✦Нейросетевое повышение разрешения · в разработке

Нейросетевое повышение разрешения на устройстве, в разработке — более четкие пиксели из более легкого стрима.

Мы создаем модель на устройстве, которая восстанавливает более четкий текст и края из стрима с меньшим битрейтом и работает целиком на NPU вашего устройства, но не в облаке. Она в разработке и в приложении пока нет. Вот идея и то, что уже сегодня сохраняет четкость сеанса Remio без всего этого.

✦Идея

Почему текст в стриме становится мутным и как повышение разрешения на устройстве призвано это исправить.

Классические видеокодировщики настроены на движение, а не на тонкие контрастные края, из которых состоят текст и элементы интерфейса. Когда пропускная способность сужается, эти края страдают первыми — так работает сжатие видео на любом удаленном рабочем столе, а не только в Remio.

Стрим удаленного рабочего стола проходит два этапа сжатия, прежде чем попасть вам на глаза. Сначала хост уменьшает картинку, если разрешение источника превышает то, что может показать ваш клиент: MacBook Pro 14" на M4, транслирующий 3024 на 1964 на iPad mini с 2266 на 1488, теряет примерно треть пикселей еще до того, как кадр увидит кодировщик. Затем сам кодировщик применяет сжатие с потерями, чтобы уложиться в битрейт, который способна передать сеть. Оба шага отбрасывают высокочастотные детали — то, что отличает четкий символ от размазанного пятна.

Идея, которую мы изучаем, — этап восстановления качества, который выполнялся бы на клиенте после декодирования: он смотрит на распакованный кадр и предсказывает высокочастотное содержимое, которое было у исходного кадра до уменьшения и сжатия кодировщиком. В отличие от классического билинейного или бикубического увеличения, которое может лишь интерполировать из уже имеющихся пикселей, обученная нейросеть может узнать, как выглядят края, буквы и элементы интерфейса в полном разрешении, и восстановить детали, которые простая интерполяция вернуть не может.

Если это сработает так, как мы надеемся, эффект был бы заметнее всего там, где он нужнее всего: основной текст 11-го размера, код моноширинным шрифтом, тонкие линии в файле Figma, контуры кнопок на боковой панели. В таких случаях несколько размазанных пикселей — это разница между «читается» и «приходится наклоняться к экрану». Это реальный пробел в том, что способен сделать любой кодировщик, настроенный на движение, — и именно поэтому стоит потратить время на исследование, сможет ли модель на устройстве его закрыть.

Мы там еще не находимся. Сегодня честный ответ на вопрос «как сохранить четкость сеанса при плохом соединении» — адаптивный движок битрейта Remio: он уже оценивает вашу сеть и выбирает диапазон, при котором картинка остается настолько четкой, насколько позволяет соединение, без всплесков задержки. Нейросетевое повышение разрешения стало бы дополнительным слоем сверху, а не заменой.

✦Почему нативность дает нам фору

Настоящий нативный клиент, а не обернутое веб-представление.

Каждый клиент Remio — на 100% нативное приложение на своей платформе, без Electron и без браузерной песочницы между ними. Поэтому он уже напрямую работает с теми же аппаратными фреймворками, которые понадобились бы модели повышения разрешения: Core ML и Neural Engine на Apple silicon, NNAPI на устройствах Android с отдельным NPU. Если мы это создадим, оно встроится в уже существующую архитектуру захвата, кодирования и декодирования: без обращения к облаку и без отдельной среды, которую нужно прикручивать.

Именно поэтому на устройстве — единственный вариант этой идеи, который мы рассматриваем. Обращение к облаку добавило бы задержку, которую философия Remio «без буферизации» не принимает, так что любая модель, которую мы выпустим, должна работать локально, иначе она не выйдет вообще.

Нативный клиент Remio на iPhone транслирует рабочий стол Mac

На Apple silicon — каждом Mac серии M, iPad Pro, iPad Air и недавних iPhone Pro — Core ML может направить скомпилированную модель на Neural Engine, отдельный сопроцессор рядом с CPU и GPU на том же кристалле, созданный для небольших повторяющихся матричных умножений, на которые нейросети тратят большую часть времени, при доли мощности, которую потратил бы GPU. Это подходящая и эффективная цель для именно такой модели, какая понадобилась бы этой идее, — просто она пока не подключена.

На Android NNAPI дает поддерживаемым устройствам — Pixel с Google Tensor, недавним телефонам Galaxy и OnePlus — такую же маршрутизацию на аппаратный NPU. На обеих платформах старые устройства без достаточно быстрого NPU просто вернулись бы к декодированию 1:1, как Remio ведет себя везде сегодня: он никогда не блокирует стрим в ожидании оборудования, которого нет.

Ничто из этого не обещание сроков выхода. Это причина, по которой мы считаем исследование стоящим: сложная архитектурная предпосылка уже есть, а для подобной функции это действительно необычная отправная точка.

✦Наша планка для выпуска

Что нам нужно доказать, прежде чем это выйдет.

Мы не собираемся прикручивать функцию ИИ только потому, что «ИИ» хорошо продается. Вот честные вопросы, на которые нам нужны хорошие ответы.

Явно ли она превосходит то, что у нас уже есть? Адаптивный движок битрейта Remio уже оценивает ваше соединение и выбирает диапазон, при котором картинка остается настолько четкой, насколько позволяет сеть. Нейросетевая модель заслужит место, только если восстановит детали сверх этой базы с отрывом, который люди действительно замечают, а не с выигрышем в тесте, который исчезает при обычном расстоянии просмотра.

Заметно ли она расходует батарею телефона или планшета? Запуск любой модели на каждом декодированном кадре в течение всего сеанса имеет реальную цену в энергии. Мы хотели бы, чтобы эта цена была настолько мала, что о ней никому не придется думать, либо чтобы был понятный честный режим «Авто», который тратит батарею, только когда есть что восстанавливать, и настоящий выключатель для тех, кто вообще не хочет за это платить.

Честна ли она в том, что делает? Модель, которая восстанавливает правдоподобные детали из сжатых пикселей, делает не то же самое, что модель, придумывающая содержимое, которого никогда не было. Для удаленного рабочего стола, где то, что вы видите, должно совпадать с тем, что реально на хосте, это различие не приятное дополнение, а вся модель доверия. Все, что мы выпустим, должно восстанавливать, а не выдумывать.

Пока мы не можем ответить на все три вопроса реальными цифрами, а не прогнозами, на этой странице это остается исследовательской идеей, а не переключателем в приложении.

✦Реально сегодня

Что уже сохраняет четкость картинки — без всякого ИИ.

Чтобы получить четкий сеанс Remio сегодня, исследовательский проект не нужен. Работу уже делают четыре выпущенные части обычной инженерии.

Кодек
Аппаратный H.265 от начала до концаи кодирование, и декодирование идут на отдельном кремнии, H.264 — запасной вариант
Битрейт
Адаптируется к вашей сетисчитывает время кругового обхода и выбирает диапазон, который остается четким без всплесков задержки
Дисплей
Под размер вашего окнавиртуальный дисплей, соответствующий холсту вашего клиента, а не сжатая копия монитора хоста
Отрисовка
Без буферизациикаждый показанный кадр — самый новый из доступных: потерянный пакет отправляется повторно, если еще успеет дойти, иначе пропускается ради свежего кадра, но никогда не повторяются устаревшие

Аппаратный H.265 от начала до конца значит, что кодировщик на хосте и декодер на клиенте работают на отдельном видеокремнии, а не на процессоре — по той же причине видео 4K плавно идет на телефоне, который задохнулся бы, пытаясь декодировать его программно. Этот запас позволяет Remio сохранять детали при битрейте, который программный кодек не удержал бы.

Адаптивный движок битрейта — часть, которая делает именно ту работу, для помощи в которой изучается нейросетевое повышение разрешения: он измеряет ваше соединение в начале сеанса и выбирает самый высокий диапазон битрейта, который это соединение выдержит без всплесков задержки, а не тихо морит стрим голодом. Как работает адаптивное качество →

Виртуальный дисплей и отрисовка без буферизации довершают картину. Поскольку дисплей, который транслирует Remio, подогнан точно под ваше окно, а не под весь монитор хоста, вы никогда не смотрите на уменьшенную копию чего-то большего. А поскольку отрисовка всегда показывает самый новый декодированный кадр, отбрасывая устаревшие вместо того, чтобы догонять их, ничто из увиденного не успевает устареть к моменту, когда доходит до вашего экрана. Благодаря этим четырем большинству сеансов этап восстановления качества не нужен вовсе.

✦Что мы не выпустим

Принципы, которые это создается соблюдать.

Маркетинг генеративного ИИ создал ожидание, что «улучшение ИИ» означает выдумывание деталей. Прежде чем мы поместим такую модель в Remio, она должна пройти короткий честный список требований.

Она не стала бы выдумывать недостающий интерфейс. Если кнопка обрезана на краю стрима, потому что кодировщик отбросил область, модели, которая достраивает остальную часть кнопки, не место в удаленном рабочем столе. Вы должны быть уверены, что то, что вы видите на iPad, совпадает с тем, что действительно на хосте: генеративная модель, дополнившая содержимое, которого не было, разрушила бы это доверие, поэтому мы выпустили бы только модель, которая восстанавливает по действительно закодированным пикселям, а не придумывает.

Она не стала бы заявлять, что повышает частоту кадров. Частота кадров в Remio определяется частотой захвата на хосте и способностью сети доставлять кадры вовремя — это задача уже работающей отрисовки без буферизации, а не повышения разрешения. Любая создаваемая нами модель давала бы один более четкий кадр на каждый декодированный кадр, не более.

Она не подавалась бы как исправление воспроизведения видео на хосте. Если вы смотрите фильм на удаленном Mac, транслируется то, что отрисовал собственный видеодекодер хоста, — в разрешении хоста. Этап восстановления качества на стриме не улучшает источник, который хост уже выдал; для более четкого воспроизведения фильмов честный совет остается прежним: смотрите его на клиентском устройстве, а не на хосте.

И ее никогда не продавали бы как замену хорошей сети. Прямое соединение по LAN всегда будет четче, чем зажатое соединение по WAN с любым повышением разрешения сверху: адаптивный движок битрейта, который Remio выпускает сегодня, уже дает лучшую картинку, какую способно выдержать ваше реальное соединение. Все, что мы построим здесь, стало бы дополнительной страховкой для плохих сетей, а не заменой хорошей.

✦Вопросы и ответы

Частые вопросы

Вопросы, которые возникают о нейросетевом повышении разрешения на устройстве, — ниже честные ответы.

Доступно ли нейросетевое повышение разрешения на устройстве в Remio сегодня?
Пока нет. Это исследовательское направление, которое мы изучаем, а не функция, которую можно включить, и срок выхода мы не обещаем. Сегодня сеанс Remio остается четким благодаря обычной инженерии: аппаратный H.265 от начала до конца, адаптивный движок битрейта, который оценивает вашу сеть и выбирает подходящий диапазон, виртуальный дисплей точно под ваше окно и отрисовка без буферизации, которая всегда показывает самый новый кадр.
Если вы это создадите, покинет ли что-либо мое устройство?
Нет. Клиенты Remio — нативные приложения с прямым доступом к аппаратным фреймворкам устройства: Core ML и Neural Engine на платформах Apple, NNAPI на NPU Android. Любая выпущенная нами модель работала бы так же, как уже работает все остальное в Remio: локально, на вашем устройстве, без отправки чего-либо дополнительно на облачную обработку.
Почему вы это изучаете, а не просто выпускаете?
Потому что она должна явно превзойти рычаги, которые у нас уже есть. Адаптивный движок битрейта Remio уже выбирает самый четкий диапазон, который выдерживает соединение, так что модели пришлось бы доказать, что она добавляет реальную видимую четкость сверх этого, причем без заметного расхода батареи на телефонах и планшетах, прежде чем она заслужит место в приложении.
Что сейчас сохраняет четкость текста и кода в Remio?
Четыре вещи, которые работают уже сегодня. Аппаратное кодирование и декодирование H.265 от начала до конца, H.264 как запасной вариант. Адаптивный движок битрейта, который считывает время кругового обхода и выбирает диапазон, сохраняющий четкость без всплесков задержки. Виртуальный дисплей точно под окно вашего клиента, а не сжатая копия монитора хоста. И отрисовка без буферизации: каждый показанный кадр — самый новый из доступных, поэтому ничто не становится мягким, ожидая в очереди.
Скажете ли вы, когда это выйдет?
Да. Эта страница и обзорная страница ИИ отслеживают реальный статус каждой возможности: изучается или выпущена. Как только нейросетевое повышение разрешения станет реальным и проверяемым, обе страницы изменятся и скажут об этом так же честно. До тех пор оно остается помеченным тем, чем является: идеей в исследовании.
Значок приложения Remio

Быстро и четко уже сегодня. Нейросетевое повышение разрешения впереди.

Установите Remio: аппаратный стриминг H.265 от начала до конца, адаптивный движок битрейта, который оценивает вашу сеть, и виртуальный дисплей точно под ваше окно — все это работает уже сейчас. Нейросетевое повышение разрешения на устройстве пока остается исследовательской идеей на этой странице: сроков мы не обещаем, и страница честно скажет об этом, как только это изменится.