ビデオの未来
オンライン・ビデオ・システムは当初、伝統的な放送システムの競合相手としてしか見られていなかったが、この2つのシステムを融合させるケースもある。それぞれの制作と配信のワークフローを見直すことで、ビデオの未来に向けたロードマップとして利用できる、この収束のためのいくつかの可能なアーキテクチャを見出すことができる。
放送用ビデオ配信システム
地上波放送テレビシステムは、歴史的に大衆に映像を配信する最初の技術であった。ケーブルやDTH（ダイレクト・トゥ・ホーム）衛星放送技術は、このようなシステムの自然で大きな成功を収めた進化形として次に登場した。そして歴史的に、これらのシステムは、専用に構築された設備、ハードウェア、配信チェーンの異なる設備や事業体間でビデオ・フィードの伝送を可能にする専用ネットワーク／リンクを使用して、構内で展開されてきた。
放送配信システムの概念図を下図に示す。
この図に示すように、放送システムへの入力として使用されるコンテンツには2つのクラスがある。ライブ・コンテンツは通常、リモート・プロダクションやフィールド・プロダクションからのライブ・ビデオ・フィードの形で提供される。録画済みコンテンツ（オンデマンドコンテンツ）は、制作スタジオやビデオ配信業者からメザニンファイルの形で提供されることもある。
ライブ映像も録画済み映像も、マスター・コントロールやプレイアウト・システムに入力される。各チャンネルに異なるソースから挿入された映像セグメントの構成は番組と呼ばれる。プレイアウト・システムは通常、チャンネル・ログ（"バグ"）、ローワー・サード、広告用スロット、キャプション、メタデータなどの挿入も担当する。放送局のプレイアウト・システムは人間が操作するもので、伝統的に専用の施設（マスター・コントロール・ルーム）に配備されている。
プレイアウト後、すべてのチャンネル・ストリームはエンコードされてマルチプレクサに渡され、マルチプレクサは配信用のマルチ番組トランスポート・ストリーム（TSまたはMPEG-2 TSとも呼ばれる）にそれらを結合する。最終的なマルチプレックスTSは、チャネルのメディアコンテンツに加えて、放送配信に必要なプログラムやシステム情報（PSIP）、SCTE-35広告マーカー、その他のメタデータも伝送する。このような操作はすべて、ハードウェア放送エンコーダー、マルチプレクサー、変調器、およびその他の専用機器を使用して、オンプレミスで実行されるのが一般的です。
上図に示すように、放送システムの配信チェーンは、メインネットワークセンターからローカル局、さらにはケーブルテレビ会社や衛星テレビ会社などの多チャンネル・ビデオ・プログラミング・ディストリビュータ（MVPD）まで、複数の階層を持つことがある。各段階で、各チャンネルに対応するメディアストリームが抽出され、（例えば、ローカルコンテンツや広告を追加することによって）変更され、新しい番組表や他のメタデータが挿入された新しいチャンネルセットに再多重化され、その後、再び配信または次のヘッドエンドに送信されます。
クラウドベースのOTTビデオ配信プラットフォーム
今日のクラウドベースのオンライン・ビデオ・プラットフォーム（OVP）で使用されている典型的なワークフローを下図に示す。
放送システムと同様に、このようなワークフローも、様々なライブや録画済みのコンテンツソースからビデオをインジェストする。しかし、今日のOVPプラットフォームのほとんどは、マスター・コントロールやプレイアウト機能を含まず、配信用のチャンネルを形成したり多重化したりもしない。単に入力コンテンツをそのままエンコードし、OTT配信に適したフォーマットでパッケージ化するだけだ。最も一般的なのは、HLSやDASHといったHTTPベースのアダプティブ・ストリーミング・プロトコルが最終的な配信フォーマットとして使用されることだ。
クラウドベースのOPVシステムにおけるすべての処理ステップは通常、ソフトウェアで実装され、AWS、GCP、Azureなどのクラウドサービスプロバイダーのインフラを使用して運用される。
放送とクラウドベースのOTTビデオ配信システムの違い
ソフトウェア実装とクラウドベースの展開には、よく知られた利点が数多くある。ハードウェアへの投資を最小限に抑え、従量制の運用を可能にし、スケーラビリティの問題を解決し、管理やアップグレードを簡素化し、全体の設計をより柔軟で将来性のあるものにする、などだ。しかし、クラウドベースのシステムには独自の要件もあり、さまざまなコンポーネントや調整メカニズムの設計を、オンプレミスのシステムとは異なる方法で行わなければならない。
具体的な違いは以下の通り：
- クラウドベースのOTTとオンプレムの放送システムにおけるデータ処理の粒度と遅延；
- このようなシステムの冗長性とフォールトトレラント動作を可能にするために使用されるメカニズム；
- クラウドベースならではのスケーラビリティ、負荷分散、リソースプロビジョニングなどの運用手段；
- クラウドとオンプレミスの放送システムでインジェストに使用されるメザニンフォーマット、コントリビューションリンク、トランスポートプロトコル；
- 放送用エンコーダーおよびマルチプレクサーと、OTT配信に使用されるエンコーダーおよびパッケージャーとの比較；
- 広告スプライシングや広告インプレッション分析の実装など。
放送とクラウドベースの配信システムの融合
放送とクラウドベースのOTTシステムのコンバージェンスを可能にするアーキテクチャは、今後進化すると考えられるいくつかの可能性がある。
下図は、そのような統合の最も単純なモデルを示しており、今日すでに多くの導入で使われている。
簡単に観察できるように、このモデルは、いくつかの追加貢献エンコーダーを追加することによって、既存の放送とクラウドベースのOTTワークフローを結合し、完全に形成された放送チャンネル/番組をクラウドベースのOTTプラットフォームに向ける。
このようなシステムを立ち上げるには、最小限の統合作業で済む。しかし、オンプレミスに追加の貢献エンコーダーをインストールする必要があり、OTT配信チェーンに関連する機能をクラウドにオフロードするだけである。放送に不可欠なオペレーションはすべてオンプレミスのままだ。
放送関連機能のクラウドへのオフロードをより完全なものにするシステムの図を次の図に示す。
ここでは、ほとんどのブロードキャスト・チェーン・オペレーションがクラウドで効果的に実装されている。
このような移行を可能にする最も重要なコンポーネントは、クラウド・プレイアウト・システムである。クラウド・プレイアウト・システムは、完全にクラウド上で動作するが、放送センター内のリモート端末からの人による制御と監視が可能である。機能的には既存の放送システムと完全に同等であり、放送で必要とされるフレーム精度のスイッチング、編集、広告ブレイクの配置、その他の制御操作を可能にする。
クラウドにプレイアウトを移行することで、遠隔地や現場の制作現場からのフィードをクラウドプラットフォームで収集することも可能になる。これにより、ファームや受信機、デコーダー、ファイルサーバー、その他一般的にインジェストに使用される様々な機器を維持する必要がなくなる。また、クラウドプラットフォームのデータセンターはほとんどの地域に存在するため、より効果的な分散運用や、必要に応じて世界規模の運用も可能になる。
最後に、一旦プレイアウト・システムがクラウドに移行すれば、その後の放送配信に必要なほとんどのオペレーション（放送エンコーディングと多重化）も簡単にクラウドに移行できる。これにより、放送エンコーダー、マルチプレクサー、スプライサー、その他様々な機器のファームを放送施設に設置し、維持する必要がさらになくなる。
これにより、システム全体の運用と保守が非常にシンプルになり、クラウド運用のその他のメリットであるスケーラビリティ、将来性、信頼性の向上などがすべて可能になる。
ブライトコーブ動画クラウド プラットフォームの進化
ブライトコーブでは、Video Cloud プラットフォームを改善する方法を常に検討しており、OTT 提供の拡大や既存のワークフローのクラウドへのオフロードを検討している放送事業者にとって、当然の選択肢となっています。
近年、私たちはこの方向でかなりの努力を払ってきた。これには以下が含まれる：
- 放送ネイティブのインジェスト・プロトコルのサポートを追加：TS over RTP、SMPTE 2022-1、SMPTE 2022-2、SRTなど。
- トランスコーダのインジェスト機能の向上：インターレースコンテンツ、テレシネ、混合ケイデンスコンテンツ、段階的リフレッシュストリームなどの取り扱いの向上。
- 前処理と動的プロファイル生成の改善（ノイズ除去、高品質フォーマット変換、コンテキストを考慮したエンコーディング）、
- 放送に準拠したストリームを生成するためにエンコーダーを改善する（厳密なHRD制御、CBR動作、放送固有のメタデータのパススルーなど）。
- システムのライブ冗長性と耐障害性の向上
- プラットフォームにクラウド・プレイアウト機能を追加。
クラウドでの大規模な放送業務の実現に向けて、放送局のお客様、クラウド・プラットフォーム・プロバイダー、その他のテクノロジー・ベンダーと協力し、システムを改良していくことを楽しみにしています。
詳細は、SMPTE Motion Imaging Journal の 2021 年 10 月号をご覧ください。ブライトコーブのエンジニアリング専門家が執筆した記事「放送のクラウド化」をご覧ください。
