HTTP経由のダイナミックアダプティブストリーミング

HTTP経由のダイナミックアダプティブストリーミング
ファイル名拡張子
.mpd
インターネットメディアの種類
アプリケーション/ダッシュ+xml [1]
魔法の数字12271982 41.27*
開発者動画専門家グループ
初回リリース2012年4月
標準ISO/IEC 23009-1:2022

DASH over HTTP （Dynamic Adaptive Streaming over HTTP ）は、 MPEG-DASHとも呼ばれ、従来のHTTPウェブサーバーから配信されるインターネット経由のメディアコンテンツの高品質ストリーミングを可能にするアダプティブビットレートストリーミング技術です。AppleのHTTP Live Streaming（HLS）ソリューションと同様に、MPEG-DASHはコンテンツを一連の小さなセグメントに分割し、HTTPで提供します。SProxyと呼ばれる初期のHTTPウェブサーバーベースのストリーミングシステムは、2006年にヒューレット・パッカード研究所で開発され、導入されました。[2] [3]これは、HTTP範囲要求を使用してコンテンツを小さなセグメントに分割する方法を示しました。SProxyは、セグメントベースストリーミングの有効性を示し、ファイアウォールの広範な導入によりインターネットへの普及を最大限に高め、ユーザーがストリーミングセッションを最後に到達する前に終了することを選択した場合に不要なトラフィックの伝送を減らします。各セグメントには、映画やスポーツイベントの生中継など、何時間にも及ぶ可能性のあるコンテンツの短い再生時間間隔が含まれています。コンテンツはさまざまなビット レートで提供されます。つまり、異なるビット レートでエンコードされた代替セグメントが、再生時間の調整された短い間隔をカバーすることになります。コンテンツが MPEG-DASH クライアントで再生されている間、クライアントはビット レート適応 (ABR) アルゴリズム[4]を使用して、再生時に停止や再バッファリング イベントを発生させることなく、再生に間に合うようにダウンロードできる最高のビット レートのセグメントを自動的に選択します。[5]現在の MPEG-DASH リファレンス クライアント dash.js [6]は、バッファ ベース (BOLA [7] ) とハイブリッド (DYNAMIC [5] ) の両方のビット レート適応アルゴリズムを提供しています。したがって、MPEG-DASH クライアントは変化するネットワーク状態にシームレスに適応し、停止や再バッファリング イベントをほとんど発生させずに高品質の再生を提供できます。

MPEG-DASHは、国際標準となった初のアダプティブビットレートHTTPベースのストリーミングソリューションです。[8] MPEG-DASHをトランスポートプロトコルと混同しないでください。MPEG-DASHが使用するトランスポートプロトコルは、使用するHTTPのバージョン（HTTPおよびHTTP/2上のTCP、またはHTTP/3上のQUIC（したがってUDP ））によって異なります。MPEG-DASHは、基本的にすべてのWorld Wide Webコンテンツの配信に使用される既存のHTTPウェブサーバーインフラストラクチャを使用します。これにより、インターネット接続テレビ、テレビセットトップボックス、デスクトップコンピューター、スマートフォン、タブレットなどのデバイスは、インターネット経由で配信されるマルチメディアコンテンツ（ビデオ、テレビ、ラジオなど）を受信でき、変化するインターネット受信状況に対応できます。アダプティブストリーミングソリューションを標準化することで、MicrosoftのSmooth StreamingやAdobeのHDSなどの類似しているがより独自のソリューションと比較して、ソリューションが普遍的に導入できるという自信を市場に提供することを目的としています。 HDS（スムーズストリーミング）とは異なり、DASHはコーデックに依存しないため、H.265、H.264、VP9などの任意のコーディング形式でエンコードされたコンテンツを使用できます。[9]

標準化

MPEG-DASH技術はMPEGの下で開発されました。DASHの作業は2010年に開始され、2011年1月に国際標準案となり、2011年11月に国際標準となりました。[8] [10] MPEG-DASH規格は2012年4月に公開されましたが、2019年に改訂され、さらに2022年に[1]として改訂されました。

DASHは、 Adobe Systemsの HTTP Dynamic Streaming、Apple Inc.の HTTP Live Streaming（HLS）、Microsoft Smooth Streamingに関連する技術です。DASHは、 3GPP Release 9のAdaptive HTTP streaming（AHS）とOpen IPTV Forum Release 2のHTTP Adaptive Streaming（HAS）に基づいています。[11] [12] MPEGとの協力の一環として、3GPP Release 10では、無線ネットワークでの使用にDASH（特定のコーデックと動作モードを使用）が採用されています。[11]

DASH Industry Forum（DASH-IF）[13]は、MPEG-DASHの採用をさらに促進・促進し、仕様から実際のビジネスへの移行を支援しています。Microsoft、Netflix、Google、Ericsson、Samsung、Adobeなどの主要なストリーミング・メディア企業で構成されており、様々なユースケースにおけるDASHの活用に関するガイドラインを作成しています。

MPEG-DASHは他の規格にも統合されており、例えばMPEG-DASHはHbbTV（バージョン1.5以降）でサポートされています。[14]

概要

DASHは、マルチメディアファイルを1つ以上のセグメントに分割し、 HTTPを使用してクライアントに配信するアダプティブビットレートストリーミング技術です。[15]メディアプレゼンテーション記述（MPD）は、セグメント情報（タイミング、 URL 、ビデオ解像度やビットレートなどのメディア特性）を記述し、ユースケースに応じて、SegmentList、SegmentTemplate、SegmentBase、SegmentTimelineなどのさまざまな方法で構成できます。セグメントには任意のメディアデータを含めることができますが、仕様では、ISOベースのメディアファイル形式（MP4ファイル形式など）またはMPEG-2トランスポートストリームの2種類のコンテナで使用するための特定のガイダンスと形式が提供されています。

DASHはオーディオ/ビデオコーデックに依存しません。マルチメディアファイルは通常、1つ以上の表現（異なる解像度またはビットレートのバージョン）が用意されており、ネットワーク状況、デバイスの機能、ユーザーの好みに基づいて選択することで、アダプティブビットレートストリーミング[16]とQoE（Quality of Experience）の公平性[17]を実現します。DASH標準では、アダプティブビットレートストリーミング（ABR）のロジックは規定されていません。[18] DASHは、基盤となるアプリケーション層プロトコルにも依存しません。そのため、DASHはCCN経由のDASHなど、あらゆるプロトコルで使用できます。[19]

2015年7月27日、MPEG LAは、この技術のための単一の特許プールを構築するために、MPEG-DASH関連特許の募集を発表しました。[20] MPEG LAは、MPEG-DASH特許ポートフォリオライセンスを発表しました。MPEG-LAは、含まれる特許はMPEG Dynamic Adaptive Streaming over HTTP標準に必須であると主張しています。[21]

実装

MPEG-DASHは、AndroidではExoPlayerを介してネイティブに利用可能であり、[22] Samsung Smart TV 2012+、LG Smart TV 2012+、Sony TV 2012+、Philips NetTV 4.1+、Panasonic Viera 2013+、Chromecastでも利用可能である。[23] YouTubeとNetflixはすでにMPEG-DASHをサポートしており、さまざまなMPEG-DASHプレーヤーが利用可能である。[24]

MPEG-DASHはHTML5では直接サポートされていませんが、HTML5メディアソース拡張機能（MSE）を使用してウェブブラウザでMPEG-DASHを使用できるようにするMPEG-DASHのJavaScript実装があります。[25]また、 HTML5暗号化メディア拡張機能を使用してMPEG-DASHのDRMをサポートするbitdashプレーヤー[26]などのJavaScript実装もあります。[27] WebGLと組み合わせることで、HTML5ベースのMPEG-DASHのアダプティブビットレートストリーミングは、ライブおよびオンデマンドのユースケースで360°ビデオを効率的にストリーミングすることもできます。[28]

クライアントとライブラリ

  • Shaka Playerは、低帯域幅接続向けのGoogleのオープンソースDASH HTML5ビデオプレーヤーです。 [29] [30] [31] [32] [33]
  • VLCメディアプレーヤー3.0では、MP4/MPEGおよびライブストリーム用の新しいクライアントプラグインが出荷されました。[34] [35] [36]
  • クロスプラットフォームFOSSマルチメディアフレームワークGStreamerは、少なくともバージョン1.4以降、MPEG-DASHとWebM DASHをサポートしています。[37]
  • オープンソースライブラリlibdash [38]はプラットフォームに依存せず、Android、iOS、Windows Phoneなどのモバイルプラットフォームで動作します。
  • bitmovinはHTML5とFlash用のbitdash MPEG-DASHプレーヤーを提供しています。[39]
  • VideoJSはオープンソースのHTML5ビデオプレーヤーで、ライブおよびVODストリーミング用のHLS、DASH、WebM、プログレッシブMP4をサポートしています。[29] [30]
  • ClapprはオープンソースのHTML5ビデオプレーヤーで、HTMLVideoElementを使用し、DASH、HLS、プログレッシブ、広告挿入、ダイナミックオーバーレイ、ピクチャーインピクチャーをサポートしています[30] [29]

サーバー

ライブ ストリーミングを除き、DASH コンテンツについてはサーバーからの特別なサポートは必要ありません。

  • WowzaストリーミングエンジンはDVRによるMPEG-DASH再生をサポートし、AkamaiへのDASHストリームターゲットの公開機能を提供します。[40]
  • Brightcove ZencoderはMPEG-DASHトランスマックス/トランスコーディングをサポートしています。[41]
  • Elemental Technologies のビデオ処理ソリューションは DASH をサポートしています。
  • Helix Universal Server は、さまざまなモードで DASH をサポートしています。
  • Nimble StreamerはライブおよびVOD MPEG-DASHをサポートしています。VODではH.265とH.264の両方のコーデックをサポートしています[42]
  • Unified OriginはMPEG-DASHをサポートしています。[43] [44]

サービス

  • Akamai CDNはDASHをサポートしています。[45]
  • Amazon CloudFront CDN は DASH をサポートしています。
  • Amazon Web Services Elastic TranscoderはMPEG-DASHをサポートしています。[46]
  • Azure Media ServicesプラットフォームはMPEG-DASHをサポートしています。[47]
  • BitmovinはMPEG-DASHをサポートするクラウドベースのトランスコーディングサービスbitcodin.comを提供しています。[48]
  • CloudFlare Stream は、エンドユーザーに配信する前に VP9 で DASH へのトランスコードをサポートします。
  • CloudinaryはMPEG-DASHをサポートする自動トランスコーディング機能を提供します。[49]
  • Lumen CDN は DASH をサポートしています。
  • Limelight Networks CDN は DASH をサポートしています。
  • Project Shield CDNはDASHをサポートしています。[50]
  • Tata Communications CDN は DASH をサポートしています。
  • DogalZeka MS2 アラーム監視、トランスコーディング、および記録 DASH 入出力サポート。[引用が必要]
  • Resi Live Stream Platform は、MPEG-DASH の取り込み、トランスコード、CDN 配信をサポートしています。[引用が必要]

コンテンツジェネレーター

  • ITECのDASHEncoder。[34] [51]
  • テレコム・パリのGPACによるMP4Boxとそのマルチメディアフレームワーク[52]
  • Télécom Parisのダッシュキャストは MPEG-DASH ライブ ストリーミングをサポート[53]
  • MediaGoom MPEG-DASHパッケージャー[54]
  • Bento4オープンソースツールとSDK [55]

他の

  • ITECはMPEG-DASHメディアプレゼンテーション記述（MPD）ファイルの検証サービスを提供しています[34]
  • 複数のDASHデータセット[56]は、クラーゲンフルト・アルペン・アドリア大学の情報技術研究所（ITEC）[51] [57] 、テレコム・パリテックのGPACグループ[52] 、およびデジタルTVラボ[58]によって提供されています。
  • BBCはDASHテストストリームを持っており、その中にはHTTP/2を介したDASHも含まれています。[59]
  • Widevine DRMはDASHとEncrypted Media Extensionsをサポートしています。[60]
  • MividiはライブMPEG-DASHストリームを分析および監視するためのソフトウェアツールを提供しています。[61]

サポートされているプレーヤーとサーバー

クライアント

Windows 10 はかつて、Chromium ベースのBlinkブラウザエンジンに移行する前は、Microsoft Edge（現在は Edge Legacy と呼ばれています）で使用されていた独自のブラウザエンジンであるEdgeHTMLで DASH ストリーミングをネイティブサポートしていました。Edge Legacy はバージョン 2004 まで Windows 10 に含まれていましたが、バージョン 20H2 で Edge Chromium に置き換えられました。

他のブラウザおよびオペレーティング システムでの DASH サポートは、Media Source Extensionsを通じて利用できます。

製品製品タイププラットフォームライブストリーミングDRMフリーバージョンエディタ
マイクロソフトエッジウェブブラウザウィンドウズ10Edge Legacy でのネイティブ サポート。

Edge Chromium のメディア ソース拡張機能によるサポート。

いいえEdge LegacyのEdgeHTMLエンジンのバージョン12から18でネイティブにサポートされています。[62]

Edge Chromiumバージョン79以降ではネイ​​ティブサポートされていません。[63]

マイクロソフト
VLCメディアプレーヤーメディアプレーヤーWindows、macOS、Linux、Android、iOS、Windows Phoneはいはいバージョン3.0ビデオLAN
メディアプレーヤークラシック- ホームシネマ (MPC-HC)

メディアプレーヤークラシック- ブラックエディション (MPC-BE)

メディアプレーヤーウィンドウズはいはいv2.0.0 (MPC-HC)
v1.5.0 (MPC-BE) [64]

DASH ストリームの再生のサポートが不安定になる可能性があります。

MPC-HCコミュニティフォーラム、アレクサンダー・ヴォディアニコフ
MXプレーヤーメディアプレーヤーアンドロイドはいいいえv1.9.18
DASH ストリームの再生のサポートは現在不安定です。		J2インタラクティブ
ネクスプレーヤーSDKHTML5（MSEブラウザ）、Android（モバイル、TV、STB）、iOS、Chromecast、Windows、Mac、Linux、Tizen、WebOSはいいいえ—ネックスストリーミング
ダッシュSDKHTML5 (MSE ブラウザ)はいいいえ—ダッシュ業界フォーラム
シャカプレイヤーSDKHTML5 (MSE ブラウザ)はいいいえ—グーグル
RxプレーヤーSDKHTML5 (MSE ブラウザ)はいいいえ—カナルプラス
ビットダッシュSDKHTML5（MSEブラウザ）、Android、LGテレビ、Samsungテレビ、Xbox One、ユニバーサルWindowsプラットフォームはいいいえ—ビットムービン
プレストプレイSDKHTML5 (MSE ブラウザ)、Android、iOS、Windows、Macはいいいえ—キャストラボ
THEOプレイヤーSDKHTML5（MSEブラウザ）、Android（モバイル、TV、STB）、iOS、Chromecast、Windows、Mac、Linux、Tizen、WebOSはいいいえ—THEOテク​​ノロジーズNV
バイブラストプレーヤーSDKHTML5 (MSE ブラウザ)、Android、iOSはいいいえ—ビブラストチーム
ラディアントメディアプレーヤーSDKHTML5 (MSE ブラウザ)、Android、iOS、Windows、Mac、Linuxはいいいえ—ラディアントメディアプレーヤー
ビデオギュラーSDKHTML5 (MSE ブラウザ)はいいいえ—
フルイドプレイヤーSDKHTML5 (MSE ブラウザ)はいいいえ—エクソクリック
Gストリーマーマルチメディアフレームワーク—はいいいえ1.4GStreamer チーム
リブダッシュマルチメディアフレームワーク—はいいいえ—bitmovin、ITECチーム
GPACマルチメディアフレームワーク—はいいいえ—テレコムパリテック株式会社

特許権者

組織特許[65]
マクセル15
オランダ応用科学研究機構（TNO）8
日本電信電話（NTT）5
フラウンホーファー4
コロンビア大学4
アモテック株式会社2
AVerMedia Technologies 社2
ケーブルテレビ研究所2
ヘリオスストリーミングLLC2
JVCケンウッド1
ラフ・コリブ知的財産有限会社1

参考文献

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  • MPEG-DASH規格
  • DASHサブスクリプションメーリングリスト
  • アルペン・アドリア大学クラーゲンフルトにおける DASH 研究
  • オープンソースのDASHクライアントライブラリlibdashのメーリングリスト
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