YouTube, TikTok, Netflix처럼 대용량 영상 트래픽을 다루는 동영상 플랫폼은 어떤 시스템 구조를 가지고 있을까요?
이 글에서는 영상의 업로드부터 다운로드(재생)까지, 실제 서비스에서 사용되는 핵심 컴포넌트와 흐름을 정리해 보았습니다.

Client: 사용자가 영상을 업로드하거나 시청하는 웹/앱 (예: YouTube 앱, 웹 브라우저)

API Gateway: 클라이언트의 요청을 내부 서버로 라우팅해주는 관문 역할 (예: AWS API Gateway)

Video Service: 영상의 메타데이터를 관리하고 업로드/인코딩 등의 로직을 처리하는 서버

S3: 영상 원본 및 결과물이 저장되는 객체 스토리지 (예: Amazon S3)

Chunker: 업로드된 영상을 일정 시간 단위로 조각내는 컴포넌트

Transcoder: 영상 조각들을 다양한 해상도와 코덱으로 인코딩하고 압축하는 역할 (예: AWS Elemental MediaConvert, FFmpeg)

Metadata DB: 영상의 ID, 제목, 상태, 재생 가능한 URL 등 각종 정보를 저장하는 데이터베이스

사용자가 영상을 업로드하면,
서버는 pre-signed URL을 생성하여 클라이언트에 전달합니다.
클라이언트는 이 URL을 사용해 S3에 직접 영상을 업로드합니다.
업로드가 완료되면, S3에서 이벤트(Notification)가 발생합니다.
Lambda 함수 또는 메시지 큐가 트리거되어 아래 작업들이 수행됩니다:
1. 영상 메타데이터를 DB에 저장
2. 썸네일 생성
3. Chunk 작업: 영상을 2~10초 단위로 조각내고, S3의 /chunks_raw/ 경로에 저장
4. Transcoder 작업: 각 조각을 해상도별로 인코딩하고 .ts 파일로 저장 (예: 360p, 720p, 1080p
영상 상태 업데이트: pending → upload → chunking → chunks_complete

사용자가 영상을 클릭하면, 플레이어는 manifest.m3u8 파일을 요청합니다.
이 요청은 CDN을 통해 전달되며, 캐시가 있다면 바로 응답되고, 없으면 S3에서 가져와 캐싱됩니다.
마스터 manifest 파일 내부에는 다양한 해상도(예: 360p, 720p)의 세부 manifest가 포함되어 있으며, 플레이어는 네트워크 상황에 따라 적절한 화질의 .m3u8을 요청합니다.
1. 예를 들어, https://cdn.example.com/videos/abcd1234/720p.m3u8 요청이 발생하고,
2. 이 파일에는 10초 단위로 나뉜 .ts 영상 chunk 목록이 포함되어 있습니다.
플레이어는 chunk 단위로 .ts 파일들을 순차적으로 요청합니다.
1. 예: chunk1.ts → chunk2.ts → chunk3.ts …
요청된 각 chunk는 디코딩되어 플레이어에서 재생됩니다.

.ts는 MPEG Transport Stream 포맷입니다.
일반적으로 2~10초짜리 조각으로, 인코딩된 비디오와 오디오 데이터를 포함합니다.
HLS 재생에서는 이 .ts 파일들을 순차적으로 받아 디코딩합니다.
- 예시:
  - chunk1.ts: 0:00 ~ 0:10
  - chunk2.ts: 0:10 ~ 0:20
  - chunk3.ts: 0:20 ~ 0:30

항목	HLS (HTTP Live Streaming)	DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)
표준 주도	Apple	MPEG (국제 표준 기구)
Manifest 확장자	`.m3u8`	`.mpd`
Chunk 포맷	`.ts` (MPEG-TS)	`.m4s` (fragmented MP4)
디바이스 호환성	iOS/macOS/Apple TV 중심	Android, Chrome, 스마트TV 등 범용
사용 사례	Safari, Apple TV 등	YouTube, Netflix, 대부분의 웹 플레이어

항목	`.m3u8`	`.mpd`
포맷명	M3U8 (텍스트 기반 playlist)	Media Presentation Description (XML)
스트리밍 포맷	HLS	DASH
chunk 포맷	`.ts`	`.m4s`
해상도 구조	마스터 `.m3u8` → 720p, 360p 등	AdaptationSet, Representation 계층 구조 사용
오디오/비디오 분리	EXT-X-MEDIA 사용 가능	구조적으로 분리되어 있음
확장성	간단하고 빠름	매우 유연하고 구조적

영상 플랫폼 시스템 디자인 흐름 정리