratoiston menestys perustuu koodekkeihin, enkoodereihin ja dekoodereihin, jotka pystyvät minimoimaan viiveen - sekä häikäilemättä oikean tasapainon saavuttamiseksi laadun ja viiveen välillä. Loppujen lopuksi pelaajan ei tarvitse vain vastaanottaa tietoja, vaan lähettää se nopeasti takaisin palvelimelle vastatakseen pelaajien toimiin.

Streamer on jakelumoottori, joka on suunniteltu pelien suoratoistoon, McCool sanoo. Se on ohjelma, joka toimii pelin rinnalla. Se kerää tietoja asiakkailta ja Googlen sisällönjakeluverkostolta ja tekee reaaliaikaisia ​​päätöksiä laadun maksimoimisesta pitäen samalla latenssin huomaamattomana.

Ei ole olemassa yhtä optimointia täydellisen pilvipelien suoratoistotekniikan luomiseksi. Se tasapainottaa aina sarjan kompromisseja. Joten jos parannat yhtä asiaa, se tulee usein toisen asian kustannuksella. Ratkaisu ei siis ole tyylikäs algoritmi, jota voit kuvata muutamalla rivillä kreikkalaisia ​​symboleja, ehkä saada siitä diplomityön, se näyttää hyvin erilaiselta.



Tietojen on kuljettava monien vaiheiden läpi päästäkseen kotiisi, ja Google uskoo, että sen on muutettava tietojen luonnollista tapaa välittää verkkoa puskuroinnin torjumiseksi. Joten se käyttää omaa pelaamiseen optimoitua kierrosta pullonkaulan kaistanleveydessä ja edestakaisen etenemisajan (tai yksinkertaisen BBR) ruuhkanhallinta-algoritmin Stadiassa.

Googlen BBR -ruuhkanhallinta -algoritmi

Tämä on Googlen oma vauva ja kuulemma hyvin lähellä Google Stadian tarpeita sellaisenaan. BBR on algoritmi, joka yrittää vähentää ruuhkia ja pakettien katoamista ennen kuin se tapahtuu - varsinkin viimeisellä maililla jotain, jota yleisesti kutsutaan blufferbloatiksi. Silloin tärkeiden tietojen paketit kasautuvat liian syvälle, tukkivat puskurit ja johtavat tarpeettomasti massiivisiin jonoihin. Pelkkä jonottaminen olisi yleensä kuolemanrangaistus pelien suoratoistolle.



Joten vastaanottimen puolella käytämme Ruotsin tiimimme tarjoamia WebRTC -laajennuksia puskuroinnin poistamiseksi käytöstä ja näyttämään asiat heti, kun ne saapuvat. Sovelluksellemme ruuhkautumisen hallinta pitää puskurointi mahdollisimman pienenä on elintärkeää.

Optimoidulla BBR-algoritmilla ja kehyksittäin palautesilmukalla Google voi välttää joitain videoiden suoratoistoon ja viivästyneisiin web-suoratoistopalveluihin liittyviä sudenkuoppia.

Google Stadian suoratoisto

Ohjain säätää jatkuvasti tavoitebittinopeutta vastaanotinlaitteesta saapuneiden pakettien takaisinkytkentäsignaalien perusteella, McCool jatkaa. Ohjain käyttää erilaisia ​​suodattimia, malleja ja muita työkaluja ja syntetisoi ne sitten käytettävissä olevan kaistanleveyden malliksi ja valitsee videokooderin kohdebittinopeuden.

Google on kokenut suunnittelemaan algoritmeja, jotka mallinnavat äärimmäisen monimutkaisia ​​tilanteita ja koodia, ja millisekunnin viiveellä toimiminen laajassa mittakaavassa asettaa meidät ihanteelliseen tilanteeseen, jotta voimme tarjota tämän kokemuksen pelaajille. Viritämme millisekunnin ja joskus mikrosekunnin tasolle ja teemme ajoissa perusteltuja valintoja pitääksemme latenssin huomaamattomana ja maksimoidenksemme laadun. Yhdistämme monia erilaisia ​​signaalimalleja, palautetta, aktiivista oppimista, antureita ja tiiviin palautesilmukan tuottamaan tarkasti viritetyn kokemuksen.

Google Stadian pilvipelien saldo

Google pyrkii myös ottamaan käyttöön uusimmat koodekit, mukaan lukien VP9 ja AV1, joiden se toivoo parantavan pelien suoratoistoa kokonaisuutena, vähentäen verkkovaatimuksia ja parantamalla laatua.

Yrittäessään houkutella enemmän villejä kehittäjiä palveluun Stadia ottaa käyttöön myös kehittäjäystävällisen Playability Toolkit -paketin. Tämän sovellusliittymäpaketin avulla kehittäjät voivat muokata ja seurata koodereita, reaaliaikaisia ​​mittareita, laitetietoja ja latenssiseurantaa kehyksittäin.

Vaikka meillä on vielä niin paljon kysymyksiä Google Stadian liiketoimintamallista, Google I/O -keskustelu on valaissut vain hieman enemmän sitä, miten Google aikoo hyödyntää huomattavaa painoaan ja maailmanlaajuista verkkovaltaansa palvellakseen pilvipelipalvelunsa pelaajille.

Jos keskustelu olisi vain muutaman tunnin pidempi, ehkä meillä olisi enemmän haluamiamme vastauksia. Ja tietäisin varmasti, onko pelitietokonelaitteiston tulevaisuus todella vaarassa.