2. Eén oplossing voor verschillende problemen
Hoe heb je de problemen met het draadloze systeem en de latentie opgelost?
Bij conventionele technologieën voor draadloze communicatie en het coderen van video treden vertragingen op, dus konden we die niet zomaar gebruiken. Daarom vroegen we bedrijven die gelden als veteranen in hun respectievelijke vakgebieden om enkele nieuwe uitdagingen aan te gaan. Bij dit project hebben veel bedrijven met ons samengewerkt. (Genyo) Takeda10 heeft zijn best gedaan om deze bedrijven te selecteren. 10 Senior Managing Director van Nintendo en General Manager van de groep Integrated Research & Development. Hij is bij Nintendo verantwoordelijk voor de ontwikkeling van hardware. Hij verscheen in de Iwata vraagt-serie al eerder tijdens gesprekken over Iwata vraagt - Wii, Iwata vraagt - Wii, Iwata vraagt: PUNCH-OUT!! en het Wii U-systeem.
Hij haalde diverse bedrijven binnen en zei, “Laten we hier samen hard aan werken om iets unieks te bereiken!”
Juist. De IC waar Ito aan werkte was ook van groot belang. Onze ontwikkelpartners MegaChips Corporation11 werkten tot het eind op allerlei gebieden met ons samen, van het IC-ontwerp tot de ontwikkeling van de firmware die op de IC zou draaien. 11 Een bedrijf zonder eigen productiefaciliteiten dat zich bezighoudt met onderzoek en ontwikkeling van beelden, geluid en communicatie ter ondersteuning van productontwikkeling op uiteenlopende gebieden, zoals digitale technologie, mobiele telefonie en beveiliging. Het hoofdkantoor is gevestigd in Osaka.
Hoe heb je het systeem ontworpen? Je moest een serie acties uitvoeren, de Wii U-beelden comprimeren, ze draadloos versturen als radiogolven, ze op de Wii U GamePad ontvangen en decomprimeren – allemaal zonder merkbare vertraging!
Bij systemen voor comprimeren/decomprimeren van videobeelden is het meestal zo dat het comprimeren begint nadat een enkele frame12 van het beeld in de IC is beland. Daarna wordt het draadloos verzonden en aan de ontvangende kant gedecomprimeerd. Het beeld wordt naar het LCD-scherm gestuurd als het decomprimeren is voltooid. Maar omdat deze methode latentie zou veroorzaken, hebben we dit keer een manier bedacht om een enkel beeld in kleinere beelden te splitsen. Zo wilden we de vertraging bij het versturen van een enkel beeld terugbrengen, door kleinere beelden vanaf de GPU13 van het Wii-systeem te comprimeren, draadloos te versturen en op het LCD-scherm weer te geven. 12 Bij videobeelden vertegenwoordigt een frame een enkel stilstaand beeld. Hoe meer van deze beelden in een bepaalde tijd worden verwerkt, hoe groter het volume van de gegevens. Voor een vloeiende weergave van videobeelden, is een bepaald aantal frames vereist. Tv en video maken meestal gebruik van 30 beelden per seconde. Op dit moment kunnen hdtv’s maximaal 60 beelden per seconde weergeven. 13 Wordt ook wel videoprocessor of videochip genoemd. Dit is een speciale chip voor de weergave van beelden van computers en spelsystemen.
Toen je dit voor het eerst met je medewerkers besprak, hadden jullie daar toen meteen een goed gevoel over?
Ja, meteen al.
Het leek mij ook meteen al een goed idee. Als de hoeveelheid gegevens die moet worden gebufferd minder groot is, vermindert dit de latentie. Daardoor heb je ook minder geheugen en stroom nodig, dus is dit een goed voorbeeld van hoe een enkele oplossing verschillende problemen oplost.
In het algemeen kan een enkel beeld worden gecomprimeerd door een 16×16 macroblock14. Bij Wii U kunnen de gegevens snel gecomprimeerd worden. Op het moment dat een packetgrootte15 is bereikt die verstuurd kan worden, wordt dit naar de Wii U GamePad gestuurd. 14 Een macroblock is een kleine eenheid die wordt gebruikt bij het inpakken van een enkel beeld. Meestal bestaat dit uit 16×16 pixels. 15 Een packet is een eenheid voor het volume van gegevens bij het versturen en ontvangen ervan. De gegevens die worden verstuurd en ontvangen worden opgebroken in packets.
Dat is compleet anders dan bij de gebruikelijke manier waarop video wordt gecomprimeerd. Maar je kunt bij draadloze communicatie niet garanderen dat de gegevens hun bestemming bereiken, dus moest je bedenken hoe je problemen op dit gebied kon ondervangen.
Ja. De draadloze kant was echt moeilijk. De gegevens zouden snel binnenkomen in kleine porties, dus was het moeilijk om ze samen te stellen en in realtime te bezorgen, met zo weinig mogelijk fouten.
Als zelfs een enkele bit van de gegevens van een bepaald beeld ontbrak, zouden er niet genoeg gegevens zijn om het beeld vervolgens te decomprimeren. Het was niet makkelijk om voor die situaties een oplossing te vinden.
We probeerden allerlei ideeën voor inperking van fouten16. 16 De correctie en het herstel van fouten die optreden in digitale gegevens.
Bij het comprimeren van beelden en draadloze communicatie wordt latentie meestal toegestaan om de kwaliteit te behouden. Toen we de latentie hadden beperkt, verliep de weergave goed onder optimale omstandigheden, maar traden er wel problemen op in specifieke gevallen – bijvoorbeeld tijdens het versturen van beelden bij een zwak signaal.
Het lastige van draadloze communicatie is dat de omstandigheden niet constant zijn.
Precies. Het is extreem moeilijk om de gegevens draadloos uit te wisselen omdat spelers de Wii U GamePad vasthouden en ermee bewegen, waardoor het dopplereffect17 optreedt. 17 Bij dit fenomeen veranderen golffrequenties door het relatieve verschil in snelheid tussen een waarnemer en de bron van de elektromagnetische golven of geluidsgolven.
En er verschijnen een heleboel spellen waarbij je de controller zelfs móet bewegen.
Eerlijk gezegd dacht ik, “O nee, niet doen!” (lacht) Maar je kunt hem ook gerust verticaal vasthouden.
De reden waarom het een probleem zou kunnen zijn om hem verticaal vast te houden is omdat radiogolven zich niet goed onder water verspreiden. Het menselijk lichaam bestaat voor 60 tot 70 procent uit water, zodat dit de radiogolven kan storen. Omdat je het systeem zowel verticaal als horizontaal kunt vasthouden, wordt het lastiger om de antenne zo te plaatsen dat de radiogolven de controller gemakkelijk kunnen bereiken. Als kosten geen rol speelden, zouden er diverse manieren zijn om dit op te lossen, bijvoorbeeld door meer antennes toe te voegen. Omdat je verschillende bewegingen met de Wii U GamePad moet maken, kunnen de radiogolven gestoord raken. Je moest over al deze problemen nadenken.
Iedereen gaat thuis waarschijnlijk testen hoe ver het bereik van de radiogolven is. (lacht)
Het officiële statement van Nintendo is dat het prima werkt als je de controller in dezelfde kamer gebruikt als het systeem, maar veel mensen vragen, “Werkt het ook door een muur heen?”
Inderdaad. Iemand van een andere afdeling vroeg laatst of hij de controller ook in zijn toilet kon gebruiken! (lacht)
Er zullen verschillende resultaten zijn bij een huis gemaakt van hout of een huis van gewapend beton. Het materiaal waarvan de muren zijn gemaakt is van belang.
Juist. Wat we met zekerheid kunnen zeggen, is dat het prima werkt in dezelfde ruimte.
Maar als je het Wii U-systeem bijvoorbeeld in een metalen tv-standaard plaatst, kan dit de radiogolven weerkaatsen, waardoor het gebruiksbereik afneemt. Radiogolven nemen af met het kwadraat van de afstand, dus ook in dezelfde ruimte kunnen radiogolven zwakker worden bij te veel afstand of als er te veel obstakels in de weg staan.
Je kunt de Wii U GamePad natuurlijk met een televisie gebruiken, maar het bijzondere van Wii U is dat je ook zonder de tv* kunt spelen. Vanwege de manieren waarop mensen Wii U gebruiken wordt het gemakkelijker om het systeem te vergeten, dus vragen sommige mensen zich misschien af waarom het niet werkt als ze bij de tv vandaan bewegen. Mijn toilet wordt trouwens door slechts een enkele muur gescheiden van mijn woonkamer, dus was het bij mij wel gelukt. (lacht) Deze functie wordt alleen ondersteund door spellen die daar specifiek voor zijn ontwikkeld.
Dus bij Yamashita’s huis werkt het met één muur ertussen! (lacht) Als iemand vraagt, “Werkt het op mijn slaapkamer?” kunnen we antwoorden dat het werkt in dezelfde ruimte, zolang er niets in de weg staat, maar eigenlijk hangt het af van de manier waarop je huis is gebouwd. Dus moet iedereen het zelf maar eens proberen.
