動画配信の現場でおさえておきたい ~ AWS Elemental Liveの機能とコーデック選定 ~

はじめに

本記事では、AWS Elemental Liveの機能や設定のポイントをわかりやすく解説していきます。また、動画配信の現場で重要となるコーデック選定について、各コーデックの特徴や使い分けのポイントを紹介します。Elemental Liveを最大限活用し、高品質な動画配信を実現するためのヒントが詰まっています。

Elemental Liveの機能

出力プロトコル

• Secure Reliable Transport (SRT)
  • 安定した伝送と低遅延が特徴の新しいプロトコル
  • MPEG-TSをUDP上で送受信できる
• Zixi
  • 有償のプロトコルだが、不安定な回線でも高品質な伝送が可能
  • FEC(前方誤り訂正)にも対応し、高い安定性を実現
• AWS Elemental MediaConnect
  • SRTとZixiの両方のプロトコルに対応
  • AWSリソースとの連携が容易

PIDコントロール

• SCTE-35にチェックを入れることで、SSAI(サーバサイド広告挿入)が可能
• SMPTE 2038に準拠したメタデータを挿入できる
  • 例えばKLV(Key Length Value)メタデータを埋め込める
  • Timed metadataとして時系列メタデータの挿入も可能

KLVとTimed Metadata

KLV (Key Length Value)

• SMPTE 2038に準拠したメタデータ
• 映像ストリームのTSパケット内に埋め込まれる
• メタデータの種類は可視メタデータ(人間可読)と非可視メタデータ(機械可読)に大別される
• 用途例:
  • 非可視メタデータとして放送コンテンツID等を埋め込む
  • 可視メタデータとしてスポーツ中継でスコアやプレイヤー情報を映像に重畳表示

Timed Metadata

• 時系列ごとにID3メタデータを挿入できる機能
• 映像の特定の時間にメタデータを合成できる
• 用途例:
  • CM入れ替え用のタイミングメタデータを挿入
  • プログラム編成情報を挿入し、視聴者に見せる

このように、KLVとTimed Metadataを活用することで、メタデータを映像に密接に関連付けられます。メタデータ活用のニーズが高まる中で、これらの機能は益々重要になってくるでしょう。

タイムコードとARIBサポート

タイムコード入力

• 入力映像に埋め込まれているタイムコードを抽出し、出力映像にも反映できる
• embedded、zerobased、systemclock、referenceコネクタの4種類からソースを選択可能
• embeddedならタイムコードをそのまま使用し、zebrobased(開始値0)、systemclockやreferenceコネクタ(外部LTCソース参照)の場合は内部タイムコードを生成

タイムコード活用

• 入力クリップをタイムコードベースで正確にトリミングできる
• タイムコードにあわせてスケジューリング編成の自動化が可能に
• 広告出し入れのタイミングをタイムコードベースで厳密に制御できる

ARIBサポート

• Elemental Liveは日本の放送規格ARIBに準拠したエンコーディングが可能
• 字幕の通過 (burn-in、DVB-Sub、データ付き字幕)
• ARIB Captionsパススルー
• ARIB TR-B39準拠のSDIデータ処理(ビデオ/オーディオ選択信号検出)
• ARIB STD-B10準拠のドルビーエンコード

日本市場における放送/送出に必須のARIB規格をフルサポートしているため、Elemental Liveは国内動画配信に最適なエンコーダと言えます。

ビデオコーデック

• MPEG-4 AVC (H.264)
  • 古くから広く利用されている優れた汎用コーデック
  • ハードウェアでのデコード処理に非常に適している
• HEVC (H.265)
  • H.264から約40%の圧縮効率向上を実現
  • まだ一部端末での対応が遅れているが、次世代の主流コーデックに
• MPEG-2
  • 古いコーデックだが、まだ多くのSTBで活用されている
  • SDTVでの利用に適する
• JPEG XS
  • 超低遅延のコーデックで、遠隔医療などへの利用が期待される
• その他にもProRes、アンコンプレスト、フレームキャプチャにも対応

オーディオコーデック

• AAC
• Dolby Audio (AC-3, E-AC-3)
• MPEG-1 Layer II
• WAV/AIFF
• DTS

様々なオーディオコーデックに対応しており、複数のトラックを出力することも可能です。また、Audio Normalizationで音量の正規化処理も行えます。

キャプション

• Webキャプション(SRT, WebVTT, TTML, SMPTE-TT)への変換が可能
• 入力キャプションの通過や新規生成もできる
• アクセシビリティ対応の重要な機能です

入力と冗長化

• 入力はSDI/IP/ファイルに対応
• マルチプログラムTSからの特定プログラム選択が可能
• Hot Backupで入力の冗長化ができる
• 各入力でVideo/Audio/Captionを個別にセレクタ設定可能

監視機能

• リアルタイムエンコーディングのため、常時の監視が重要
• MPTSの場合はProfile Management Suiteで詳細監視が可能
• CNMIで全体を俯瞰し、スループットや障害箇所を監視

まとめ

Elemental Liveは非常に高度な機能を備えたエンコーダです。適切な設定とコーデック選定により、高品質な動画配信サービスを実現できます。一方で、間違った設定では品質が低下する危険もあります。

本記事で紹介した内容を理解し、ベンチマークとモニタリングを行えば、Elemental Liveの本当の力を発揮できるはずです。オンプレミスやクラウドで優れた動画サービスを提供してみてはいかがでしょうか。