編者按：Global Market Insights預測全球云游戲市場將從2018年的10億美元增長到2025年的80億美元，復合年增長率達到30％（不同的市場報告預測數(shù)據(jù)略有不同，但都肯定了云游戲市場迅速增長的趨勢）。 報告還指出，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。在此期間，平臺提供商需要在盡可能多的地區(qū)擴展其網(wǎng)絡及云游戲節(jié)點。 而由于5G基礎設施開發(fā)計劃的增多，亞太地區(qū)的云游戲市場將更有可能出現(xiàn)大幅的增長。 金融時報在有關中國5G基建與云游戲的報道中稱，與美國和日本不同，中國大多數(shù)云游戲可能都將base在手機端（在美國和日本，云游戲將主要基于PC、電視和游戲機）。GSMA的數(shù)據(jù)顯示，到2025年，中國預計將擁有6億5G移動用戶。 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％的智能手機用戶的設備支持5G（約為750萬部）。而且，5G的毫米波信號距離較短，容易被諸如墻壁之類的障礙物阻擋，而這只是開發(fā)者面臨的眾多技術難點之一。

采訪講師

陳浩，成都云格致力科技有限公司CTO助理，主要負責“胖魚道炫”云游戲平臺相關技術研發(fā)。團隊目前在研究如何進一步降低整體延遲、對抗網(wǎng)絡變化、提升用戶云游戲的體驗質(zhì)量。同時陳浩也是LiveVideoStackCon2020首屆音視頻線上峰會的講師。

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備階段，而5G將會是云游戲一個很好的風口或者說是借力，同時云游戲也將成為5G的殺手級應用。 隨著5G的商業(yè)化進程，底層網(wǎng)絡的性能演進解決了一部分延遲和帶寬的問題，但對于泛在的開放IP網(wǎng)絡，需要整體考慮端到端云游戲系統(tǒng)的帶寬、延遲、用戶體驗、成本等因素，進行針對性的云游戲技術革新，實現(xiàn)大規(guī)模、高質(zhì)量、可落地的經(jīng)濟型云游戲服務。總體來說，5G時代的到來使得云游戲進入了發(fā)展的快車道。 但就目前來說，云游戲仍然面臨著一些技術難點，包括：如何在帶寬受限、動態(tài)變化、不可靠傳輸?shù)拈_放IP網(wǎng)絡條件下（以保證用戶體驗質(zhì)量為前提），解決云游戲服務本身高分辨率、高幀率、高動態(tài)內(nèi)容帶來的大帶寬大流量需求、解決云游戲服務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)傳輸可靠性和時延敏感性之間的權衡關系。

端到端的解決方案

1 我所在的團隊一直在研究如何提升云游戲用戶的體驗質(zhì)量，包括降低啟動延遲、交互延遲和卡頓時間、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置、slice個數(shù)設置、GoP長度設置、IPPP低時延編碼模式設置、碼率控制方法設置等優(yōu)化采集和編碼參數(shù)；權衡編碼速度與編碼質(zhì)量，設置以上編碼參數(shù)時聯(lián)合考慮編碼的質(zhì)量和速度，滿足實時編碼的同時提升編碼質(zhì)量；應用自研的協(xié)同視頻處理（Collaborative Video Processing，CVP）技術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)點或用戶終端實現(xiàn)高質(zhì)量的視頻超分辨率、超幀率重建，進一步降低傳輸碼率。其難點在于如何權衡視頻視覺質(zhì)量、視頻碼率以及算法處理復雜度、實時性的聯(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)絡情況多樣化，且隨時間動態(tài)變化，而云游戲場景的實時交互特性決定了我們對將來的視頻信息一無所知，我們應用了自研的實時碼率自適應（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，學習底層網(wǎng)絡特征和傳輸?shù)囊曨l內(nèi)容特征，實時預測網(wǎng)絡的有效帶寬，自適應調(diào)整視頻編碼和發(fā)送碼率，有效應對網(wǎng)絡的動態(tài)變化，解決了傳統(tǒng)方法針對廣泛的網(wǎng)絡情況、云游戲實時通信場景難以提供有效自適應碼率能力的難題。 我們的云游戲系統(tǒng)，針對1080P@60FPS視頻流，在排除網(wǎng)絡本身延遲的情況下，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。

通信協(xié)議

2 關于弱網(wǎng)對抗，跨網(wǎng)傳輸，以及如何應對用戶網(wǎng)絡環(huán)境的差異性可能導致的體驗不佳的情況等，我們同時提供了多個運營商網(wǎng)絡以及分布式的云游戲節(jié)點（分布于四川、江蘇、河南、廣東、江西、安徽等地域，未來會根據(jù)需要增加更多節(jié)點），針對特定用戶的云游戲請求，系統(tǒng)會自動分配到離用戶較近的節(jié)點，且優(yōu)先分配對應的運營商網(wǎng)絡。

同時，我們設計了WebRTC（基于UDP）和私有協(xié)議（基于TCP）兩種實時通信協(xié)議，并同時提供了UDP和TCP兩條線路解決不同用戶網(wǎng)絡問題。當用戶端到云游戲節(jié)點延遲較大時，推薦接入WebRTC協(xié)議流線路；當在用戶端網(wǎng)絡不支持UDP流時，推薦接入私有協(xié)議流線路。 我們對基于WebRTC的協(xié)議，進行了相關改進，包括由原生的P2P結構改進為更適用于云游戲服務的C/S結構、集成更先進的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，更加重視其實時性），使準備好的視頻流可以快速傳輸和播放；另一套基于TCP的輕量級私有協(xié)議，實時請求和發(fā)送最新的視頻數(shù)據(jù)，有效消除累積延遲。另一方面，當網(wǎng)絡丟包或因延遲到達判定的丟包達到一定程度（即出現(xiàn)卡頓時），協(xié)議支持立即編碼和發(fā)送I幀的請求和響應。

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、服務端視頻編碼速度的性能不足，并且需要更高的傳輸碼率，進而對網(wǎng)絡帶寬提出更高的要求，當前難以實現(xiàn)。為此，我們當前通過實時后處理的方式提升云游戲視頻的分辨率，在不久的將來，會逐步做到幀率、動態(tài)范圍的提升。 智能手機的屏幕也許可以顯示足夠好的游戲流，但在大屏幕的4K電視或其他設備上則會消耗更多的帶寬，如何實時地為給定設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很重要。 云游戲的跨平臺實時分享主要通過將原本只傳輸給某一云游戲用戶的實時視頻流，同時在服務端傳輸給其他人進行畫面共享實現(xiàn)，就可以避免終端分享的跨平臺問題。在技術實現(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。當然要做到實時的分享，可能需要延遲更低的實時通信方案，這種情況下需要更大的網(wǎng)絡帶寬支持及成本開銷。 一般情況下，云游戲服務端可以知道接入設備的類型設置型號，如移動設備/PC/TV。對于某種設備，我們需要借助圖像/視頻質(zhì)量評價相關的學術知識、先驗知識、測試經(jīng)驗等預先設置對應的視頻分辨率、幀率及量化參數(shù)范圍，從而使得該設備接入云游戲時可以以較少的比特率獲得最佳體驗。

游戲類型

4 對于第一人稱射擊（FPS）游戲， 比如當前流行的PUBG（PUBG四月底也加入了Google的Stadia）、守望先鋒等等，專業(yè)電競玩家需要1080P@144Hz（即144幀/秒）的視頻才能滿足需求；對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到良好的沉浸式效果。

具體解決方案依賴更快、更強的視頻采集、編碼、傳輸和播放速度，并需要云游戲節(jié)點、客戶端更高性能的硬件配置，以及更大的網(wǎng)絡帶寬支持，我們推出的“胖魚道炫”云游戲平臺已經(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，主要針對端游和頁游用戶。 當前，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)在原生游戲服務器上進行交換（內(nèi)容版權），而原生游戲的客戶端上渲染出的實時游戲場景才通過云游戲視頻流形式傳輸給用戶進行觀看，所以游戲數(shù)據(jù)的交互和同步不屬于云游戲的技術范疇。 個人覺得，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、服務端搭建更好的多運營商網(wǎng)絡方面，他們提供了一些可供學習的經(jīng)驗，也只有做到這些，才能給到用戶更好的云游戲體驗。 后記：影響云游戲市場增長的關鍵因素包括5G的商業(yè)化、游戲玩家數(shù)量的增加、移動設備上沉浸式和競爭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雜、分辨率要求也越來越高。這意味著用戶必須隨時更新PC等設備才能運行最新款的游戲。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成，5G似乎近在眼前，伸出手卻又夠不著。 好在云服務提供商和電信公司仍然孜孜不倦地進行著云游戲及其相關的投資，它們的技術顯然非常適合這一新興的服務模式，云游戲也可以幫助他們開拓眼前迅速擴大的流媒體市場。 咨詢公司Niko Partners的分析師表示，隨著5G和云服務業(yè)務的進一步發(fā)展，到2023年，中國將成為最大的云游戲市場。 但是，非傳統(tǒng)游戲公司必須在啟動云游戲產(chǎn)品之前和之后考慮更多因素，包括確定目標受眾和建立、維護有吸引力的內(nèi)容庫，在這里，版權也將是亟需考慮與規(guī)束的問題。