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AbemaTV が対峙する技術的課題と開発の現場

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AbemaTV has faced a lot of technical challenges. In order to become mass media in Japan, we need to get over them. The presentation describes our approaches to solve them.

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AbemaTV が対峙する技術的課題と開発の現場

  1. 1. AbemaTV が対峙する 技術的課題と開発の現場 株式会社 AbemaTV 開発本部 クロスデバイスエンジニア/動画技術エバンジェリスト 五藤 佑典 日本を代表するメディアを創るために - 2019.06.12 Connected Media Tokyo 2019 -
  2. 2. 五藤 佑典 YUSUKE GOTO https://ygoto3.com/ @ygoto3_
  3. 3. AbemaTV とは?
  4. 4. 無料で楽しめる インターネットテレビ局 です
  5. 5. AbemaTV の特徴 すべて無料 オリジナル番組をはじめ、アニメやドラ マ、音楽、スポーツなど、すべて無料で 提供しています。 100% プロコンテンツ サイバーエージェントとテレビ朝日のそ れぞれの強みを活 かした制作体制で高品 質のコンテンツを拡充しています。 完全編成型 24 時間 365 日配信で、いつでもテレビ を見るような感覚で楽しむことができま す。 多彩なラインナップ 2 オリジナルの生放送や、ドラマ、 ニュース、アニメ、スポーツなど約 20 チャンネルを取り揃えています。
  6. 6. 日本を代表するメディアを創る 国を代表するメディア ? テレビ放送
  7. 7. 日本を代表するメディアを創る 国を代表するメディア = テレビ放送
  8. 8. 日本を代表するメディアを創る 国を代表するメディア = テレビ放送 ベンチマーク
  9. 9. テレビ放送をベンチマーク? 信頼性 品質 テレビと同等の テレビにない 価値
  10. 10. テレビをいつでも視聴可能にする テレビにない価値を作る
  11. 11. 誰もがテレビを持ち歩く時代へ 誰もがスマートフォンを常時携帯するようになった
  12. 12. 誰もがテレビを持ち歩く時代へ 誰もがスマートフォンを常時携帯するようになった インターネットでテレビを見ることができれば
  13. 13. 誰もがテレビを持ち歩く時代へ 誰もがスマートフォンを常時携帯するようになった インターネットでテレビを見ることができれば テレビがいつでも視聴可能
  14. 14. インターネットテレビ局の開局 ● iOS / Android / Web ● HTTP Live Streaming v3 ● MPEG-2 TS ● HLS AES-128
  15. 15. HLS - HTTP Live Streaming Apple 社のストリーミングプロトコル ● HTTP ベース ● Adaptive Bitrate Streaming ● iOS / Android / Web で再生可能 当時のデファクトスタンダード
  16. 16. HLS AES-128 セグメント全部を暗号化 ● 128bit キー ● CBC モード ● PKCS7 パディング ● IV によるセグメントごとの初期化 プロコンテンツを保護する
  17. 17. 20ch 以上を配信する テレビと同等の価値に近づく
  18. 18. AbemaTV で番組が配信されるまで 生放送 収録物 Live Encoder Management System Ad Server Streaming Server CDN Clients
  19. 19. AbemaTV で番組が配信されるまで 生放送 収録物 Live Encoder Management System Ad Server Streaming Server CDN Clients
  20. 20. 13:00 生放送 収録物 Management System Streaming Server Clients 収録物 A ch. A ch.
  21. 21. 14:00 生放送 収録物 Management System Streaming Server Clients 収録物 A ch. A ch.
  22. 22. 15:00 生放送 収録物 Management System Streaming Server Clients 収録物 A ch. A ch.
  23. 23. 15:00 収録物 Management System Streaming Server Clients 収録物 B ch. 収録物 B ch.
  24. 24. シームレスな広告体験を創る テレビと同等の価値に近づく
  25. 25. 当時一般的だった広告挿入 Ad Server Streaming Server Clients
  26. 26. CSAI - Client-Side Ad Insertion Ad Server Streaming Server Clients
  27. 27. CSAI - Client-Side Ad Insertion Ad Server Streaming Server Clients
  28. 28. CSAI - Client-Side Ad Insertion Ad Server Streaming Server Clients
  29. 29. CSAI - Client-Side Ad Insertion Ad Server Streaming Server Clients
  30. 30. CSAI - Client-Side Ad Insertion Ad Server Streaming Server Clients 広告挿入時にラグ
  31. 31. AbemaTV の広告挿入 Ad Server Streaming Server Clients
  32. 32. SSAI - Server-Side Ad Insertion Ad Server Streaming Server Clients
  33. 33. SSAI - Server-Side Ad Insertion Ad Server Streaming Server Clients
  34. 34. SSAI - Server-Side Ad Insertion Ad Server Streaming Server Clients
  35. 35. SSAI - Server-Side Ad Insertion Ad Server Streaming Server Clients 番組も広告も 同一サーバから 継ぎ目なく取得再生
  36. 36. あらゆるデバイスから視聴可能にする テレビにない価値を作る
  37. 37. 開局当時は iOS / Android / Web をサポート
  38. 38. 現在 AbemaTV がサポートするデバイス ● iPhone ● iPad ● Apple TV ● Android Smartphone ● Android Tablet ● Android TV ● Fire Tablet ● Amazon Fire TV ● Google Chrome ● Mozilla Firefox ● Internet Explorer ● Microsoft Edge ● Apple Safari ● Google Chromecast ● Google Daydream View ● Amazon Echo ● LINE Clova Desk ● SONY BRAVIA ● Panasonic VIERA ● TOSHIBA REGZA ● LEOPALACE21 Life St ● CCCAIR Air Stick ● ...
  39. 39. デバイスごとに異なる動画再生に関する制約 ● サポートするコーデック/プロファイルレベルが異なる ● サポートするストリーミングプロトコルが異なる ● 利用可能な DRM 鍵システムとセキュリティレベルが異なる ● 同時にデコード可能な処理数が異なる ● 利用可能な倍速再生の速度が異なる ● バッファリングに割り当てられている容量が異なる ● 重複フレームなどの例外処理方法が異なる ● などなど...
  40. 40. デバイスごとに異なる動画再生に関する制約 ● サポートするコーデック/プロファイルレベルが異なる ● サポートするストリーミングプロトコルが異なる ● 利用可能な DRM 鍵システムとセキュリティレベルが異なる ● 同時にデコード可能な処理数が異なる ● 利用可能な倍速再生の速度が異なる ● バッファリングに割り当てられている容量が異なる ● 重複フレームなどの例外処理方法が異なる ● などなど... コンテンツ管理や 配信システムへの変更時 制約に対する影響をテスト
  41. 41. コンテンツを拡充する テレビと同等の価値に近づく
  42. 42. インターネット配信へのコンテンツ提供のリスク ● デジタルコンテンツは容易にコピー可能 ● AbemaTV で扱うコンテンツは例外なく全てプロコンテンツ ● インターネットを無法地帯と感じて提供を躊躇する コンテンツプロバイダーも少なくない AbemaTV を安心してコンテンツを提供できる 場所にすることでコンテンツを拡充する
  43. 43. DRM - Digital Rights Management コンテンツを保護するための技術の1つ コンテンツ暗号化 ライセンシング + ハリウッドスタジオなどからの厳しい要求も満たす 信頼性を得る
  44. 44. ハリウッドスタジオにも信頼されている DRM
  45. 45. 全てのデバイスでサポートされている DRM はない ● iPhone ● iPad ● Apple TV ● Android Smartphone ● Android Tablet ● Android TV ● Fire Tablet ● Amazon Fire TV ● Google Chrome ● Mozilla Firefox ● Internet Explorer ● Microsoft Edge ● Apple Safari ● Google Chromecast ● Google Daydream View ● Amazon Echo ● LINE Clova Desk ● SONY BRAVIA ● Panasonic VIERA ● TOSHIBA REGZA ● LEOPALACE21 Life St ● CCCAIR Air Stick ● ...
  46. 46. 複数の DRM 技術の組み合わせでデバイスをカバー PlayReady Widevine FairPlay
  47. 47. 新しいストリーミングプロトコルの導入 DRM はストリーミングプロトコルを選ぶ ● Full-sample AES-128 ● FairPlay ● PlayReady ● Widevine ● W3C ClearKey ● HLS v3 ● HLS v5 ● MPEG-DASH ● MPEG-2 TS ● fMP4 DRM ストリーミングプロトコル コンテナフォーマット
  48. 48. 配信技術要素の複雑な組み合わせ デバイスを DRM 保護するためにさまざまな組み合わせで配信 ● Full-sample AES-128 ● FairPlay ● PlayReady ● Widevine ● W3C ClearKey ● HLS v3 ● HLS v5 ● MPEG-DASH ● MPEG-2 TS ● fMP4 DRM ストリーミングプロトコル コンテナフォーマット
  49. 49. 無料配信モデルと DRM の相性の悪さ DRM による配信はコストがかかる → PlayReady の場合再生するモバイル端末ごとにライセンス費用 $0.35 従量課金モデルとは相性が悪い
  50. 50. 無料配信モデルと DRM の相性の悪さ DRM による配信はコストがかかる → PlayReady の場合再生するモバイル端末ごとにライセンス費用 $0.35 PlayReady + HLS v3 Widevine + HLS v6 無料配信モデルに適った DRM 配信を検証/そして実装計画中
  51. 51. 視聴習慣を拡大する テレビにない価値を作る
  52. 52. 受動的な視聴習慣と能動的な視聴習慣の融合 受動的な視聴習慣 完全に編成された番組表通りに 自動的に流れてくる コンテンツを連続して消費する 半受動的な視聴習慣 番組表の配信予定より後は 見逃し視聴で コンテンツを消費する 能動的な視聴習慣 カタログ化されたコンテンツ一覧 から自分が見たいコンテンツを 連続して消費する リニア TV タイムシフト TV ビデオ
  53. 53. パケット消費を気にさせない テレビと同等の価値を作る
  54. 54. 多くのユーザーは パケット消費を気にかけながら モバイルで動画を視聴している
  55. 55. 通信節約モード
  56. 56. データ量削減と映像品質とのバランス 50% 以上のデータ通信量節約しながらも映像品質を劣化させない 通信量節約 映像品質 + 重視するポイントを絞って解像度別に実機で主観評価
  57. 57. 検証用のコンテンツ種別をサンプリング ● 将棋 ● 麻雀 ● アニメ(ジョジョのオラオラ) ● 実写オリジナルドラマ ● 内製バラエティ ● グランドスポーツ(サッカー) ● マリンスポーツ
  58. 58. 全体 ● 番組タイトルが見える ● 名前が見える ● 字幕が読める ● 光や粒子表現が綺麗に出る etc. スポーツ ● チーム名前とスコアが読める ● 選手のベストショットで表情が分かる etc. ミュージックライブ ● 曲名が見える ● アーティストの表情が分かる etc. 麻雀 ● 手配がしっかり見える ● 名前/スコアが読める etc.
  59. 59. 許容できる最適な拡大率を主観評価
  60. 60. 安定した生放送を提供する テレビと同等の信頼性に近づく
  61. 61. 生放送:現場からインターネット経由での映像送出 SDI RTMP
  62. 62. RTMP における配信障害リスク TCP ベースの限界 パケットロスと遅延による スループットへの影響大 https://accedian.com/enterprises/blog/measuring-network-performance-latency-throughput-packet-loss/
  63. 63. Zixi ● UDP ベースで FEC をサポートしたインターネット映像伝送用プロトコル ● 500 以上の顧客での実績 ● 商用技術 ● SRT や RIST などの競合する技術と比較して 高パケットロス率の環境でも高いスループットを達成するという実験結果も インターネット回線でも 安定した映像伝送を実現する
  64. 64. RTMP over Zixi 既存の仕様を極力変更することなく導入 RTMP (ローカル) Zixi Broadcaster Wirecast Zixi Plugin RTMP (ローカル) Zixi
  65. 65. RTMP over Zixi 既存の仕様を極力変更することなく導入 RTMP (ローカル) Zixi Broadcaster Wirecast Zixi Plugin RTMP (ローカル) Zixi 高スループットで 安定した生放送 Wowza 側の 受信は RTMP のまま Wirecast からの 送信は RTMP のまま
  66. 66. RTMP over Zixi より高いビットレートでの打ち上げも視野に入れることが可能に RTMP (ローカル) Zixi Broadcaster Wirecast Zixi Plugin RTMP (ローカル) Zixi 1080p@ 8-12 Mbps ? 1080p@8Mbps テレビ品質に近づける
  67. 67. 安定した再生環境を提供する テレビと同等の信頼性に近づく
  68. 68. QoE - Quality of Experience 動画サービスに対してユーザーが実際に感じる品質を定量的に可視化する ● スペインの NPAW 社開発の YOUBORA というソリューション導入 ● 実際のクライアントの視聴状態をログ
  69. 69. 再生品質を統計的に可視化する ● Happiness Score(総合指標) ● Play Failures ● In-Stream Failures ● Join Time ● Buffer Ratio ● Bitrate
  70. 70. 視聴体験に大きく影響する不具合から修正 ● ファクトベースで頻繁に 視聴体験を項目を抽出 ● 頻度が高いものから確実に 修正/改善
  71. 71. 再生セッションのトラッキング 再生セッションごとに デバッグ ● 実際に発生した流れから 再現手順を導く ● CS へ問い合わされた 情報の補完を行う
  72. 72. 指標を決めて期間で集中して改善する (例)2018.9 - 2018.12 Play Failures の発生率を下げる 3 ヶ月内で 50.3% 減少
  73. 73. リニア配信を堅牢にする テレビと同等の信頼性に近づく
  74. 74. 2017.05.07 歴代最高 1420 万アクセス サーバダウン
  75. 75. リニア配信と同時リクエスト負荷 リニア配信はその性質上リクエストのスパイクが発生する
  76. 76. イメージ コンテンツ A
  77. 77. コンテンツ B コンテンツ 切替 コンテンツ A イメージ
  78. 78. コンテンツ A コンテンツ B コンテンツ C コンテンツ 切替 コンテンツ 切替 イメージ
  79. 79. リニア配信と同時リクエスト負荷 スパイクを原因となるリクエストたち ● プレイリスト取得リクエスト ● メタデータ取得リクエスト ● ログ送信リクエスト ● ライセンスチャレンジリクエスト
  80. 80. リクエスト負荷分散 ● プレイリスト ○ CDN 化 ● ライセンスチャレンジリクエスト ○ 0 ~ 5 秒のランダム遅延を意図的に発生させる ● メタデータ取得ポーリング ○ ポーリング間隔を動的に変更する ■ カウント表示系メタデータで表示に変化が少ない場合は長くする
  81. 81. 安全なコンテンツを運用する テレビと同等の信頼性に近づく
  82. 82. AbemaTV が持つ独自の入稿規定
  83. 83. 広告運用支援ツール マスタリングシステムを持たず運用している広告データ用に チェックツールを開発し、品質を補完。
  84. 84. コンテンツ運用支援ツール 厳しくなりすぎないように幅を持たせたコンテンツ運用を可能に ● 何がどのように変換されるか予測できるように変更点が明示される
  85. 85. Buffer Visualizer タイムラインに沿った コンテンツのバッファーされる 量を可視化して予測する
  86. 86. 効率的に視聴者に広告を届ける テレビにない価値を作る
  87. 87. AbemaTV の広告 ● 完全編成型 24 時間 365 日配信 ○ 広告位置の最適化が可能 ○ 広告のタイミングに対するストレスが低い ● 100% プロコンテンツ ○ メディアに対する信頼性が高い ○ 広告に対する信頼性も高い ● 複数デバイス対応 ○ 若年層の生活へ浸透 ○ パーソナルな環境での視聴により、音声がしっかり届く
  88. 88. ターゲティング広告 インターネット TV としての強みと価値 指定のターゲットに向けて 効率的な広告配信が可能
  89. 89. 視聴者クラスタリング 6 Frequency types 31 Clusters 1 Default cluster 5 Demographic types + +
  90. 90. リアルタイムクラスタリング 6 Frequency types 1 Default cluster 5 Demographic types + + 24 時間間隔更新 10 分間隔更新
  91. 91. デモグラ精度を高める https://www.slideshare.net/MasatoshiAbe/abematv-88705806 学習データ ランダム抽出したアンケート回答者の視聴データ 評価用データ 左記に含まれないアンケート回答者の視聴データ 性別推定モデル/年代推定モデル 推定結果
  92. 92. 最後に
  93. 93. 地上波テレビとインターネットテレビの違い 地上波 インターネット 電波が届く範囲であれば 多くの人が視聴可能 多くの人が見れば 見るほど混雑しやすい
  94. 94. 地上波テレビとインターネットテレビの違い 地上波 インターネット 電波が届く範囲であれば 多くの人が視聴可能 多くの人が見れば 見るほど混雑しやすい ここからのスケーリングは インターネットの限界との戦い
  95. 95. ありがとうございました 五藤 佑典 YUSUKE GOTO https://ygoto3.com/ @ygoto3_

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