Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
ImageFlux Live Streamingについて
Search
ImageFlux
September 25, 2018
Technology
0
31k
ImageFlux Live Streamingについて
ImageFlux
September 25, 2018
Tweet
Share
More Decks by ImageFlux
See All by ImageFlux
ImageFluxについて / CAMPHOR- 2021-12-18
imageflux
0
550
画像処理サービスを作る際の落とし穴をImageFluxではいかにして超えてきたか / ImageFlux meetup #4 (5)
imageflux
1
3.2k
Webサービスにおける画像変換の実践 / ImageFlux meetup - hands-on
imageflux
2
18k
最高の購入体験を実現するための画像ダイナミックチューニング / ImageFlux meetup - Guest session #1
imageflux
3
18k
ImageFlux Live Streamingでサービス開発に集中する / ImageFlux meetup #2 - Guest Session #3
imageflux
0
5.6k
ImageFlux Updates 2018
imageflux
2
1.3k
ピクシブの大規模ライブ配信 / ImageFlux Live
imageflux
6
10k
Other Decks in Technology
See All in Technology
AIのコンプラは何故しんどい?
shujisado
1
190
Amazon Kendra GenAI Index 登場でどう変わる? 評価から学ぶ最適なRAG構成
naoki_0531
0
100
祝!Iceberg祭開幕!re:Invent 2024データレイク関連アップデート10分総ざらい
kniino
2
250
宇宙ベンチャーにおける最近の情シス取り組みについて
axelmizu
0
110
MLOps の現場から
asei
6
630
なぜCodeceptJSを選んだか
goataka
0
160
Snykで始めるセキュリティ担当者とSREと開発者が楽になる脆弱性対応 / Getting started with Snyk Vulnerability Response
yamaguchitk333
2
180
日本版とグローバル版のモバイルアプリ統合の開発の裏側と今後の展望
miichan
1
130
podman_update_2024-12
orimanabu
1
260
サーバレスアプリ開発者向けアップデートをキャッチアップしてきた #AWSreInvent #regrowth_fuk
drumnistnakano
0
190
re:Invent をおうちで楽しんでみた ~CloudWatch のオブザーバビリティ機能がスゴい!/ Enjoyed AWS re:Invent from Home and CloudWatch Observability Feature is Amazing!
yuj1osm
0
120
LINEスキマニにおけるフロントエンド開発
lycorptech_jp
PRO
0
330
Featured
See All Featured
Improving Core Web Vitals using Speculation Rules API
sergeychernyshev
0
96
KATA
mclloyd
29
14k
Fantastic passwords and where to find them - at NoRuKo
philnash
50
2.9k
Adopting Sorbet at Scale
ufuk
73
9.1k
Being A Developer After 40
akosma
87
590k
Measuring & Analyzing Core Web Vitals
bluesmoon
4
170
Visualization
eitanlees
146
15k
Building a Modern Day E-commerce SEO Strategy
aleyda
38
7k
Agile that works and the tools we love
rasmusluckow
328
21k
Performance Is Good for Brains [We Love Speed 2024]
tammyeverts
6
510
Optimizing for Happiness
mojombo
376
70k
Principles of Awesome APIs and How to Build Them.
keavy
126
17k
Transcript
ImageFlux Live Streaming pixiv Inc. Isamu Mogi 2018.9.25
• 自己紹介 • ImageFlux Live Streamingの概要 • ImageFlux Live Streamingによるライブ配信のやり方
• ImageFlux Live Streamingの変換処理の詳細 • デモ 2 目次
3 自己紹介 • 茂木 勇 • ピクシブ株式会社 ImageFlux事業部 エンジニア •
インターネット上では saturday06 という名前で活動 しています ◦ https://twitter.com/saturday06 ◦ https://github.com/saturday06 茂木 勇 エンジニア
4 ライブ動画配信を高速で実現するクラウドサービス Live Streaming
• モバイル含む、Webブラウザからプラグイン不要でライブ動画配信を開始 • HLS形式でブラウザ、アプリに配信 • hls.js, ExoPlayerなど一般的なHLSクライアントで再生可能 • 好きな解像度/品質にスケーリングして配信 •
WebRTCとHLSを組み合わせることで、低遅延と大規模配信を両立 5 ImageFlux Live Streaming
6 ImageFlux Live Streamingの概要図 配信者 視聴者 ImageFlux Live Streaming •
WebRTCで受け取った動画をHLSに変換して配信 ◦ WebRTC:非常に低遅延かつ、ブラウザからプラグインなしで動画配信可能 ◦ HLS:遅延が多めである代わりに、大規模配信が可能 ▪ iOSアプリに対して動画配信をする場合はこの形式を用いる必要がある WebRTC HLS
7 ImageFlux Live Streamingの概要図 配信者 視聴者 ImageFlux Live Streaming WebRTC
HLS この部分は、 WebRTC SFU Sora を用いて実現しています (後のセッションで株式会社時雨堂の@voluntasさんから解説あると思います)
1. 配信者のリクエストに応じて、配信チャンネル作成 APIを実行し、チャンネルIDと視聴URL を取得。 2. 配信者は 1. で得たチャンネルIDとSoraサーバーのURLを、SoraのSDKに渡すことで配信 を開始 3.
視聴者は 1. で得た視聴URLをHLSプレイヤーに渡すことで視聴を開始 8 配信のやり方
$ curl -H "Content-Type: application/json" \ -H "X-Sora-Target: ImageFlux_20180905.CreateChannel" \
-H "Authorization: Bearer $ACCESS_TOKEN" \ -XPOST -d ' { "hls": [ { "video": { "width": 640, "height": 480, "fps": 30, "bps": 1000000 }, "audio": { "bps": 64000 } } ] }' https://live-api.alpha.imageflux.jp/ 9 配信チャンネルを作るAPI
$ curl ... -XPOST -d '{ ... }' https://live-api.alpha.imageflux.jp/ 10
配信チャンネルを作るAPI
$ curl ... -XPOST -d '{ ... }' https://live-api.alpha.imageflux.jp/ {
"channel_id": "<channel_id>", "sora_url": "ws://example.com:5000/signaling", "playlist_url": "https://example.com/hls/XXXX/XXXXXXXX.m3u8" } 11 配信チャンネルを作るAPI
$ curl ... -XPOST -d '{ ... }' https://live-api.alpha.imageflux.jp/ {
"channel_id": "<channel_id>", "sora_url": "ws://example.com:5000/signaling", "playlist_url": "https://example.com/hls/XXXX/XXXXXXXX.m3u8" } 12 配信チャンネルを作るAPI(配信側) 配信者は、この情報を SoraのSDKに渡して配信を開始する
$ curl ... -XPOST -d '{ ... }' https://live-api.alpha.imageflux.jp/ {
"channel_id": "<channel_id>", "sora_url": "ws://example.com:5000/signaling", "playlist_url": "https://example.com/hls/XXXX/XXXXXXXX.m3u8" } 13 配信チャンネルを作るAPI(視聴側) 視聴者はこのURLをHLS動画プレイヤーで再生
14 後ほどデモを行います!
- ImageFlux Live Streamingで用 いられているものと同様の構成 で、ライブ配信を実現 - 加えて、WebRTC SFU Soraとの
連携により、複数人同時配信・配 信者同士のリアルタイムコミュニ ケーションを実現 15 事例:pixiv Sketch LIVE
16 WebRTC から HLSへの変換 配信者 視聴者 1. WebRTCの復号化 2. Opus音声の取り出し
3. H.264映像の取り出し 4. 音声と映像の同期 5. バッファリング 6. トランスコード 7. HLSセグメント化
17 WebRTC から HLSへの変換 配信者 視聴者 1. WebRTCの復号化 2. Opus音声の取り出し
3. H.264映像の取り出し 4. 音声と映像の同期 5. バッファリング 6. トランスコード 7. HLSセグメント化
• WebRTC SFU Soraが配信者とWebRTC通信を確立し、暗号化された通信を復号化する • 復号化により得たRTPストリームを後段へ流す ◦ これらの動作を、 WebRTC SFU
SoraのRTP転送機能を用いて実現している 18 変換(1/7) WebRTCの復号化
19 WebRTC から HLSへの変換 配信者 視聴者 1. WebRTCの復号化 2. Opus音声の取り出し
3. H.264映像の取り出し 4. 音声と映像の同期 5. バッファリング 6. トランスコード 7. HLSセグメント化
• 前段から流れてきたRTPから、Opus音声を取り出す。 • 音声は、RTPパケットひとつにつきデフォルトで 20msづつ含まれるので、それを拾って次 段の音声トランスコーダーに流す。 20 変換(2/7) Opus音声の取り出し •
仕様書に沿ってOpus Payloadを拾って後段に流す
21 WebRTC から HLSへの変換 配信者 視聴者 1. WebRTCの復号化 2. Opus音声の取り出し
3. H.264映像の取り出し 4. 音声と映像の同期 5. バッファリング 6. トランスコード 7. HLSセグメント化
• 前段から流れてきたRTPから、H.264映像を取り出す。 • 映像は、音声とは違い分割して送られてくることがあるため注意して復元 ◦ STAP-A形式: 一つのパケットに複数の動画フレームが存在する形式 ◦ FU-A形式: 複数のパケットから一つのフレームを作る方式
• 復元したら、次段の動画トランスコーダーに流す 22 変換(3/7) H.264映像の取り出し
• 例:STAP-A形式: 一つのパケットに複数の動画フレームが存在する形式 23 変換(3/7) H.264映像の取り出し
24 WebRTC から HLSへの変換 配信者 視聴者 1. WebRTCの復号化 2. Opus音声の取り出し
3. H.264映像の取り出し 4. 音声と映像の同期 5. バッファリング 6. トランスコード 7. HLSセグメント化
• RTPでは音声と映像のタイムスタンプはそれぞれ違うランダムな時刻を開始時刻とする仕 様になっているため、RTPの受信側はそれをよしなに同期する必要がある ◦ 一般的にはRTCPというプロトコルと連携して同期を行うが、技術的な制約でいまのと ころその方式が使えない • 映像、音声各々のパケットのタイムスタンプと実際の受信時刻を見ながらタイムスタンプ、 フレームを次段の処理に流す。 •
映像が飛ぶのよりも音声が飛ぶほうが不快度が高いため、可能な限り音声のタイムスタン プはそのままにして映像のタイムスタンプを調整するようにする。 25 変換(4/7) 映像と音声の同期
26 WebRTC から HLSへの変換 配信者 視聴者 1. WebRTCの復号化 2. Opus音声の取り出し
3. H.264映像の取り出し 4. 音声と映像の同期 5. バッファリング 6. トランスコード 7. HLSセグメント化
• 適切にバッファリングし、パケットが遅延しても再生が途切れなくなるようにする • 本システムでは、例えば500msまでの遅延を許容する場合「処理中のフレームのタイムス タンプを500ms未来のものであるとする」という方式を用いる。 ◦ 遅れずに来たパケットは、500ms遅延させてからから次に流す ◦ 100ms遅れて来たパケットは、400ms遅延させてから次に流す ◦
500ms遅れて来たパケットは、そのまま次に流す • Secure Reliable Transport プロトコルなどで用いられている方式 27 変換(5/7) バッファリング
• パケットの到達状況をみてバッファリング量を決める ◦ バッファリング量を増やすとパケットの遅延に強くなるが、再生の遅延が増える ◦ バッファリング量を減らすとパケットの遅延に弱くなるが、再生の遅延が減る 28 変換(5/7) バッファリング
29 WebRTC から HLSへの変換 配信者 視聴者 1. WebRTCの復号化 2. Opus音声の取り出し
3. H.264映像の取り出し 4. 音声と映像の同期 5. バッファリング 6. トランスコード 7. HLSセグメント化
• RTPで送られてくる映像と音声を、APIで指定されたサイズやビットレートに変換を行う。 ◦ 映像はNVIDIA Tesla GPUに搭載されているNVENC/NVDECを利用して変換 ▪ 専用ハードウェアのため高速な変換を行うことができる ▪ ただ、大量にあるCUDAコアが丸々余っているので有効活用したい
... ◦ 音声はCPUで、libopusとlibmp3lameを使って変換 ▪ 音声はOpusからmp3へフォーマットの変換も行う 30 変換(6/7) トランスコード
31 WebRTC から HLSへの変換 配信者 視聴者 1. WebRTCの復号化 2. Opus音声の取り出し
3. H.264映像の取り出し 4. 音声と映像の同期 5. バッファリング 6. トランスコード 7. HLSセグメント化
• HLSとして動画を配信するため、動画ファイルを指定されたサイズに分割する • ただし、現行設定のmp3ファイルの音声の最小単位は24msのため、HLSのセグメントサイ ズは必ずしもAPIで指定されたサイズにならないことがある。 ◦ 例えばHLSのセグメントサイズを1秒とした場合、24msで割り切れないため実際には 984msか、1008msの動画ファイルができてしまう • 上記のセグメントサイズの平均が
APIで指定された値にできるだけ近づくように工夫をして いる。 • 最後に、出力された動画ファイルを HLSのプレイリストに追記する。 32 変換(7/7) HLSセグメント化
33 WebRTC から HLSへの変換 配信者 視聴者 1. WebRTCの復号化 2. Opus音声の取り出し
3. H.264映像の取り出し 4. 音声と映像の同期 5. バッファリング 6. トランスコード 7. HLSセグメント化
デモ 34
• モバイル含む、Webブラウザからプラグイン不要でライブ配信を開始 • HLS形式でブラウザ、アプリに配信 • hls.js, ExoPlayerなど一般的なHLSクライアントで再生可能 • 好きな解像度/品質にスケーリングして配信 •
WebRTCとHLSを組み合わせることで、低遅延と大規模配信を両立 35 ImageFlux Live Streaming まとめ