編者按：Global Market Insights預(yù)測(cè)全球云游戲市場(chǎng)將從2018年的10億美元增長(zhǎng)到2025年的80億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)到30％（不同的市場(chǎng)報(bào)告預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)略有不同，但都肯定了云游戲市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)的趨勢(shì)）。 報(bào)告還指出，由于云游戲要求足夠高（甚至是非常高）的傳輸速度，5G架構(gòu)的引入將有效地處理延遲問題，從而為客戶提供無縫的游戲體驗(yàn)。在此期間，平臺(tái)提供商需要在盡可能多的地區(qū)擴(kuò)展其網(wǎng)絡(luò)及云游戲節(jié)點(diǎn)。 而由于5G基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)計(jì)劃的增多，亞太地區(qū)的云游戲市場(chǎng)將更有可能出現(xiàn)大幅的增長(zhǎng)。 金融時(shí)報(bào)在有關(guān)中國5G基建與云游戲的報(bào)道中稱，與美國和日本不同，中國大多數(shù)云游戲可能都將base在手機(jī)端（在美國和日本，云游戲?qū)⒅饕赑C、電視和游戲機(jī)）。GSMA的數(shù)據(jù)顯示，到2025年，中國預(yù)計(jì)將擁有6億5G移動(dòng)用戶。 但5G仍然處于起步階段，截至2019年底，全球范圍內(nèi)只有不到1％的智能手機(jī)用戶的設(shè)備支持5G（約為750萬部）。而且，5G的毫米波信號(hào)距離較短，容易被諸如墻壁之類的障礙物阻擋，而這只是開發(fā)者面臨的眾多技術(shù)難點(diǎn)之一。

采訪講師

陳浩，成都云格致力科技有限公司CTO助理，主要負(fù)責(zé)“胖魚道炫”云游戲平臺(tái)相關(guān)技術(shù)研發(fā)。團(tuán)隊(duì)目前在研究如何進(jìn)一步降低整體延遲、對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)變化、提升用戶云游戲的體驗(yàn)質(zhì)量。同時(shí)陳浩也是LiveVideoStackCon2020首屆音視頻線上峰會(huì)的講師。

以下由LivevideoStack與陳浩的采訪整理而成 云游戲仍然處于真正落地前的探索和準(zhǔn)備階段，而5G將會(huì)是云游戲一個(gè)很好的風(fēng)口或者說是借力，同時(shí)云游戲也將成為5G的殺手級(jí)應(yīng)用。 隨著5G的商業(yè)化進(jìn)程，底層網(wǎng)絡(luò)的性能演進(jìn)解決了一部分延遲和帶寬的問題，但對(duì)于泛在的開放IP網(wǎng)絡(luò)，需要整體考慮端到端云游戲系統(tǒng)的帶寬、延遲、用戶體驗(yàn)、成本等因素，進(jìn)行針對(duì)性的云游戲技術(shù)革新，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高質(zhì)量、可落地的經(jīng)濟(jì)型云游戲服務(wù)。總體來說，5G時(shí)代的到來使得云游戲進(jìn)入了發(fā)展的快車道。 但就目前來說，云游戲仍然面臨著一些技術(shù)難點(diǎn)，包括：如何在帶寬受限、動(dòng)態(tài)變化、不可靠傳輸?shù)拈_放IP網(wǎng)絡(luò)條件下（以保證用戶體驗(yàn)質(zhì)量為前提），解決云游戲服務(wù)本身高分辨率、高幀率、高動(dòng)態(tài)內(nèi)容帶來的大帶寬大流量需求、解決云游戲服務(wù)本身要求的極低交互延遲需求，以及處理好云游戲視頻數(shù)據(jù)傳輸可靠性和時(shí)延敏感性之間的權(quán)衡關(guān)系。

端到端的解決方案

1 我所在的團(tuán)隊(duì)一直在研究如何提升云游戲用戶的體驗(yàn)質(zhì)量，包括降低啟動(dòng)延遲、交互延遲和卡頓時(shí)間、頻率，以及提升云游戲視頻畫質(zhì)，并據(jù)此提出了端到端的整套解決方案： 在視頻采集和編碼層面，我們通過刷新與采集間隔設(shè)置、slice個(gè)數(shù)設(shè)置、GoP長(zhǎng)度設(shè)置、IPPP低時(shí)延編碼模式設(shè)置、碼率控制方法設(shè)置等優(yōu)化采集和編碼參數(shù)；權(quán)衡編碼速度與編碼質(zhì)量，設(shè)置以上編碼參數(shù)時(shí)聯(lián)合考慮編碼的質(zhì)量和速度，滿足實(shí)時(shí)編碼的同時(shí)提升編碼質(zhì)量；應(yīng)用自研的協(xié)同視頻處理（Collaborative Video Processing，CVP）技術(shù)大幅降低編碼和傳輸碼率。 CVP一方面利用人眼注意力空域衰減模型，降低非感興趣區(qū)域視頻碼率/質(zhì)量，而不影響整體視覺質(zhì)量；另一方面，支持視頻以低分辨率、低幀率傳輸，而在中間節(jié)點(diǎn)或用戶終端實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻超分辨率、超幀率重建，進(jìn)一步降低傳輸碼率。其難點(diǎn)在于如何權(quán)衡視頻視覺質(zhì)量、視頻碼率以及算法處理復(fù)雜度、實(shí)時(shí)性的聯(lián)合優(yōu)化。 在編碼和傳輸聯(lián)合優(yōu)化層面，由于用戶端網(wǎng)絡(luò)情況多樣化，且隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化，而云游戲場(chǎng)景的實(shí)時(shí)交互特性決定了我們對(duì)將來的視頻信息一無所知，我們應(yīng)用了自研的實(shí)時(shí)碼率自適應(yīng)（Adaptive Real-time Streaming，ARS）策略系統(tǒng)，通過觀察和積累歷史云游戲視頻的流化經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)底層網(wǎng)絡(luò)特征和傳輸?shù)囊曨l內(nèi)容特征，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的有效帶寬，自適應(yīng)調(diào)整視頻編碼和發(fā)送碼率，有效應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化，解決了傳統(tǒng)方法針對(duì)廣泛的網(wǎng)絡(luò)情況、云游戲?qū)崟r(shí)通信場(chǎng)景難以提供有效自適應(yīng)碼率能力的難題。 我們的云游戲系統(tǒng)，針對(duì)1080P@60FPS視頻流，在排除網(wǎng)絡(luò)本身延遲的情況下，端到端平均延遲在15ms左右，帶寬要求10mbps就可以保證用戶可接受的游戲體驗(yàn)。

通信協(xié)議

2 關(guān)于弱網(wǎng)對(duì)抗，跨網(wǎng)傳輸，以及如何應(yīng)對(duì)用戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的差異性可能導(dǎo)致的體驗(yàn)不佳的情況等，我們同時(shí)提供了多個(gè)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)以及分布式的云游戲節(jié)點(diǎn)（分布于四川、江蘇、河南、廣東、江西、安徽等地域，未來會(huì)根據(jù)需要增加更多節(jié)點(diǎn)），針對(duì)特定用戶的云游戲請(qǐng)求，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分配到離用戶較近的節(jié)點(diǎn)，且優(yōu)先分配對(duì)應(yīng)的運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)。

同時(shí)，我們?cè)O(shè)計(jì)了WebRTC（基于UDP）和私有協(xié)議（基于TCP）兩種實(shí)時(shí)通信協(xié)議，并同時(shí)提供了UDP和TCP兩條線路解決不同用戶網(wǎng)絡(luò)問題。當(dāng)用戶端到云游戲節(jié)點(diǎn)延遲較大時(shí)，推薦接入WebRTC協(xié)議流線路；當(dāng)在用戶端網(wǎng)絡(luò)不支持UDP流時(shí)，推薦接入私有協(xié)議流線路。 我們對(duì)基于WebRTC的協(xié)議，進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)，包括由原生的P2P結(jié)構(gòu)改進(jìn)為更適用于云游戲服務(wù)的C/S結(jié)構(gòu)、集成更先進(jìn)的H.265/HEVC編解碼器及流協(xié)議支持等；優(yōu)化了發(fā)端和收端的緩沖（設(shè)置合理的發(fā)端和收端的緩沖區(qū)，滿足基本的視頻流傳輸性能外，更加重視其實(shí)時(shí)性），使準(zhǔn)備好的視頻流可以快速傳輸和播放；另一套基于TCP的輕量級(jí)私有協(xié)議，實(shí)時(shí)請(qǐng)求和發(fā)送最新的視頻數(shù)據(jù)，有效消除累積延遲。另一方面，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)丟包或因延遲到達(dá)判定的丟包達(dá)到一定程度（即出現(xiàn)卡頓時(shí)），協(xié)議支持立即編碼和發(fā)送I幀的請(qǐng)求和響應(yīng)。

游戲畫質(zhì)

3 更高的原始分辨率（如8K）和HDR受限于游戲本身支持不足、服務(wù)端視頻編碼速度的性能不足，并且需要更高的傳輸碼率，進(jìn)而對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬提出更高的要求，當(dāng)前難以實(shí)現(xiàn)。為此，我們當(dāng)前通過實(shí)時(shí)后處理的方式提升云游戲視頻的分辨率，在不久的將來，會(huì)逐步做到幀率、動(dòng)態(tài)范圍的提升。 智能手機(jī)的屏幕也許可以顯示足夠好的游戲流，但在大屏幕的4K電視或其他設(shè)備上則會(huì)消耗更多的帶寬，如何實(shí)時(shí)地為給定設(shè)備提供其所需的最少數(shù)量的比特，從而使不同終端的用戶都得以獲得最佳體驗(yàn)很重要。 云游戲的跨平臺(tái)實(shí)時(shí)分享主要通過將原本只傳輸給某一云游戲用戶的實(shí)時(shí)視頻流，同時(shí)在服務(wù)端傳輸給其他人進(jìn)行畫面共享實(shí)現(xiàn)，就可以避免終端分享的跨平臺(tái)問題。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上難度并不大，借助于現(xiàn)有的主流直播方案就可以做到。當(dāng)然要做到實(shí)時(shí)的分享，可能需要延遲更低的實(shí)時(shí)通信方案，這種情況下需要更大的網(wǎng)絡(luò)帶寬支持及成本開銷。 一般情況下，云游戲服務(wù)端可以知道接入設(shè)備的類型設(shè)置型號(hào)，如移動(dòng)設(shè)備/PC/TV。對(duì)于某種設(shè)備，我們需要借助圖像/視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)相關(guān)的學(xué)術(shù)知識(shí)、先驗(yàn)知識(shí)、測(cè)試經(jīng)驗(yàn)等預(yù)先設(shè)置對(duì)應(yīng)的視頻分辨率、幀率及量化參數(shù)范圍，從而使得該設(shè)備接入云游戲時(shí)可以以較少的比特率獲得最佳體驗(yàn)。

游戲類型

4 對(duì)于第一人稱射擊（FPS）游戲， 比如當(dāng)前流行的PUBG（PUBG四月底也加入了Google的Stadia）、守望先鋒等等，專業(yè)電競(jìng)玩家需要1080P@144Hz（即144幀/秒）的視頻才能滿足需求；對(duì)于沉浸式游戲或者稱為角色扮演游戲（RPG），如古墓麗影、刺客信條等，需要2K/4K以上的分辨率才能達(dá)到良好的沉浸式效果。

具體解決方案依賴更快、更強(qiáng)的視頻采集、編碼、傳輸和播放速度，并需要云游戲節(jié)點(diǎn)、客戶端更高性能的硬件配置，以及更大的網(wǎng)絡(luò)帶寬支持，我們推出的“胖魚道炫”云游戲平臺(tái)已經(jīng)支持上述類型的云游戲。 我們目前支持265款游戲試玩，其中客戶端網(wǎng)游157款、3A大作80款、頁游28款，主要針對(duì)端游和頁游用戶。 當(dāng)前，多人在線游戲一般需要原生游戲本身支持，即多人游戲數(shù)據(jù)在原生游戲服務(wù)器上進(jìn)行交換（內(nèi)容版權(quán)），而原生游戲的客戶端上渲染出的實(shí)時(shí)游戲場(chǎng)景才通過云游戲視頻流形式傳輸給用戶進(jìn)行觀看，所以游戲數(shù)據(jù)的交互和同步不屬于云游戲的技術(shù)范疇。 個(gè)人覺得，目前云游戲做得比較好的，有Google Stadia、Shadow這幾家。在為用戶提供更便捷的云游戲接入方式、部署更多離用戶較近的云游戲節(jié)點(diǎn)、服務(wù)端搭建更好的多運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)方面，他們提供了一些可供學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，也只有做到這些，才能給到用戶更好的云游戲體驗(yàn)。 后記：影響云游戲市場(chǎng)增長(zhǎng)的關(guān)鍵因素包括5G的商業(yè)化、游戲玩家數(shù)量的增加、移動(dòng)設(shè)備上沉浸式和競(jìng)爭(zhēng)性游戲的興起以及互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量的增加。 每年，游戲都變得越來越復(fù)雜、分辨率要求也越來越高。這意味著用戶必須隨時(shí)更新PC等設(shè)備才能運(yùn)行最新款的游戲。但借助云游戲，游戲玩家所需要的只是一個(gè)良好的互聯(lián)網(wǎng)連接。 但所謂“良好的互聯(lián)網(wǎng)連接”也并不總是能夠輕易達(dá)成，5G似乎近在眼前，伸出手卻又夠不著。 好在云服務(wù)提供商和電信公司仍然孜孜不倦地進(jìn)行著云游戲及其相關(guān)的投資，它們的技術(shù)顯然非常適合這一新興的服務(wù)模式，云游戲也可以幫助他們開拓眼前迅速擴(kuò)大的流媒體市場(chǎng)。 咨詢公司Niko Partners的分析師表示，隨著5G和云服務(wù)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展，到2023年，中國將成為最大的云游戲市場(chǎng)。 但是，非傳統(tǒng)游戲公司必須在啟動(dòng)云游戲產(chǎn)品之前和之后考慮更多因素，包括確定目標(biāo)受眾和建立、維護(hù)有吸引力的內(nèi)容庫，在這里，版權(quán)也將是亟需考慮與規(guī)束的問題。