CMCD (Common Media Client Data) CTA-5004

概要

• 概要
  • メディア再生時のQoS関連情報をサーバに送信するための規格
• 規格
  • 団体
    • https://www.cta.tech/Resources/Standards/WAVE-Project
  • ドキュメント
    • https://cdn.cta.tech/cta/media/media/resources/standards/pdfs/cta-5004-final.pdf
• 特徴
  • 非リアルタイムなQoSレポートであれば、以下の手順で作成可能
    • メディアプレイヤー
      • URLパラメータによるCMCD送信をオンにする
        • プレイヤーはQoS情報をURLパラメータとしてメディアサーバに送信するようになる
    • 解析側
      • メディアサーバの生ログを取得
      • URLパラメータの集計によりQoSレポートを生成
  • リアルタイムなQoS状況の表示には、メディアサーバ(CDN)側の対応が必要
    • メディアプレイヤー
      • CMCD送信をオンにする
    • CDN
      • メディアサーバが受信したQoS情報をリアルタイムに処理および表示する
  • 配信サーバではなくQoS収集サーバにQoS情報をJSONとして送信することも、仕様では想定されているが、現状、実装されていない。
  • DVB-Iでも採用される予定
    • https://dvb.org/news/common-media-client-data-does-it-matter-for-dvb/
• 送信方法
  • メディア配信サーバへの送信：メディアチャンクの受信時にQoS情報を伝達する
    • URLパラメータ
      • 例：https://cdn.example.net/video/hls/ocean/hoge.ts?CMCD=br%3D3200%2Cbs%2Cd%3D4004%2Cmtp%3D25400%2Cot%3Dv%2Crtp%3D15000%2Csid%3D%226e2fb550-c457-11e9-bb97-0800200c9a66%22%2Ctb%3D6000
        • 補足：HTTPエンコーディングの解凍後CMCD=br=3200,bs,d=4004,mtp=25400,ot=v,rtp=15000,sid=”6e2fb550-c457-11e9-bb97-0800200c9a66″,tb=6000
    • HTTPリクエストヘッダ
      • 例：get https://cdn.example.net/video/hls/ocean/hoge.ts
        • CMCD-Request:mtp=25400
        • CMCD-Object:br=3200,d=4004,ot=v,tb=6000
        • CMCD-Status:bs,rtp=15000
        • CMCD-Session:sid=”6e2fb550-c457-11e9-bb97-0800200c9a66″
  • 一般サーバ：メディアチャンクの受信とは別にQoS情報を一般サーバに送信する
    • JSONオブジェクト
      • 例：
        • . {“br”: 3200,”bs”:true,”d”: 4004,”mtp”: 25400, “ot”: “v”, “rtp”:15000,”sid”:”6e2fb550-c457-11e9-bb97-0800200c9a66″,”tb”:6000}
      • 補足
        • 筆者の調査した範囲では実装されていない

キー(パラメータ)

• CMCD-Object
  • br (encoded BitRate)：処理中コンテンツのビットレート(kbps)
  • d (object Duration)：再生中コンテンツの長さ(ミリ秒)
  • ot (Object Type)：オブジェクトタイプ(文字列：m(text), a(audio only), v(video only), av(audio and video), i(init segment), c(caption), tt(timed text), k(key), o(other))
  • tb (Top Bitrate)：マルチビットレートにおける最も高いビットレート
• CMCD-Request
  • bl (Buffer Length)：再生位置(ミリ秒)
  • dl (Dead Line)：リバッファリング等を起こさずにすむチャンク取得時間(ミリ秒)
  • mtp (Measured ThroughPut)：プレイヤーで計測したダウンロード速度(kbps)
  • nor (Next Object Request)：次に取得するチャンク
  • nrr (Netxt Range Rquest)：次にレンジリクエストを発行する場合のレンジ(文字列)
  • su (Start Up)：バッファが空等の理由で次のチャンクが即座に必要(Boolean)
• CMCD-Status
  • bs (Buffer Starvation)：バッファリング中(boolean)
  • rtp (Requested maximum ThroughPut)：クライアントが必要だと思うスループット(kbps)
• CMCD-Session
  • cid (Content ID)：コンテンツID(String）
  • pr (Playback Rate)：再生レート(数字:1(リアルタイム)、2(倍速)、0(再生停止))
  • sf (Streaming Format)：ストリーミングフォーマット(文字：d(dash)、h(hls)、s(smooth)、o(Other))
  • sid (Session ID)：セッションID(String)
  • st (Segment Type)：セグメントのタイプ(トークン：v(VoD)、l(Live))
  • v (Version)：CMCDバージョン(数字：1(version 1))

実行例

1. {“sid”: “6e2fb550-c457-11e9-bb97-0800200c9a66”}
   • sid(セッションID)：”6e2fb550-c457-11e9-bb97-0800200c9a66″
2. {“br”: 3200,”bs”:true,”d”: 4004,”mtp”: 25400, “ot”: “v”, “rtp”:15000,”sid”:”6e2fb550-c457-11e9-bb97-0800200c9a66″,”tb”:6000}
   • sid：略
   • br (encoded BitRate、再生しているビットレート):3200
   • bs (Buffer Starvation、バッファリング中)：Ture
     • 初期バッファリングが発生中
   • d (object Duration、チャンク長): 4004
   • mtp (Measured ThroughPut、プレイヤー側で計測したスループット): 25400

パターン

• 再生開始
  • パラメータ
    • bs (バッファリング中):あり、初期バッファリグが発生
    • su (次のチャンクが即時に必要)：あり、バッファを埋めるため
    • cid (コンテンツID)、sid(セッションID)：あり、以降継続的に付く
    • ot (オブジェクトタイプ)、sf (ストリーミングフォーマット)、st(ストリーミングタイプ)：あり、以降継続的に付く
• 初期バッファリング中
  • パラメータ
    • mtp (計測スループット)：あり、直前チャンクのダウンロード速度。以降継続的に付く(報告される)
    • br (再生中ビットレート)：あり、処理中チャンクのビットレート、以降継続的に付く
    • nor (次のチャンク)：あり、次にダウンロードするチャンク名。以降継続的に付く
    • tb (必要帯域)：あり、連続再生に必要な帯域。以降継続的に付く
• 表示開始
  • パラメータ
    • bl (再生位置)：あり、0
    • bs (バッファリング中)：消える
    • su (次のチャンクが即座に必要)：消える
• 定常再生(バッファにチャンク有)
  • パラメータ
    • bl ：増加
    • mtp、br、nor、tb:定常的に付く
    • bs、su：なし
• バッファリング発生
  • パラメータ
    • bl：増加しない
    • bs、su：付く
    • 上記以外は定常再生と同じ
• 再生ビットレート変更
  • <調査中>

デモサイト

• https://montevideo-tech.github.io/cmcd-validator/
• https://bitmovin.com/demos/cmcd

実装状況

プレイヤー

• hls.js
  • 本体で実装
    • https://github.com/video-dev/hls.js/blob/master/docs/API.md#cmcd
• video.js
  • プラグインで実装
    • https://www.npmjs.com/package/@montevideo-tech/videojs-cmcd
• dash.js
  • 本体で実装
    • https://dashif.org/dash.js/pages/usage/cmcd.html
• ExoPlayer
  • 本体で実装
    • https://developer.android.com/media/media3/exoplayer/cmcd?hl=ja
• AVPlayer
  • 本体で実装(iOS 18以降)
    • https://developer.apple.com/documentation/avfoundation/avassetresourceloader/sendscommonmediaclientdataashttpheaders

CDN (リアルタイム処理)

• Cloudfront
  • Kinesisによりアクセスログを処理(遅延：数秒以内)
    • https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/networking-and-content-delivery-improving-video-observability-with-cmcd-and-cloudfront/
• Akamai
  • DataStream2によりアクセスログを処理(遅延：1分以内)
    • https://qiita.com/isss802/items/8d4f1b48c4d1000617a0

解析(表示)

• https://github.com/stojkovicv/Streaming-Analytics-CMCD-CMSD

Version 2

• 2023年9月から策定中(CTA WAVE、SVTA)
• 概要
  • モードが追加される
    • Requestモード
      • Version 1で定義したもの
      • 標準モード、すべてのクライアントが実装
    • Responseモード
      • Requestモードで送信したサーバ以外のサーバに情報を送信
      • timestampとurlが必須
    • Eventモード
      • 特定イベントだけを別サーバに送信
      • timestamp必須
  • キー(パラメータ)が追加される
• ドキュメント
  • 概要
    • https://github.com/user-attachments/files/15888083/CMCDv2-for-dash.pdf
  • 新規格書(編集中)
    • https://docs.google.com/document/d/1isrbeAuauUwjTDUJCxJVltxls_qrFFx7/edit
• 新規キー(パラメータ)
  • 一般
    • ts (Time Stamp)：イベントが発生した時のタイムスタンプ
  • CMCD-Object
    • ab (Aggregate encoded Bitrate)：全てオブジェクトタイプを足しこんだビットレート(kbps)
    • tbl (Target Buffer Length)：オブジェクトに対するターゲットバッファ長(ミリ秒)
    • tpb (Top Playable Bitrate)：再生可能な最も高いビットレート(kbps)
    • lb (Lowest encoded Bitate)：マニフェスト上の最も低いビットレート(kbps)
    • tab (Top Aggregated encoding Bitrate)：マニフェスト上の最も高い足しこんだビットレート(kbps)
    • lab (Lowest Aggregated encoding Bitrate)：マニフェスト上の最も低い足しこんだビットレート(kbps)
    • url (request URL)：リクエストしたオブジェクトのURL(文字列)
  • CMCD-Status
    • bsd (Buffer Starvation Duration)：最後のリバッファリング時間(ミリ秒)
    • cdn (CDN id)：使用しているCDN(文字列)
    • bg (BackGround)：プレイヤーがバックグラウンド(ユーザから見えない)
    • pt (Playhead Time)：プレイヘッド時間[要調査](ミリ秒)
    • ec (player Error Code)：プレイヤー定義のエラーコード(文字列)
    • e (Event)：イベントモードでのイベント(文字列：ps(Play State change)、e(Error)、t(Time interval)、c(Contenet id change)、b(player into Background)、m(Mute)、um(UnMute)、pe(Player Extended)、pc(Player Collapse)、abs(Ad Break Start)、abe(Ad Break End)、as (Ad Start)、ae(Ad End))
  • CMCD-Request
    • ltc (Live Stream Latency)：計測されたライブの遅延(ミリ秒)
    • sta (STAte)：プレイヤーの状況(文字列：s(starting)、p(playing)、k(seeking)、r(rebuffering)、a(paused)、w(waiting)、e(ended)、f(fatal error)、q(quit)、d(preloading)、
    • ttfb (Time To First Byte)：リクエストを出してからコンテンツの最初の1ビットを受け取るまでの時間(ミリ秒)
    • ttlb (Time To Last Byte)：リクエストを出してからコンテンツの最後の1ビットを受け取るまでの時間(ミリ秒)
    • rc (Response Code)：レスポンスコード(数値)
    • cmsdd (CMSD Dynamic Header)：CMSD可変ヘッダ(文字列)
    • cmsds (CMSD Static Header)：CMSD固定ヘッダ(文字列)
  • CMCD-Session
    • msd (Media Start Delay)：再生し始めてから表示されるまでの遅延(ミリ秒)

補足：CMSD (Common Media Server Data):CTA-5006

• https://cdn.cta.tech/cta/media/media/resources/standards/pdfs/cta-5006-final.pdf