ビデオストリーミングは私たちのデジタルライフに欠かせないものとなり、2024年まで前例のない成長が続くと言っても過言ではありません。高品質のビデオストリーミングは、次のような私たちの日常の活動のほぼすべてに深く組み込まれています。

• 同時ユーザー向けのライブストリーミングビデオコンテンツとインタラクティブなストリーミング体験を備えたゲーム
• エンターテイメントと教育のための高品質のビデオオンデマンド（VOD）をストリーミングするプラットフォーム
• ライブオンラインビデオチャット、会議、仮想イベントを可能にするアプリ
• 複数のプラットフォームでライブコンテンツを提供するニュースメディア、スポーツ、ライブイベント放送局
• HTTPライブストリーミング（HLS）やWebRTCなどの最新のストリーミングプロトコルを利用したライブビデオQ&Aとインタラクティブセッション

ライブストリーミングビデオのこのブームは、高度なコンテンツ配信ネットワーク (CDN) と専門の CDN プロバイダーによって実現されました。このテクノロジーにより、4K エンターテイメントからスポーツの生中継まで、あらゆるコンテンツをサポートし、最小限の遅延でリアルタイムに世界中のユーザーに高品質のビデオストリームを配信できます。

ビデオ CDN とは何ですか?

ビデオ コンテンツ配信ネットワーク (ビデオ CDN) は、世界中に分散されたサーバーとデータセンターの専門ネットワークで、シームレスなストリーミング体験のために、最小限の遅延で高品質のビデオコンテンツを配信することを目的として構築されています。ビデオ CDN は、ポイント オブ プレゼンス (PoP) と呼ばれる戦略的に配置されたデータセンターを通じて、ビデオコンテンツをエンドユーザーの近くに提供します。これは、バッファフリーの HD および 4K ビデオストリームを配信するために特に重要です。

これらの PoP はローカルビデオ配信ハブとして機能し、人気のビデオコンテンツのキャッシュコピーを保存し、ストリーミングトラフィックをインテリジェントにルーティングしてオリジンサーバーの過負荷を防止します。この特殊なインフラストラクチャにより、視聴者はライブイベントやオンデマンドコンテンツを視聴しているときでも、ビデオ会議に参加しているときでも、地理的な場所に関係なく、一貫した高品質の再生を体験できます。

ライブストリーミング用のさまざまなタイプの CDN

使用する CDN のタイプは、専門とする特定のサービスによって異なります。一般に、CDN はピアツーピア (P2P) またはプライベート CDN です。

ピアツーピアまたは P2P ネットワーク CDN

P2P ネットワーク CDN には、サーバーがファイルをダウンロードできるように開かれた個々のシステムが含まれます。それを可能にするサーバーはトラッカーと呼ばれますが、サーバーの小さなネットワークでもかまいません。ユーザーがダウンロードする特定のファイルを探す、BitTorrent のような一般的なファイル共有プラットフォームを考えてみてください。単一のサーバーからダウンロードする代わりに、トラッカーは同じファイルを含む複数のコンピューターを検索し、各システムからファイルの異なる部分をダウンロードします。このように、P2P CDN は本質的に非常に分散化されていますが、このタイプのモデルにはセキュリティ リスクが伴う可能性があります。

プライベートまたはピアリング モデル CDN

プライベートまたはピアリング タイプの CDN は、企業がネットワークを所有し、サービス範囲全体でサーバーを維持するものです。分散型モデルに依存する代わりに、ピアリング/プライベート CDN は Web サイトのコンテンツを格納するサーバーを制御します。訪問者が Web サイトにアクセスすると、物理的に最も近いサーバーからファイルがダウンロードされます。

CDN を分類するもう 1 つの方法は、プッシュかオリジナルプルかに基づいています。

プッシュ CDN

これらは、ユーザーまたはプライマリサーバーがコンテンツを CDN にプッシュする CDN です。基本的に、ユーザーがコンテンツを CDN に直接アップロードするセカンダリサーバーのように機能します。ユーザーは、アップロードするコンテンツと、更新または期限切れの時期を指定できます。このタイプの CDN は、変更がある場合にのみアップロードを実行する必要があるため、トラフィックとその使用方法を制御する場合に役立ちます。

オリジン プル CDN

オリジン プル CDN では、ユーザーはファイルを CDN にプッシュしませんが、逆のことが起こります。CDN はコンテンツをオリジンサーバーからエンドユーザーに配信する前に、所有者によって保存されます。プッシュ CDN と比較して、オリジン プル CDN は、特に変更が行われる前にファイルが再クエリされる場合に、トラフィックに冗長性が生じる可能性があるため、低速で柔軟性に欠ける可能性があります。オリジン プル CDN を使用する利点は、セットアップが簡単で、ストレージスペースが最小限に抑えられることです。

ライブストリーミングの紹介

ライブストリーミングとは、高品質のビデオ、オーディオ、およびその他のメディアの形式のデータが、作成時にリアルタイムで作成者からインターネットを介してユーザーに送信されるプロセスです。再生する前に大きなビデオファイルをダウンロードする代わりに、ライブストリーミングを使用すると、ユーザーは離れた場所から一度に少しずつファイルをダウンロードし、リアルタイムで再生できます。

このプロセスは、カメラによって連続フレームデータがキャプチャされたときに開始され、エンコーダーによって圧縮され、送信用にパッケージ化されます。ビデオストリームは通常、さまざまな画面サイズに合わせたさまざまな解像度や、さまざまなネットワーク条件に対応するためのアダプティブビットレートなど、複数の形式と品質をサポートするように処理されます。

基本的に、ライブストリーミングとは、オンラインビデオをリアルタイムで作成、共有、視聴できるようにするテクノロジです。ラップトップ、電話、タブレット、またはライブストリーミングを可能にするウェブサイトやアプリなどの接続されたデバイスを使用して、インターネット経由で実行できます。Instagram Live、Facebook Live、Twitch、Tik Tok などの人気のある消費者向けアプリや機能を考えてみてください。これにより、ユーザーが作成したオンラインビデオコンテンツをライブ配信中に見ることができます。YouTube ビデオや vlog などのメディアファイルも技術的にはストリーミングされますが、ブロードキャストはリアルタイムで発生する必要がないため、ライブストリーミングではありません。

ライブビデオストリーミングが使用されるのは、一般に公開されているコンテンツだけではありません。Zoom や Teams などのビデオ会議ツールの場合のように、プライベートに設定して、選択したユーザーのみがアクセスできるようにすることもできます。

ライブストリーミングテクノロジーの台頭は、メディアおよびエンターテイメント業界を変革しました。プロスポーツからニュースメディア、ソーシャルメディアプラットフォームやアプリ、ビデオゲームに至るまで、今日のほぼすべての形式のメディアとエンターテイメントには、ライブビデオストリーミングの何らかの側面が含まれています。

ビデオ CDN はどのように機能しますか?

ライブストリーミングは、ファイル全体を記録して保存することなく、リアルタイムでインターネット経由でコンテンツを送信することによって機能します。高品質のビデオストリーミングを見ると、作成者が作成してからエンドユーザーが高品質のコンテンツを消費するまでに 5 つのステップがあります。

ステップ 1: ビデオ キャプチャ

まず、コンテンツ作成者は、カメラを使用して生データまたは視覚情報をキャプチャします。データは、デバイス内で 2 進数の 1 と 0 で表されます。

ステップ 2: セグメンテーション

これは、ビデオファイルが数秒の長さの小さな部分に分割される場所です。現状では、ビデオファイルのサイズははるかに大きく、ファイル全体をダウンロードするだけでも時間がかかります。それらをセグメントに分割すると、ビデオ全体を少しずつストリーミングするのに役立ちます。

ステップ 3: 圧縮とエンコード

各セグメントは圧縮およびエンコードされます。圧縮すると、ビデオ内で変化しない背景などの冗長な視覚情報が削除されます。これにより、ストリーミングする前に、ビデオ内の動くフレームだけを簡単にレンダリングできます。エンコーディングは、エンドユーザーがコンテンツを使用するさまざまなデバイスと互換性のある形式にデータを変換するために必要なプロセスです。たとえば、H.264、HEVC、VP9、および AV1 は、ビデオがエンコードされる一般的な形式の一部です。

ステップ 4: コンテンツ配信と CDN キャッシング

次に、セグメント化され、圧縮およびエンコードされたビデオがエンドユーザーに配信されます。エンドユーザーが Web サイトにアクセスするか、ビデオを再生すると、デバイス (クライアント) がオリジンサーバーに要求を送信して、これらのファイルを取得します。ユーザーがサーバーの近くまたは近くの地域にいる場合、これは問題にはならず、ビデオファイルはほとんど問題なくストリーミングされます。

実際、視聴者数が少なく、広く配信されていない場合、単一のサーバーですべてのユーザーにストリーミングできます。ストリーミングワークフローにこれ以上の要素を導入する必要はありません。

しかし、ユーザーが地理的に広い範囲に分散している場合、場合によっては複数の国にまたがっている場合、サーバーがコンテンツを配信するための往復時間が長くなり、遅延や待ち時間が発生する可能性があります。その結果、ユーザー エクスペリエンスは標準以下になり、ビデオの消費者全体で一貫性がなくなります。

CDN を使用すると、この問題を解決できます。コンテンツのキャッシュストリーミングサーバーの分散ネットワークで。特定のエンドユーザーに最も近い CDN サーバーが、そのユーザーにコンテンツを配信します。

• ステップ 5: デコードと再生

  ビデオデータがユーザーに届くと、デバイスはビデオセグメントをセグメントごとにデコードおよび解凍して、バイナリの生データにします。また、ビデオプレーヤーを使用すると、ユーザーは視覚情報を確認してビデオを再生できます。

ライブストリーミングにビデオ CDN を使用する理由

CDN は、エンドユーザーに近いストリーミングサーバーにコンテンツを配信することで、ライブストリーミングの品質を向上させるのに役立ちます。具体的には、CDN プロバイダーは、次の方法でライブビデオストリーミングを改善しています。

• トラフィックの多い期間に十分な帯域幅を確保します

  CDN は、リクエストが帯域幅の制限を超えた場合にオリジンサーバーが過負荷になるのを防ぐのに役立ちます。ライブストリームの視聴者数が突然急増し、視聴者全員が 1 つのオリジンサーバーにコンテンツを要求すると、「チョークポイント」が発生し、サーバーのダウンタイムが発生する可能性があります。CDN を使用すると、サーバーをこのようなシナリオから保護し、コンテンツ配信の責任をストリーミングサーバーのネットワーク全体に分散できます。

• レイテンシとラウンドトリップ時間を短縮します

  エンドユーザーに近い CDN サーバーにコンテンツをキャッシュすることで、CDN は、ライブストリーム リクエストがオリジン サーバーに到達し、コンテンツが元のサーバーに戻る必要性を減らします。これにより、ラウンドトリップ時間または RTT が短縮され、重要なことに、待ち時間とバッファリングが最小限に抑えられ、ストリームがリアルタイムに維持されます。

• 彼らは世界中の視聴者へのライブストリーミングに役立ちます

  配信はコンテンツ配信ネットワーク内の世界中に配置されたエッジサーバーを介して行われるため、CDN はライブストリーミングのスケーラビリティをグローバルに提供します。それだけでなく、エンドユーザーに最も近い CDN サーバーを通じて、視聴体験は同じであり、遅延とバッファリングは最小限に抑えられます。

• オリジンサーバーの負荷を軽減します

  CDN は、オリジンサーバーからネットワークへのワークロードの多くをオフロードするのに役立ちます。単一のサーバーがリクエストに応答するには多くのコンピューティング パワーが必要であり、ビデオ ライブ ストリーミングの場合はなおさらです。CDN は基本的にオリジン サーバーを過負荷から保護し、運用を維持します。同じアプローチが、サーバーを分散型サービス妨害から保護するのに役立ちます。DDoS攻撃.

世界中に分散したユーザー ベースに高品質のビデオ ストリーミング サービスを提供することに依存している企業は、ライブ ストリーミング CDN から大きなメリットを得ることができます。ライブとオンデマンドの両方の高度なビデオ ストリーミング機能を提供する CDN プロバイダーとの提携を検討するトランスコーディングアダプティブ ビットレートを有効にするプロセス。一部のプロバイダーでは、API を使用して独自のツールや機能を構築することもできます。

ビデオ CDN に求められる主な機能

ライブストリーミング用のビデオ CDN を選択する場合、ストリーミング パフォーマンスに大きく影響する重要な機能がいくつかあります。スケーラビリティは、CDN がストリーム品質を損なうことなく、突然の視聴者数の急増や視聴者の需要の増加に対応できる必要があるため、主な考慮事項です。CDN のグローバル サーバー分散は、さまざまな地域にわたって効果的に拡張できるかどうかに直接影響します。

遅延削減機能も同様に重要であり、CDN のバッファリングを最小限に抑え、戦略的に配置された PoP を通じてリアルタイム ストリーミングを配信する機能は、ユーザー エンゲージメントにとって不可欠です。信頼性も重要な要素です。中断のないストリーミング エクスペリエンスを保証するために、冗長システム、堅牢なフェイルオーバー メカニズム、一貫して高い稼働率を提供する CDN を探してください。最高のビデオ CDN は、これらの機能と高度な監視ツールおよびアダプティブ ビットレート ストリーミングを組み合わせて、さまざまなネットワーク条件で最適なパフォーマンスを維持します。

CDNetworks の世界をリードするメディア配信およびメディア アクセラレーション VoD ソリューション

私たちの メディア配信 ソリューションは、世界最大級のコンテンツ配信ネットワークを搭載した、世界をリードするビデオ配信プラットフォームです。2,800 を超える CDN PoP、400 のエッジ コンピューティング PoP、200,000 台のサーバー、ペタバイト レベルのストレージ容量 (1000 PB) を備えた当社のソリューションは、卓越したパフォーマンスと信頼性で、世界中の視聴者に高品質のビデオ コンテンツを配信します。

当社のメディア配信プラットフォームは、現代のビデオ配信のニーズに合わせて設計された包括的な機能スイートが際立っています。このソリューションは、インテリジェントなスケジュール設定とカスタマイズされたキャッシュによってシームレスなコンテンツ可用性を確保するとともに、暗号化やアンチホットリンク機能などの堅牢なセキュリティ機能を提供します。当社のプラットフォームの真の差別化要因は、複数のコーデックとプロトコルをサポートし、幅広い視聴者に届くように品質を維持しながらコンテンツ サイズを削減できることです。このプラットフォームは、トランスコーディング、トランスマックス、ビデオ編集などの高度なコンテンツ処理機能を統合し、グローバル エッジ ネットワークを通じて最適な配信パフォーマンスを維持します。当社のクラウドベースのアーキテクチャは、複雑なハードウェア インフラストラクチャの必要性を排除しながら、直感的なコンソール ポータルを通じてストリーム品質と視聴者分布に関するリアルタイムの洞察を提供します。