[发明专利]通过帧率控制实现网络自适应时延降低

说明书

背景技术

云计算按需求提供处理、容量和存储。典型的云计算设备允许用户按需求访问和申请使用来自共享的计算资源池的虚拟不限量的计算资源。通常，这些资源可包括实际计算机硬件系统（例如服务器）的虚拟化实例。

云计算提供者可包括许多不同类型的云服务。云计算中的日益普及的区域是云游戏。云游戏，也称点播游戏（gaming on-demand），是一类在线游戏，其允许游戏的直接和点播流典型地通过诸如互联网的网络到计算机或其他电子设备上。常规上，由云游戏运营者所提供的视频游戏将视频游戏的软件存储在一个或多个服务器上。当用户—典型地通过网络连接—访问服务器时，软件执行，结果的图形输出流到用户的计算机或显示设备。

一般地，构成对用户显示的图形内容的图像的实际渲染和处理也在服务器中实施，随后被编码（压缩）并传送（流）到用户设备，在用户设备上，被编码的视频流随后解码和显示。（典型地响应于所显示的图像的进展的）用户控制输入可接收自用户并直接传送回到服务器，在服务器上记录输入，并可处理、渲染、编码新的图像集，随后将其流回到用户或“客户端”设备。可针对每个用户连续实施该过程，并通常大致在用户进行视频游戏期间一直实施。

通过将大部分的存储器和处理需要从用户设备中摘取到服务器上，云游戏允许用户访问游戏而无需专用的游戏控制台或游戏系统，并大量消除针对用户的计算机系统的较高硬件要求。此外，消除了将视频游戏下载并安装到用户本地设备上所要求的时间，因为软件已经预加载在游戏运营者的服务器上。

不幸的是，与传统的、本地化的游戏解决方案相比，云游戏也引入许多新的挑战。例如，要求附加步骤以准备用于显示的图形输出，诸如实时地持续压缩视频、在用户的客户端设备上解压缩视频、以及持续将数据流过网络连接。在适应由于网络架构所导致的限制的同时足够快捷高效地实施这些步骤以不至显著影响用户体验，这是相当重要的。

该效率的一个可计量的测量是用户所体验的时延（latency）。时延是用户输入到服务器和返回的响应的测量，并可被多个变量影响，包括服务器运行得多快、服务器上运行的软件和硬件的效率、网络架构、以及网络行进到客户端侧上的用户设备的距离。例如在距离或网络跃距（hop）或网络质量上，用户设备与服务器越远，可能由于较长的传输或路由时间所引入的时延越长。通常被视频游戏玩家称为“延迟（lag）”的长时延是令人不悦的，尤其是在竞争性的游戏和/或游戏中的时间敏感性交互期间，并可对用户体验具有显著的负面影响。

不幸的是，许多传统云游戏系统完全不对归结于网络的时延负责，认为其是不可避免或无法避免的。云游戏运营者最多可能尝试通过在服务器侧供给附加资源以促进处理来管理时延。然而，这可能增加游戏运营者的资本支出成本，潜在地使其过高，并不是高效或有效的解决方案。仍有一些云游戏运营者可能尝试通过限制所提供的应用、具体来讲限制正渲染的图像的复杂性和数据传输的大小和/或频率、仅提供采用非同步的和/或与计时无关的机制的游戏，来避免总体时延。不幸的是，这也限制了用户对那些视频游戏的选择，并可能阻止用户访问软件娱乐的更丰富的库。

发明内容

提供发明内容来以简化的形式引入下文在具体实施方式中进一步描述的概念选择。发明内容不意图标识要求保护的主题的关键特征或重要特征，也不意图用来限制要求保护的主题的范围。

要求保护的主题的实施例指向系统和方法，所述系统和方法通过使用帧率封顶（capping）调制渲染的帧率以针对网络时延节省（或过剩）进行优化，来允许交付用于云游戏服务的、时延方面的更一致的服务质量。在进一步的实施例中，到客户端的编码/发送帧率还可以补充于将渲染的帧率封顶而进行管理，或作为将渲染的帧率封顶的可替代项。要求保护的实施例不仅为用户维持稳定的服务质量（QoS），还可被用来利用良好性能的网络以降低运营成本。

根据本发明的方面，提供了实现用于调制被渲染的帧率以优化网络时延的方法的云游戏系统。在实施例中，监视网络的时延，并基于被监视的时延，增加图像渲染器的帧率以补偿相对欠佳的网络时延或减少图像渲染器的帧率以利用高性能的网络并降低功耗级别，同时为用户维持稳定的时延体验。可实时实施网络时延的监视，并可随着网络和/或游戏情况改变动态地实施对渲染帧率的修改。