BBCとITVがワールドカップのライブストリーミングの遅延をどう修正するか

ロシアワールドカップは苦悩に満ちた大会となった。しかし、敗退したチームやファンだけが苦悩を味わったわけではない。テレビアンテナや衛星放送ではなく、ライブストリーミングで大会を観戦していた人々も、トラブルに見舞われた。BBCのiPlayerは、イングランド対スウェーデン戦の終盤にクラッシュした。ロシアワールドカップは、数百万人がストリーミングで視聴した最初の大会の一つとなった。大規模な障害は稀だが、ストリーミングの遅延が小規模な混乱を引き起こしたこともある。ファンがゴールを観る前に、より良い接続環境で他のファンがゴールを喜ぶ声を聞いてしまい、試合が台無しになったこともある。

場合によっては、ストリーミングの遅延は数秒から数分まで幅があります。では、なぜワールドカップのライブストリーミングを視聴する人によって時間がバラバラなのでしょうか？答えは複雑です。その答えは、インターネット接続速度、デバイス、そして放送局が録画映像を圧縮、アップロード、そしてインターネット配信するために使用する技術システムの複雑さにあります。

BBC、ITV、その他の主要放送局は、時間が経てばライブストリーミングを従来のテレビ放送と同等の信頼性とライブ性を実現できると考えています。成功すれば、現状よりもはるかに高品質な音声と映像が実現できるでしょう。

問題はレイテンシー、つまり動画フレームが録画されてから画面に表示されるまでの時間です。「レイテンシーが存在するのは事実です」と、ITVのオンライン担当マネージングディレクター、ポール・カナレック氏は述べています。「こうした遅延はライブストリーミングにつきものです」と、BBC研究開発部門の放送・接続システム責任者、フィル・レイトン氏は付け加えます。「これは決して許容できるものではありません。私たちは皆、インターネット経由のライブTVを、人々が『本物の放送』と考えるものと同等の品質で配信する方法を積極的に模索しています。」

従来のテレビ放送では、遅延は限られています。ビットレート（ある場所から別の場所へ転送されるデータの量）は比較的一定です。画像が衛星に送信され、地球に送り返される際にわずかな遅延が発生しますが、そのプロセス自体は比較的安定しています。「セットトップボックスやテレビ内部の処理によって数フレームの遅延が生じることはありますが、その過程で全体的な遅延が変動する要素はほとんどありません」とレイトン氏は言います。

インターネットでライブ動画をストリーミング配信する場合、ワールドカップのサッカーだけでなく、あらゆるライブ配信において、状況は大きく異なります。その理由は？インターネットは安定して接続されておらず、スマートテレビ、スマートフォン、タブレットに届くまでに、多くの処理工程が必要となるからです。BBC iPlayer、Netflix、Amazon Prime、ITV Playerなどのオンデマンドサービスは、ライブ映像を配信していないため、遅延の問題に悩まされることはありません。Netflixシリーズの再生開始に少し時間がかかったとしても、隣の家で誰かが大声で叫んだり、ソーシャルメディアで暴言を吐いたりして、視聴が台無しになる可能性は低いでしょう。

「端から端まで考えると、誰かのデバイス、Wi-Fi接続、モバイル接続、ネットワーク接続を扱っていることになります」とITVのカナレック氏は語る。インターネット接続が遅いと、ストリーミングが他の人のストリーミングより遅れてしまう可能性がある。「配信に関して、私たちが実際にコントロールできる範囲に到達する前に、様々な要素を扱っているのです。」

続きを読む: ワールドカップ決勝戦を4K、Ultra HD、VRで視聴する方法

ワールドカップの試合をスマートフォンで視聴するには、撮影と編集のプロセスに続いて複数のステップを踏む必要があります。映像をデジタル形式に変換するエンコーダー、パッケージングソフトウェア、オリジンサーバー、そしてデジタル信号を送信するコンテンツ配信ネットワーク（CDN）などです。

「私たちが考案したトリックの一つは、あらゆる適応型ストリーミングに共通することですが、ネットワークの容量やレイテンシが変化する状況に対応するために、ストリーミングまたはチャンク形式のセグメント配信を採用したことです」とレイトン氏は語る。これらのビデオチャンクのサイズは、使用する技術によって異なる。レイトン氏によると、HTTPストリーミングでは12秒のセグメントが使用されることが多いが、4秒という短いセグメントも存在するという。

ライブストリーミング中、エンコーダー、パッケージャー、その他の技術システムはセグメントを収集します。十分なチャンクが集まると、それらは次のコンポーネントにプッシュされ、最終的にユーザーに届けられます。「これらのシステムはセグメントを蓄積し、次のシステムに提供する前に十分な数を確保しています」とレイトン氏は言います。これらのプロセス全体を通して、遅延が発生する可能性があります。「チェーンの各部分は、セグメントの一部をバッファリングし、一部を保留することで、セグメントが不足するのを防いでいます。」

ライブ配信を視聴する機器によっても、配信の最新性は異なります。レイトン氏によると、メーカーによって使用する受信機の遅延は「大きく異なる」とのことです。

ITVのカナレック氏によると、6月と7月はライブ配信が最も多かった時期の一つだったという。ワールドカップの放送に加え、ラブ・アイランドの生放送も行っていた。カナレック氏によると、これまでに2回、問題が発生したという。「どちらもサービスがダウンしたわけではなく、どちらもトラフィック量やトラフィックの急増によるものではありませんでした」と同氏は語る。

他の放送局にとっては、事態はそれほど順調には進まなかった。オーストラリアの通信大手オプタスは、ストリーミングの問題に直面したため、国内におけるワールドカップの独占放送権を放棄した。試合を視聴しようとしていた視聴者は、ストリーミングの中断やアクセスの問題に悩まされた。状況は非常に深刻と判断され、オーストラリアのマルコム・ターンブル首相はオプタスのCEOと面会し、解決策を探った。

しかし、ワールドカップの重要な試合をライブストリーミングするという、この厄介な体験は改善できるし、必ず改善されるだろう。BBCがワールドカップで超高解像度（4Kに非常に近い画質）を試用した際、通常よりも大きな遅延の問題が発生していた。レイトン氏によると、テストでは45秒から85秒の遅延が見られたという。これは、高画質の映像が一因となっている。「この1週間でこの遅延を短縮しました。パッケージャーがセグメントを要求してからエンコーダーが実際に利用可能になるまでの間に遅延が発生していました」とレイトン氏は語る。「この遅延を20秒短縮することで、全体の遅延からおそらく20秒を削減できたでしょう。」

続きを読む: ワールドカップの完璧なPKを蹴るための難しい物理学

遅延を減らすための取り組みもまだあります。「遅延はいずれは減るでしょう」と、コンサルティング会社オーバムのアナリスト、ケダール・モハイト氏は言います。「デジタルでもテレビ放送のような体験ができるようになるでしょうが、それには時間がかかるでしょう。」

アダプティブビットレート技術はインターネット速度を分析し、デバイスで再生する際に停止やバッファリングを必要とせずに再生できる動画を提供します。高速インターネット接続があれば、高品質のライブストリーミングを視聴できます。また、理論上は、ストリーミング中にインターネット速度が低下した場合、画質は自動的に低下します（理想的には、目に見えるほど劣化しない程度）。一方、ストリーミング企業のWowzaは、超低遅延を謳うストリーミングシステムを開発しました。YouTubeもライブストリーミングに超低遅延設定を導入していますが、従来の放送局のように数百万人の視聴者を獲得することはまずないでしょう。

BBCでは、アダプティブビットレートとマルチキャストの技術開発が進められています。マルチキャストシステムは、ワールドカップの各試合を各ユーザーに個別のストリームとして送信するのではなく、複数のユーザーに同時に1つのビデオストリームを提供することを目指しています。この技術はクローズドネットワークでは容易に実現できますが、オープンなインターネットでは実現がはるかに困難です。レイトン氏と彼のチームは、マルチキャスト技術とアダプティブビットレートを組み合わせることで、ライブストリームの信頼性とタイムリーさをさらに向上させることを目指しています。

彼はまた、システム間で送信されるチャンクを変更することで、レイテンシを削減できるのではないかと期待している。「サーバー上でセグメント全体が利用可能になるまで待つのではなく、クライアントが完全に準備できる前にそのセグメントのダウンロードを開始できる方法はないでしょうか？ できれば、セグメントを分割してみるのも良いでしょう。」

しかし、今のところ、真にライブなライブストリーミングを実現する即効性のある解決策は見つかっていない。「次のFIFAワールドカップや冬季オリンピックでは、遅延は1.5秒になると思います」とモヒテ氏は言う。「しかし、それをゼロにするには、あと2、3年かかるでしょう。」

この記事はWIRED UKで最初に公開されました。