云游戏云电脑等云化应用场景

一、基本架构

云游戏基本原理示意图如下， 云游戏将内容的存储、计算和渲染都转移到云端，实时的游戏画面串流到终端进行显示，最终呈现到用户眼中。 

与本地游戏相比，云游戏增加了抓屏、编码、网络传输、解码等主要过程，即流化过程。 

云终端将云网能力与智能终端硬件深度融合,实现云网端一体交付， 提供计算在云、存储在云、应用在云、安全在云，畅享在端及多端共享的服务体验。

典型的云终端有云手机、智慧云屏、云摄像头、 云路由器、云电视、 云 VR 。

 

二、流媒体传输延时分析

软件对用户的动作显示反馈时间底线是 100ms，例如屏幕上的按钮在被点击后需要在 100ms 内显示，否则用户就会觉得自己没点到而再点一次。在游戏行业中，这一数据被公认为玩家操作与画面的响应时间需要小于 100ms。 

 相比本地游戏，云游戏额外增加了云端抓屏（获取云端游戏窗口或整个桌面的画面数据流）和编码、网络传输、终端解码等流化处理时延，上图红色部分显示。 

 云游戏将云端渲染好的游戏画面串流后，通过网络传输到终端显示。从敲击键鼠到屏幕上游戏角色产生动作，其端到端时延主要包括：

① 键鼠 / 手柄的操控指令采集时延。

② 指令上传时延

③ 云端逻辑计算时延

④ 云端画面渲染时延

⑤ 画面抓取、视频编码时延

⑥ 下行视频流传输时延

⑦ 终端解码时延

⑧ 画面显示时延 

发现当云游戏流化时延超过 10ms 时，准电竞级选手反馈体验下降；当流化时延超过 30ms 时，普通电竞玩家明显感受到音画不同步等现象。

云游戏流化时延由云管端共同承担，包括云端画面抓取和视频编码时延、终端解码时延、网络传输时延三部分。其中：

●云端画面抓取、视频编码时延：目前业界可以做到 8ms 以下。

●终端解码时延：目前业界可以做到 5ms 以下。

● 网络传输时延：按照普通电竞级玩家的及格体验计算，留给网络传输的 RTT 时延需要小于17ms 。

 

“串流” 是实现云游戏的关键方式，通过数据中心将游戏渲染场景转换成视频流，再通过传输网络推送到用户终端显示。同时，用户在实时显示的图像上，通过键盘鼠标、触控等方式传输指令到云端，实时控制3D渲染应用做出相应的响应。整个过程延迟通常小于100ms。

 

云游戏延时展望

● 在起步阶段，操作响应时延≤ 100 ms、抖动≤ 33 ms，游戏操作延迟在可接受范围。
● 在舒适体验阶段，操作响应时延≤ 70 ms、抖动≤ 16 ms，游戏操作延迟达到准电竞选手的水平。
● 在理想体验阶段，操作响应时延≤ 50 ms、抖动≤ 8 ms，游戏操作延迟达到电竞选手的水平。

 

参考文献：

[1] 在云游戏时代，「串流」如何实现“延时自由”？

[2]华为：云游戏白皮书

[3]中国电信：2021年云终端关键技术白皮书