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Cloud-Gaming & Game-Streaming

Was ist das? Wie funktioniert es?

Alle Infos zum Project xCloud, dem Gaming-Streaming-Angebot von Xbox, findet ihr in unserem separaten Artikel. Außerdem findet ihr bei uns eine Liste aller Spiele die aktuell via xCloud verfügbar sind. Die xCloud soll, unter neuem Namen, ab September für alle Spieler zur Verfügung stehen. Abonnenten des Xbox Game Pass Ultimate können den Service kostenfrei nutzen.

In diesem Artikel:

Cloud-Gaming/Game-Streaming
   1) Was ist das?
   2) Die Anwendungsmöglichkeiten
   3) Die Technologie
   4) Voraussetzung beim Spieler
Cloud-Gaming/Game-Streaming

Vor fast drei Jahren kündigte Microsoft ein Abo-Modell für Videospiele an. Inzwischen kennt den Game Pass fast jeder Gamer - und lt. Angaben von Xbox hat der Dienst inzwischen über 10 Millionen Abonnenten gefunden.

Kurz darauf traten die ersten Mitbewerber auf den Plan - und inzwischen bieten mehrere Anbieter ein solches Abo-Modell an. Darunter große Videospielentwickler wie Electronic Arts und Ubisoft, aber auch Google für den Play Store und Apple.

Jetzt holt Xbox zum zweiten Mal aus und stellte vor einiger Zeit das “Project xCloud” vor. Dabei handelt es sich um einen Cloud-Gaming-Dienst. Cloud-Computing war bis dahin wenigen Nutzern bereits bekannt - das für die Spielesparte zu nutzen: Komplett neu!

Nachdem im Sommer 2019 die Beta-Phase begann meldete sich auch Google zu Wort und präsentierte Stadia. Kurz drauf ließ auch Amazon verlauten einen vergleichbaren Service zu entwickeln. Im November begann bei Stadia dann die Beta-Phase. Von Amazon gibt es keine weiteren Meldungen.

Fragen zu Funktion und Nutzung

1) Was ist Cloud-Gaming?

Komplett runtergebrochen ist Cloud-Gaming ein virtueller Gaming-PC, bzw. eine virtuelle Videospielkonsole im Internet.

Man kann beispielsweise per Webbrowser, Smartphone-App oder einem HDMI-TV-Stick auf diesen Service zugreifen und die dort verfügbaren Spiele spielen. Dabei spielt die Leistung des genutzten Gerätes keine große Rolle. Zwei Voraussetzungen gibt es allerdings schon.

Zum Einen muss die Möglichkeit bestehen ein Eingabemedium zu verbinden (in der Regel einen Controller zum Spielen) und zum Zweiten Bedarf es einer aktiven Internetverbindung.

Beim Smartphone lässt sich der Controller in der Regel einfach per Bluetooth verbinden. Ebenso am PC, obwohl hier auch ein USB-Kabel Verwendung finden kann. Bei den TV-Sticks liegt es natürlich an deren Möglichkeiten. Aktuelle Sticks unterstützen jedoch eine Bluetooth-Verbindung.

Bei der Internetverbindung gibt es ebenfalls Voraussetzungen die einzuhalten sind. Die meisten Betreiber von Cloud-Diensten setzen eine Internetgeschwindigkeit von mindestens 10 Mbit/s voraus um einen flüssigen Spielablauf in Full-HD (1080p) zu gewährleisten.

Um sich eine Vorstellung zu machen: Laufen auf deinem bevorzugten End-Gerät YouTube-Videos flüssig und ruckelfrei in HD-Qualität, dann ist theoretisch auch Cloud-Gaming möglich.

Wer in 4K mit 60fps spielen möchte, der sollte mindestens eine Internetverbindung mit 30 Mbit/s vorhalten um einen reibungslosen Spielablauf zu gewährleisten.

Grundlegende Voraussetzungen für das Ganze:
Das Display muss hohe Bildwiederholungsraten bieten, da sonst nur ein verwaschener Brei angezeigt würde. Außerdem sind generell alle reinen Text- und/oder Monochrom-Displays von der Benutzbarkeit zwangsläufig ausgeschlossen.

Der zweite Knackpunkt ist die Verbindung mit einem Eingabemedium: Denn ohne einen Controller sind Spiele nicht spielbar. Die Verbindung erfolgt in der Regel per Bluetooth - kann aber auch per USB-Kabel erfolgen.

Bei einem Smartphone, Tablet oder eine TV-Stick sind hier die Grenzen offen.

Wer gern auf seinem Kühlschrank spielen möchte, wird sicherlich dem Problem gegenüberstehen eine Verbindung mit einem kompatiblen Controller herzustellen. Außerdem sind weder die Displays noch die Prozessorleistung solcher Geräte für eine derartige Anwendung ausgelegt.

Um die Grenzen nachzuvollziehen:
- Ein Bobbycar hat in der Formel 1 auch keine Chance
- Ein Serien-PKW “taucht” nicht als U-Boot
- Eine Mikrowelle ist kein Smart-TV

2) Die Anwendungsmöglichkeiten von Cloud-Gaming

Die sich dadurch ergebenden Möglichkeiten sind mannigfaltig.

Ein Beispiel: Auf dem Weg mit der Bahn zur Arbeit kann man ein Spiel auf dem Smartphone beginnen. Gesteuert wird hierbei über einen Controller, der mit einer Handyhalterung kombiniert ist. Endet die Fahrt, pausiert man das Spiel und beendet die App auf dem Smartphone.

In der Mittagspause spielt man auf dem Firmencomputer weiter. Dafür nutzt man den Browser des PCs und verbindet den Controller per USB-Kabel. Das Spiel befindet sich beim Start nach wie vor auf Pause von morgens und kann direkt dort fortsetzen. Ist die Mittagspause zu Ende, pausiert man das Spiel eben wieder.

Abends ist man zuhause angekommen, setzt sich vor den TV und startet das Spiel auf der Konsole oder über den TV-Stick. Der Controller ist nun per Bluetooth mit dem Endgerät verbunden. Auch hier setzten wir an dem gleichen Punkt an, wo wir das Spiel zuletzt pausiert haben.

Sollte ein anderes Familienmitglied nun den TV in Beschlag nehmen wollen, können wir uns an den PC, das Tablet oder wieder ans Smartphone setzen und dort weiterspielen. Der Übergang ist fließend.

3) Die Technologie hinter Game-Streaming

Da Videospiele in den letzten 10-15 Jahren einen großen Zuwachs an Spieler hatte, sind diese aus dem Nerd-Bereich in die Allgemeinheit abgewandert. Dadurch ist der typische Spieler inzwischen kein technikbegeisterter Sonderling (wie wir) mehr, sondern ein einfacher Konsument.

Hierdurch bedingt sich, dass ein durchschnittlicher Anwender kaum erfassen kann, was eine Serverfarm ist, wie diese funktioniert und welche Power in diesen Geräteclustern steckt. Deshalb versuche ich so einfach wie möglich zu erklären, wie Cloud-Computing und -Gaming umgesetzt wird.

Stellen wir uns vor, dass ein Server nicht mehr als ein großer Computer ist, der aus mehreren Computern besteht. Er ist mit einer extrem schnellen Leitung direkt ans Internet angeschlossen (10 Gbit/s [rund 10.000 Mbit/s] sind inzwischen die Norm). Auf jedem dieser Server werden mehrere Computer bzw. Konsolen emuliert.

Als Kunde erhält man nun Zugriff auf eine dieser “Konsolen”. Wie nun die Verbindung zu diesem System stattfindet, liegt am Anbieter des Dienstes. Dies kann über spezielle Apps für ausgewählte Geräte erfolgen oder über eine Website die als Schnittstelle dient. Möglich wären auch eigene Programme für den PC oder eigenständige Geräte wie HDMI-Sticks oder Mini-Konsolen die den Zugang zur Cloud ermöglichen.

Verbindet man sich mit der virtuellen Spielkonsole im Internet und startet ein Spiel, so wird dieses auf dem Server des Anbieters gestartet. Die komplette Verarbeitung des Spiels inklusive der Bilddarstellung erfolgt auf dem Serversystem. Lediglich die Bildanzeige wird, ähnlich einem YouTube-Video, auf das Anzeigegerät des Spielers gestreamt. Die Eingaben über den Controller (Bewegung der Sticks, Tasten-Aktionen, ...) werden wiederum an den Server gesendet der diese dann umsetzt.

Damit es hier nicht zu großen Lags (Verzögerungen) zwischen Eingabe und Spielreaktion kommt, ist eine schnelle Internetverbindung und ein niedriger PING Voraussetzung.

Da man diese Konsole nicht ausschaltet (wie die Konsole zu Hause), sondern theoretisch nur den Bildschirm wechselt, ermöglicht es die plattformübergreifende Funktion des direkten weiterspielens.

Um auf das o. g. Beispiel zurückzugreifen:
Spielt man auf dem Handy und drückt auf Pause, so wechselt das Spiel auf dem Server in den Pausemodus.
Die Konsole ist und bleibt im Pause-Menü, bis man wieder fortsetzt - egal von welchem Gerät dann die Anmeldung erfolgt.

Ich möchte zudem nicht unerwähnt lassen, dass bei der Nutzung von Smartphones die Übertragungsqualität in der Regel auf 720p reduziert wird. Diese Reduktion ist für den Durchschnittsnutzer kaum sichtbar und reduziert das Datenübertragungsvolumen sowie die Hardwareleistung, was zu einem flüssigeren Gameplay führt und einer schnelleren Datenübertragung.

Generell wird das Bild des Spiel in dessen maximal erreichbarer Auflösung dargestellt. Das bedeutet, dass ein Spiel mit 4K-Auflösung auch in dieser dargestellt wird. Welche Bildauflösung man als Wiedergabegerät nutzt spielt dabei keine Rolle. Die Bildgröße wird lediglich herunter skaliert. Bei Spielen die lediglich Full-HD-Auflösung bieten, werden auf 4K-Bildschirmen die Bilder entsprechend hochskaliert.

Einige Anbieter verlangen zudem zusätzliche Gebühren, wenn man mit einer Auflösung von 4K bei 60 Bildern/Sekunde spielen möchte.

4) Welche Voraussetzung muss der Spieler erfüllen?

Wie bereits mehrfach erwähnt, sind einige Voraussetzungen zu erfüllen um einen Cloud-Gaming-Service nutzen zu können.

Der wichtigste Faktor und gleichzeitig das Nadelöhr des Ganzen bildet die Internetverbindung. Hat man eine zu geringe Bandbreite wird das Bild schlecht und die Controllerreaktion ist mangelhaft. Hier sind ein niedriger PING, sowie eine schnelle Up- und Downloadrate von extremer Wichtigkeit.

Gemäß den Anbieterdaten sollen für Full-HD-Auflösung mindestens 10 Mbit/s im Download benötigt werden. Für 4K-Streaming werden 30 Mbit/s vorausgesetzt. Diese Werte verstehen sich als Mindestanforderung.

Der zweite wichtige Punkt ist die Konnektivität der Endgeräte. Einerseits muss die Möglichkeit bestehen einen Controller zu verbinden und zum Anderen ist natürlich die Internetverbindung Voraussetzung.

Die folgenden Angaben sind Beispiele! Welche Geräte vom jeweiligen Cloud-Dienst unterstützt werden variiert.

Smartphone

  • Erfüllt alle Voraussetzungen
  • Internet-Verbindung per WiFi (WLAN) und über die mobilen Daten.
  • Controller-Verbindung per Bluetooth oder USB.

Tablet

  • Erfüllt alle Voraussetzungen
  • Internet-Verbindung per WiFi (WLAN) und über die mobilen Daten.
  • Controller-Verbindung per Bluetooth oder USB.

(Smart-)TV

  • Smart-TV mit Bluetooth wären theoretisch ohne Zusatzgeräte nutzbar.
  • Fernsehgeräte ohne “Smart-Funktion” können per HDMI-Stick erweitert werden
  • Set-Top-Boxen und Co. sind eine weitere Alternative (Mini-Konsole/Mini-PCs/...)

Computer-Systeme (stationär und tragbar)

  • Erfüllen alle Voraussetzungen
  • Internet-Verbindung per WiFi (WLAN) oder LAN-Kabel (ggf. auch über mobilen Daten)
  • Controller-Verbindung per Bluetooth oder USB.

Videospielkonsole

  • Erfüllen alle Voraussetzungen
  • Internet-Verbindung per WiFi (WLAN) oder LAN-Kabel
  • Controller-Verbindung regulär vorhanden

Noch zwei Randnotizen

  1. Verfügbarkeit auf Videospielkonsolen
    Wir werden wohl kaum den Service von Microsoft auf der Playstation finden.
    Ebenso wird es sicherlich nicht möglich sein das Angebot von Google Stadia auf der Xbox zu nutzen. Logischerweise wird kein Hersteller freiwillig eine Plattform für die Konkurrenz bereitstellen. Rein technisch wäre es problemlos zu realisieren.
  2. Thema: Mobile Daten
    Da viele Mobilfunkanbieter nur ein begrenztes Datenvolumen mit voller Geschwindigkeit anbieten, und die Datenübertragungsraten anschließend auf einen unerträglich niedrigen Wert fallen, sollte man bedenken, dass rein rechnerisch rund 1 GByte* Datenvolumen für eine Stunde spielen verbraucht wird. Ein Datenvolumen von 4, 6 oder auch 10 GByte im Monat ist dann schnell aufgebraucht.

*theoretischer Datendurchsatz 2500 kBit/s, ohne Berücksichtigung von Sendedaten, gerundet auf volle GB


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