専用Linodeインスタンスに移行してビデオトランスコーディングのコストを削減する方法

クラウドでの構築には多くのコストがかかる。ビデオ・トランスコーディングの場合、ストレージ・コスト、コンピュート・インスタンス・コスト、そして最も重要なのがエグレス・コストだ。 エグレス・コストは見落とされがちだが、収益に大きな影響を与える可能性がある。コストを抑えながら、コンテンツをあらゆる適切なフォーマットでグローバルに配信したい場合に課題となる。動画コンテンツのストリーミング、ファイルのダウンロード、ウェブページの配信など、データがクラウドからアクセスまたは転送されるたびに、エグレス費用が発生します。グローバル規模になると、これらのコストは重要な項目となる。 

では、どうすれば資金をかけずに世界中の視聴者に資産を届けることができるのだろうか？これは多くの企業が直面している課題であり、最近では、インターネットベースのテレビおよびオンデマンド・コンテンツ・プロバイダーである当社のある顧客が直面した。このお客様は、ライブTVチャンネル、オンデマンド・コンテンツ、キャッチアップTVサービスを世界中の視聴者に提供することに特化した、著名なOTT（オーバー・ザ・トップ）プラットフォームです。特にトラフィックのピーク時に、バッファリングや遅延の少ないストリーミング体験を保証するために、スケーラブルなクラウドベースのソリューションに多額の投資を行っています。この顧客は当初、Oracle Cloud GPUとAWS VT1 インスタンスを使用してビデオ トランスコーディングを処理していました。しかし、これらのクラウド プロバイダーは価格が高く、顧客にとっては経済的に成り立たなくなりました。動画コンテンツがストリーミング、ダウンロード、またはエンドユーザーに提供されるたびに、多額のエグレス料金が発生した。特に、世界的な視聴者と、高品質で低遅延のストリーミングの必要性を考えると、これらのコストはすぐに膨れ上がりました。同社は、VMあたりのトランスコード・ストリームを最大化してコスト・パフォーマンス比を改善すると同時に、トランスコードした動画をユーザーに配信して低遅延コンテンツを提供したいと考えていました。しかし、ユーザーベースが拡大し、コンテンツ配信がグローバルに拡大するにつれ、財政的な負担は耐え難いものになりました。

高騰するコストに直面したお客様は、パフォーマンスやユーザー体験を犠牲にすることなく、より費用対効果の高いソリューションを見つける必要がありました。そのため、以前このブログ記事でも紹介した、動画トランスコーディングとコンテンツ配信戦略の徹底的な再評価が行われました。同社は、仮想マシン（VM）あたりのトランスコーディング ストリーム数を最適化し、コスト パフォーマンス比を改善できる選択肢を模索していました。さらに、トランスコードされた動画をユーザーの近くに配備することで、待ち時間を減らし、視聴体験をさらに向上させることを目指していました。

AWS VT1に関連するコストの上昇（特に、AWS から転送するためのイグレス料金）により、ビデオトランスコーディング・コンテンツ配信プラットフォームの再評価が行われた。 

ビデオ・オンデマンド・トランスコーディングの課題

あなたが大手OTTプラットフォームのエンジニアで、何百万人ものユーザーのビデオトランスコーディングを担当しているとします。技術的な専門知識と財務的な慎重さの両方が求められる大変な仕事です。あなたの役割は、視聴者が場所や使用しているデバイスに関係なく、高品質でシームレスな動画ストリームを確実に受信できるようにする上で極めて重要です。

あなたは毎日、動画コンテンツのエンコードという重労働を担う仮想マシン（VM）のフリートを管理しています。このプロセスは、単に動画フォーマットを変換するだけでなく、さまざまな解像度、ビットレート、コーデックに最適化することで、スマートフォンから4Kテレビまで、さまざまなスクリーンでコンテンツにアクセスでき、美しく見えるようにします。課題は、ボトルネックを回避し、遅延を最小限に抑えながら、受信ビデオデータの絶え間ないストリームを処理するために、これらのVMを効率的に実行し続けることです。

また、動画のトランスコーディングはリソースを大量に消費することも念頭に置く必要がある。各映像は、異なるネットワーク条件やデバイスの能力に対応するために、複数のフォーマットや品質で処理されなければならない。これには膨大な計算能力が必要であり、CPU、GPU 、メモリ リソースに高いコストがかかります。エンジニアとしては、これらのリソースを常に監視し、複数のVM間で負荷分散を行い、過剰利用を防ぎ、最適なパフォーマンスを確保する必要があります。

計算需要に加え、考慮すべきもう一つの重要な側面がある。動画がストリーミング、ダウンロード、またはコンテンツ・デリバリー・ネットワーク（CDN）に転送されるたびに、御社はイグレス費用を負担します。このコストは通常、転送されたデータ量に基づいており、データの送信先、移動距離、消費された帯域幅などの要因によって異なります。これらの料金は、特に世界中の視聴者に向けてストリーミングされる大量の高画質コンテンツを扱う場合、すぐに膨れ上がる可能性があります。これらのコストを管理することは、企業の収益を維持するために不可欠です。

このような課題に対処するためには、コストを抑えつつ、トランスコーディ ングの効率を最大化する戦略が必要です（インフラ ）。そのためには、VMの使用率を最適化し、各VMが過負荷になることなく、その能力をフルに発揮できるようにする必要があります。これは、VMあたりにより多くのストリームをトランスコードすることにつながります。また、適切なクラウド・プロバイダーを選択する必要もあります。クラウド・プロバイダーによって、価格設定モデルや性能はさまざまです。これらのオプションを評価し、コストとパフォーマンスの最適なバランスを提供するプロバイダーを見つけることが重要です。また、頻繁にアクセスされるコンテンツをエンドユーザーの近くでキャッシュする、CDNを効果的に利用する、イグレス・コストの低い代替クラウド・ストレージ・ソリューションを検討するなど、イグレス料金を削減する戦略を実施する必要がある。最後に、Linodeのようなコスト効率の高いコンピュートインスタンスを検討する必要があります。Linodeは、従来のクラウドプロバイダーと比較して、予測可能な価格設定と優れたコストパフォーマンスを提供することができます。

要するに、エンジニアとしてのあなたの役割は、動画トランスコーディングインフラ が堅牢で、スケーラブルで、コスト効率に優れていることを保証することです。これには、技術的なパフォーマンスを最適化することと、財政的な制約を管理することのバランスを常にとることが必要です。思慮深い戦略を実施し、適切なツールとテクノロジーを活用することで、企業の収益を守りながら、何百万人ものユーザーの要求に応えることができます。

ビデオ・トランスコーディングのコスト分析

64GBの専用LinodeインスタンスとAWS EC2 VT1 vt1.6xlargeインスタンスを使用したビデオトランスコーディングを、イグレスコストと総コストパフォーマンス比の両方を考慮して比較した詳細なコスト分析を見てみよう。 

あるストリーミング・プロバイダーが、月に100時間の動画コンテンツをトランスコードする必要があるとします。各動画ファイルの平均サイズは1GBで、プロバイダーはさまざまなデバイスと解像度をサポートするために、3つの異なる出力フォーマットにトランスコードしたいと考えています。また、両方のプロバイダーで1時間の動画コンテンツをトランスコードするのに2時間かかり、それぞれ50インスタンスが必要だと仮定します。

このコスト比較は、Linode Dedicated VMに移行することで達成される大幅な節約を示しています。この分析では、ビデオのトランスコーディングに Linode Dedicated Instances を使用する方が、AWS VT1 を使用するよりも 33% 安くなっています。インスタンスコストの低減に加え、アカマイはお客様がアカマイのコンピュートインスタンスを選択された場合、無料のエグレスコストを大幅に割り当て、AWS と比較して全体的なエグレスコストをさらに低減しています。低コストでビデオトランスコーディングができるだけでなく、アカマイでトランスコーディングし、当社の CDN でコンテンツを配信する場合、エグレスコストはゼロとなります。トランスコードされたビデオをポイント・オブ・プレゼンス（PoP）間で転送するためにアカマイの CDNを利用する場合、関連コストは実質的にゼロとなります。トランスコーディングにアカマイのコンピューティングリソースを利用することで、お客様は最小限のイグレス費用でデータ転送のニーズを満たすことができ、コスト効率の高いソリューションを実現できます。

ソリューション専用Linodeインスタンスへの移行

このOTT顧客がどのようにAWS EC2 VT1インスタンスから64GB専用Linodeインスタンスに移行したかを見てみよう。彼らはLinodeObject Storageを使って動画をアップロードし、Linode Kubernetes Engineに接続して動画のトランスコードを実行した。トランスコーディングが完了すると、出力ビデオは出力バケットに置かれ、アカマイの CDN で配信されました。以下に、Linode の 64GB 専用 VM がこのビデオトランスコーディングプロセスをどのようにスムーズかつコスト効率よく実現したか、その手順を詳しく説明します。

ステップ1：コンテンツの取り込みと保存

まず、Linodeは生のライブまたはオンデマンドビデオをインジェストします。これらのビデオは、受信コンテンツを処理するために特別に設計されたローカルの専用オブジェクトストアLinodeObject Storage にアップロードされます。このバケットは、処理待ちの生の動画のリポジトリとして機能します。ここでは、タイトル、説明、タイムスタンプなど、各動画に関連するメタデータも動画ファイルと一緒に保存されます。動画がこのバケットにアップロードされると、動画処理パイプラインが開始される。 

ステップ2：トランスコーディング・ワークフローの初期化

生の動画がLinodeのバケットにアップロードされると、トランスコーディングVMの出番です。これらの専用VMはバケットを継続的に監視し、処理が必要な新しい動画をスキャンするように設定されています。新しい動画を検出すると、トランスコーディングソフトウェア（このケースではCapellaを使用）がトリガーされ、トランスコーディングプロセスが開始されます。このトランスコード処理中に、生の動画ファイルは、さまざまなデバイスや帯域幅に最適化されたさまざまなフォーマットや解像度に変換されます。ここでLinodeのビデオトランスコーディングの威力が発揮されます。専用のLinode VMは並列処理機能を活用し、同時に複数のトランスコーディングタスクを効率的に処理し、入力されたビデオのタイムリーな処理を保証します。

ステップ3：出力ストレージ

トランスコード・ソフトウェアが未加工の動画を処理すると、トランスコードされた出力が生成され、出力Linodeバケット（または同じバケットを別のフォルダ）に保存されます。これらのトランスコードされた動画は、幅広いデバイスやストリーミングプラットフォームと互換性のある形式に変換され、エンドユーザーに配信する準備が整いました。さらに、LinodeのObject Storage 、トランスコードされた動画の高い可用性と耐久性が保証され、冗長性とデータ整合性メカニズムがデータ損失を防ぎます。 

ステップ4：CDNの統合

パフォーマンスと拡張性を高めるため、このお客様はアカマイの CDNをビデオ処理のワークフローに統合することを選択しました。アカマイはビデオライブラリのキャッシュ、配信、アクセス制御を行い、低遅延かつ高スループットでエンドユーザーにコンテンツを配信します。アカマイのエッジキャッシングとグローバル配信機能を活用することで、お客様はエンドユーザーに最も近いエッジロケーションからビデオを配信することでコンテンツ配信を最適化し、待ち時間を短縮してユーザー体験を向上させることができました。さらに、トランスコーディングにアカマイのコンピュート機能を使用したため、アカマイの CDN を利用したコンテンツ配信にはイグレスチャージがかかりません。

ステップ 5:インフラ 管理と自動化

オペレーションを合理化し、スケーラビリティを促進するために、このお客様はLinodeオートメーションAPIを 使用して、インフラ を管理し、新しいコードバージョンをデプロイしました。LinodeオートメーションAPIは、仮想マシン、ストレージボリューム、ネットワークリソースのプログラマブルなプロビジョニングとコンフィギュレーションを可能にし、インフラ をコードで効率的に管理できるようにします。インフラ as code (IaC)を使用することで、このお客様はインフラ の要件をコードを使用して宣言的に定義し、反復的なタスクを自動化し、環境間の一貫性を確保しました。 

最終的な感想

オンデマンド・ビデオ・トランスコーディングの課題、VM利用率の最適化、イグレス・コストの抑制について説明しましたが、毎日ますます多くのストリーミング・ビデオ・コンテンツを消費するにつれて、指数関数的に増加し続ける問題に対する解決策を説明する一助になったことを願っています。Linodeの専用インスタンスをビデオトランスコーディングに使用すると、特定のユースケースにおいてAWS VT1インスタンスを使用するよりも33%安いことが判明しました。また、ビデオのトランスコーディングにアカマイを使用し、配信に当社の CDN を使用することで、イグレスのコストが不要になります。 

これを自分で実装する方法についてもっと知りたい方は、Linodeのスケーラブル・ビデオ・トランスコーディングのチュートリアルをお読みください。このチュートリアルを完了するために100ドルの無料クレジットを得るためにサインアップしてください。また、新しいガイドでは、アカマイの UGC ストリーミングのライブトランスコーディングの設定方法について説明しています。