PubNub Developer RelationsHTTPストリーミングとは？
HTTPストリーミングは、HTTPベースのストリーミングまたはHTTPライブストリーミングとも呼ばれ、インターネット上でオーディオやビデオなどのリアルタイムマルチメディアコンテンツを配信するために使用される技術です。このプロトコルは、サーバーからクライアントデバイスへの継続的なデータ伝送を可能にし、ユーザーは完全なファイルのダウンロードを必要とせずにメディアコンテンツを利用することができます。
再生開始前にファイル全体をダウンロードする必要がある従来のファイルダウンロード方式とは異なり、HTTPストリーミングではメディアコンテンツを即座に再生することができます。HTTPストリーミングは、メディアファイルをより小さなセグメント（チャンク）に分割し、クライアントデバイスに継続的に配信することで機能します。
HTTPストリーミングは、通信プロトコルとしてハイパーテキスト転送プロトコル（HTTP）を利用する。既存のウェブインフラを活用し、HTTPサーバーのスケーラビリティ、キャッシング、 ロードバランシング機能を利用する。これにより、多くのユーザーにリアルタイムでコンテンツを配信するための効率的で柔軟なソリューションとなります。
HTTPストリーミングの仕組み
高レベルでは、HTTPストリーミングは、メディアファイルを小さなチャンクに分割し、HTTP接続を介してクライアントに送信することによって動作します。クライアント（通常はウェブブラウザやメディアプレーヤー）は、これらのチャンクを継続的に要求・受信し、メディアのシームレスな再生を可能にします。
HTTPストリーミングには、プログレッシブ・ダウンロードとアダプティブ・ストリーミングという2つの主なアプローチがある。
プログレッシブ・ダウンロードには、アダプティブ・ストリーミングが提供する適応性がない。クライアントが再生を開始する前に、メディアファイル全体がプログレッシブ・ダウンロードでダウンロードされる。つまり、ダウンロード中にWi-Fiネットワークの中断や帯域幅の変動があると、ユーザーはバッファリングや再生の遅れを経験する可能性がある。これはユーザーをイライラさせ、ユーザーエクスペリエンスを低下させる可能性があります。
アダプティブ・ストリーミングは、ビデオやオーディオなどのメディア・ファイルを配信するリアルタイム・チャットやメッセージング・アプリケーションを構築する開発者にとって重要な技術です。ユーザーのネットワーク状況に関係なく、メディアコンテンツをスムーズかつ効率的にストリーミングできるようにします。これは、ユーザーが高品質で中断のないメディア再生を期待しながらも、インターネットの速度が異なる場合がある今日のデジタル環境では特に重要です。
アダプティブ・ストリーミングには通常、以下のステップが含まれます：
コンテンツエンコーディング：Content-Encoding：メディアファイルは、異なるビットレートと品質レベルを持つ複数のバリエーションにエンコードされます。これらのバリエーションはサーバーに保存されます。
マニフェスト・ファイル：利用可能なバリエーションとそれに対応するURLに関する情報を含むマニフェスト・ファイルが作成されます。
最初のリクエスト：クライアントは、メディアファイルの利用可能なバリエーションに関する情報を提供するマニフェストファイルをサーバーに要求します。
バリエーションの選択：クライアントは、ネットワーク条件とデバイスの能力に基づいて、希望するバリエーションを選択します。その後、対応するメディアチャンクをサーバーに要求します。
チャンク配信：サーバーはチャンク化されたメディアをHTTP接続でクライアントに配信します。クライアントはこれらのチャンクを継続的に要求・受信し、必要に応じて再生品質を調整します。
ビットレートの適応：再生中、クライアントはネットワーク状況を監視し、利用可能な帯域幅に基づいて選択したバリアントを動的に調整します。ネットワークが混雑した場合は低いビットレートのバリアントに、ネットワーク状況が改善した場合は高いビットレートのバリアントに切り替えることができます。
シームレスな再生：メディアチャンクを継続的に受信して再生することで、アダプティブストリーミングはシームレスな再生体験を提供し、ユーザーは中断やバッファリングなしにコンテンツを楽しむことができます。
HTTPストリーミングにはどのような利点がありますか？
HTTPストリーミングは、リアルタイムのチャットやメッセージング・アプリケーションを構築する開発者にいくつかのメリットを提供します：
リアルタイムのデータ配信：HTTPストリーミングは、データのリアルタイム配信を可能にし、ユーザーが即座にメッセージを送受信できるようにします。これにより、ユーザーは目立った遅延なしにリアルタイムの会話を行うことができます。
スケーラビリティ：HTTPストリーミングは非常にスケーラブルで、多数の同時接続を処理し、複数のユーザーにリアルタイムでメッセージを配信できます。これは、ユーザー数の増加に対応し、大量のメッセージを扱うアプリケーションには不可欠です。
ネットワーク・オーバーヘッドの削減：HTTPストリーミングでは、新しい情報が利用可能になったときに必要なデータだけがネットワーク経由で送信されるため、ネットワーク・オーバーヘッドが削減されます。これは、ポーリングのような他のアプローチとは対照的で、新しいデータが存在しない場合でも常にリクエストが行われます。
効率的なリソース利用：HTTPストリーミングでは、頻繁なポーリング要求が不要になるため、サーバー・リソースを効率的に利用できます。これにより、特にアクティブユーザーが多いアプリケーションでは、サーバーの負荷が軽減され、パフォーマンスが向上します。
ユーザー体験の向上：HTTPストリーミングは、リアルタイムの更新やインスタントメッセージの配信を提供することで、チャットやメッセージングアプリケーションのユーザーエクスペリエンスを向上させます。ユーザーは、メッセージの遅延や見逃しによるフラストレーションを感じることなく、よりインタラクティブで魅力的な会話を楽しむことができます。
セキュリティ：HTTPストリーミングは、HTTPSのような既存のセキュリティ対策を活用することで、安全な通信チャネルを提供できます。これにより、機密性の高いユーザーデータや会話が不正アクセスや盗聴から確実に保護されます。
HTTPストリーミングの欠点は何ですか？
リアルタイムのチャットやメッセージング・アプリケーションにHTTPストリーミングを使用することには、いくつかの欠点があります：
遅延： HTTPストリーミングは、クライアントとサーバー間の継続的な接続に依存しています。サーバーはオープン接続を維持し、データをチャンク単位で送信する必要があるため、待ち時間が発生する可能性があります。その結果、ユーザーへのリアルタイム・メッセージ配信に遅延が生じ、ユーザー・エクスペリエンスに影響を与える可能性があります。
スケーラビリティ：HTTPストリーミングは、クライアントとサーバーにとってリソースを大量に消費します。多数のオープン接続を維持することは、サーバーに負担をかけ、そのスケーラビリティを制限する可能性があります。さらに、クライアントは受信データストリームを処理して処理する必要があり、これもリソースに負荷がかかります。
互換性： すべてのデバイスやネットワークがHTTPストリーミングをサポートしているとは限りません。ファイアウォールやプロキシによっては、ストリーミング接続がブロックされたり、妨害されたりして、通信の問題につながることがあります。これにより、一部のユーザーにチャットアプリケーションの可用性が制限される可能性があります。
信頼性：HTTPストリーミングは長時間の接続に依存するため、中断やネットワーク障害によりストリーミングプロセスが中断される可能性があります。接続が失われた場合、クライアントは接続を再確立する必要があり、メッセージの損失や重複が発生する可能性があります。
セキュリティ： HTTPストリーミングは、本質的にデータ伝送の暗号化やセキュリティ対策を提供しません。セキュリティのレイヤーを追加しなければ、チャット・アプリケーションを通じて交換される機密情報は、盗聴や不正アクセスに対して脆弱になる可能性があります。
バッテリー消費： 継続的な接続とデータ・ストリーミングは、モバイル・デバイスのバッテリーを急速に消耗させます。これは、リアルタイムチャットアプリケーションのユーザーにとって、特にこれらのアプリケーションを長時間使用する場合の懸念事項となります。
開発者は、リアルタイムチャットやメッセージングアプリケーション用の技術を選択する際に、これらの欠点を考慮する必要があります。HTTPストリーミングは、既存のセキュリティ対策を活用できるなどの利点がありますが、開発者はこれらの利点と潜在的な欠点を比較検討し、特定のユースケースや要件に合致するかどうかを評価する必要があります。
HTTPストリーミングの代替手段は？
HTTPストリーミングに代わるものとして、以下のようなものがあります：
ウェブソケット：WebSocketsは、単一のTCPコネクション上で全二重通信チャネルを提供する通信プロトコルです。クライアントとサーバー間でリアルタイムの双方向通信が可能で、常に低遅延のデータ更新を必要とするアプリケーションに適しています。
WebRTC：WebRTC（Web Real-Time Communication）は、ブラウザとモバイル・アプリケーション間のリアルタイム通信を可能にするオープンソース・プロジェクトである。音声やビデオ通話、ピアツーピアのデータ共有のためのAPIを提供し、ビデオ会議やライブストリーミングのアプリケーションによく使われています。
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）：MQTTは、モノのインターネット（IoT）向けに設計された軽量のメッセージング・プロトコルです。低帯域幅で信頼性の低いネットワークに最適化されているため、リソースが限られたIoTデバイスに適しています。MQTTは、IoTデバイスとバックエンドシステム間の効率的でリアルタイムな通信を可能にします。
RTMP（Real-TimeMessaging Protocol）：RTMPは、インターネット上でオーディオ、ビデオ、データを配信するためにアドビシステムズが開発したストリーミング・プロトコルである。ライブ・ストリーミングやビデオ・オン・デマンド・アプリケーションに広く使用されてきたが、近年はHTTPベースのストリーミング・プロトコルの台頭により、その使用量は減少している。
HLS （HTTPライブストリーミング）：HLSは、インターネット上でメディアコンテンツを配信するためにアップルが開発したアダプティブ・ストリーミング・プロトコルである。コンテンツを小さな分割ファイルに分割し、クライアントがリアルタイムでダウンロードして再生できる。HLSは、ライブ・イベントのオンデマンド・ビデオ・ストリーミングに広く使用されており、さまざまなデバイスやネットワーク条件で高品質のビデオ再生を提供する。
SPDY（「スピーディー」と発音）：SPDYは、ウェブブラウジングのスピードとセキュリティを向上させるためにGoogleが開発した非推奨のネットワークプロトコルです。多重化、ヘッダー圧縮、リクエストの優先順位付けなどの機能を導入することで、待ち時間の短縮とウェブコンテンツ配信の最適化を目指した。しかし、SPDYはその機能の多くを取り入れたHTTP/2に取って代わられた。
WebSocket++、 Boost.Asio、その他のライブラリ：これらのライブラリやフレームワークは、WebSocketのようなプロトコルを使用してリアルタイム通信アプリケーションを構築するための低レベルのAPIやツールを提供する。HTTPストリーミングのような高度なプロトコルに比べて、より柔軟でカスタマイズ性の高いオプションを提供しますが、より多くの開発労力と専門知識を必要とします。
HTTPストリーミングに代わるものを選択する際には、アプリケーション固有の要件や制約を考慮することが重要です。スケーラビリティ、セキュリティ、互換性、開発者の慣れなどを考慮し、ユースケースに最適なものを選ぶ必要があります。
TCPストリーミングとHTTPストリーミングの違いは何ですか？
TCP（Transmission Control Protocol）とHTTP（Hypertext Transfer Protocol）ストリーミングは、インターネット上でデータを送信するための一般的なプロトコルです。TCPが信頼性の高い接続指向のプロトコルであるのに対し、HTTPストリーミングはメディアコンテンツをストリーミングするための、より新しいアプローチです。それでは、この2つの違いを見ていきましょう：
コネクション指向とコネクションレス
TCPは コネクション指向のプロトコルであり、送信者と受信者の間に直接、信頼できる持続的なコネクションを確立する。これは、送信者と受信者の間に直接的で信頼できる持続的な接続を確立することを意味します。これにより、データパケットは送信された順序で、損失や重複なく確実に配信されます。HTTPストリーミングはコネクションレス・モデルに基づいており、クライアントは個々のHTTPリクエストをサーバーに送信し、サーバーはデータチャンクで応答します。
データ配信：
TCPは、エラー検出、失われたパケットの再送、フロー制御などのさまざまなメカニズムを使用して、データの確実な配信を保証します。TCPは、受信者が送信されたのと同じ順序ですべてのデータを取得することを保証します。 HTTPストリーミングは、オーディオやビデオのようなリアルタイムのマルチメディア・コンテンツ配信に重点を置いている。すべてのデータパケットの配信保証よりも、低遅延と応答性を優先します。
ポートとプロトコル：
TCPはポート番号を使用して、デバイス上で動作するアプリケーションやサービスを識別します。TCPのデフォルト・ポートはHTTP通信用の80である。一方、HTTPストリーミングでは通常、メディア・コンテンツの配信にHTTPライブ・ストリーミング（HLS）やDynamic Adaptive Streaming over HTTP（DASH ）などの上位プロトコルを使用します。これらのプロトコルは、標準的なHTTPポート（80または443）上で動作する。
スケーラビリティ：
TCPは2つのデバイス間のポイントツーポイント通信用に設計されています。多数の同時接続を処理しようとすると、スケーラビリティの問題に直面する可能性があります。HTTPストリーミングは、ロードバランシング技術やコンテンツ配信ネットワーク（CDN）を活用して、ストリーミングのワークロードを複数のサーバーに分散させることができるため、大量のトラフィックを処理するためのスケーラビリティが可能になります。
セキュリティ：
TCPは、暗号化や認証といった固有のセキュリティ機能を提供します。しかし、 SSL/TLSのような追加のセキュリティ対策をTCPの上に実装することで、安全な通信を確保することができます。HTTPストリーミングでも、SSL/TLSを使用して安全なデータ伝送が可能です。さらに、マルチメディア・コンテンツを保護するために、デジタル著作権管理（DRM）のようなコンテンツ保護技術を適用することもできる。
互換性：
主要なオペレーティングシステム、ネットワーク機器、プログラミング言語はすべて、TCPを広くサポートしています。インターネット通信の基礎となるプロトコルです。アプリケーションレイヤープロトコルとしてのHTTPも広くサポートされており、HTTPストリーミングは、既存のHTTPインフラストラクチャの上に実装することができます。
結論として、TCPが一般的なデータ伝送に適した信頼性の高いコネクション指向のプロトコルであるのに対し、HTTPストリーミングはリアルタイムのマルチメディア・コンテンツ配信に焦点を当てた最近のアプローチである。それぞれのプロトコルには長所と短所があり、異なるシナリオで使用されます。リアルタイムのチャットやメッセージング・アプリケーションを構築する開発者は、データ配信、スケーラビリティ、セキュリティ、互換性などの特定の要件に基づいて、TCPとHTTPストリーミングのどちらかを選択することができます。
HTTPストリーミングとRESTの比較
HTTPストリーミングとRESTは、ウェブ・アプリケーションのデータ配信に対する2つの異なるアプローチです。
HTTPストリーミングは、HTTP接続を介してサーバーからクライアントに継続的にデータを送信することを指します。これにより、オーディオストリームやビデオストリームなどのマルチメディアコンテンツのリアルタイム配信が可能になります。HTTPストリーミングでは通常、HTTP Live Streaming（HLS）やDynamic Adaptive Streaming over HTTP（DASH）のようなプロトコルを使用して、コンテンツを小さなチャンクで配信します。このアプローチにより、クライアントはファイル全体のダウンロードを待つことなく、受信したメディアを再生することができる。
一方、REST（Representational State Transfer）は、ネットワーク・アプリケーションを設計するためのアーキテクチャ・スタイルである。ウェブサービスをスケーラブル、ステートレス、相互運用可能にすることを目的とした原則と制約に基づいている。RESTful API（Application Programming Interface）は、基礎となる通信プロトコルとしてHTTPを使用するが、リアルタイムのデータストリーミングは行わない。その代わり、REST APIはリクエスト・レスポンス・モデルに従い、クライアントがサーバーにリクエストを送信し、サーバーがリクエストされたリソースの表現で応答する。
HTTPストリーミングとロング・ポーリングの比較
リアルタイム・チャットやメッセージング・アプリケーションでHTTPストリーミングとロング・ポーリングを比較する場合、考慮すべき要素がいくつかあります。どちらの方法にも利点と限界があるため、十分な情報を得た上で決定するためには、その違いを理解することが重要です。
HTTPストリーミングは、サーバーが単一の長時間の接続を介してクライアントにデータをプッシュする技術です。これにより、更新が利用可能になるとすぐにクライアントに送信できるため、リアルタイムのメッセージ配信が可能になります。HTTPストリーミングは、低レイテンシと高い同時実行性を必要とするアプリケーションに特に効果的です。
一方、ロング・ポーリングは、クライアントがサーバーにリクエストを送信し、サーバーが新しいデータが利用可能になるかタイムアウトが発生するまでリクエストをオープンにしておく手法です。この手法では、サーバーに継続的にリクエストして更新をチェックすることで、リアルタイム通信をシミュレートします。ロング・ポーリングは、即時の更新を必要とせず、多少遅延が大きくても許容できるアプリケーションに有用です。
ロング・ポーリングに対するHTTPストリーミングの利点の1つは、高い同時実行性を扱い、容易にスケールできることです。対照的に、ロング・ポーリングは大量の同時接続を効率的に処理するのに苦労するかもしれません。
パフォーマンスに関しては、HTTPストリーミングは、更新が利用可能になるとすぐにクライアントにプッシュされるため、待ち時間が少ないという利点があります。このリアルタイムのメッセージ配信により、ユーザーは遅延なく最新の情報を受け取ることができます。逆に、長いポーリングは、クライアントがサーバーに継続的に更新をチェックするよう要求する必要があるため、若干の遅延が生じます。
HTTPストリーミングと他のストリーミング・プロトコルの違いは何ですか？
HTTPベースのアダプティブ・ストリーミングとしても知られるHTTPストリーミングは、通常のHTTP（Hypertext Transfer Protocol）接続でマルチメディア・コンテンツを配信するストリーミング・プロトコルです。RTSP（Real-Time Streaming Protocol）やRTMP（Real-Time Messaging Protocol）などの他のストリーミング・プロトコルとは、いくつかの点で異なります：
トランスポート・プロトコル： トランスポート・プロトコル：HTTPストリーミングは、ウェブ・サーバー、プロキシ、ファイアウォールで広くサポートされているHTTPプロトコルを使用する。対照的に、RTSPとRTMPはトランスポート・プロトコルを使用するため、特別な設定や専用インフラが必要になる場合があります。
移植性：HTTPは標準プロトコルなので、特定のクライアント・ライブラリやプラグインを必要とせず、様々なデバイスやプラットフォームからHTTPストリーミングに簡単にアクセスできる。一方、RTSPとRTMPは、ストリーム・コンテンツにアクセスするために特別なクライアントやプラグインを必要とする場合があります。
スケーラビリティ： HTTPストリーミングは、標準的なウェブインフラストラクチャを活用するため、コンテンツ配信ネットワーク（CDN）がストリーミングコンテンツを複数のサーバーやロケーションに効率的に配信することができます。これにより、ストリーミング・アプリケーションのスケーラビリティが向上し、リーチが広がります。しかし、RTSPとRTMPは、同様のスケーラビリティを実現するために、より複雑なセットアップを必要とする場合がある。
アダプティブ・ビットレート・ストリーミング： HTTPストリーミングはアダプティブ・ビットレート・ストリーミングをサポートし、視聴者の利用可能な帯域幅とデバイスの能力に基づいてビデオ品質を動的に調整します。これにより、さまざまなネットワーク条件下でも、スムーズな視聴体験が保証されます。RTSPとRTMPは通常、ビルトインのアダプティブ・ビットレート・ストリーミングを提供しない。
ファイアウォールとプロキシ： HTTPによるストリーミングは、ほとんどのネットワーク構成で通常開かれている標準のHTTPポート（HTTPSの場合はポート80または443）を使用するため、ファイアウォールやプロキシを簡単に通過することができます。対照的に、RTSPとRTMPは、ファイアウォールやプロキシをバイパスするために、特定のポート設定や追加のネットワーク設定が必要になる場合があります。
全体として、HTTPストリーミングは、実装の容易さ、移植性、拡張性、アダプティブ・ビットレート・ストリーミング、ファイアウォールやプロキシとの互換性という点で優位性がある。これらの要因により、スケーラビリティとセキュリティを必要とするリアルタイム・チャットやメッセージング・アプリケーションを構築する開発者にとって、HTTPストリーミングは好ましい選択肢となっています。
HTTPストリーミング・サーバーの設定方法は？
HTTPストリーミング・サーバーをセットアップするには、シームレスで効率的なストリーミング体験を保証するためのいくつかのステップが必要です。以下は、ステップバイステップのガイドです：
ストリーミング・プロトコルを選択します：HTTPライブストリーミング（HLS）、Dynamic Adaptive Streaming over HTTP（DASH）、Smooth Streamingなど、いくつかのストリーミングプロトコルがあります。要件とターゲット・デバイスに最適なプロトコルを選択してください。
ウェブサーバーをインストールします：HTTPでコンテンツをストリーミングするには、ウェブサーバーが必要です。一般的な選択肢としては、Apache HTTP Server、Nginx、Microsoft IISなどがあります。お使いのオペレーティング・システムと互換性のあるものを選び、サーバーにインストールしてください。
ウェブサーバーの設定インストールが完了したら、ストリーミングリクエストを処理できるようにウェブサーバーを設定する必要があります。これには通常、サーバーの設定ファイルを変更する必要があります。ストリーミングの設定方法の詳細については、選択したウェブサーバー固有のドキュメントを参照してください。
コンテンツの準備ストリーミングを行う前に、配信するコンテンツを準備する必要があります。これには、動画ファイルを適切な形式にエンコードし、プレイリストを作成し、コンテンツを小さな塊に分割することが含まれます。FFmpegや Adobe Media Encoderなど、さまざまなエンコーディングツールやソフトウェアがこのプロセスをサポートします。
コンテンツ配信のセットアップ：ストリーミング・コンテンツを効率的にユーザーに配信するために、コンテンツ・デリバリー・ネットワーク（CDN）の利用を検討しましょう。CDNは、視聴者に近いサーバーにコンテンツをキャッシュし、遅延を減らしてストリーミング・パフォーマンスを向上させます。
テストとモニター：ストリーミング・サーバーを設置した後は、そのパフォーマンスをテストし、監視することが不可欠です。ストリーミング・コンテンツが不具合なくスムーズに配信されるよう、徹底的なテストを実施しましょう。バッファリング時間、ビデオ品質、ネットワーク遅延などの主要指標を監視して、潜在的な問題を特定し、必要な調整を行います。
必要に応じて拡張：ユーザー数が増加し、ストリーミングサービスの需要が高まるにつれて、負荷に対応するためにサーバーインフラの拡張が必要になる場合があります。スケーラビリティと高可用性を確保するために、ロードバランサー、クラスタリング、クラウドベースのソリューションの利用を検討してください。
ストリーミング・サーバーの保護ストリーミング・コンテンツを保護し、サーバーのセキュリティを確保するために、適切なセキュリティ対策を実施しましょう。これには、HTTPSなどの暗号化プロトコルの使用、アクセス制御の実施、サーバー・ソフトウェアを定期的に更新して脆弱性にパッチを当てることなどが含まれます。
HTTPストリーミングにはどのようなソフトウェアが必要ですか？
HTTPストリーミングを有効にするには、いくつかのソフトウェア・コンポーネントが必要です。必要なソフトウェアは、使用するストリーミング・プロトコルによって異なります。以下は、最も一般的な2つのHTTPストリーミング・プロトコルの主要コンポーネントです：
HTTPライブ・ストリーミング（HLS）：
メディア・エンコーダ：アップルのmacOSベースのメディアエンコードツール"Compressor"やFFmpegのようなソフトウェアは、ビデオファイルやオーディオファイルをHLSと互換性のある必要なフォーマットにエンコードすることができます。
メディアセグメンター：このソフトウェアは、エンコードされたメディアをセグメントと呼ばれる管理しやすい小さな塊に分割します。Appleの"mediafilesegmenter"や、"Bento4 "のようなオープンソースのツールがこのタスクを実行できます。
ウェブサーバー：メディアファイルをHTTPでクライアントに提供するには、ApacheやNginxなどのウェブサーバーが必要です。
CDN（コンテンツ・デリバリー・ネットワーク）：CDNは、メディアファイルを地理的に複数のサーバーに分散し、待ち時間を短縮し、スケーラビリティを向上させます。
DASH（Dynamic Adaptive Streaming over HTTP）：ダイナミック・アダプティブ・ストリーミング・オーバーHTTP：
メディア・エンコーダ：HLSと同様に、メディアエンコーダは、ビデオファイルとオーディオファイルをDASH互換フォーマットにエンコードする必要があります。ここでもFFmpegがよく使われる。
DASH パッケージャー：このソフトウェアは、エンコードされたメディアを必要なDASHフォーマット（MPD - Media Presentation Description）にパッケージします。MP4Boxのようなオープンソースツールや Bitmovinの ような商用ソリューションがこのタスクを実行できます。
ウェブサーバー：HLS と同様に、メディアファイルを HTTP 経由でクライアントに提供するウェブサーバーが必要です。
CDN (Content Delivery Network) CDN は、メディアファイルを複数のサーバーに分散し、スケーラビリティの向上とレイテンシの低減を実現します。
これらのコンポーネントに加えて、特定の要件に応じて、他のソフトウェアやツールが必要になる場合があります。クライアントがストリーミング・コンテンツを再生するためのメディア・プレーヤー、コンテンツ保護のためのDRM（デジタル著作権管理）システム、ストリーミング・パフォーマンスを監視・分析するための分析ツールなどです。
HTTPストリーミング用のソフトウェアを検討する際には、ストリーミング・インフラと互換性があり、機能、拡張性、セキュリティに関する特定のニーズを満たす、信頼性が高く、サポートが充実したオプションを選択することが重要です。
HTTPストリーミングに使用できるAPIには何がありますか？
開発者がアプリケーションにビデオコンテンツ配信を実装するために使用できるHTTPストリーミング用のAPIがいくつかあります。ここでは、HTTPストリーミングでよく使用されるAPIをいくつか紹介します：
Media Source Extensions (MSE)： MSE（Media Source Extensions）：JavaScriptで再生メディアストリームを生成できるWeb APIです。MSE（Media Source Extensions）：JavaScriptで再生メディアストリームを生成できるWeb APIです。異なるメディアソースを動的に切り替え、ネットワーク状況に適応する方法を提供します。MSE は最近のブラウザで広くサポートされており、HTTP ストリーミングの一般的な選択肢となっている。
Video.js： Video.js は、HTTP ストリーミングをサポートする HTML5 ビデオプレーヤーを提供するオープンソースの JavaScript ライブラリです。基盤となる動画再生技術を抽象化し、開発者に一貫した API を提供する。Video.js は HLS のほか、MPEG-DASH や Smooth Streaming などのストリーミング形式をサポートしている。
Dash.js Dash.jsは、HTTPストリーミングのMPEG-DASH標準を実装したリファレンスクライアントです。オープンソースのJavaScriptライブラリで、アダプティブ・ビットレート・ストリーミング、DRM、キャプションなどをサポートする機能豊富なビデオプレーヤーを提供する。Dash.jsはMPEG-DASHストリーミングに広く使用されており、豊富なカスタマイズオプションを提供しています。
ExoPlayer： ExoPlayerは、HTTPストリーミングをサポートするAndroid用のオープンソースメディアプレーヤーライブラリです。開発者に柔軟で拡張可能なAPIを提供し、カスタムのメディア再生体験を構築できる。ExoPlayerはHLS、MPEG-DASH、Smooth Streamingなどのフォーマットをサポートしている。
AVPlayer： AVPlayerはアップルがiPhoneのiOSとmacOSプラットフォーム向けに提供しているフレームワークだ。HLSを含むHTTPストリーミングをサポートし、アダプティブ・ビットレート・ストリーミング、字幕、オフライン再生などの高度な機能を提供する。AVPlayerは、開発者がHTTPストリーミングをアプリケーションに簡単に統合するためのハイレベルAPIを提供します。
これらはHTTPストリーミングで利用可能なAPIのほんの一例です。特定の要件やターゲットとするプラットフォームによっては、他のAPIの方がニーズに合うかもしれません。プロジェクトの目標に合致し、必要な機能とパフォーマンスを提供するものを選ぶには、さまざまな選択肢を調査・評価することが重要だ。
HTTPストリーミングに使用できるプログラミング言語は？
HTTPストリーミングに使用できるプログラミング言語は、特定のニーズや好みに応じていくつかあります。一般的な選択肢をいくつか紹介しよう：
JavaScript： JavaScriptはウェブ開発に広く使われており、ウェブブラウザのクライアントサイドスクリプティングの主要言語です。MSE（メディア・ソース・エクステンション）などのAPIや、Video.jsやDash.jsなどのライブラリを利用し、フロントエンドでHTTPストリーミングを実装する際によく使われます。
Java： Javaは、エンタープライズレベルのアプリケーションを構築するのに人気のある汎用プログラミング言語です。ExoPlayerのようなフレームワークや、HLS、MPEG-DASH、Smooth Streamingのようなストリーミング・プロトコルをサポートするライブラリを使用することで、サーバーサイドでのHTTPストリーミングに使用できる。
Swift： SwiftはAppleがiOS、macOS、watchOS、tvOSアプリ開発用に開発したプログラミング言語です。HLSのようなストリーミング・プロトコルをサポートし、高度な機能を提供するAVPlayerのようなフレームワークを活用し、AppleプラットフォームでのHTTPストリーミングに使用できます。
C#: C#は Microsoftによって開発されたプログラミング言語で、主にWindowsアプリケーションの構築に使用されます。HLS、MPEG-DASH、Smooth Streamingなどのストリーミング・プロトコルをサポートするフレームワークやライブラリを利用して、サーバーサイドでのHTTPストリーミングに使用できます。
Python： Pythonは、そのシンプルさと読みやすさで知られる汎用性の高いプログラミング言語です。HTTPストリーミングのための最も一般的な選択肢ではないかもしれませんが、FlaskやDjangoなどのライブラリやフレームワークは、ストリーミングの実装を容易にします。
Ruby： Rubyは、そのシンプルさと生産性で知られる動的なオブジェクト指向プログラミング言語です。HTTPストリーミングにはあまり使われないかもしれないが、EventMachineやCelluloidのようなライブラリを使えば、Rubyでストリーミング・アプリケーションを構築できる。
Go： Goは静的型付けされたコンパイル済みのプログラミング言語で、シンプルさとスケーラビリティを重視して設計されている。Goは並行処理に重点を置いており、高性能なストリーミング・アプリケーションを構築するのに適している。GinやRevelのようなライブラリは、GoでのHTTPストリーミングに使用できます。
PHP： PHPは、ウェブ開発に広く使われているサーバーサイドスクリプト言語です。HTTPストリーミングのための最も一般的な選択肢ではないかもしれませんが、LaravelのようなフレームワークやReactPHPのようなライブラリを使用して、PHPでストリーミング機能を実装することができます。
Rust： Rustは、パフォーマンス、信頼性、メモリ安全性の保証で知られるシステム・プログラミング言語だ。HTTPストリーミングに最もよく使われる言語ではないかもしれないが、TokioやActixのようなライブラリがあり、Rustでストリーミング・アプリケーションを構築するのに活用できる。
Kotlin： Kotlinは、JetBrains社によって開発された静的型付けプログラミング言語であり、Android開発用に公式にサポートされている。HLSやMPEG-DASHなどのストリーミング・プロトコルをサポートするExoPlayerのようなライブラリを使用することで、AndroidプラットフォームでのHTTPストリーミングに使用できる。
より柔軟で相互運用性のあるHTTPストリーミング・プロトコルは？
Dynamic Adaptive Streaming over HTTP（DASH）は、他のプロトコルよりも柔軟性と相互運用性が高いHTTPストリーミング・プロトコルです。DASHは特定のプラットフォームやデバイスに縛られないため、さまざまなアプリケーションやデバイスに適しています。効率的なエンコーディングと適応ビットレート・ストリーミングを可能にし、異なるネットワーク条件下でもスムーズな再生体験を保証します。
DASHの主な利点の一つは、その相互運用性です。DASHは、マイクロソフト、ネットフリックス、グーグルなど業界の主要企業で構成されるMPEG産業コンソーシアムによってサポートされている。この広範なサポートにより、DASHは様々なデバイス、プラットフォーム、ブラウザとの互換性が保証されている。DASHは、ビデオコンテンツのストリーミングに標準化されたアプローチを提供し、開発者にとって実装と保守が容易になります。
対照的に、HTTPライブストリーミング（HLS）のような他のストリーミングプロトコルは、アップルのデバイスやブラウザのような特定のプラットフォームに縛られています。HLSはアップルのデバイスやブラウザでは広くサポートされていますが、他のプラットフォームでは使用が制限される場合があります。このことは、動画コンテンツをより多くの視聴者に確実に届けたい開発者に課題をもたらす可能性があります。
DASHはまた、エンコーディングのオプションに関してより柔軟性を提供する。様々なビデオコーデックとフォーマットをサポートしており、開発者は特定のユースケースに最も効率的で適切なオプションを選択することができます。この柔軟性により、開発者はビデオの品質とファイルサイズを最適化し、エンドユーザーのストリーミング体験を向上させることができる。
さらに、DASHのアダプティブ・ビットレート・ストリーミング機能は、異なるネットワーク条件下でもシームレスな再生を可能にします。視聴者のインターネット接続状況に応じてリアルタイムでビデオの品質を調整し、ネットワーク速度が変化してもスムーズなストリーミング体験を保証します。このアダプティブ・ビットレート・ストリーミング機能は、リアルタイムのチャットやメッセージング・アプリケーションにとって非常に重要であり、中断のないユーザー・コミュニケーションを可能にします。
DASHのもう一つの利点は、DRMとコンテンツ保護に対応できることです。DASHは、Microsoft PlayReadyや Google Widevineなどの様々なDRMシステムをサポートしており、著作権保護されたコンテンツを不正アクセスから保護するために不可欠です。これにより、開発者はセキュリティを損なうことなく、ビデオコンテンツを安全に配信することができます。
DASHは、リアルタイムのチャットやメッセージング・アプリケーションを開発する開発者にとって、より柔軟で相互運用性の高いHTTPストリーミング・プロトコルです。さまざまなデバイス、プラットフォーム、ブラウザとの互換性があり、業界の大手企業がサポートしているため、信頼性の高い選択肢となっています。さらに、エンコーディングオプションの柔軟性とアダプティブ・ビットレート・ストリーミング機能により、エンドユーザーのストリーミング体験をさらに向上させます。
HTTPストリーミングとHTTPライブストリーミングの比較
HTTPストリーミングとHTTPライブストリーミング（HLS）を比較する場合、開発者はリアルタイムのチャットやメッセージングアプリケーションを構築するために、いくつかの重要な要素を必要とします。
まず、HTTP ストリーミングは、HLS よりも柔軟でスケーラブルなプロトコルです。HLSはアップルのデバイスやブラウザでは広くサポートされていますが、他のプラットフォームでは使用が制限される場合があります。このことは、動画コンテンツをより多くの視聴者に確実に届けたいと考える開発者に課題をもたらす可能性があります。対照的に、HTTP Streamingは多くのデバイス、プラットフォーム、ブラウザと互換性があり、開発者にとってより信頼性の高い選択肢となります。
第二に、HTTPストリーミングはエンコーディングオプションの点でより柔軟性があります。様々なビデオコーデックとフォーマットをサポートしており、開発者は特定のユースケースに最も効率的で適切なオプションを選択することができます。この柔軟性により、開発者はビデオの品質とファイルサイズを最適化し、エンドユーザーのストリーミング体験を向上させることができます。
さらに、HTTP Streamingのアダプティブ・ビットレート・ストリーミング機能は、リアルタイムのチャットやメッセージング・アプリケーションに不可欠です。視聴者のインターネット接続状況に応じてリアルタイムでビデオの品質を調整し、ネットワーク速度が変化してもスムーズなストリーミング体験を保証します。この機能は、ユーザー間の途切れのないコミュニケーションに不可欠です。
HTTPストリーミング、特にDASHのもう一つの利点は、デジタル著作権管理（DRM）とコンテンツ保護の処理です。DASHは、Microsoft PlayReadyやGoogle Widevineなど、さまざまなDRMシステムをサポートしており、著作権保護されたコンテンツを不正アクセスから守るために不可欠です。これにより、開発者は著作権保護を損なうことなく、ビデオコンテンツを安全に配信することができます。
それに比べ、HLS は DRM とコンテンツ保護のサポートが限られている。基本的な暗号化オプションは提供されていますが、強力なコンテンツ保護手段を必要とするアプリケーションには不十分かもしれません。これは、ビデオ・コンテンツのセキュリティと完全性を保証する必要がある開発者にとっては、大きな欠点となります。
さらに、HTTPストリーミングは、リアルタイム・ストリーミングと低遅延アプリケーションをよりよくサポートする。これにより、動画コンテンツをより高速に配信し、バッファリングや遅延の問題を軽減することができます。これは、動画配信の遅延がユーザーエクスペリエンスやコミュニケーション効果に影響を与えるリアルタイムチャットやメッセージングアプリケーションにとって特に重要です。
いくつかの理由から、開発者はリアルタイムチャットやメッセージングアプリケーションを構築する際に、HLSを超えるHTTP Streamingの使用を検討する必要があります。HTTP Streaming は、より高い柔軟性とスケーラビリティ、様々なデバイスやプラットフォームとの互換性、様々なエンコーディングオプションのサポートを提供します。そのアダプティブ・ビットレート・ストリーミング機能は、ネットワーク接続に関係なく、ユーザーにシームレスなストリーミング体験を保証します。さらに、HTTP Streamingの堅牢なDRMとコンテンツ保護機能は、著作権保護されたコンテンツを保護するために必要なセキュリティ対策を提供します。
開発者は、リアルタイムのチャットやメッセージング・アプリケーションのストリーミング・プロトコルとしてHTTP Streamingを選択することで、高品質なビデオコンテンツのための信頼性が高く、スケーラブルで安全なプラットフォームを確保することができます。
HTTPストリーミングのユースケースは？
HTTPストリーミングは、特にリアルタイムチャットやメッセージングアプリケーションにおいて、多くのユースケースを持っています。ここでは、HTTPストリーミングの具体的な使用例をいくつか紹介します：
ビデオストリーミングサービス：HTTPストリーミングは、Netflix、YouTube、Amazon Prime Videoのようなサブスクリプション・ストリーミング・プラットフォームで一般的に使用されています。さまざまなデバイスやプラットフォームのユーザーに、高品質の動画コンテンツをシームレスに配信することができます。
ライブストリーミング：HTTPストリーミングは、スポーツ大会、コンサート、カンファレンスなどのライブストリーミングイベントに広く利用されています。スムーズな再生と最小限のバッファリングで、多くの視聴者にリアルタイムのビデオコンテンツ放送を可能にします。
ビデオ会議：HTTPストリーミングは、リアルタイムのコミュニケーションとコラボレーションが重要なビデオ会議アプリケーションに不可欠です。スムーズなビデオ再生と低遅延ストリーミングを実現し、参加者はクリアで中断のないビデオ通話が可能になります。
ゲーム：HTTPストリーミングは、インターネット経由でユーザーのデバイスに直接ゲームをストリーミングするクラウドゲームプラットフォームでますます使用されるようになっています。処理はリモートサーバーで行われるため、ゲーマーは強力なハードウェアを必要とせず、高品質のゲームをプレイすることができます。
eラーニング：HTTPストリーミングは、オンラインコースや教育ビデオを提供するeラーニングプラットフォームで利用されている。場所やデバイスに関係なく、教育コンテンツをシームレスにストリーミングできる。
ソーシャルメディア：HTTPストリーミングは、Twitch、LinkedIn、Facebook、Instagram、Snapchatなどのソーシャルメディア・プラットフォームで、ライブ動画のストリーミングや共有に採用されている。これにより、ユーザーは自分のフォロワーにライブビデオをブロードキャストすることができ、ユーザー間のリアルタイムのインタラクションやエンゲージメントが容易になります。
HTTPストリーミングの安全性は？
HLS（HTTP Live Streaming）やDASH（Dynamic Adaptive Streaming over HTTP）などのHTTPストリーミング・プロトコルは、オンライン・ストリーミング・コンテンツにセキュリティを提供する。しかし、HTTP ストリーミング・プロトコルは HTTPS のようなセキュアなトランスポート・メカニズムをサポートしているものの、全体的なセキュリティはさまざまな要因や考慮事項に左右されることを理解しておく必要があります。
コンテンツ保護：HTTPストリーミング・プロトコルは、本質的にコンテンツ保護メカニズムを提供しない。開発者は、DRM（デジタル著作権管理）システムや暗号化技術など、ストリーミング・コンテンツを保護するための追加手段を実装する必要があります。これらの対策により、権限のないユーザーがストリーム・コンテンツにアクセスしたり、複製したりできないようにします。
トランスポート・セキュリティ：HTTP ストリーミング・プロトコルは、HTTPS のようなセキュアなトランスポート・メカニズムを活用して、サーバーとクライアントの通信を暗号化することができます。この暗号化により、ストリーミング・コンテンツの完全性と機密性が保護され、不正な傍受や改ざんが防止されます。
認証と認可：HTTPストリーミング・プロトコルは、認証および認可システムと統合して、認可されたユーザーだけがストリーミング・コンテンツにアクセスできるようにすることができます。これには、ユーザー認証、アクセス制御ポリシー、およびアクセス権を管理するユーザー管理システムが含まれます。
サーバーサイドのセキュリティ：ストリーミング・コンテンツをホストするサーバー・インフラのセキュリティは極めて重要です。開発者は、定期的な更新とパッチ適用、安全な設定、潜在的な脆弱性の監視など、サーバー・セキュリティのベスト・プラクティスを実施する必要がある。
ネットワーク・セキュリティ：HTTPストリーミング・プロトコルは安全なトランスポート・メカニズムを提供しますが、ストリーミング・システムの全体的なセキュリティは、潜在的なネットワークの脆弱性によって影響を受ける可能性があります。開発者は、不正アクセスや攻撃から保護するために、ファイアウォール、侵入検知システム、ネットワーク・セグメンテーションなどの追加のセキュリティ対策の実装を検討する必要があります。
データのプライバシーHTTPストリーミング・プロトコルは、本質的にデータ・プライバシー機能を提供しません。開発者は、ストリーミングプロセス中に送信される個人情報や機密情報を保護するために、暗号化などの適切なデータプライバシー対策を実装する必要があります。
コンプライアンス：ストリーミングされるコンテンツによっては、開発者はGDPR（一般データ保護規則）や HIPAA（医療保険の相互運用性と説明責任に関する法律）など、業界特有の規制や標準に準拠する必要があります。これらの規制を遵守するには、ユーザーデータを保護するための追加のセキュリティ対策と保護措置が必要です。
HTTPストリーミングを使用できる業界は？
HTTPストリーミングは、リアルタイムの通信やコンテンツ配信に依存するさまざまな業界で使用できます。HTTPストリーミングのメリットを享受できる業界には、以下のようなものがあります：
メディアとエンターテインメント：メディアとエンターテインメント：HTTPストリーミングは、一般的にライブストリーミングプラットフォームやオンラインオーディオコンテンツに使用されます。これには、ストリーミング・サービス、オンライン・ゲーム・プラットフォーム、ライブ・スポーツ・イベントなどが含まれます。
電子商取引：オンライン小売業者は、HTTPストリーミングを使用して製品ビデオを紹介し、インタラクティブなショッピング体験を提供できます。これにより、顧客は商品のデモンストレーションを視聴し、十分な情報を得た上で購入を決定することができます。
教育およびeラーニング：教育機関やeラーニングプラットフォームは、HTTPストリーミングを活用して、ライブ講義、ウェビナー、オンデマンド教育コンテンツを配信できます。これにより、学生や学習者はリアルタイムで、あるいは都合のよいときに教材にアクセスすることができます。
ヘルスケア：HTTPストリーミングは遠隔医療アプリケーションに活用でき、プロバイダーは遠隔診察、ビデオ会議、医療トレーニングセッションを配信できます。また、患者教育ビデオや医療コンテンツのストリーミングにも利用できます。
銀行と金融：金融機関は、リアルタイムの金融データフィード、株式市場の最新情報、オンライン取引プラットフォーム向けにHTTPをストリーミング配信できます。これにより、顧客は最新の情報にアクセスできるようになり、全体的なユーザー・エクスペリエンスが向上します。
ゲーム：ゲーム業界は、オンラインマルチプレーヤーゲーム、ゲームのアップデート、ゲームストリーミングサービスのストリーミングプラットフォームにHTTPストリーミングを多用しています。これにより、ゲーマーは大がかりなダウンロードをすることなく、リアルタイムでゲームコンテンツをプレイしたり、アクセスしたりすることができます。
ソーシャルメディア：ソーシャルメディアプラットフォームでは、コンテンツ制作者がライブビデオ放送、ライブイベント、リアルタイム通知をユーザーに配信するためにHTTPストリーミングを使用することがよくあります。これにより、ユーザー体験が向上し、即時のインタラクションやエンゲージメントが可能になります。Facebookライブはその一例です。
コミュニケーションとコラボレーション：HTTPストリーミングは、メッセージングアプリ、ビデオ会議ツール、ファイル共有サービスなどのコミュニケーションおよびコラボレーションプラットフォームで使用できます。これにより、リアルタイムのコミュニケーション、ファイルストリーミング、共同作業スペースが可能になります。
輸送と物流：HTTPストリーミングは、運輸・物流業界における車両、出荷、在庫の追跡・監視に応用できる。これにより、物流プロセスの効率的な管理と最適化が可能になります。
IoT（モノのインターネット）：HTTPストリーミングは、IoTアプリケーションで、リアルタイムのセンサーデータ、モニター、制御信号、デバイスの更新を送信するために利用できます。これにより、スマートホームオートメーション、産業オートメーション、環境モニタリングなど、さまざまな業界のIoTデバイスやシステムの統合が可能になります。
全体として、HTTPストリーミングは、リアルタイムの通信、コンテンツ配信、データ伝送を必要とするあらゆる業界にメリットをもたらします。HTTPストリーミングを活用することで、企業はサービスを強化し、ユーザー体験を向上させ、今日のデジタル環境で競争力を維持することができます。
PubNubとHTTPストリーミング
PubNubは、信頼性が高くスケーラブルなリアルタイムメッセージングとストリーミングサービスを提供する主要なプラットフォームです。HTTPストリーミングをコア技術の1つとして利用し、リアルタイムチャットやメッセージングアプリケーションを構築する開発者にシームレスで効率的な通信を提供します。
開発者は、世界中に15カ所あるPoP（Points-of-Presence）のおかげで、何百万もの同時接続を処理し、ユーザーの地理的な場所に関係なくリアルタイムでメッセージを配信することができます。
セキュリティも最優先事項であり、このプラットフォームはエンドツーエンドの暗号化と認証メカニズムを提供し、HTTPストリーミングで送信されるメッセージとデータが不正アクセスから安全に保護されることを保証します。
PubNubは、リアルタイムチャットおよびメッセージングアプリケーションを構築するためのスケーラブルでセキュア、かつ機能豊富なプラットフォームを開発者に提供します。PubNubのインフラストラクチャ、SDK、豊富な チュートリアルライブラリを活用することで、開発者は革新的で魅力的なユーザーエクスペリエンスの作成に集中することができ、PubNubはリアルタイム通信の根本的な複雑さを引き受けます。
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この記事はPubNub.comに掲載されたものです。
PubNubのプラットフォームは、開発者がWebアプリ、モバイルアプリ、IoTデバイス向けにリアルタイムのインタラクティブ機能を構築、提供、管理できるよう支援します。
私たちのプラットフォームの基盤は、業界最大かつ最もスケーラブルなリアルタイムエッジメッセージングネットワークです。世界15か所以上で8億人の月間アクティブユーザーをサポートし、99.999%の信頼性を誇るため、停電や同時実行数の制限、トラフィックの急増による遅延の問題を心配する必要はありません。
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