谷歌工程師詳細介紹了Stadia難以察覺延遲背后的流媒體技術

Google剛剛結束其年度開發(fā)者活動Google I / O的第一天，該活動曾短暫觸及Google Stadia背后的技術。雖然在為期三天的活動中只花了一個小時，但在此期間，谷歌的一些高級員工走上舞臺，概述了該公司如何將延遲降低到不可思議的水平，并構建一個強大的流媒體來搭載本地游戲PC。

隨著谷歌在云游戲領域取得重大進展，每個人的問題都在于，這種體驗是否值得或者直接與本地硬件相媲美。為了說服開發(fā)者Stadia是即將到來的游戲的地方，Google的兩位首席工程師Rob McCool和Guru Somadder以及項目經理Khaled Abdel Rahman詳細闡述了該平臺的技術基礎。

而且似乎自從流媒體平臺在GDC宣布以來，谷歌希望清除一些關于流媒體延遲的觀念，這可能是，也可能不是。最值得注意的是，數(shù)據(jù)中心在整個等式中增加了多少延遲。

“從數(shù)據(jù)中心接收到的數(shù)據(jù)包到達你的時間比用大腦命令到達你手指需要的時間要短，”Somadder說。

但谷歌很快指出，以光速傳播的數(shù)據(jù)本身并不是一個問題，因此轉移和處理數(shù)據(jù)包所花費的額外時間會增加游戲玩家的體驗延遲。

根據(jù)谷歌的說法，游戲流媒體的成功歸功于能夠最大限度地減少延遲的編解碼器，編碼器和解碼器 - 以及無情地在質量和延遲之間取得正確的平衡。畢竟，游戲玩家不需要僅接收數(shù)據(jù)，而是將其快速傳回服務器以響應玩家的行為。

“流光是一種專為游戲流而設計的傳送引擎，”McCool說。“這是一個與游戲同時運行的程序。它從客戶端以及Google的內容交付網(wǎng)絡獲取信息，并實時決定如何最大限度地提高質量，同時保持潛伏期不易察覺。

“沒有一個優(yōu)化可以制作完美的云游戲流媒體技術。它總是在平衡一系列的權衡。因此，如果你改進了一件事，通常會以犧牲另一件事為代價。所以解決方案不是一個優(yōu)雅的算法，你可以用幾行希臘符號來描述，也許從中得到一個碩士論文，它看起來非常不同。“

數(shù)據(jù)必須通過許多步驟才能到達您的家中，而Google認為需要更改此數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中傳輸?shù)墓逃蟹绞揭缘钟彌_。因此，它在Stadia的瓶頸帶寬和往返傳播時間(或簡單的BBR)擁塞控制算法上采用了自己的游戲優(yōu)化扭曲。

這是谷歌自己的寶貝，據(jù)報道“非常接近”Google Stadia的需求。BBR是一種算法，它試圖在發(fā)生之前減少擁塞和數(shù)據(jù)包丟失 - 特別是在通常被稱為“blufferbloat”的最后一英里。那就是當所有重要數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包堆得太深，堵塞緩沖區(qū)，最終造成不必要的大量隊列時。單獨排隊通常是游戲流的死刑。

“因此，在接收方，我們使用瑞典團隊提供的WebRTC擴展來禁用緩沖并在它們到達時立即顯示。對于我們的應用，控制擁塞以保持緩沖盡可能低是至關重要的。“

通過優(yōu)化的BBR算法和逐幀反饋循環(huán)，Google可以避免與視頻流和滯后網(wǎng)絡流媒體服務相關的一些陷阱。

“控制器不斷根據(jù)從接收設備到達的每個數(shù)據(jù)包反饋信號調整目標比特率，”McCool繼續(xù)說道。“控制器使用各種濾波器，模型和其他工具，然后將它們合成為可用帶寬模型，并為視頻編碼器選擇目標比特率。

“Google經驗豐富，設計算法可以對極其復雜的情況和代碼進行建模，并且以毫秒級延遲進行大規(guī)模工作，這使我們處于為玩家提供這種體驗的理想位置。我們以毫秒(有時甚至微秒)的水平進行調整，并及時做出明智的選擇，以確保延遲時間不易察覺，同時最大限度地提高質量。我們融合了許多不同的信號模型，反饋，主動學習，傳感器和緊密的反饋回路，以產生精確調整的體驗。“

谷歌也堅持采用最新的編解碼器，包括VP9和AV1，它希望整體改進游戲流，從而減少網(wǎng)絡需求并提高質量。

為了吸引越來越多的野生開發(fā)者加入這項服務，Stadia還將實施一個開發(fā)友好的“Playability Toolkit”。這套API允許開發(fā)人員逐幀修改和跟蹤編碼器，實時指標，設備信息和延遲跟蹤。

雖然我們對Google Stadia的商業(yè)模式仍有很多疑問，但谷歌I / O談話已經略微闡明了??谷歌打算如何利用其巨大的權重和全球網(wǎng)絡統(tǒng)治來滿足玩家的云游戲服務需求。

如果談話只是幾個小時，那么我們可能會有更多我們渴望的答案。我肯定知道游戲PC硬件的未來是否真的處于危險之中。