Wie Sie die Kosten für die Transkodierung von Live-Videos senken können

Wenn Sie als Ingenieur in einem Unternehmen für das Live-Streaming zuständig sind, stehen Sie wahrscheinlich vor der gewaltigen Aufgabe, die Transkodierung von Live-Videos für Millionen von Nutzern zu verwalten. Sie müssen sicherstellen, dass jeder Zuschauer, auch bei schlechter Internetverbindung, ein nahtloses Streaming-Erlebnis hat. 

Das bedeutet, dass Sie mehrere Bitratenströme generieren müssen, was bedeutet, dass Sie denselben Inhalt in verschiedenen Qualitätsstufen kodieren müssen. Außerdem müssen Sie sich mit unterschiedlichen Compliance-Standards auseinandersetzen. Um sicherzustellen, dass Ihre Streams den Lizenzvereinbarungen für Inhalte und dem Urheberrecht entsprechen, müssen Sie die erforderlichen Rechte und Genehmigungen einholen, digitales Rechtemanagement (DRM) implementieren, um unbefugten Zugriff zu verhindern, und die geografischen Beschränkungen einhalten. Darüber hinaus verlangen Datenschutzbestimmungen wie GDPR in Europa und CCPA in den USA, dass Sie strenge Datenschutzmaßnahmen durchführen, die Zustimmung der Nutzer einholen und den sicheren Umgang mit personenbezogenen Daten gewährleisten.

Und dann ist da noch das Problem der Ausgabenkosten. Nach der Transkodierung des Live-Videos in Echtzeit müssen Sie diese Streams an die Geräte der Betrachter liefern. Dazu müssen die Daten von den Transcodierungsservern zu den Content Delivery Networks (CDNs) übertragen werden, was erhebliche Egress-Kosten verursacht. Diese Kosten auszugleichen und gleichzeitig ein hochwertiges Streaming-Erlebnis zu gewährleisten, ist eine ständige Herausforderung.

Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert eine robuste, skalierbare und kostengünstige Lösung. Hier kommen die Cloud-basierten Transcoding-Services von Akamai ins Spiel. Sie lassen sich dynamisch skalieren, um den Anforderungen schwankender Zuschauerzahlen gerecht zu werden und eine nahtlose Bereitstellung von Live-Inhalten auf der ganzen Welt zu gewährleisten. 

Verwendung von Akamai Cloud Computing 

Schauen wir uns ein reales Problem an, mit dem ein Unternehmen konfrontiert war, das mit einem massiven Wachstum beim Live-Video-Streaming zu kämpfen hatte. Dieses Unternehmen, das ein dreifaches Wachstum des Datenverkehrs in Nordamerika und Europa verzeichnete, befand sich an einem kritischen Punkt. Die vor Ort vorhandenen Rechenzentren hatten mit den plötzlichen Spitzen bei den Zuschauerzahlen und der wachsenden Nachfrage nach nahtlosem Live-Streaming zu kämpfen. Hohe Egress-Kosten und die Unvorhersehbarkeit des Internetverkehrs machten weitere Investitionen in die eigene Infrastruktur zu einem riskanten Unterfangen.

Die bestehende Infrastruktur mit ihrer begrenzten Kapazität und Skalierbarkeit konnte mit den Leistungsanforderungen nicht mithalten. Virtuelle Maschinen (VMs) waren nicht in der Lage, Videos schnell genug zu transkodieren, was in Spitzenzeiten zu Engpässen und einem unzureichenden Seherlebnis führte. Das Unternehmen benötigte eine Lösung, die sich dynamisch mit dem Datenverkehr skalieren ließ und qualitativ hochwertige Live-Streams ohne exorbitante Kosten gewährleisten konnte.

Angesichts dieser Herausforderungen wandte sich das Unternehmen an Akamai, um seine Live-Transkodierungskapazitäten zu skalieren und sein globales Verkehrswachstum zu unterstützen. Die Cloud-basierten Services von Akamai boten die Skalierbarkeit und Effizienz, die sie brauchten, um ihre Anforderungen zu erfüllen. 

Im Folgenden erfahren Sie, wie wir eine robuste Lösung für die Transkodierung von Live-Videos entwickelt haben, um diese Anforderungen zu erfüllen.

Wir haben diese Lösung entwickelt, um die drei Teile der Live-Video-Transkodierung zu optimieren: 

1. Verschlucken
2. Transcodierung
3. Distribution 

Zuerst werden die Videoinhalte aufgenommen, dann werden sie verarbeitet und durchlaufen den Transkodierungsprozess, und schließlich werden sie den Endnutzern zur Verfügung gestellt. 

Schritt 1: Verschlucken

Wenn der Social-Media-Influencer auf seiner Social-Media-Plattform auf "Go Live" klickt, passieren hinter den Kulissen mehrere Dinge gleichzeitig. Zunächst wird der Live-Feed vom Herausgeber an die Ingest-Infrastruktur des Partners in derselben Region gesendet. Diese Infrastruktur ist dafür verantwortlich, den Live-Stream zu empfangen, sicherzustellen, dass er korrekt erfasst wird, und ihn für die weitere Verarbeitung vorzubereiten. Der Ingest-Prozess nimmt dann einen von zwei Wegen: Entweder liegt der Stream bereits in einem Format vor, das mit den Eingabeanforderungen kompatibel ist, so dass die Transkodierung umgangen werden kann, und er wird direkt an das CDN zur Verteilung gesendet, oder er wird transkodiert und dann verteilt.

Wenn der ursprüngliche Videostream, der von der Veranstaltung aufgezeichnet wurde, bereits in einem für das Online-Streaming geeigneten Format wie H.264 oder HEVC vorliegt, können Sie dieses Video zur Verteilung direkt an das CDN senden. Anstatt das Video in ein anderes Format zu transkodieren, z. B. für das Streaming mit adaptiver Bitrate oder für die Kompatibilität mit verschiedenen Geräten, können Sie die Transkodierung auch ganz umgehen. Der ursprüngliche Videostream wird also in seinem nativen Format direkt an das Akamai CDN zur Verteilung gesendet. Indem Sie den Transcodierungsschritt für dieses eine Format überspringen, sparen Sie Verarbeitungszeit und Ressourcen, was zu einer schnelleren Bereitstellung des Videos für Ihr Publikum führt. 

Schritt 2: Transkodierung

Wenn der ursprüngliche Videostream transkodiert werden muss, wird er an das nächstgelegene Akamai-Rechenzentrum weitergeleitet, wobei die weit verbreitete globale Infrastruktur von Akamai genutzt wird. Diese Strategie stellt sicher, dass die Transkodierung in der Nähe der Endbenutzer erfolgt, wodurch die Latenzzeit effektiv reduziert wird. Zur Erleichterung der Transcodierung werden dedizierte VM-Instanzen dynamisch auf der Grundlage der Verkehrsanforderungen bereitgestellt. Dies löst die Herausforderung der Skalierbarkeit und Ressourcenoptimierung, die viele Unternehmen bei der Transkodierung von Videoströmen für das Live-Streaming haben. 

Durch die dynamische Bereitstellung von VM-Instanzen auf der Grundlage der Verkehrsanforderungen können wir die Rechenressourcen für die effiziente Bewältigung von Transcodierungsaufgaben während der Spitzenlastzeiten richtig dimensionieren. Sie müssen sich keine Sorgen machen, dass Sie zu viele oder zu wenige Ressourcen bereitstellen. Ohne diesen dynamischen Bereitstellungsmechanismus könnten die Transcodierungsaufgaben die verfügbaren Ressourcen überfordern, was zu Verzögerungen, Leistungseinbußen oder sogar zu Systemausfällen in Zeiten mit hohem Datenverkehr führen würde. Durch die bedarfsgerechte Skalierung der Ressourcen kann das System die Leistung aufrechterhalten und das Videostreaming-Erlebnis für die Benutzer optimieren, unabhängig von Schwankungen der Zuschauerzahlen oder Streaming-Anforderungen.

Außerdem ist jede VM mit Blockspeicher ausgestattet, um die Rohvideodateien vorübergehend zu speichern. Nach der Transkodierung werden die aus dem ursprünglichen Rohdatenstrom abgeleiteten Videos in einem Objektspeicher-Bucket gespeichert.

Schritt 3: Bereitstellung von Inhalten

Anschließend werden die Videos in verschiedene Ausgabeformate transkodiert und über das CDN global und in verschiedene Regionen der Welt verteilt. Dabei kann es sich um unterschiedliche Auflösungen (1080p, 720p), unterschiedliche Bitraten oder spezielle Formate wie HDR handeln. Ein zusätzlicher Bonus ist, dass Sie, wenn Sie Ihre Videos mit Akamai transkodieren, sehr günstige Ausstiegskosten erhalten. Bei der Übertragung zu einem anderen CDN fallen geringe Kosten an, die jedoch viel niedriger sind als bei anderen CDN-Anbietern.

Vorteile der Verwendung von Akamai für Social Media Live Streaming

Es gibt viele Gründe, Akamai für das Live-Streaming zu nutzen. Werfen wir einen Blick auf einige davon. Erstens: Wenn Sie Ihre Videos mit Akamai transkodieren und sie an das Akamai CDN übertragen, erhalten Sie im Vergleich zu Hyperscaler-Cloud-Anbietern sehr günstige Egress-Gebühren. Bei der Übertragung an ein anderes CDN fallen geringe Kosten an, die jedoch im Vergleich zu anderen CDN-Anbietern im Allgemeinen niedriger sind. 

Wir haben auch zentrale Rechenregionen in der Nähe von Nutzern rund um den Globus. Live-Streaming erfordert eine lokale Infrastruktur in der Nähe der Nutzer für Echtzeit-Streaming, d. h. der Transcodierungs-Cluster muss viel näher am Endnutzer sein, der das Video anschaut. Je näher am Endnutzer (Zuschauer), desto geringer ist die Latenzzeit. 

Wenn Sie Live-Videotranscoding mit Akamai durchführen, müssen Sie die Anzahl der VMs je nach Datenverkehr hoch- und herunterfahren können. Encoder für Live-Events können hochgefahren und wieder heruntergefahren werden, wenn das Event vorbei ist. Mit dieser Funktion können Sie Spitzenlasten bewältigen, ohne dass die Videoqualität beeinträchtigt wird oder Pufferprobleme auftreten. 

Akamai verbessert auch die Ressourceneffizienz bei der Transkodierung von Live-Videos. Bei herkömmlichen Transkodierungsmethoden wird unabhängig vom Datenverkehr eine feste Anzahl von Encodern verwendet. Dies kann zu einer Unterauslastung in Zeiten geringer Nachfrage und einer Überlastung in Spitzenzeiten führen. Durch dynamisches Hochfahren von Encodern bei Bedarf und Herunterfahren, wenn das Ereignis vorbei ist, können Sie die Ressourcennutzung optimieren und die Kosten senken. Diese Strategie fördert ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis, insbesondere im Vergleich zu anderen Cloud-Anbietern, und wir konnten die gleiche Anzahl von Streams pro VM transkodieren. 

Kostenanalyse der Live-Video-Transkodierung bei Akamai

Dieses Unternehmen für soziale Medien hat sowohl AWS als auch Akamai für die Transkodierung von Live-Videos in Betracht gezogen. Für unsere Kostenanalyse gehen wir von folgenden Annahmen aus. Nehmen wir an, Sie benötigen 24 VMs, die jeweils 4 Streams produzieren. In der folgenden Tabelle vergleichen wir die Kosten für einen Monat mit den dedizierten 64 GB 32 CPU-Instanzen von Akamai und den c6a.8xlarge-Instanzen von AWS.

Zwei wichtige Kosten sind die Rechen- und die Ausstiegskosten. Die Berechnungskosten sind die Instanzkosten pro Monat * die Anzahl der Instanzen. Bei der Berechnung der Egress-Kosten wird der aggregierte Egress in GB/Stunde umgerechnet. Die aggregierte Egress-Bandbreite pro Kanal ist die Bandbreite, wenn alle Bitraten in ihrer Bitratenleiter addiert werden. 10Mbps ist eine sichere Zahl für einen Standard-HD-Kanal mit 4Mbps, 3Mbps, 2Mbps, 1Mbps (4+3+2+1=10). 

Die Zahlen stammen vom 24. Mai 2024. 

Lassen Sie uns die Egress-Kosten für Akamai berechnen. Jede VM umfasst 8 TB an Egress, die zusammengelegt werden. Jeder Kanal verwendet 10 Mbps, was 3,13 TB/Monat (730 Stunden) entspricht. Jede VM hat 4 Kanäle, also insgesamt 4 * 3,13 TB = 12,52 TB pro VM. Inklusive 8TB beträgt der Überschuss pro VM 12,52TB - 8TB = 4,52TB (oder 4520 GB). Die Kosten für den Überschuss betragen 0,005 USD pro GB, so dass sich die Kosten pro VM auf 4520 GB * 0,005 USD/GB = 22,60 USD belaufen. Es gibt 24 VMs, so dass der gesamte enthaltene Egress 24 * 8TB = 192TB (oder 192.000GB) beträgt. Es gibt 96 Kanäle, was insgesamt 96 * 3,13 TB = 300,48 TB (oder 300.480 GB) ergibt. Ziehen Sie den gepoolten inkludierten Egress von der Gesamtsumme ab: 300.480 GB - 192.000 GB = 108.480 GB Überschuss. Multiplizieren Sie den Überschuss mit dem Egress-Tarif: 108.480 GB * 0,005 $/GB = 542,40 $. Die gesamten Egress-Kosten für Akamai betragen also 542,40 $.

Hier gibt es ein paar wesentliche Unterschiede.

1. Die Rechenkosten sind bei Akamai niedriger, weil die monatlichen Instanzkosten viel geringer sind. ($14.366 vs. $17.046.43)
2. Akamai hat im Vergleich zu AWS deutlich niedrigere Egress-Kosten (542 $ monatlich gegenüber 27.717 $ monatlich).

Wenn Sie Akamai für Ihre Live-Video-Transkodierung im Vergleich zu AWS wählen, können Sie monatlich $36.939,67 sparen! Diese Kosteneinsparung ist für Social-Media-Unternehmen, die Live-Streaming betreiben, nicht nur wichtig, weil sie dadurch Geld sparen, sondern auch, weil sie den Zuschauern, die den Live-Stream verfolgen, ein besseres Nutzererlebnis bieten.

Wie Sie sehen, bieten die Egress-Kosten von Akamai Entwicklern eine kosteneffiziente Lösung für Live-Transcoding, mit einer gepoolten Egress-Nummer und niedrigen Overage-Kosten, die im Vergleich zu anderen Anbietern wie AWS erhebliche Einsparungen ermöglichen.

Fazit

Einer der weltweit führenden Social-Media-Giganten wandte sich an Akamai, weil er eine Lösung suchte, die nicht nur Kosteneffizienz versprach, sondern auch eine unvergleichliche Leistung bot. Das Unternehmen benötigte eine Transcodierungslösung, die ein hohes Volumen an Live-Streams effizient verarbeiten konnte, ohne dabei Kompromisse bei der Qualität einzugehen oder exorbitante Kosten zu verursachen. Mit Akamai hat dieses Unternehmen genau das gefunden, wonach es gesucht hat.

Akamai war in der Lage, mehr Live-Streams pro Instanz zu transkodieren als AWS. Es war ein Win-Win-Szenario - sie waren in der Lage, hochwertige Live-Videostreams mit geringer Latenz zu liefern und gleichzeitig ihre Kosten zu optimieren. Wenn Sie oder Ihr Unternehmen darüber nachdenken, die Transkodierung von Live-Videos zu optimieren, können Sie die Lösungen von Linode ausprobieren, indem Sie sich anmelden und 100 Dollar kostenloses Guthaben erhalten.