I forkant av lanseringen av 5G-nettverk i år, buzz rundt hastigheten er til å ta og føle på. Det er mer enn bare hastighet for hastighetens skyld. Raskere nettverk kan transformere faktiske brukeropplevelser, med tidlige tester som viser at en hel 4K-film kan lastes ned på så lite som åtte sekunder. Mens vi ivrig venter på raskere hastigheter og mer båndbredde, er den drepende funksjonen til 5G lav latenstid. Mobiloperatører utforsker måter å utnytte lav ventetid for å bringe høyere kvalitetsinnhold til mobile enheter, alt fra spillstrømming til mobile mixed reality-opplevelser og til og med eksterne operasjoner.
Innhold
- Nytenkning av gjengivelse med en hybrid tilnærming
- Verizons plug-in-modell
- Økonomien til 5G
Lav ventetid reduserer ikke bare etterslep og forsinkelser som kan ødelegge spill, men funksjonen kan brukes til å gi mer kraft til enheter med begrenset maskinvare. Hvordan? Ved å flytte mer og mer av det GPU-kraft til skyen.
Anbefalte videoer
Nytenkning av gjengivelse med en hybrid tilnærming
"Vi vet at vi ikke kan gjøre 100 prosent av gjengivelsen på enhetene bare fordi vi ikke har nok batterier til å støtte det, og hvis vi gjorde det, vi ville smelte enheten – vi kan rett og slett ikke lage så mye varme,” Dr. Morgan McGuire, en forsker ved Nvidia, forklart. "Vi har visst en stund at skystrømming må være svaret."
Men streaming a 4K eller 8K spillopplevelse, spesielt med høye bildefrekvenser, er intensiv for ethvert nettverk, enn si en mobilnettverk, så operatører planlegger nye tilnærminger for å håndtere oppslukende, interaktive opplevelser. "Vi kan ikke bare tenke på det som vi pleide å gjøre - 100 ms ventetid for passive medier, og nå reduserer vi den til 10 ms eller 1 ms, og det er det vi trenger for [gaming og VR],» Alisha Seam, en hovedforsker ved AT&Ts Foundry-lab i Palo Alto, California. "Det er egentlig ikke så enkelt."
Avhengig av forskning og nettverk, er generelt aksepterte ventetidstall for spillstrømming mellom flere millisekunder til omtrent 20 ms.
En tilnærming, som AT&T og Verizon utforsker for spill, er å ta en hybrid tilnærming og dele gjengivelsesoppgavene mellom skyen og enheten. I hovedsak er hybrid gjengivelse avhengig av en virtuell spill-PC i kantskyen for å gjøre det meste av tunge løft og klientenheten for å gjøre noe av dekodingen av gjengitte bilder. Det er en teknikk som Nvidia bruker til sin GeForce Now-spillstrømmeplattform, som gir lette databehandlingsenheter tilgang til GeForce-grafikk plassert på kantskyen.
"Det er forskjellige tilnærminger der du kan lansere alt som en webtjeneste eller virtualisere alt som en VM hvor du sender innganger opp og videoen din strømmer ned eller har til slutt en hybridstabel der du kobler fra gjengivelsesløkkene og ser hva du kan faktisk oppveid," sa Raheel Khalid, sjefingeniør for Verizons virtuelle virkelighetslaboratorium, med hver løsning har sine egne fordeler og ulemper.
Men når du strømmer spill, må du evaluere vellykkede opplevelser ved å bruke nye beregninger. Passive videostrømmer var fine med 100 ms ventetid. Men for VR og spill, er ikke serveren bare å skyve innhold til øynene dine, du sender konstant input til serveren basert på bevegelsen din i et spill. Serveren må deretter gjengi ny video og sende den tilbake til enheten for å bli dekodet og vist. Latensen må reduseres ytterligere.
"Den store avgjørende faktoren for brukeropplevelse er respons, og vi kjemper mot den vestibulære okulære refleksen - korrelasjonen mellom hva øynene dine ser og hvor det indre øret ditt plasserer deg når du snur hodet – og det er i størrelsesorden 7 ms,” forklarte Seam med VR opplevelser.
"Beregningen vi er mest interessert i er bevegelse til foton-latens, som måles av tidsstemplingspakker," fortsatte Seam. "Vi måler hvilket input serveren svarer på, så brukeren vil treffe en input. Vi vil sende den pakken til serveren med et stempel fra brukeren, gjengi noe med det input og sende det tilbake. Og vi kan i utgangspunktet måle tiden mellom brukeren gjør den bevegelsen, hva vi gjengir og hva som faktisk vises til brukerne.»
AT&T spår at spillstrømming i stor grad vil være avhengig av delt gjengivelse der serverne vil gjengi scener og de tunge løftene på klientenhetene vil bli brukt til smarte teknologier som forsterker spillopplevelsen. Seam ser for seg at klientenheter kan fylle hullene med triks som foveating-teknologi for VR. "Vi vil ikke at klientsiden skal bli oppbrukt av å prøve å gjøre opp for nettverket, så jo tettere er vi i stand til å koble nettverksytelsen med ytelsen til programvarelaget til disse applikasjonene, jo mer er vi i stand til å la dem gjøre det de burde gjøre, og ikke bare ha nettverksløsninger,» hun sa.
Det er forskjellig fra det historiske forholdet skyspilling har hatt med nettverket. Tidligere prøvde skyspillplattformer å kompensere for uforutsigbarheten til et nettverk ved å sende gjennom enorme mengder data i håp om at noen av disse datapakkene kommer. Når de ankommer, er mange av disse pakkene forsinket eller ute av drift, noe som legger belastning på klientenheten for å dekode og omorganisere disse pakkene på en rettidig og ryddig måte.
"Latenstallet i seg selv er viktig, men enda mer er fordelingen av den latensen, og det er noe vi virkelig kan komme inn på med 5G og edge," fortsatte hun og la merke til at jitter, eller variasjonen i latensen, spiller en betydelig rolle i strømmeytelsen.
Verizons plug-in-modell
Verizons hybridtilnærming er i stor grad app-basert, og operatøren hadde jobbet med Unreal Engine for å lage en kantbasert plug-in som vil muliggjøre delte strømmer.
"Når vi har dette økosystemet med veldig komplekse spill - som har mye gjengivelsespotensial som må ha mye gjort på kort tid, og du må også opprettholde en 60 eller 120 Hz oppdateringsfrekvens på enheten din der du mottar inngangene dine og aldri har jitter eller lag - vi ser på hvordan du kobler fra disse to tingene, og det vi begynte å gjøre er å bygge en ny paradigme for spillmotorer der du kan ta visse gjengivelsestrinn og skyve dem inn i kanten, eller skyen, og koble det fra inngangsløkkene du har på enheten din,» Khaleed sa.
"Og det er hovedsakelig der vi fokuserer på - fremtiden til den viktigste gjengivelsesstabelen og hvordan vi skal oppnå det," fortsatte Khaleed. "Hvordan skal du ta inndataene og rammeoppdateringen og skille det fra ting du trenger? Mens vi har gått og bygget denne Unreal Engine-pluginen og undersøkt hvordan du bygger delte gjengivelsesstabler, vi fant ut hva du skal ta og bevege deg opp i kanten og hva du kan bevege deg opp i Sky."
Uansett tilnærming er både Seam og Khaleed enige om at tap av bilder er en viktig faktor for å gjøre spillstrømming vellykket. Spillere bryr seg kanskje ikke om visse effekter – som lys eller skygger – kan bli forsinket med en ramme eller to. Det som skaper eller ødelegger brukeropplevelsen er inndataforsinkelser og rammetap.
"Hardcore-spillere bryr seg om det. Hvis du har et rammetap, kommer det til å være slutten på den tjenesten. Du kommer aldri tilbake, og hvorfor skulle du det? Det er for stor innvirkning, sa Khaleed. "Den uformelle spillpublikummet kan være akseptabelt og tolerant, men på slutten av dagen har vi bygget den hellige gral: Hvordan går du og skiller spilloppdateringssløyfen og spillbufferoppdateringen fra de mest datatunge operasjoner."
Økonomien til 5G
Fordi interaktiv streaming, som spill, er mer komplisert å levere, forventer operatører å kreve en premie for spillere som krever en mer stabil nettverksopplevelse på 5G.
"Det er bare så mye mer komplisert fordi du ikke kan gjøre noe så enkelt som en progressiv nedlasting," sa John Benko, en forsker ved Oranges Silicon Valley-laboratorium. "Siden vi snakker om å virkelig presse 10, 50, 100, 200 Mbps gjennom den trådløse kanalen, kommer ikke dette til å bli noe som alle kan gjøre og forvente å betale nøyaktig samme pris som de betaler nå for å streame en 2 Mbps signal. Så økonomien må ses nøye på for å se hvordan vi kan gjøre det til en realitet for folk som ønsker det."
En del av fordelen med å bruke et 5G-nettverk, forklarte Benko, er at operatører kan lage nettverksstykker for spesielle brukstilfeller, og tilbyr mer pålitelighet og stabilitet for kunder som er villige til å betale mer.
Tilfeldig trafikk fra en mobiltelefon kan bli deprioritert for overbelastning, for eksempel, men hvis klientenheten din er det klargjort for spill eller VR, kan nettverk tilby en garantert opplevelse med et lovende ventetidsområde for den bruken. Utover spill, kan virksomhetskritiske applikasjoner, som fjernkirurgi, leveres til et enda høyere prioritert nivå, for å unngå potensielle nettverksavbrudd som kan sette applikasjonen i fare.
Selv om 5G lover å levere mye for spill og annen bruk, kostnadene er fortsatt en stor faktor for mobil adopsjon av spillstrømming.
Redaktørenes anbefalinger
- CES 2023: Razer Edge 5G er en imponerende (og misforstått) spillhåndholdt
- Tencent og Logitech lager en nettsky gaming håndholdt enhet
- 5Gs store aktører kommer med dristige, spennende spådommer for 2022
- Lenovo og AT&T slår seg sammen om nye 5G bærbare datamaskiner, fra bare $420
- Nå har Apple ingen unnskyldning for å holde 5G ute av MacBook
