Netflixがより少ない帯域幅でより良いビデオを配信する方法

Netflixがより少ない帯域幅でより良いビデオを配信する方法

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Netflixは、1080pまでのコンテンツにH.264/Advanced Video Coding (AVC)圧縮アルゴリズムを使用しています。数年前、このアルゴリズムを採用した際に、Netflixは「ビットレートラダー」と呼ばれるものを開発しました。これは、特定のビデオ解像度に対して、ビデオストリームに最適な平均ビットレートを選択するというものです。これはコンテンツの種類とは無関係でした。例えば、720pのビデオは2.35Mbpsまたは3.0Mbpsで配信されていました。

Netflixが発見したのは、固定ビットレートラダーはすべてのコンテンツにおいて最適ではないということです。12月14日のNetflixテックブログで説明されています。

この「万能」な固定ビットレートラダーは、ほとんどのコンテンツにおいて、ビットレート制約を考慮すれば良好なエンコード品質を実現します。しかし、カメラノイズやフィルムグレインノイズの多いシーンなど、一部のケースでは、最高5800 kbps [5.8 Mbps] のストリームでも、ノイズの多い領域でブロックノイズが目立つことがあります。一方、アニメのようなシンプルなコンテンツでは、5800 kbps では1080pで高品質なエンコードを行うには十分すぎるほどです。

ビデオストリームの配信に関連する問題の一つは、圧縮アルゴリズムの仕組みです。圧縮アルゴリズムが十分に堅牢でない場合、「MPEGブレイクアップ」と呼ばれるちらつくブロックだらけの映像が表示されます。圧縮率とユーザーが許容できる解像度の間にはトレードオフの関係があります。Netflixは、例えば1080pのビデオの場合について、この状況を次のように説明しています。

これらの高複雑シーンを1920×1080、4300kbps(ビットレートラダーより)でエンコードすると、ブロッキング、リンギング、輪郭線などのエンコードアーティファクトが発生します。より良い品質のトレードオフとしては、スケーリングを犠牲にしてエンコードアーティファクトを排除するために、1280×720という低い解像度でエンコードすることが挙げられます。エンコードアーティファクトは、通常、ダウンスケーリング(エンコード前)とアップサンプリングによって生じるぼやけよりも、目立ちやすく厄介です…。

Netflixは配信されるコンテンツの種類を考慮し、ライブラリ内の各タイトルのビットレートが最小限に抑えられるようビットレートと圧縮率を設定しています。例えば、色がシンプルでディテールが乏しいアニメは、複雑で動きの速いシーンを含む映画よりも、同じ解像度であれば低いビットレートで配信できます。

これらすべてを実施することで、Netflixはインターネット帯域幅の必要量を平均で約20%削減できます。詳細については、Jeff Gametによる以前の記事「Netflix、より効率的なビデオエンコーディングシステムで帯域幅制限に対処」をご覧ください。

これは非常に賢明で良いことです。利用可能なインターネットリソース、顧客の帯域幅、そしてデバイスをより有効に活用できるからです。しかし、タイトルを再度処理し直す必要があります。ジェフ・ガメット氏が上で述べたように、この新しいプロセスは既に使用されており、「[Netflix]は2016年第1四半期にライブラリ全体の再エンコードを完了する予定です。」

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