Cómo reducir los costes de transcodificación de vídeo en directo

Si eres ingeniero en una empresa encargada de la retransmisión en directo, es probable que te enfrentes a la abrumadora tarea de gestionar la transcodificación de vídeo en directo para millones de usuarios. Tienes que asegurarte de que todos los espectadores, incluso los que tienen una conexión a Internet de mala calidad, reciben una experiencia de streaming fluida. 

Esto significa que hay que generar múltiples flujos de velocidad de bits, lo que implica codificar el mismo contenido con distintos niveles de calidad. También hay que tener en cuenta las distintas normas de cumplimiento. Garantizar que sus flujos cumplen los acuerdos de licencia de contenidos y la legislación sobre derechos de autor implica asegurarse los derechos y permisos necesarios, aplicar la gestión de derechos digitales (DRM) para impedir el acceso no autorizado y respetar las restricciones geográficas. Además, los organismos reguladores de la protección de datos, como el GDPR en Europa y la CCPA en Estados Unidos, le exigen que aplique estrictas medidas de protección de datos, obtenga el consentimiento de los usuarios y garantice el tratamiento seguro de los datos personales.

Luego está la cuestión de los costes de salida. Después de transcodificar el vídeo en directo en tiempo real, hay que entregar estas secuencias a los dispositivos de los espectadores. Esto implica la transferencia de datos desde los servidores de transcodificación a las redes de distribución de contenidos (CDN), lo que conlleva importantes costes de salida. Equilibrar estos costes manteniendo al mismo tiempo una experiencia de streaming de alta calidad es un reto constante.

Para superar estos retos se necesita una solución sólida, escalable y rentable. Ahí es donde entran en juego los servicios de transcodificación basados en la nube de Akamai, que se escalan dinámicamente para satisfacer la demanda de una audiencia de tamaño fluctuante y garantizar una entrega impecable de contenido en directo a nivel global. 

Uso de Akamai Cloud Computing 

Veamos un problema del mundo real al que se enfrentó una empresa con un crecimiento masivo de la retransmisión de vídeo en directo. Esta empresa, que estaba experimentando un crecimiento triple del tráfico en Norteamérica y Europa, se encontró en una encrucijada crítica. Sus centros de datos locales se enfrentaban a los repentinos picos de audiencia y a la creciente demanda de retransmisiones en directo sin interrupciones. Los elevados costes de salida y la naturaleza impredecible del tráfico de Internet hacían que seguir invirtiendo en su infraestructura local fuera una propuesta arriesgada.

La infraestructura existente, con su capacidad y escalabilidad limitadas, no podía satisfacer las demandas de rendimiento. Las máquinas virtuales (VM) eran incapaces de transcodificar los vídeos con la rapidez suficiente, lo que provocaba cuellos de botella y una experiencia de visualización por debajo de la media en las horas punta. La empresa necesitaba una solución que pudiera escalar dinámicamente con su tráfico, garantizando transmisiones en directo de alta calidad sin incurrir en costes desorbitados.

Ante estos retos, recurrieron a Akamai para escalar su capacidad de transcodificación en directo y dar soporte al crecimiento de su tráfico global. Los servicios basados en la nube de Akamai proporcionaron la escalabilidad y eficiencia necesarias para satisfacer sus demandas. 

Exploremos cómo diseñamos una sólida solución de transcodificación de vídeo en directo para satisfacer esas necesidades.

Hemos diseñado esta solución para optimizar las tres partes de la transcodificación de vídeo en directo: 

1. Ingestión
2. Transcodificación
3. Distribución 

Primero se ingiere el contenido de vídeo, luego se procesa y pasa por el proceso de transcodificación y, por último, se entrega a los usuarios finales. 

Paso 1: Ingestión

Cuando la persona influyente en las redes sociales pulsa "Go Live" en su plataforma de redes sociales, suceden varias cosas al mismo tiempo entre bastidores. En primer lugar, la transmisión en directo del editor se envía a la infraestructura de ingesta del socio en la misma región. Esta infraestructura es responsable de recibir el flujo en directo, asegurarse de que se captura correctamente y prepararlo para su posterior procesamiento. A continuación, el proceso de ingesta toma uno de estos dos caminos: o bien ya está en un formato compatible con los requisitos de entrada y puede eludir la transcodificación y se enviará directamente a la CDN para su distribución, o bien se someterá a transcodificación y luego se distribuirá.

Si el flujo de vídeo original capturado del evento ya está en un formato adecuado para la transmisión en línea, como H.264 o HEVC, puede enviar este vídeo directamente a la CDN para su distribución. En lugar de dar el paso adicional de transcodificar el vídeo a otro formato, por ejemplo para una transmisión con velocidad de bits adaptable o compatibilidad con distintos dispositivos, puede optar por evitar la transcodificación. Así, el flujo de vídeo original, en su formato nativo, se envía directamente a la CDN de Akamai para su distribución. Al saltarse el paso de transcodificación para este formato, ahorra tiempo de procesamiento y recursos, lo que conlleva una entrega más rápida del vídeo a su audiencia. 

Paso 2: Transcodificación

Cuando el flujo de vídeo original requiere transcodificación, se dirige al centro de datos de Akamai más cercano, utilizando la amplia infraestructura global de Akamai. Esta estrategia garantiza que la transcodificación se realice cerca de los usuarios finales, reduciendo de forma efectiva la latencia. Para facilitar la transcodificación, las instancias VM dedicadas se aprovisionan dinámicamente en función de las demandas de tráfico. Esto resuelve el problema de escalabilidad y optimización de recursos al que se enfrentan muchas empresas a la hora de transcodificar flujos de vídeo para su emisión en directo. 

Mediante el aprovisionamiento dinámico de instancias de máquinas virtuales en función de la demanda de tráfico, podemos dimensionar correctamente los recursos informáticos para gestionar con eficacia las tareas de transcodificación durante los periodos de mayor uso. No hay que preocuparse por si se aprovisionan recursos en exceso o en defecto. Sin este mecanismo de aprovisionamiento dinámico, las tareas de transcodificación podrían desbordar los recursos disponibles, lo que provocaría retrasos, degradación del rendimiento o incluso fallos del sistema en momentos de mucho tráfico. Al aumentar o reducir los recursos en función de la demanda, el sistema puede mantener el rendimiento y optimizar la experiencia de transmisión de vídeo de los usuarios, independientemente de las fluctuaciones en el número de espectadores o en la demanda de transmisión.

Además, cada máquina virtual está equipada con almacenamiento en bloque para guardar temporalmente los archivos de vídeo en bruto. Una vez transcodificados, los vídeos resultantes, derivados del único flujo original en bruto, se almacenan en un cubo de almacenamiento de objetos.

Paso 3: Entrega de contenidos

A continuación, los vídeos se transcodifican en diferentes salidas y se distribuyen globalmente a través de la CDN, y a diferentes regiones de todo el mundo. Puede tratarse de salidas de diferente resolución (1080p, 720p), o de diferentes velocidades de transmisión, o de formatos especiales como HDR. Una ventaja añadida es que si transcodifica sus vídeos con Akamai, obtendrá un coste de salida muy competitivo. Si se transfiere a otra CDN, hay un pequeño coste, pero mucho menor que el de otros proveedores de CDN.

Beneficios de utilizar Akamai para la Retransmisión en Directo de Medios Sociales

Hay muchas razones para utilizar Akamai para el streaming en directo. Veamos algunas de ellas. En primer lugar, si se transcodifican los vídeos con Akamai y se transfieren a la CDN de Akamai, se obtienen tarifas de salida muy competitivas en comparación con los proveedores de nube hyperscaler. Si se transfiere a otra CDN, existe un pequeño coste, aunque generalmente con tarifas más bajas en comparación con otros proveedores de CDN. 

También tenemos regiones de computación central cerca de usuarios de todo el mundo. La retransmisión en directo requiere una infraestructura local cercana a los usuarios para la retransmisión en tiempo real, lo que significa que el clúster de transcodificación tiene que estar mucho más cerca del usuario final que verá el vídeo. Cuanto más cerca del usuario final (espectador), menor será la latencia. 

Cuando se realiza la transcodificación de vídeo en directo con Akamai, es necesario poder ampliar y reducir el número de máquinas virtuales en función del tráfico. Los codificadores para eventos en directo se pueden aumentar y reducir cuando el evento finaliza. Esta función ayuda a gestionar los picos de carga sin sacrificar la calidad del vídeo ni experimentar problemas de almacenamiento en búfer. 

Akamai también mejora la eficiencia de los recursos para la transcodificación de vídeo en directo. Los métodos tradicionales de transcodificación implican mantener un número fijo de codificadores independientemente del tráfico. Esto puede llevar a una infrautilización durante los periodos de baja demanda y a una sobrecarga durante las horas punta. Si se activan dinámicamente los codificadores cuando se necesitan y se desactivan cuando termina el evento, se puede optimizar el uso de los recursos y reducir los costes. Esta estrategia favorece una gran relación coste-rendimiento, sobre todo si nos comparamos con otros proveedores de nube, y podemos transcodificar el mismo número de flujos por máquina virtual. 

Análisis de costes de la transcodificación de vídeo en directo en Akamai

Esta empresa de medios sociales estaba considerando AWS así como Akamai para su transcodificación de vídeo en directo. Para realizar nuestro análisis de costes, supongamos lo siguiente. Supongamos que necesita 24 máquinas virtuales, que producen 4 transmisiones cada una. En la siguiente tabla, compararemos los gastos de un mes utilizando las instancias dedicadas de 64 GB y 32 CPU de Akamai frente a las instancias c6a.8xlarge de AWS.

Los dos principales costes a tener en cuenta son los de computación y los de salida. El coste de computación es el coste mensual de la instancia * el número de instancias. El cálculo del coste de salida convertirá la salida agregada en GB/hora. El ancho de banda de salida agregado por canal es el ancho de banda cuando se suman todas las tasas de bits en su escala de tasas de bits. 10Mbps es un número seguro para un canal HD estándar con 4Mbps, 3Mbps, 2Mbps, 1Mbps (4+3+2+1=10). 

Cifras obtenidas el 24 de mayo de 2024 

Calculemos el coste de salida para Akamai. Cada máquina virtual incluye 8 TB de salida, agrupados. Cada canal utiliza 10 Mbps, lo que equivale a 3,13 TB/mes (730 horas). Cada máquina virtual tiene 4 canales, lo que suma 4 * 3,13 TB = 12,52 TB por máquina virtual. Con 8 TB incluidos, el exceso por máquina virtual es de 12,52 TB - 8 TB = 4,52 TB (o 4.520 GB). El coste del exceso es de 0,005 $ por GB, por lo que el coste por máquina virtual es de 4520 GB * 0,005 $/GB = 22,60 $. Hay 24 máquinas virtuales, por lo que la salida total incluida es de 24 * 8 TB = 192 TB (o 192.000 GB). Hay 96 canales, lo que da un total de 96 * 3,13 TB = 300,48 TB (o 300.480 GB). Reste la salida incluida del total: 300.480 GB - 192.000 GB = 108.480 GB de exceso. Multiplique el exceso por la tarifa de salida: 108.480 GB * 0,005 $/GB = 542,40 $. Por lo tanto, el coste total de salida para Akamai es de 542,40 dólares.

Hay algunas diferencias clave.

1. Los costes de computación son más bajos en Akamai porque el coste por instancia al mes es mucho menor. (14.366 $ frente a 17.046,43 $)
2. Akamai tiene unos costes de salida significativamente inferiores en comparación con AWS (542 dólares mensuales frente a 27.717 dólares mensuales).

Si elige Akamai para su transcodificación de vídeo en directo frente a AWS, ¡podría ahorrar 36.939,67 dólares al mes! Este ahorro de costes es importante para las empresas de medios sociales que retransmiten en directo no sólo porque les ahorra dinero, sino también porque proporciona una mejor experiencia de usuario a los espectadores que sintonizan la retransmisión en directo.

Como puede ver, los costes de salida de Akamai ofrecen a los desarrolladores una solución rentable para la transcodificación en directo, con un número de salida agrupado y bajos costes de exceso, lo que proporciona un ahorro significativo en comparación con otros proveedores como AWS.

Conclusión

Uno de los gigantes de los medios sociales más importantes del mundo acudió a Akamai en busca de una solución que no sólo prometiera rentabilidad, sino que también presumiera de un rendimiento sin igual. Necesitaban una solución de transcodificación que pudiera manejar un gran volumen de transmisiones en directo de forma eficiente, sin comprometer la calidad ni incurrir en costes desorbitados. Con Akamai, esta empresa encontró exactamente lo que estaba buscando.

Akamai fue capaz de transcodificar más secuencias en directo por instancia en comparación con AWS. Fue una situación en la que todos salieron ganando: pudieron entregar secuencias de vídeo en directo de alta calidad con baja latencia y, al mismo tiempo, optimizar sus costes. Si usted o su organización está considerando optimizar sus soluciones de transcodificación de vídeo en directo, puede probar las soluciones de Linoderegistrándose para obtener 100 dólares en créditos gratuitos.