라이브 비디오 트랜스코딩 비용을 낮추는 방법

라이브 스트리밍을 담당하는 회사의 엔지니어라면 수백만 명의 사용자를 위한 라이브 동영상 트랜스코딩을 관리해야 하는 어려운 과제에 직면해 있을 것입니다. 인터넷 연결 품질이 좋지 않은 시청자를 포함한 모든 시청자에게 원활한 스트리밍 환경을 제공해야 합니다. 

즉, 동일한 콘텐츠를 다양한 품질 수준으로 인코딩하는 여러 비트레이트 스트림을 생성해야 합니다. 또한 다양한 규정 준수 표준을 탐색해야 합니다. 콘텐츠 라이선스 계약 및 저작권법을 준수하려면 필요한 권한과 권한을 확보하고, 무단 액세스를 방지하기 위해 디지털 권한 관리(DRM)를 구현하고, 지리적 제한을 준수해야 합니다. 또한 유럽의 GDPR 및 미국의 CCPA와 같은 데이터 보호 규제 기관에서는 엄격한 데이터 보호 조치를 구현하고, 사용자 동의를 얻고, 개인 데이터를 안전하게 처리할 것을 요구합니다.

그리고 송출 비용 문제도 있습니다. 실시간 동영상을 실시간으로 트랜스코딩한 후에는 시청자의 디바이스로 스트리밍을 전송해야 합니다. 여기에는 트랜스코딩 서버에서 CDN(콘텐츠 전송 네트워크)으로 데이터를 전송하는 과정이 포함되며, 이 과정에서 상당한 송출 비용이 발생합니다. 고품질 스트리밍 경험을 유지하면서 이러한 비용의 균형을 맞추는 것은 끊임없는 과제입니다.

이러한 과제를 해결하려면 강력하고 확장 가능하며 비용 효율적인 솔루션이 필요합니다. 바로 이 때문에 시청자 수 변동에 따른 수요를 충족하고 라이브 콘텐츠를 전 세계에 원활하게 전송할 수 있도록 동적으로 확장하는 Akamai의 클라우드 기반 트랜스코딩 서비스가 등장하게 된 것입니다. 

Akamai 사용 Cloud Computing 

라이브 비디오 스트리밍의 엄청난 성장에 대처하는 한 회사가 직면한 실제 문제를 살펴봅시다. 북미와 유럽 전역에서 트래픽이 세 배나 증가한 이 회사는 중요한 시점에 직면했습니다. 온프레미스 데이터센터는 갑작스러운 시청률 급증과 원활한 라이브 스트리밍에 대한 수요 증가로 인해 어려움을 겪고 있었습니다. 높은 이그레스 비용과 예측할 수 없는 인터넷 트래픽의 특성으로 인해 온프레미스 인프라에 대한 추가 투자는 위험한 제안이었습니다.

용량과 확장성이 제한된 기존 인프라는 성능에 대한 수요를 따라잡을 수 없었습니다. 가상 머신(VM)은 비디오를 충분히 빠르게 트랜스코딩할 수 없었기 때문에 사용량이 많은 시간대에는 병목 현상이 발생하고 시청 환경이 수준 이하로 떨어졌습니다. 이 회사는 트래픽에 따라 동적으로 확장하여 막대한 비용을 들이지 않고도 고품질 라이브 스트리밍을 보장할 수 있는 솔루션이 필요했습니다.

이러한 과제에 직면한 이 회사는 라이브 트랜스코딩 기능을 확장하고 글로벌 트래픽 증가를 지원하기 위해 Akamai를 선택했습니다. Akamai의 클라우드 기반 서비스는 요구 사항을 충족하는 데 필요한 확장성과 효율성을 제공했습니다. 

이러한 요구 사항을 해결하기 위해 강력한 라이브 비디오 트랜스코딩 솔루션을 어떻게 설계했는지 살펴보겠습니다.

이 솔루션은 라이브 비디오 트랜스코딩의 세 가지 부분을 최적화하도록 설계되었습니다: 

1. 섭취
2. 트랜스코딩
3. 분포 

먼저 비디오 콘텐츠가 수집된 후 처리되고 트랜스코딩 과정을 거친 다음 최종 사용자에게 전달됩니다. 

1단계: 수집

소셜 미디어 인플루언서가 소셜 미디어 플랫폼에서 "Go 라이브"를 누르면 백그라운드에서 몇 가지 일이 동시에 진행됩니다. 먼저 퍼블리셔의 라이브 피드가 같은 지역에 있는 파트너의 수집 인프라로 전송됩니다. 이 인프라는 라이브 스트림을 수신하고, 올바르게 캡처되었는지 확인하고, 추가 처리를 위해 준비하는 역할을 담당합니다. 그런 다음 수집 프로세스는 입력 요구 사항과 호환되는 포맷으로 이미 트랜스코딩을 거치지 않고 배포를 위해 CDN으로 직접 전송되거나, 트랜스코딩을 거친 후 배포되는 두 가지 경로 중 하나를 따릅니다.

이벤트에서 캡처한 원본 동영상 스트림이 이미 H.264 또는 HEVC와 같이 온라인 스트리밍에 적합한 형식인 경우, 이 동영상을 CDN으로 직접 전송하여 배포할 수 있습니다. 적응형 비트레이트 스트리밍이나 다른 디바이스 호환성 등을 위해 동영상을 다른 포맷으로 트랜스코딩하는 추가 단계를 거치지 않고 아예 트랜스코딩을 건너뛰는 방법을 선택할 수 있습니다. 따라서 원본 비디오 스트림이 네이티브 포맷으로 Akamai CDN으로 직접 전송되어 배포됩니다. 이 한 가지 포맷에 대한 트랜스코딩 단계를 건너뛰면 처리 시간과 리소스를 절약하여 시청자에게 비디오를 더 빠르게 전송할 수 있습니다. 

2단계: 트랜스코딩

원본 비디오 스트림에 트랜스코딩이 필요한 경우, 광범위한 글로벌 인프라를 활용하여 가장 가까운 Akamai 데이터 센터로 전송합니다. 이 전략은 최종 사용자와 가까운 곳에서 트랜스코딩이 이루어지도록 하여 지연 시간을 효과적으로 줄입니다. 트랜스코딩을 용이하게 하기 위해 트래픽 수요에 따라 전용 VM 인스턴스가 동적으로 프로비저닝됩니다. 이를 통해 많은 기업이 라이브 스트리밍을 위해 비디오 스트림을 트랜스코딩할 때 직면하는 확장성 및 리소스 최적화 문제를 해결할 수 있습니다. 

트래픽 수요에 따라 VM 인스턴스를 동적으로 프로비저닝함으로써 사용량이 많은 시간대에 트랜스코딩 작업을 효율적으로 처리하기 위한 컴퓨팅 리소스의 크기를 적절히 조정할 수 있습니다. 이제 리소스를 과도하게 프로비저닝하거나 부족하게 프로비저닝할 염려가 없습니다. 이러한 동적 프로비저닝 메커니즘이 없으면 트랜스코딩 작업이 사용 가능한 리소스를 압도하여 트래픽이 많은 시간대에 지연, 성능 저하 또는 시스템 장애로 이어질 수 있습니다. 수요에 따라 리소스를 확장하거나 축소함으로써 시스템은 시청자 수나 스트리밍 수요의 변동에 관계없이 성능을 유지하고 사용자의 비디오 스트리밍 경험을 최적화할 수 있습니다.

또한 각 VM에는 원시 비디오 파일을 임시로 저장하는 블록 스토리지가 장착되어 있습니다. 트랜스코딩이 완료되면 단일 원본 원시 스트림에서 파생된 결과 비디오가 오브젝트 스토리지 버킷에 저장됩니다.

3단계: 콘텐츠 전달

그런 다음 동영상은 다양한 출력으로 트랜스코딩되어 CDN을 통해 전 세계 여러 지역으로 배포됩니다. 다른 해상도 출력(1080p, 720p), 다른 비트레이트 출력 또는 HDR과 같은 특수 포맷이 될 수 있습니다. 또한 Akamai를 통해 비디오를 트랜스코딩하면 매우 경쟁력 있는 송출 비용을 얻을 수 있습니다. 다른 CDN으로 전송하는 경우 약간의 비용이 발생하지만 다른 CDN 제공업체보다 훨씬 저렴합니다.

소셜 미디어 라이브 스트리밍에 Akamai를 사용할 때의 이점

라이브 스트리밍에 Akamai를 사용해야 하는 이유는 여러 가지가 있습니다. 그 중 몇 가지를 살펴보겠습니다. 첫째, Akamai를 사용하여 비디오를 트랜스코딩하고 Akamai CDN으로 전송하는 경우 하이퍼스케일러 클라우드 제공업체에 비해 매우 경쟁력 있는 이그레스 수수료를 받을 수 있습니다. 다른 CDN으로 전송하는 경우에는 약간의 비용이 발생하지만 일반적으로 다른 CDN 제공업체에 비해 낮은 요금이 적용됩니다. 

또한 전 세계 사용자와 가까운 곳에 핵심 컴퓨팅 리전을 보유하고 있습니다. 실시간 스트리밍을 위해서는 사용자와 가까운 로컬 인프라가 필요하므로 트랜스코딩 클러스터는 동영상을 시청할 최종 사용자와 훨씬 더 가까워야 합니다. 최종 사용자(시청자)와 가까울수록 지연 시간이 짧아집니다. 

Akamai로 라이브 비디오 트랜스코딩을 수행할 때는 트래픽에 따라 VM의 수를 늘리거나 줄일 수 있어야 합니다. 라이브 이벤트용 인코더는 이벤트가 끝나면 가동을 늘렸다가 줄일 수 있습니다. 이 기능을 사용하면 비디오 품질 저하나 버퍼링 문제 없이 최대 부하를 처리할 수 있습니다. 

또한 Akamai는 라이브 비디오 트랜스코딩의 리소스 효율성을 향상시킵니다. 기존의 트랜스코딩 방식은 트래픽에 관계없이 고정된 수의 인코더를 유지해야 합니다. 이로 인해 수요가 적은 시간대에는 활용도가 낮고 피크 시간대에는 과부하가 발생할 수 있습니다. 필요할 때 인코더를 동적으로 가동하고 이벤트가 끝나면 인코더를 다운함으로써 리소스 사용을 최적화하고 비용을 절감할 수 있습니다. 이 전략은 특히 다른 클라우드 제공업체와 비교했을 때 비용 대비 성능이 뛰어나며, VM당 동일한 수의 스트림을 트랜스코딩할 수 있습니다. 

Akamai의 라이브 비디오 트랜스코딩 비용 분석

이 소셜 미디어 회사는 라이브 비디오 트랜스코딩을 위해 Akamai와 함께 AWS 를 고려하고 있었습니다. 비용 분석을 위해 다음과 같은 가정을 해 보겠습니다. 각각 4개의 스트림을 생성하는 24개의 VM이 필요하다고 가정해 보겠습니다. 다음 표에서는 Akamai의 전용 64GB 32 CPU 인스턴스를 사용한 1개월 비용과 AWS의 c6a.8xlarge 인스턴스를 사용한 1개월 비용을 비교합니다.

고려해야 할 두 가지 주요 비용은 컴퓨팅과 이그레스입니다. 컴퓨팅 비용은 월별 인스턴스 비용 * 인스턴스 수입니다. 이그레스 비용 계산은 총 이그레스를 시간당 GB로 변환합니다. 채널당 총 이그레스 대역폭은 비트레이트 래더의 모든 비트레이트를 더했을 때의 대역폭입니다. 4Mbps, 3Mbps, 2Mbps, 1Mbps(4+3+2+1=10)인 표준 HD 채널의 경우 10Mbps가 안전한 수치입니다. 

2024년 5월 24일 기준 수치 출처 

Akamai의 이그레스 비용을 계산해 보겠습니다. 각 VM에는 8TB의 이그레스가 포함되어 있으며 함께 풀링됩니다. 각 채널은 10Mbps를 사용하며, 이는 월 3.13TB(730시간)에 해당합니다. 각 VM에는 4개의 채널이 있으므로 VM당 총 4 * 3.13TB = 12.52TB입니다. 8TB가 포함된 경우, VM당 초과분은 12.52TB - 8TB = 4.52TB(또는 4520GB)입니다. 초과 비용은 GB당 $0.005이므로 VM당 비용은 4520GB * $0.005/GB = $22.60입니다. VM이 24개이므로 포함된 총 이그레스는 24 * 8TB = 192TB(또는 192,000GB)입니다. 채널은 96개이므로 총 96개 * 3.13TB = 300.48TB(또는 300,480GB)입니다. 총합에서 풀링된 포함된 이그레스를 뺍니다: 300,480GB - 192,000GB = 108,480GB의 초과분. 초과분에 송신 속도를 곱합니다: 108,480GB * $0.005/gb = $542.40. 따라서 Akamai의 총 이그레스 비용은 $542.40입니다.

여기에는 몇 가지 주요 차이점이 있습니다.

1. 월별 인스턴스 비용이 훨씬 적기 때문에 컴퓨팅 비용이 Akamai에서 더 저렴합니다. ($14,366 대 $17.046.43)
2. Akamai의 이그레스 비용은 AWS (월 542달러 대 월 27,717달러)에 비해 훨씬 낮습니다.

라이브 비디오 트랜스코딩에 Akamai를 선택하면 AWS 보다 월 $36,939.67을 절약할 수 있습니다! 이러한 비용 절감은 라이브 스트리밍을 하는 소셜 미디어 기업에게 비용 절감뿐만 아니라 라이브 스트리밍을 시청하는 시청자에게 더 나은 사용자 경험을 제공한다는 점에서 중요합니다.

보시다시피, Akamai의 이그레스 비용은 풀링된 이그레스 번호와 낮은 초과 비용으로 개발자에게 비용 효율적인 라이브 트랜스코딩 솔루션을 제공하여 AWS 와 같은 다른 공급업체에 비해 상당한 비용 절감 효과를 제공합니다.

결론

세계적인 소셜 미디어 대기업 중 한 곳이 비용 효율성은 물론 탁월한 성능을 자랑하는 솔루션을 찾기 위해 Akamai를 선택했습니다. 품질 저하나 막대한 비용 발생 없이 대량의 라이브 스트림을 효율적으로 처리할 수 있는 트랜스코딩 솔루션이 필요했습니다. Akamai를 통해 이 회사는 원하는 것을 정확히 찾았습니다.

Akamai는 AWS 에 비해 인스턴스당 더 많은 라이브 스트림을 트랜스코딩할 수 있었으며, 짧은 지연 시간으로 고품질 라이브 비디오 스트림을 전송하는 동시에 비용을 최적화할 수 있어 윈윈 시나리오를 달성했습니다. 라이브 비디오 트랜스코딩 솔루션의 최적화를 고려하고 있다면, 가입을 통해 100달러의 무료 크레딧을 받고 Linode의 솔루션을 사용해 볼 수 있습니다.