【レポート】30分で AWS MediaServices の具体的なユースケースを学べる！「AWS メディアサービスを活用したライブ動画配信のアーキテクチャパターン」 #AWSSummit

AWS メディアサービスを10個のユースケースを見ながら理解しましょう！

AWS Summit Online Japan 2020

#AWS

#AWSメディアサービス

大前諒祐

2020.09.09

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こんにちは、大前です。

AWS Summit Online、みなさま楽しんでいますでしょうか。

本記事はオンデマンドセッションである「AWS メディアサービスを活用したライブ動画配信のアーキテクチャパターン」についてのレポートとなります。

セッション概要

スピーカー

アマゾンウェブサービスジャパン株式会社技術統括本部インターネットメディアソリューション部

ソリューションアーキテクト廣瀬太郎さん

概要

ライブ動画配信に関連する技術トレンドや課題と、動画ワークロードのためのマネージドサービス AWS メディアサービスを利用したライブ動画配信基盤の構築、運用方法、事例をご紹介いたします。AWS メディアサービスは現在 MediaConnect, MediaLive, MediaPackage, MediaStore, MediaTailor, MediaConvert の計 6 つのサービスで構成されていますが、必ずしもそれら全てを最初から活用する必要はなく、要件にあわせて組み合わせて使って頂けるよう、疎結合な作りとなっています。本セッションではこれらのサービスの詳解と、ユースケース毎のアーキテクチャパターン、AWS メディアサービスが生まれてからこの 2 年弱の間に追加された代表的な機能アップデート、各社様事例をご紹介いたします。

セッションレポート

アジェンダ

AWS Elemental MediaServicesとは
- サービス概要
- お客様導入事例
AWS Elemental Media Services x ライブ動画配信
- ユースケース毎のアーキテクチャパターン
まとめ

AWS Elemental MediaServicesとは

サービス概要

Elemental という会社が提供していた放送品質の配信サービスを元に、AWS のフルマネージドサービスとして再構築したもの
- 2017年に発表
- 現在は 6つのサービスが存在
- AWS メディアサービス
MediaServices はそれぞれが疎結合な関係になっている為、必要に応じて組み合わせて利用出来るような設計になっている

お客様導入事例

事例 1 CyberLDH 様

AWS Elemental MediaServices を利用し、複数の配信要件を満たすライブ配信を実現
- 数十万規模の視聴者に対する高品質なライブ配信
- 低遅延の実現
- ライブ配信のアーカイブ配信
エンジニア 5人という少人数の体制で柔軟性の高いシステムを構築

事例 2 北海道テレビ様

AWS Elemental MediaServices を利用し、2週間で有料ライブ配信サービスを構築
- メディアサービスだけでなく、サーバレスサービスや外部のパートナー製品を活用

事例 3 フジテレビ様

地上波放送と同等（約3秒）の超低遅延配信を AWS Elemental MediaServices で実現

AWS Elemental Media Services x ライブ動画配信

メディアサービスは用途に応じて柔軟にサービスを組み合わせて使う事ができる
- ユースケース毎の 10個のアーキテクチャパターンを紹介

1.シンプルな HLS ライブ配信

MediaLive + MediaStore + CloudFront の構成
- すぐに始められる構成なのでまずはここから検討をおすすめ

MediaLiveとは
- 放送品質のライブエンコーディングサービス
- 特徴
  - 高機能なライブ配信を 1〜2分で開始可能
  - 初期費用が不要で、設定に基づいた従量課金
  - 冗長化や監視、障害からの回復機能はデフォルトで組み込み済み
- Single Pipeline Channel を使用することによるコスト削減が可能
- 最近のアップデート
  - 複数 Input を指定したフェイルオーバー機能が利用可能に
  - 高解像度、高圧縮、高品質の実現にそれぞれ対応
MediaStore とは
- 動画メディアに最適化されたストレージ兼オリジンサーバー
  - S3 をベースにライブ配信用に最適化されている
- S3 との比較
  - S3 は結果整合性モデルである為、HLS のような頻繁にファイルが更新される用途には不向き
- 最近のアップデート
  - CloudWatch Metricsに対応
  - コンテナの中身を空にする機能に対応
  - 低頻度アクセスストレージが利用可能に
CloudFront とは
- 200箇所以上のエッジロケーションをもつ CDN
- ライブ配信でも CloudFront を使用可能
  - キャッシュミスされたリクエストがオリジンに転送されている間、同一のリクエストをエッジで待機させる仕組みになっている

2.HLS & MPEG-DASH ライブ配信/DRM

HLS 以外の要件がある場合、MediaStore ではなく MediaPackage の利用を検討

MediaPackage とは
- 単一入力をマルチデバイス向けにストリームにパッケージング、かつオリジンとしても機能するサービス

3.ライブ配信をアーカイブ

いくつか方法はあるが、最もシンプルな方法は MediaLive から S3 にアーカイブを出力する方法
- MediaLive は I-Frame のみの出力や JPEG 出力が可能である為、サムネイルの出力も合わせて行う事が可能

4.ライブ配信中に巻き戻し（DVR）

MediaPackage の DVR 機能を使用する事でライブ配信の巻き戻しが可能
- MediaPacakge では時間指定でのライブ配信のクリッピング&アーカイブが可能

5.FILE/LIVEをスケジュール配信

MediaLive を使う事で、番組表の様に時間指定で配信するソースを変更する事が可能
- 最近のアップデート
  - 起動中のチャンネルでもファイルソースの変更が可能に
  - フレーム制度のクリッピングが可能に
  - インプットソース即時切り替えが可能に
  - 即時切り替えが全てのアクションで利用可能に

6.サーバサイド広告挿入（SSAI）

オリジンの後ろに MediaTailor を挟む事で実現可能
- 動画広告を挿入するためのサービス
  - AD マーカーを利用したサーバーサイド型の広告挿入を実現
  - ユーザ毎に広告を出し分けすることも可能
- MediaLive を使用する事で SCTE-35 マーカーを挿入することも可能
- 最近のアップデート
  - SCTE-35 が不要なプリロール広告に対応

7.同時配信数が増減

チャンネルを複数プーリングしておき、API Gateway + Lambda といったサーバレスな構成でリソースを操作する事で実現させる

8.超低遅延配信（ULL）

CMAF Chunks + Chunked Transfer Encoding を使用する事で実現可能
- 1セグメントをチャンクという単位に区切り、各チャンクのエンコードやパッケージが完了した時点で転送する事で低遅延を実現
- MediaStore や CloudFront Chunked Transfer に対応している

9.高い信頼性で映像伝送

拠点を跨った映像伝送にはいくつかの手法がある
- 衛星や専用線伝送
  - パフォーマンス等は優れているが、コストが高額
- Web 技術を用いた伝送
  - 安価に使えるが、配信の品質担保には工夫が必要
    - プロトコルの選定など
MediaConnect とは
- インターネット経由での映像伝送を実現するサービス
- Firewall や NAT 越えの映像伝送も可能
- 最近のアップデート
  - VPC に対する入出力に対応
  - CloudWatch Metrics が拡充
  - Input のフェイルオーバーに対応
  - Output の制限が 50 まで拡張