アマゾン ウェブ サービス ジャパン株式会社 ソリューションアーキテクト
安司 仁
【AWS Black Belt Online Seminar
】動画配信 on AWS 2018
内容についての注意点
•
本資料では2018年2月13日時点のサービス内容および価格についてご説明しています。最新 の情報はAWS公式ウェブサイト(http://aws.amazon.com)にてご確認ください。•
資料作成には十分注意しておりますが、資料内の価格とAWS公式ウェブサイト記載の価格に 相違があった場合、AWS公式ウェブサイトの価格を優先とさせていただきます。•
価格は税抜表記となっています。日本居住者のお客様が東京リージョンを使用する場合、別途消費税をご請求させていただきます。
•
AWS does not offer binding price quotes. AWS pricing is publicly available and is subject to change in accordance with the AWS Customer Agreement available at http://aws.amazon.com/agreement/. Any pricing information included in thisdocument is provided only as an estimate of usage charges for AWS services based on certain information that you have provided. Monthly charges will be based on your actual use of AWS services, and may vary from the estimates provided.
自己紹介
名前
• 安司 仁(あんじ ひとし)
所属
• メディア・エンターテインメント ソリューション部 ソリューションアーキテクト
担当
• TV局/制作会社/新聞社様などのお客様を担当
好きなAWSサービス
• Amazon Simple Storage Service / AWS Media Services
Agenda
•
動画配信とは•
動画配信技術動向•
マネージド型配信サービスAWS Media Services•
AWSで実現する動画配信基盤•
コストの優位性•
Advanced動画配信基盤•
まとめ動画配信とは
動画配信(ストリーミング配信)
ネット回線を利用し、リッチな映像コンテンツをPC、ス マートフォン、スマートテレビ、セットトップボックス、
ゲーム機などに配信し視聴
映画/ドラマ映像、映像広告、ユーザ投稿 映像、ライブイベント映像、教育映像など 様々な用途で活用されてきている
動画配信とは
オンデマンド配信
• 視聴者が見たい時に自由に視聴できる配信方式
• 映像の再生制御(早送り、巻き戻し、一時停止)も可能
• 投稿動画(Youtube),会員動画(Netflix, Amazonビデオ),動画広告 など
ライブ配信
• 視聴者がリアルタイムに配信されている動画を視聴する配信方式
• 映像の再生制御は行えずリアルタイム視聴のみ
• 音楽/スポーツなど様々なイベントのライブ動画など
動画配信技術動向
動画配信テクノロジー
ストリーミング
(RTMP/MMC/RTSP) HTTP ダウンロード
HTTP
ストリーミング
専用プロトコル/配信 環境を利用し、多くの
配信機能を提供
HTTPを利用し、簡単に 動画再生が可能だが、再
生制御に制約が多い
ストリーミングとダウン ロード配信双方の利点を
取り入れる
動画配信テクノロジー
ストリーミング：オンデマンド・ライブ両配信方式に対応
•
コンテンツがクライアントに残らずセキュアで、遅延が少なくきめ細やかな再生制御が可能。•
専用プレイヤーが必要。NWや専用サーバのキャパシティを大量に必要とする。• MMS/RTSP(Microsoft), RTMP(Adobe Flash)
HTTPダウンロード：オンデマンド配信方式に対応
•
クライアントデバイスに依存せず配信が可能。Webサーバだけで簡単に配信。•
コンテンツがクライアントに残ってしまい保護が難しく、再生制御に制約が多い。ライブ未対応。• ダウンロード,プログレッシブダウンロード
HTTPストリーミング：オンデマンド・ライブ両配信方式に対応
•
デバイスの標準プレイヤーやプラグインで再生可能。大量なサーバリソースを必要とせず、標準的 な再生制御が可能。•
デバイス毎にサポートする配信フォーマットが異なる。• HLS(Apple), mpeg-DASH , HDS(Adobe), Smooth Streaming(Microsoft),
動画配信テクノロジー
代表的な再生クライアントデバイスサポート状況
ストリーミング HTTP
ダウンロード HTTP ストリーミング
iOS
Android Windows Mac
Video TAG HLS
Video TAG
Video TAG
Video TAG
HLS
HLS
Media Source Extensions HLS
Windows10以降プラグインが必要な 配信方式の利用減
HLS
OS/ネイティブサポート 配信方式の利用増
動画配信トレンド
•
マルチデバイス•
マルチビットレート•
マルチキャパシティ•
パーソナライズ広告マルチデバイス
PCから、様々なデバイスでの動画再生へのシフト
• PC,タブレット,スマートフォン,４Kテレビ,セットトップボックス, ゲーム機, etc..
• 視聴端末の進化により、コンテンツが4K/HDR化など高画質化
クライアントデバイス毎に適した配信フォーマットの選択
• デバイス毎に配信コンテンツ、配信サーバ環境の準備が必要
• プレイヤー側で配信フォーマットの違いを吸収するサービスも
ストレージや配信サーバ台数の増加
マルチビットレート
対象クライアントデバイスの増加に伴う、ネットワーク接 続環境の多様化
• 光ファイバ,ADSL,無線LAN,公衆無線LAN,LTE,3Getc...
接続環境に合わせて最適化されたコンテンツの配信
• 回線状況に合わせ動的にビットレート変換(Adaptive Bitrate) を実現するため、低ビットレートから高ビットレートのコンテ ンツを複数事前準備
変換処理負担とコンテンツ増＝ストレージ増加
マルチキャパシティ
再生デバイス・接続形態の多様化により、想定が難しい配信 キャパシティの確保
• ライブ配信時の同時接続数
• コンテンツ特性に伴うオンデマンド配信キャパシティの変動
配信規模に合わせ、柔軟性のあるインフラキャパシティの確保
• 設備投資と提供サービスレベルのバランス
初期投資コストの増加と余剰設備の運用
パーソナライズ広告
動画配信を収益化に活用
• Webコンテンツ、動画のCSAI（Client Side Ad Insertion）
• Adブロッカー等の登場により広告のビューアビリティが低下
広告のビットレート・配信フォーマットをコンテンツにあ わせて配信
• JIT（Just In Time）でのサーバーサイド広告挿入
（SSAI: Server Side Ad Insertion）が注目を浴びる
• パーソナライズに対応
変換処理負担増
動画配信トレンドに対する課題
• デバイス毎に異なる配信フォーマット
• コンテンツ数およびサイズの増加
• 想定が難しい配信キャパシティ設計
ストレージや配信サーバ台数の増加
変換処理負担とコンテンツ増＝ストレージ増加
初期投資コストの増加と余剰設備の運用
AWSが提供するクラウドの世界
必要なときに必要なだけコンピューターリソースをその場 で利用できる
アジリティ(俊敏性)の実現
=
蛇口をひねるのと同じ感覚で利用した分だけお支払
コンピューターリソースとは
サーバー ストレージ ネットワーク回線
必要な台数起動・停止 が可能で、起動した時
間だけ課金
容量無制限で、格納し た分だけ課金
帯域制限なしで、転送し たデータ量分だけ課金
設備インフラ運用者 クラウドが運用
動画配信フロー
チャンネルライブ 収録
Managed Network
配信 CDN 配信
ライブ 視聴端末
エンコーダ
リアルタイム処理
配信元
JUST IN TIME パッケージング
集信
エンコーダ
ファイルベース メディア ストレージ
ファイルベース トランスコード ファイルベース トランスコーダ
サーバサイド 広告挿入
広告挿入
CDN 配信
ワークフロー 後処理
配信元
VOD 配信元 メディア最適化
ストレージ ストレージ
ライブ配信
オンデマンド 配信
マルチデバイス
マルチキャパシティ マルチビットレート
QC等
動画配信フロー
チャンネルライブ 収録
Managed Network
配信 CDN 配信
ライブ 視聴端末
エンコーダ
リアルタイム処理
配信元
JUST IN TIME PACKAGING 集信
エンコーダ
ファイルベース メディア ストレージ
ファイルベース トランスコード ファイルベース トランスコーダ
Server-side ad insertion
広告挿入
CDN 配信
ワークフロー 後処理
配信元
VOD 配信元 メディア最適化
ストレージ ストレージ
ライブ配信
オンデマンド 配信
パーソナライズ広告
QC等
動画配信フロー
チャンネルライブ 収録
Managed Network
配信 CloudFront
配信
ライブエン 視聴端末
コーダ on EC2
リアルタイム処理
配信元 on EC2
JUST IN TIME PACKAGING クラウド集信
ElementalAWS Live
S3 ストレージ
Elastic Transcoder ファイルベース トランスコーダ
カスタムアプリ On EC2 広告挿入
CloudFront 配信
Lambda 後処理
S3
VOD 配信元 S3
ストレージ
ライブ配信
オンデマンド 配信
QC等
マネージド型配信サービス
AWS Media Services
24
動画配信フロー
チャンネルライブ 収録
Managed Network
配信 CDN
配信
ライブ 視聴端末
エンコーダ
リアルタイム処理
配信元
JUST IN TIME PACKAGING クラウド集信
エンコーダ
ファイルベース メディア ストレージ
ファイルベース トランスコード ファイルベース トランスコーダ
サーバサイド 広告挿入
広告挿入
CDN 配信
ワークフロー イベント処理
配信元
VOD 配信元 メディア最適化
ストレージ ストレージ
ライブ配信
オンデマンド 配信
QC等
AWS Media Servicesを利用した動画配信フロー
チャンネルライブ 収録
Managed Network
配信
視聴端末
ファイルベース メディア ストレージ
ライブ配信
STORAGE
AWS Elemental
MediaTailor
パーソナライゼー ション＆収益化 ライブビデオ処理
AWS Elemental
MediaLive
AWS ElementalMediaPackage
Just In Time パッケージ＆オリジン
AWS Elemental
MediaStore
メディア最適化 ストレージ＆オリジン
オンデマンド 配信
AWS Elemental
MediaConvert
ファイルベース トランスコーダ
Amazon CloudFront
/ CDN CDN
Amazon CloudFront
/ CDN
CDN
Amazon S3
VOD 配信元 集信
ElementalAWS Live
Amazon Lambda イベント処理
QC等
AWS Media Servicesを利用した動画配信フロー
チャンネルライブ 収録
Managed Network
配信
視聴端末
ファイルベース メディア ストレージ
ライブ配信
STORAGE
AWS Elemental
MediaTailor
パーソナライゼー ション＆収益化 ライブビデオ処理
AWS Elemental
MediaLive
AWS ElementalMediaPackage
Just In Time パッケージ＆オリジン
AWS Elemental
MediaStore
メディア最適化 ストレージ＆オリジン
オンデマンド 配信
AWS Elemental
MediaConvert
ファイルベース トランスコーダ
Amazon CloudFront
/ CDN CDN
Amazon CloudFront
/ CDN
CDN
Amazon S3
VOD 配信元 集信
ElementalAWS Live
Amazon Lambda イベント処理
QC等
AWS Elemental MediaConvert
コンテンツライブラリから、放送およびマルチスク リーン配信用のコンテンツを簡単にトランスコード
•
プロフェッショナルグレードのビデオ 機能と品質での提供•
ソフトウェアまたはハードウェアイン フラストラクチャの管理が不要•
入力ビデオボリュームの変動に応じて 自動的リソース拡張Inputファイル形式：http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/mediaconvert/latest/ug/reference-codecs-containers-input.html Outputファイル形式: http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/mediaconvert/latest/ug/reference-codecs-containers.html
例：メディアサプライチェーン
AWS Media Servicesを利用した動画配信フロー
チャンネルライブ 収録
Managed Network
配信
視聴端末
ファイルベース メディア ストレージ
ライブ配信
STORAGE
AWS Elemental
MediaTailor
パーソナライゼー ション＆収益化 ライブビデオ処理
AWS Elemental
MediaLive
AWS ElementalMediaPackage
Just In Time パッケージ＆オリジン
AWS Elemental
MediaStore
メディア最適化 ストレージ＆オリジン
オンデマンド 配信
AWS Elemental
MediaConvert
ファイルベース トランスコーダ
Amazon CloudFront
/ CDN CDN
Amazon CloudFront
/ CDN
CDN
Amazon S3
VOD 配信元 集信
ElementalAWS Live
Amazon Lambda イベント処理
QC等
AWS Elemental MediaLive
テレビやマルチスクリーンデバイス用高品質 ライブ配信エンコードサービス
Input形式: http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/medialive/latest/ug/inputs-supported-containers-and-codecs.html Output形式: http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/medialive/latest/ug/outputs-supported-containers-and-codecs.html
•
負荷とチャネル数に基づいて柔軟に拡張できるリソースで、ライブチャネルを数分で展開•
チャンネルベースの利用量課金サービスに監視や回復機能が組み込まれており、運用を簡 素化し、コスト効率を向上可能•
24時間365日のライブ配信やイベントベースのライブ配信が可能•
業界標準のビデオプレーヤーや幅広いCDNをサポート、ベストオブブリードで構築可能AWS Elemental MediaPackage
ストリーミングコンテンツをセキュアかつ大規模に 配信できるビデオ配信およびジャストインタイム パッケージングサービス
•
タイムシフトやDRMその他の高度な機能 により、プレミアムコンテンツ配信のオリ ジンとして、視聴者体験の向上に寄与•
ワークフローの複雑さを軽減し、フルマ ネージドなマルチスクリーンコンテンツオ リジン機能を提供AWS Elemental MediaTailor
広告コンテンツのパーソナライゼーションサービス
高品質の動画サービスを維持しながらサーバーサイドの広告挿入
（SSAI）を実装可能
•
サーバーサイドの広告挿入、レポート機能•
広告映像のJITトランスコーディングにより本編から シームレスに広告挿入•
VAST/VMAP対応などプレイヤー開発の負荷を軽減•
プレイヤー、オリジン、CDNをより詳細に制御しな がら、より良い視聴体験を提供例：オーバーザトップ配信での広告挿入
AWS Elemental MediaStore
Amazon Simple Storage Service（S3）の
セキュリティと耐久性と活用、ライブ配信に必要な 高いパフォーマンス、一貫性機能を提供するメディ ア最適化ストレージ
•
ライブ配信時のチャンクファイル Read/Write安定化•
高速Read/Writeによる低遅延配信が可能な 高性能メディア最適化ストレージ例：ブロードキャスト、配信
AWSで実現する動画配信基盤
動画配信トレンドに対する課題
• デバイス毎に異なる配信フォーマット
• コンテンツ数およびサイズの増加
• 想定が難しい配信キャパシティ設計
ストレージや配信サーバ台数の増加
変換処理負担とコンテンツ増＝ストレージ増加
初期投資コストの増加と余剰設備の運用
デバイス毎に異なる配信フォーマット
• ストリーミングサーバによるシングルコンテンツマルチユース
•
クライアントからのリクエストに応じて、ストリーミングサーバが動的に配 信フォーマット変換、元の映像ファイル数を削減• プレイヤーによる配信フォーマットの統一
•
JWPlayerやVideo.jsなどのプレイヤーを利用し、様々なデバイスでHLSを再 生可能にし、配信側はHLSフォーマットに統一Adobe
Media Server
etc…
デバイス毎に異なる配信フォーマット
•
ストリーミングサーバ(オリジン)Wowza、Unified Streamingなどの セットアップ済み環境を要件に合わせた EC2インスタンス上で即座に起動
※インスタンスタイプ、台数等の構成検 討、運用は必要
準備するコンテンツ数と配信サーバ台数の削減が可能
On the Flyで
配信フォーマット変換 シングルコンテンツ マルチユース
HLS
Amazon EC2 (仮想サーバ)
もしくは現時点でHLSライブ入力 に対してはフルマネージドサービス AWS Elemental MediaPackageで 手軽に環境構築も可能
AWS Elemental MediaPackage
LIVE
デバイス毎に異なる配信フォーマット
•
Amazon EC2 (Elastic Compute Cloud)オンデマンド
リザーブド
スポット
•
70種類以上のサーバモデルから選択(GPU搭載マ シン等も提供)•
必要な時に最小１分/秒単位の従量課金で利用な 仮想サーバリソース•
最新サーバにいつでも切替可能•
Linux/Windowsサーバに自由にSWをインストー ル可能•
柔軟なプライスモデルデバイス毎に異なる配信フォーマット
•
プレイヤーによる配信フォーマットの統一• JWPlayerなどを利用して、様々なデバイスでHLSの再生を可能 にすることで、配信フォーマットをHLSに統一し、ストリーミ ングサーバSWを利用せず配信サーバの管理負担を大幅に削減
Amazon S3を利用したフルマネージド配信基盤
コンテンツ数およびサイズの増加
•
アダプティブビットレート• アダプティブビットレートを実現するためには、再生デバイス環 境に最適なビットレートの映像データを複数準備する必要がある
フルマネージドサービスによる運用負担軽減と 従量課金モデルによるコスト削減
変換処理(トランスコード)の負担コンテン ツストレージ容量の増加
フルマネージド・ストレージサービスと トランスコードサービスの活用
コンテンツ数およびサイズの増加
•
Amazon S3 (Simple Storage Service)※Wowza/Unified Streamingを利用している場合、S3をコンテンツストレージとして直接利用可能
•
運用が一切不要なフルマネージドストレージサービス•
容量無制限で1GB約2円/月•
99.999999999%の堅牢性•
セキュアで汎用的なアクセスコンテンツ数およびサイズの増加
•
AWS Elemental MediaConvert•
運用が一切不要なフルマネージドトランスコードサービス•
プロフェッショナルグレードのビデオ機能と品質を提供•
処理数に応じて自動的にスケール、コンテンツのに対して従量課金•
様々な出力フォーマット,ビットレートをサポートContainer：MPEG DASH/MPEG2 TS/HLS/Smooth/MPEG-4/MPET-4 Flash QuickTIme/XDCAM/Raw…
VideoCodec: H.264, H.265, MPEG-2, ProRes
AudioCodec: Dolby Digital Plus, Dolby Digital, AAC, AIFF, WAV
配信
想定が難しい配信キャパシティ設計
•
柔軟に変動するインフラキャパシティ• 即時利用できる仮想サーバ / マネージドサービス
• 容量制限のないコンテンツストレージ
• データ流量で課金するCDN(Contents Delivery Network)
CDNを活用し、あらゆる規模の配信 にもコストを掛けず柔軟に対応
シーズン・イベントに合わせてコスト効率よく柔軟に変更できるNWインフラリソース
想定が難しい配信キャパシティ設計
•
Amazon CloudFront (CDNサービス)•
世界102箇所のエッジロケーションのキャッシュサーバを活用し、小 規模から大規模まであらゆる配信に対応(2018年2月時点 日本8箇所)•
ユーザは再生速度の改善、配信側はサーバの削減が可能に•
Amazon S3と連携したRTMPによるオンデマンド配信機能•
ライブ配信でもCloudFrontを利用することを推奨vbvb
オンデマンド配信アーキテクチャ
Amazon S3によるHTTPストリーミング配信パターン
ABR
オンデマンド配信アーキテクチャ
Amazon S3によるRTMPストリーミング配信パターン
※CloudFrontにてRTMP配信を行う場合、オリジン配信サーバはAmazon S3のみサポート
f4v/mp4
オンデマンド配信アーキテクチャ
•
ストリーミングサーバによるHTTPストリーミング配信※S3に対応していない配信サーバを利用する場合は、コンテンツはローカルEBSに手動コピー
ライブ配信アーキテクチャ
ストリーミングサーバによるHTTPストリーミング配信
※ Adaptive Bitrate変換の実施場所は要件に合わせて
ライブ配信アーキテクチャ
ストリーミングサーバによるHTTPストリーミング配信
※ Adaptive Bitrate変換の実施場所は要件に合わせて
フルマネージドライブ配信基盤
ABR
ライブ配信アーキテクチャ
ストリーミングサーバによるRTMPストリーミング配信
コストの優位性
従量課金によるコストの優位性
すべてのサービスが初期費用不要で完全従量課金で利用可能
マネージドインフラによる運用コストの削減 ネットワーク :ダウンロード流量課金 サーバリソース:稼働時間課金
ストレージ:格納容量課金
従量課金によるコストの優位性
•
ネットワーク流量課金の優位性により、スパイクアクセス による機会損失の回避と日々変動する流量に対し不要な帯 域課金の削減•
常時稼働するサーバ稼働課金はリザーブドインスタンスの 活用により大幅にコスト削減•
マネージドサービスの活用により、ビデオ処理も従量課金 で利用が可能•
ストレージコストの優位性によるロングテールコンテンツ の提供オンデマンド配信コスト試算（参考）
項目
Amazon Elastic
Transcoder
AWS Elemental MediaConvert
ストレージ関連費用$3.34 $3.34
CDN
関連費用$143.37 $143.37
メディア変換関連費用
$30.60 $24.48(速度優先)
月額（合計）$177.31 $171.19
２４x３６５ライブ配信コスト試算（参考）
項目
AWS Media Service
MediaLive費用 $518(年間コミット/月額で試算)
MediaPackage費用 $534.57
月額（合計）
$1052.57
エンコーダライブ
ユニークユーザー１０万人想定/一人月平均１０分視聴 平均配信ビットレート３Mbps/CDNヒット率95%
２４ｘ３６５ライブ放送の前提
•
1チャンネル•
Input: AVC入力６Mbps•
Output: HLS ５Mbps/ 2Mbps/ 0.5Mbpsの3つのパターンを指定•
２４ｘ３６５ライブ放送•
CDN流量約２２TB、平均ビットレート３Mbps 上記前提で試算CDN
Advanced動画配信基盤
セキュア動画配信アーキテクチャ
CloudFrontの署名付きCookieを利用したアクセス制御
セキュア動画配信アーキテクチャ
DRMを利用したオンデマンドセキュア配信
62
セキュア動画配信アーキテクチャ
DRMを利用したセキュア配信
自動トランスコードアーキテクチャ
•
Amazon LambdaとS3のイベント通知の活用S3へのファイルアップロードをトリガーに変換処理を完全自動化
自動トランス
コード
パーソナライズドサーバーサイド広告挿入
視聴者毎に最適な広告をサーバーサイドで挿入、収益化に寄与
視聴端末
+ reporting library SCTE 35/104信号
入りのビデオ
パーソナライズ ドマニフェスト
*.m3u8 (キャッシュな し)
広告セグメント (CDNで キャッシュ）
VAST リクエスト /レスポンス 広告マーカー付き
マニフェスト生成
マニフェストキャッシュ
AWS Elemental
MediaLive ライブビデオ処理
AWS Elemental
MediaPackage
ビデオ配信基盤 AWSELEMENTAL
MediaTailor マニフェスト操作
AWS ELEMENTALMediaTailor オンザフライ/マネージド
トランスコーディング
ADS
Amazon ETS Amazon S3
静的オリジン（配信元）
Amazon S3 ストレージ
ストレージ
File-based media CUEマーカー付きアセットま たはVMAPタイミングに基づい
て広告をスケジュール
Amazon CLOUDFRON
T
CDN
コンテンツセグメント (CDNでキャッシュ)オンデマンド配信 SSAIライブ配信 SSAI
コンテンツセグメント (CDNでキャッシュ)
まとめ
まとめ
•
技術特性を理解し、幅広いデバイスへの配信を実現•
マネージドサービスの利用により、簡単に動画配信基盤を 構築可能•
クラウドの特性を活かし、コストを掛けずにあらゆる規模 の配信に対応可能な配信基盤•
動画の収益化に対するニーズに対応可能な配信基盤の実現Q&A
オンラインセミナー資料の配置場所
AWS クラウドサービス活用資料集
• http://aws.amazon.com/jp/aws-jp-introduction/
AWS Solutions Architect ブログ
•
最新の情報、セミナー中のQ&A等が掲載されています• http://aws.typepad.com/sajp/
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