課題24: 動画エンコーディングパイプライン構築

難易度: 🟡 中級

1. 分類情報

項目	内容
難易度	中級
カテゴリ	バッチ処理 / メディア / コンテンツ配信
処理タイプ	バッチ / イベント駆動
使用IaC	CloudFormation
所要時間	5〜6時間

シナリオ

企業プロフィール

〇〇株式会社は、オリジナルドラマ・映画を配信するサブスクリプション型動画配信サービスを運営しています。

項目	内容
業種	動画配信（OTT）
設立	2019年
従業員数	80名
月間アクティブユーザー	50万人
有料会員数	30万人
月商	3億円
コンテンツ数	2,000本
月間新規コンテンツ	500本
対応デバイス	Web、iOS、Android、Smart TV、Fire TV

現状の課題

コンテンツ制作会社から納品されるマスター動画（4K ProRes形式）を、各デバイス向けに手動でエンコードしています。エンコード作業がボトルネックとなり、コンテンツの配信開始が遅延しています。

数値で示された問題

指標	現状	目標
月間エンコード動画数	500本	変わらず
1本あたりエンコード時間	4時間	30分以内
エンコード担当者	2名専任	0名（自動化）
配信開始リードタイム	48時間	4時間以内
エンコードエラー率	5%	1%以下
出力フォーマット数	8種類	12種類以上

現状のエンコードワークフロー

1. 制作会社からマスター動画をHDD/クラウドで受領
2. 担当者がローカルPCにダウンロード（30分〜1時間）
3. Adobe Media Encoderで各フォーマットにエンコード（2〜3時間）
4. 目視で品質チェック（30分）
5. CDNにアップロード（30分）
6. メタデータ登録
→ 合計: 4〜5時間/本

必要な出力フォーマット

プロファイル	解像度	ビットレート	対象デバイス
4K UHD	3840×2160	15Mbps	4K TV
1080p High	1920×1080	8Mbps	Smart TV, PC
1080p	1920×1080	5Mbps	PC, Tablet
720p	1280×720	3Mbps	Mobile WiFi
480p	854×480	1.5Mbps	Mobile 4G
360p	640×360	0.8Mbps	Mobile 3G
Audio Only	-	128kbps	バックグラウンド再生

HLS/DASH 両対応

解決したいこと

マスター動画アップロード後の自動エンコード
複数フォーマットへの並列エンコード
配信開始リードタイムの大幅短縮
エンコード品質の一貫性確保
自動品質チェック・エラー通知

成功指標（KPI）

KPI	現状	目標	達成期限
エンコード時間/本	4時間	30分以内	1ヶ月後
配信リードタイム	48時間	4時間以内	1ヶ月後
自動化率	0%	95%以上	2ヶ月後
エンコードエラー率	5%	1%以下	1ヶ月後
人的工数	160時間/月	10時間/月	2ヶ月後

達成目標

この演習で習得できるスキル：

技術的な学習ポイント

AWS Elemental MediaConvertの実践活用
- ジョブテンプレートの設計
- 出力グループ（HLS, DASH）の設定
- カスタムプリセット作成
AWS Batchによる大規模バッチ処理
- コンピューティング環境の設計
- ジョブ定義とジョブキュー
- スポットインスタンス活用
S3イベント駆動アーキテクチャ
- S3 → Lambda → MediaConvert
- Step Functionsによるワークフロー
CloudFrontによるコンテンツ配信
- HLS/DASH配信設定
- キャッシュ戦略

実務で活かせる知識

動画配信プラットフォームの構築
メディア処理パイプラインの設計
コスト最適化（スポットインスタンス）

使用するAWSサービス

メインサービス

サービス	役割	選定理由
AWS Elemental MediaConvert	動画エンコード	高品質、多フォーマット対応
AWS Batch	大規模並列処理（前処理用）	スポット対応、コスト効率
Amazon S3	入力/出力ストレージ	大容量、イベント通知
AWS Lambda	オーケストレーション	イベント駆動
AWS Step Functions	ワークフロー管理	可視化、エラー処理
Amazon CloudFront	コンテンツ配信	グローバル配信

補助サービス

サービス	役割
Amazon DynamoDB	ジョブ状態管理
Amazon SNS	完了/エラー通知
Amazon CloudWatch	監視・ログ
AWS Secrets Manager	APIキー管理

前提条件

必要な事前知識

AWSの基本操作（S3, Lambda）
動画フォーマットの基本（コーデック、コンテナ）
HLS/DASHの基本概念

準備するもの

AWSアカウント
- MediaConvertへのアクセス権限
- 適切なIAM権限
開発環境
- AWS CLI v2
- Python 3.9以上
テストデータ
- サンプル動画ファイル（MP4, 1分程度）

アーキテクチャ概要

システム全体構成

コンポーネント	役割
Producer	制作会社（マスター動画をアップロード）
S3 Input	入力バケット（マスター動画保存）
Lambda Trigger	S3イベントでワークフロー起動
Step Functions	エンコードワークフロー管理
MediaConvert	動画エンコード（HLS・DASH形式）
Lambda Thumbnail	サムネイル画像生成
Lambda Metadata	メタデータ更新処理
S3 Output	出力バケット（エンコード済み動画）
CloudFront	CDNによるグローバル配信
Viewer	動画視聴者
DynamoDB	ジョブ状態管理
SNS	完了・エラー通知

エンコードフロー

アップロード: 制作会社がS3にマスター動画をアップロード
トリガー: S3イベントでLambdaが起動
ワークフロー: Step Functionsで処理開始
エンコード: MediaConvertで複数フォーマットに変換
後処理: サムネイル生成、メタデータ登録
通知: 完了通知を送信
配信: CloudFront経由で配信開始

トラブルシューティング課題

問題1: MediaConvertジョブがエラー終了

症状:

MediaConvert job status: ERROR
"Unable to open input file"

ヒント:

入力ファイルのS3パスが正しいか確認
MediaConvertロールのS3権限を確認
入力ファイルが破損していないか確認

解決方法:

bash

# IAMロールのポリシー確認
aws iam list-attached-role-policies --role-name video-appMediaConvertRole

# S3アクセステスト
aws s3 ls s3://video-app-master-${ACCOUNT_ID}/uploads/

# MediaConvert用の追加ポリシー
aws iam attach-role-policy \
  --role-name video-appMediaConvertRole \
  --policy-arn arn:aws:iam::aws:policy/AmazonS3ReadOnlyAccess

問題2: HLSマニフェストが正しく生成されない

症状:

index.m3u8が存在しない
プレイヤーで再生できない

ヒント:

OutputGroupSettingsのDestinationを確認
HlsGroupSettingsの設定を確認
出力ファイル一覧を確認

解決方法:

python

# 正しいHLS設定
"HlsGroupSettings": {
    "SegmentLength": 6,
    "MinSegmentLength": 0,
    "Destination": f"s3://{OUTPUT_BUCKET}/hls/{content_id}/",
    "ManifestCompression": "NONE",
    "DirectoryStructure": "SINGLE_DIRECTORY",
    "OutputSelection": "MANIFESTS_AND_SEGMENTS"  # これを追加
}

問題3: CloudFrontでCORSエラー

症状:

Access-Control-Allow-Origin エラー
動画プレイヤーで再生できない

ヒント:

S3のCORS設定を確認
CloudFrontのResponse Headers Policyを確認
ブラウザのキャッシュをクリア

解決方法:

bash

# CloudFront Response Headers Policy設定
# コンソールから:
# 1. CloudFront → ディストリビューション → Behaviors
# 2. Response headers policy: SimpleCORS または カスタムポリシー
# 3. Access-Control-Allow-Origin: *
# 4. Access-Control-Allow-Methods: GET, HEAD, OPTIONS

設計の考察ポイント

1. MediaConvert vs 自前エンコード（FFmpeg）

考察ポイント:

MediaConvert: マネージド、スケーラブル、品質保証
FFmpeg on EC2/ECS: 柔軟性、カスタマイズ性
コスト比較（長時間動画の場合）

2. 出力フォーマットの選定

考察ポイント:

HLS vs DASH（デバイスカバレッジ）
ビットレートラダーの設計
ABR（Adaptive Bitrate）の最適化

3. 並列処理のアプローチ

考察ポイント:

MediaConvert単独 vs AWS Batch併用
チャンク分割エンコード
コスト効率とスループットのバランス

4. CDN配信の最適化

考察ポイント:

CloudFrontのキャッシュ戦略
セグメントサイズと初回再生時間
リージョン配置（エッジロケーション）

5. DRMとセキュリティ

考察ポイント:

有料コンテンツの保護
Widevine / FairPlay対応
署名付きURL / Cookie

発展課題（オプション）

1. DRM対応（SPEKE）

AWS Elemental MediaPackage連携
Widevine / FairPlay / PlayReady
ライセンスサーバー統合

2. ライブ配信対応

MediaLive + MediaPackage
ライブ to VODワークフロー
低遅延配信（LL-HLS）

3. コンテンツモデレーション

Rekognition Video連携
不適切コンテンツの自動検出
年齢制限の自動判定

4. 字幕・多言語対応

Transcribe連携（自動字幕）
Translate連携（翻訳）
WebVTT埋め込み

5. 視聴分析

CloudFrontログ分析
Athena + QuickSight
コンテンツ人気度ダッシュボード

想定コストと削減方法

月額概算コスト（月間500本 × 平均30分処理想定）

サービス	内訳	月額コスト
MediaConvert	500本 × 30分 × 5出力 = 1,250時間	$625
Amazon S3	入力500GB + 出力2TB	$55
AWS Lambda	処理関数実行	$5
Step Functions	500ワークフロー	$0.15
CloudFront	5TB転送	$425
DynamoDB	オンデマンド	$2
SNS	通知	$0.50
CloudWatch	ログ	$10
合計		約$1,123（約168,000円）

コスト削減のポイント

MediaConvertの最適化
- On-Demand vs Reserved Capacity
- 品質レベルの調整（SINGLE_PASS vs MULTI_PASS）
- → 最大30%削減
S3ストレージクラス
- 入力: Standard（一時）→ 処理後削除
- 出力: Intelligent-Tiering
- → ストレージコスト40%削減
CloudFront Reserved Capacity
- 年間契約で割引
- → 配信コスト最大30%削減
不要解像度の削除
- 4K対応が不要なら4K出力を削除
- → MediaConvertコスト削減

リソース削除手順

bash

# CloudFront（コンソールから無効化→削除）

# S3
aws s3 rm s3://video-app-master-${ACCOUNT_ID} --recursive
aws s3 rm s3://video-app-output-${ACCOUNT_ID} --recursive
aws s3 rb s3://video-app-master-${ACCOUNT_ID}
aws s3 rb s3://video-app-output-${ACCOUNT_ID}

# DynamoDB
aws dynamodb delete-table --table-name video-app-encoding-jobs

# Step Functions
aws stepfunctions delete-state-machine --state-machine-arn arn:aws:states:...

# Lambda
aws lambda delete-function --function-name video-app-trigger
aws lambda delete-function --function-name video-app-start-encoding
aws lambda delete-function --function-name video-app-check-encoding
aws lambda delete-function --function-name video-app-finalize

# SNS
aws sns delete-topic --topic-arn arn:aws:sns:...

# IAM
aws iam detach-role-policy --role-name video-appMediaConvertRole --policy-arn arn:aws:iam::aws:policy/AmazonS3FullAccess
aws iam delete-role --role-name video-appMediaConvertRole

学習のポイント

1. MediaConvertの基本

AWS の動画変換サービスとして、入力 → 出力グループ → 出力の構造を理解する。HLS/DASH などのストリーミングフォーマットの基本も押さえる。

2. イベント駆動アーキテクチャ

S3イベント → Lambda → Step Functions の流れは、バッチ処理の典型パターン。非同期処理の状態管理方法を学ぶ。

3. ABR（Adaptive Bitrate）の概念

ネットワーク状況に応じて品質を切り替えるストリーミング技術。ビットレートラダーの設計がユーザー体験に直結する。

4. CDN配信の基礎

CloudFront によるグローバル配信、キャッシュ戦略、CORSの設定など、コンテンツ配信の基本を習得する。

5. ワークフローの可視化

Step Functions でエンコード処理を可視化することで、進捗確認やエラー対応が容易になる。長時間バッチ処理では特に重要。

課題24: 動画エンコーディングパイプライン構築 ​

1. 分類情報 ​

シナリオ ​

企業プロフィール ​

現状の課題 ​

数値で示された問題 ​

現状のエンコードワークフロー ​

必要な出力フォーマット ​

解決したいこと ​

成功指標（KPI） ​

達成目標 ​

技術的な学習ポイント ​

実務で活かせる知識 ​

使用するAWSサービス ​

メインサービス ​

補助サービス ​

前提条件 ​

必要な事前知識 ​

準備するもの ​

アーキテクチャ概要 ​

システム全体構成 ​

エンコードフロー ​

トラブルシューティング課題 ​

問題1: MediaConvertジョブがエラー終了 ​

問題2: HLSマニフェストが正しく生成されない ​

問題3: CloudFrontでCORSエラー ​

設計の考察ポイント ​

1. MediaConvert vs 自前エンコード（FFmpeg） ​

2. 出力フォーマットの選定 ​

3. 並列処理のアプローチ ​

4. CDN配信の最適化 ​

5. DRMとセキュリティ ​

発展課題（オプション） ​

1. DRM対応（SPEKE） ​

2. ライブ配信対応 ​

3. コンテンツモデレーション ​

4. 字幕・多言語対応 ​

5. 視聴分析 ​

想定コストと削減方法 ​

月額概算コスト（月間500本 × 平均30分処理想定） ​

コスト削減のポイント ​

リソース削除手順 ​

学習のポイント ​

1. MediaConvertの基本 ​

2. イベント駆動アーキテクチャ ​

3. ABR（Adaptive Bitrate）の概念 ​

4. CDN配信の基礎 ​

5. ワークフローの可視化 ​

課題24: 動画エンコーディングパイプライン構築

1. 分類情報

シナリオ

企業プロフィール

現状の課題

数値で示された問題

現状のエンコードワークフロー

必要な出力フォーマット

解決したいこと

成功指標（KPI）

達成目標

技術的な学習ポイント

実務で活かせる知識

使用するAWSサービス

メインサービス

補助サービス

前提条件

必要な事前知識

準備するもの

アーキテクチャ概要

システム全体構成

エンコードフロー

トラブルシューティング課題

問題1: MediaConvertジョブがエラー終了

問題2: HLSマニフェストが正しく生成されない

問題3: CloudFrontでCORSエラー

設計の考察ポイント

1. MediaConvert vs 自前エンコード（FFmpeg）

2. 出力フォーマットの選定

3. 並列処理のアプローチ

4. CDN配信の最適化

5. DRMとセキュリティ

発展課題（オプション）

1. DRM対応（SPEKE）

2. ライブ配信対応

3. コンテンツモデレーション

4. 字幕・多言語対応

5. 視聴分析

想定コストと削減方法

月額概算コスト（月間500本 × 平均30分処理想定）

コスト削減のポイント

リソース削除手順

学習のポイント

1. MediaConvertの基本

2. イベント駆動アーキテクチャ

3. ABR（Adaptive Bitrate）の概念

4. CDN配信の基礎

5. ワークフローの可視化