仕組みを知る

ライブ配信が遅れるのはなぜ?遅延の仕組みと画面がずれる理由

生放送なのに手元の画面が数十秒遅れるのは、カメラから届くまでの各段で少しずつ時間が足されるためです。5つの中継地点それぞれの持ち時間と、低遅延モードで何を手放すことになるのかを見ていきます。

ライブ配信が遅れるのはなぜ?遅延の仕組みと画面がずれる理由

30秒でわかる答え

ライブ配信が遅れるのはなぜ?

遅延を払って、途切れにくさを買っている。 生放送なのに手元の画面が数十秒遅れるのは、カメラから届くまでの各段で少しずつ時間が足されるためです。 5つの中継地点それぞれの持ち時間と、低遅延モードで何を手放すことになるのかを見ていきます。

一文定義
遅延を払って、途切れにくさを買っている

TERM PRIMER

先に知っておく言葉

ストリーミング
動画や音楽を全部保存し終える前に、受け取りながら再生する方法です。
バッファリング
再生が止まらないよう、少し先のデータをためておくことです。
CDN
世界中の近い場所から画像や動画などを届けやすくする配信ネットワークです。
レイテンシ
データが届くまでなどにかかる遅延時間です。片道・往復など、測る区間を分けて考えます。
サーバー
データを保存したり、ほかの端末に届けたりする役割を持つコンピューターです。

ライブ配信が数十秒遅れて見えるのは、カメラから手元の画面までのあいだに、いくつもの受け渡しがあり、その一つひとつで少しずつ時間が足されるからです。通常は複数の段で使う時間の合計ですが、どこか1段の不調が遅れを大きくする場合もあります。

ラボの古いテレビでスポーツ中継を見ていたイトは、スマホの実況が先に「入った」と騒いでいるのに、画面ではまだ選手が走っている、という場面に出くわしました。この不思議を、配信が通る道を順にたどりながら整理していきます。

第78話「ライブ配信はどう届く?」では配信管制室の流れを物語で追えます。ここでは同じ道を、各段で足される時間に注目して測り直します。

ライブ配信の遅延を一言でいうと

一言でいえば、足し算の結果です。

生放送という言葉は、撮っている今と、見ている今が同じだと思わせます。けれど実際には、映像は電気の信号として撮られ、送れる形に変換され、いくつもの機械を通り、最後に手元で組み立て直されます。この各段が、それぞれ仕事をする時間を持っています。

遅延の大きさは、サービスや設定、端末、通信条件によって違います。「ライブなら何秒」と一律には決まりません。低遅延モードの対応条件も、利用するサービスの公式案内で確認します。

リレーでたとえる遅延の積み上がり

たとえでいうと、リレーです。

第一走者から第二走者へ、バトンが渡り、担当する走者が順に替わります。ライブ配信も、映像を一つの担当から次へ渡す点はリレーに似ています。ただし、実際のリレーでは受け渡し中もバトンは前へ進みます。配信で時間が足されるのは、各段で変換・配信・バッファなどの処理や待機が必要になるためです。

  • どの走者もサボっていない
  • どの受け渡しも失敗していない
  • それでもゴールは、第一走者が走り出した瞬間より、ずっとあと

ライブ配信の通常の遅延も、故障がなくても生じる各段の合計です。一方で、一つの段の不調や混雑が追加の遅れを生む場合はあります。

ただし実際には、リレーとの違いもあります。走者は前の走者が着くまで待ちますが、配信では、あとの段があえて少し待つことがあります。次の話がそれです。

ライブ配信の遅延が生まれる5つの工程

道を、5つの段に分けます。

段何をしているか時間の使われ方
1. カメラ映像と音を取り込むごく短い
2. 変換(エンコード)送れるサイズのデータに圧縮する短いが積み上がる
3. 配信サーバー受け取り、複数の画質へ整えるまとまった時間を使う
4. CDN視聴者の近くの拠点まで配る距離や経路で変わる
5. プレイヤーのバッファ少し先までためてから再生するいちばん大きいことがある

ライブ配信の仕組みで見た流れを、遅延という物差しで測り直すと、この表になります。

注目したいのは5段目です。手元のプレイヤーは、届いたデータをすぐ映すのではなく、少し先までためてから再生を始めます。この「ためる時間」が、全体の遅延のうち大きな割合を占めることがあります。つまり遅延の一部は、相手のせいでも、回線のせいでもなく、自分の手元で意図的に作られています。

バッファをためると遅延と途切れにくさはどう変わる?

なぜ、わざわざ待つのでしょうか。

バッファリングとはで見たとおり、バッファは少し先のデータをためる貯金です。通信は、いつも同じ速さでは届きません。少し遅れる瞬間、少しまとめて届く瞬間があります。ためた分がなければ、そのたびに画面が止まります。

つまりバッファは、遅延を払って、途切れにくさを買っているわけです。

  • バッファを厚くする → 遅延は大きくなる → 止まりにくくなる
  • バッファを薄くする → 遅延は小さくなる → 途切れやすくなる

どちらが正解かは、何を見ているかで変わります。映画のような配信なら、10秒遅れていても誰も困りません。けれど、視聴者のコメントに配信者が反応するような場面では、10秒の遅れは会話を壊します。

イト

待ってるのは、うちのスマホのほうだったってこと?

ピコ

半分正解。待つことで、止まらずに見られている。その代金が、その数十秒だよ

低遅延モードで変わることと注意点

サービスによっては、低遅延モードや超低遅延の設定が用意されています。

これらは、主にバッファを薄くしたり、データをより細かく区切って送ったりすることで、遅延を縮めます。数十秒だった差が、数秒程度になることもあります。

ただし、ここには引き換えがあります。

  • 通信が少し乱れただけで、止まりやすくなる場合があります
  • 画質が下がりやすくなることがあります
  • 通信が安定した環境でないと、かえって見づらくなることがあります
  • サービスや端末によって、選べる設定が違います

注意したいのは、低遅延にすれば良くなる、という単純な話ではないことです。同じ家でも、ルーターのそばと遠い部屋では結果が変わる場合があります。試して、自分の環境で成り立つほうを選ぶのが現実的です。

実況がずれて見えるのはどこの差か

イトが見た場面に戻ります。スマホの実況が先に進んでいたのは、なぜでしょうか。

文字のコメントは、映像に比べればごく小さなデータです。動画のエンコードや映像用バッファは通りませんが、コメント用のサーバーや配信経路を通って届きます。そのため、同じサービスでも映像より先に見える場合があります。

  • 映像: 5つの段を通り、バッファで待ってから映る
  • 文字の実況: 短い道を、ほぼ待たずに届く
  • テレビ放送: 配信とはまた別の道を通り、着く時刻が違うことがある
  • 会場で見ている人: 段をひとつも通っていない

同じ出来事なのに、着く時刻が人によって違います。ゲームの大会や試合の実況で、ネタバレのような形で結果を先に知ってしまうのは、この差のせいです。

遅延をゼロにできない理由も、ここにあります。信号が距離を進むには時間がかかり、変換や配布にも時間がいります。縮めることはできても、なくすことはできないと考えるほうが自然です。

ピコ

ライブ配信の遅延がどこで生まれるか、道を歩いて見に行こうか

イト

生放送なんでしょ。カメラから、そのまま来てるんじゃないの

二台の画面がずれている場合は、一方で一時停止したり、録画された部分へ戻ったりしていないかも確かめます。「現在のライブ位置へ戻る」操作があるサービスなら、公式の案内に沿って確認しましょう。再読み込みを繰り返せば必ず遅延がなくなる、というものではありません。

ズレを測るワークと確認クイズ

自分の画面が何秒遅れているか、測れます。

生放送を1つ選び、SNSでその実況を同時に開いてください。手順は次の通りです。

  1. わかりやすい瞬間を決める(得点が入る、曲が終わる、など)
  2. 実況にその瞬間の投稿が出た時刻を見る
  3. 自分の画面で、その瞬間が映った時刻を見る
  4. 差を数える

出た秒数が、あなたの手元までの遅延のおおよその大きさです。低遅延モードがあるサービスなら、切り替えてもう一度測ると、何秒ぶん縮んだかがわかります。そのとき、止まりやすさがどう変わるかも見てください。それが、払った代金と買ったものです。

Q1. ライブ配信の遅延はどこで生まれますか?

A. カメラ、変換、配信サーバー、CDN、プレイヤーのバッファという各段で少しずつ生まれ、積み上がります。

Q2. プレイヤーがすぐに再生を始めないのはなぜですか?

A. 少し先までためておくことで、通信が乱れても途切れずに再生できるようにするためです。

Q3. 低遅延モードにすれば、いつでも快適になりますか?

A. いいえ。遅延は縮みますが、通信が乱れると止まりやすくなる場合があります。環境しだいです。

遅延から進むライブ配信ルート

数十秒という数字は、道のりの長さそのものです。どの段が長いのかがわかれば、縮められる場所も見えてきます。

イトが騒いだ「まだ走ってる」は、勘違いではありませんでした。画面のむこう側では、その映像がちょうど5人目の走者に渡されたところだったのです。

遅延は、各工程の待ち時間の合計

撮影、圧縮、アップロード、配信サーバーやCDN、端末のバッファ、再生の各段で時間が加わります。バッファを短くすれば遅延は減りやすい一方、通信の揺れで止まりやすくなる。速さと安定の交換条件として設定を選びます。

LAB WHITEBOARD

自分の言葉で説明してみよう

「ライブ配信の遅延が、カメラからプレイヤーまでの各段で少しずつ積み上がることと、バッファが遅延と引き換えに安定を得ていることを説明できるようになる。」を、いまの自分の言葉で一文にしてみてください。途中の説明でも大丈夫です。