の発売に先駆けて、 5Gネットワーク 今年の話題 スピードは明らかです. ただし、スピードのためのスピード以上のものです。 ネットワークの高速化は実際のユーザー エクスペリエンスを変える可能性があり、初期のテストでは 4K 映画全体をわずか 8 秒でダウンロードできることが示されています。 私たちはより高速な速度とより多くの帯域幅を待ち望んでいますが、5G の最大の特徴は低遅延です。 携帯通信会社は、低遅延を活用して、以下のようなより忠実度の高いコンテンツをモバイル デバイスに提供する方法を模索しています。 ゲームストリーミング モバイル複合現実体験や遠隔手術まで。
コンテンツ
- ハイブリッド アプローチでレンダリングを再考する
- Verizonのプラグインモデル
- 5G の経済性
低レイテンシーは、ゲームを台無しにする可能性のあるラグや遅延を軽減するだけでなく、この機能を使用して、限られたハードウェアを備えたデバイスにより多くのパワーをもたらすことができます。 どうやって？ それをどんどん動かすことで クラウドへの GPU パワー.
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ハイブリッド アプローチでレンダリングを再考する
「サポートするのに十分なバッテリーがないという理由だけで、デバイス上でレンダリングを 100% 実行できないことはわかっています。 デバイスを溶かしてしまいますが、それほど多くの熱を発生させることはできません」と Nvidia の研究科学者であるモーガン マクガイア博士は述べています。 と説明した。 「私たちは、クラウド ストリーミングがその解決策に違いないことを以前から知っていました。」
しかし、ストリーミング 4K 8K ゲーム エクスペリエンス、特に高フレーム レートでは、ネットワークはもちろんのこと、あらゆるネットワークにとって負荷がかかります。 そのため、通信事業者は没入型でインタラクティブな処理を行うための新しいアプローチを考案しています。 経験。 「以前と同じように単純に考えることはできません。パッシブ メディアのレイテンシーは 100 ミリ秒でしたが、現在はそれを 10 ミリ秒または 1 ミリ秒に短縮しています。 そしてそれが私たちが[ゲームとVR]に必要なものなのです」とパロアルトにあるAT&Tのファウンドリ研究所の主任研究員であるアリーシャ・シーム氏は言う。 カリフォルニア。 「実際はそれほど単純ではありません。」
研究とネットワークによって異なりますが、ゲーム ストリーミングの一般に受け入れられている遅延の数値は、数ミリ秒から約 20 ミリ秒の間です。
AT&T と Verizon がゲーム向けに検討しているアプローチの 1 つは、ハイブリッド アプローチを採用し、レンダリング業務をクラウドとデバイス間で分割することです。 基本的に、ハイブリッド レンダリングは仮想レンダリングに依存します。 ゲーミングPC エッジ クラウドでは重労働のほとんどが実行され、クライアント デバイスはレンダリングされたイメージのデコードの一部を実行します。 これは Nvidia が使用している技術です GeForce Now ゲーム ストリーミング プラットフォームこれにより、ライト コンピューティング デバイスがエッジ クラウド上にある GeForce グラフィックスにアクセスできるようになります。
「すべてを Web サービスとして起動したり、すべてを VM として仮想化したりするさまざまなアプローチがあります。 入力がアップしてビデオがダウンするか、最終的にはハイブリッド スタックを使用してレンダー ループを分離し、何ができるかを確認します。 実際には相殺されます」とベライゾン社の仮想現実研究所のチーフエンジニアであるラヒール・カリド氏は述べ、各ソリューションには独自の長所と利点があると述べています。 短所。
しかし、ゲームをストリーミングする場合は、新しい指標を使用して成功体験を評価する必要があります。 パッシブ ビデオ ストリームは 100 ミリ秒の遅延で問題ありませんでした。 しかし、VR やゲームの場合、サーバーはコンテンツをユーザーの目にプッシュするだけでなく、ゲーム内のユーザーの動きに基づいてサーバーに入力を常に送信します。 次に、サーバーは新しいビデオをレンダリングし、それをデバイスに送り返してデコードして表示する必要があります。 レイテンシをさらに短縮する必要があります。
「ユーザー エクスペリエンスの大きな決定要因は応答性であり、私たちは前庭眼球反射、つまり前庭眼球反射との相関関係と戦っています。 目が何を見ているのか、頭を回転させたときに内耳がどこにいるのか、そしてそれは 7 ミリ秒程度です」と Seam 氏は VR で説明しました 経験。
「私たちが最も興味を持っている指標は、タイムスタンプパケットによって測定されるモーションからフォトンまでの遅延です」と Seam 氏は続けました。 「サーバーがどのような入力に応答しているかを測定するので、ユーザーは入力をヒットします。 ユーザーからのスタンプを含むパケットをサーバーに送信し、その入力で何かをレンダリングして送り返します。 そして基本的には、ユーザーがその動きをしてから、何をレンダリングし、何が実際にユーザーに表示されるまでの時間を測定できます。」
AT&T は、ゲーム ストリーミングは主に、サーバーがシーンをレンダリングする分割レンダリングに依存すると予測しています。 クライアント デバイスにかかる重労働は、ゲーム エクスペリエンスを強化する賢いテクノロジーに使用されます。 Seam は、クライアント デバイスが VR の中心窩技術などのトリックでギャップを埋めることができると想定しています。 「クライアント側がネットワークを補おうとすることに費やされることを望まないため、ネットワークのパフォーマンスとネットワークのパフォーマンスをより密接に結び付けることができます。 これらのアプリケーションのソフトウェア層のパフォーマンスが向上すればするほど、単なるネットワークの回避策ではなく、アプリケーションが実行すべきことを実行できるようになります。」 彼女は言いました。
これは、クラウド ゲームとネットワークの歴史的な関係とは異なります。 これまで、クラウド ゲーム プラットフォームは、データ パケットの一部が到着することを期待して大量のデータを送信することで、ネットワークの予測不可能性を補おうとしていました。 実際に到着すると、これらのパケットの多くは遅延するか順序が狂い、クライアント デバイスがこれらのパケットをタイムリーかつ順序どおりにデコードして再配置するのに負担がかかります。
「レイテンシの数値自体も重要ですが、それよりもレイテンシの分布が重要であり、それは私たちが実際に取り組むことができるものです」 5G そしてエッジ」と彼女は続け、ジッター、つまり遅延の変動がストリーミングのパフォーマンスに重要な役割を果たしていると指摘しました。
Verizonのプラグインモデル
Verizon のハイブリッド アプローチは主にアプリベースであり、通信事業者は Unreal Engine と協力して、分割ストリームを可能にするエッジベースのプラグインを作成していました。
「非常に複雑なゲームを含むこのエコシステムがある場合、レンダリングの可能性が高く、短時間で多くの処理を実行する必要があり、60 または 60 のパフォーマンスを維持する必要もあります。 デバイス上で 120 Hz のリフレッシュ レートがあり、入力が受信され、ジッターや遅延が発生しない — 私たちは、これら 2 つの要素をどのように切り離すかを検討し、新しいものを構築することから始めました。 これは、特定のレンダリング ステップを実行してエッジまたはクラウドにプッシュし、それをデバイス上の入力ループから切り離すことができる、ゲーム エンジンのパラダイムです」と Khaleed 氏は述べています。 言った。
「そして、私たちが主に焦点を当てているのは、メインのレンダリング スタックの将来と、それをどのように達成するかです」と Khaleed 氏は続けました。 「入力とフレームの更新をどのように取得して、必要なものから分離するのでしょうか? この Unreal Engine プラグインを構築し、分割レンダリング スタックを構築する方法を調査したところ、 私たちは、何を手に入れてエッジに上がろうとしているのか、そして何がエッジに上がれるのかを考え出しました。 雲。"
アプローチに関係なく、Seam と Khaleed の両者は、フレーム損失がゲーム ストリーミングを成功させるための主要な要因であることに同意しています。 ゲーマーは、照明や影などの特定の効果が 1 ～ 2 フレーム遅れても気にしないかもしれません。 ユーザー エクスペリエンスを左右するのは、入力遅延とフレーム損失です。
「ハードコアゲーマーはそれを気にします。 フレーム損失が発生した場合、そのサービスは終了となります。 あなたは二度と戻ってこないのに、なぜそうするのですか？ あまりにも大きな影響だ」とカリード氏は語った。 「カジュアル ゲームを楽しむ人々は受け入れられ、寛容かもしれませんが、結局のところ、私たちは聖杯を構築しました。 ゲームの更新ループとゲームのバッファーの更新を、最も計算量の多いループから分離するにはどうすればよいですか オペレーション。"
5G の経済性
ゲームのようなインタラクティブ ストリーミングは配信がより複雑であるため、通信事業者は、5G でのより安定したネットワーク エクスペリエンスを求めるゲーマーに割増料金を請求することを期待しています。
「プログレッシブ ダウンロードのような単純なことはできないので、非常に複雑です」と、オレンジ社のシリコンバレー研究所の研究者ジョン・ベンコ氏は言う。 「私たちはワイヤレス チャネルを通じて 10、50、100、200 Mbps を実際にプッシュすることについて話しているので、これは実現できません。 誰もが実行でき、現在 2 Mbps のストリーミングに支払っているのとまったく同じ料金を支払うことを期待できることです。 信号。 したがって、それを望む人々のためにどのように実現できるかを見極めるためには、経済状況を注意深く検討する必要があるでしょう。」
5G ネットワークを使用する利点の 1 つは、通信事業者がネットワーク スライスを作成できることだとベンコ氏は説明しました。 特定のユースケース向けに、料金を支払う意思のある顧客にさらなる信頼性と安定性を提供します。 もっと。
たとえば、携帯電話からのカジュアルなトラフィックは輻輳のため優先順位が低くなる可能性がありますが、クライアント デバイスが ゲームや VR 用にプロビジョニングされたネットワークでは、その用途に対して約束された遅延範囲で保証されたエクスペリエンスを提供できます。 ゲーム以外にも、遠隔手術などのミッションクリティカルなアプリケーションをさらに高い優先順位の層にプロビジョニングして、アプリケーションを危険にさらす可能性のある潜在的なネットワーク中断を回避できます。
けれど 5G 届けることを約束する ゲームやその他の用途に多く使用されていますが、モバイルでのゲーム ストリーミングの導入には依然としてコストが大きな要素です。
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