_ADVNET発表_CKP_4K-WGにおける4K映像伝送の取り組み.pptx

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えりかあいきょう
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1 CKP 4K- WG における 4K 映像 IP 伝送実験の取り組み神戸情報大学院大学横山輝明奈良先端科学技術大学院大学山口英大阪大学下條真司 1

2 4K とは 4K 4K 解像度映像横解像度 4000 より通称 4K 次世代の放送映像サービスとして注目主な 4K 規格 4K UHD (3840 x 2160) ITU が策定放送業界 2160p, 16:9, 1080i の縦横 2 倍 DCI 4K (4096 x 2160) Digital Cinema IniCaCves が策定映画業界 2

3 4K 映像の伝送 4K 映像の伝送一般の放送波は 4K 映像伝送に対応していない IP 通信による伝送配信が期待されている 4K 映像の IP 伝送配信 :youtube 商用サービス圧縮映像の配信事前に不可逆圧縮処理伝送 : 放送素材の伝送など非圧縮伝送低圧縮伝送素材伝送低遅延で対話的な利用 3

4 4K イメージ HD 画像の 4 倍の情報量非圧縮映像伝送 2160p, 30fps, 各色 8bit の場合 3840 x 2160 x 30fps x 24bit = 5,971,968,000 (bit/sec) 6Gbps (HD 1.5Gbps x 4) JPEG2000 圧縮で 400Mbps 等 ( 圧縮処理と画質に依存 ) wikipedia: 2160p hxp://ja.wikipedia.org/wiki/2160p 4

5 サイバー関西プロジェクトサイバー関西プロジェクト (CKP) とは関西地域の産学連携プロジェクト 1996 年結成 30 余の参加団体 hxp:// ネットワーク分野に強み通信技術を専門とする産学パートナー堂島 DC 内のネットワークグランフロント大阪の実験拠点実験ネットワーク AS4718, /22, 2001:0da0::/32 JGN, WIDE 等と接続, 10Gbps リンク 5

6 CKP ネットワーク CKP が保有する実験ネットワーク堂島 DC 内にラック保有グランフロント内の実験オフィスと接続実験ネットワーク等と接続 WIDE プロジェクト NSPIXP-3 IIJ 1Gbps 1Gbps 1Gbps JGN-X L2 接続 10Gbps CKP 堂島 1Gbps x 3 10Gbps x 1 CKP グランフロント CKP ネットワーク 6

server NTT- SMC UCS 仮想サーバー 10GE WLC 5508

7 CKP ネットワーク詳細堂島 GFO 9F NAIST osaka-u kyoto-u BGP peer AX66 JGN-X WIDE project ASR1002-F GE 10GE NSPIXP-3 GE Catalyst6506 BGP peer GR4000 GE GE IIJ server NTT- SMC UCS 仮想サーバー 10GE WLC 5508 Alaxala 3640 Alaxala T 10GE PoE PoE SW SW AP AP AP ABC 10GE 10GE GE Alaxala T Alaxala T MBS Cisco 3945 NTT-W BEW Cisco

8 JGN- X ネットワーク NICT が整備する実験用ネットワーク設備 CKP は堂島 AP で 10Gbps 接続 8

9 CKP 4K- WG 4K WG とは CKP 内の 4K 技術に関するワーキンググループ 4K 関連技術の調査検証商用化調査が目的検証実験や利用実験を実施主なメンバー IIJ Panasonic PFU NTT 西日本大阪学院大学神戸情報大学院大学産学バランスよくこれまでの活動 4K WG 発足情報交換可能性の調査 CKP ネットワーク内での非圧縮 4K 映像伝送の実験 Interop 会場との圧縮 4K 映像伝送の実験 9

10 4K 非圧縮映像伝送 10

11 4K 非圧縮映像伝送の試験概要非圧縮 4K 動画 (7Gbps) の練習と体験の実験非圧縮 4K 動画のGFO9Fからの送受信を試験トラフィックは堂島折り返し CKPネットワーク内実験 4K 機材の利用ネットワーク設定を確認日時 2014 年 3 月 3 日 10 時 12 時場所グランフロント大阪 9F CKP 大阪市梅田 11

12 PFU QoolTornado QG70 PFU 製 4K 非圧縮映像伝送装置 HD~4K 非圧縮 IP 伝送が 1 筐体で可能複数ストリームのリアルタイム送受信伝送同期伝送が可能タンデム構成により 8K 伝送への拡張が可能マルチキャスト IP 伝送入出力映像 :HD- SDI/3G- SDI, ネットワーク : 10GbE SFP+ 12

13 実験トポロジ (AV) CKP ネットワーク JGN Sender Receiver PFU QoolTornado QG70 PFU QoolTornado QG70 HD-SDI HD-SDI HD-SDI HD-SDI HDMI HDMI THD-MBA1 4K レコーダ 4K モニタ 30 インチ JVC 4K カメラ 4K REGZA 58 インチ 13

14 実験トポロジ ( ネットワーク ) JGN-X 堂島 CKP 堂島 NTT 堂島 DC まで NICT 回線を用いて 10GbE 接続 3AX66 DF 10GbE 10GbE 2G 2 4Catalyst 6500(L3) AX3560 CKP ルータにて L3 折り返し VLAN 設定 GFO 9F NTT-W BEW(1G 3) 2AX3560 ax GbE 1AX3560 (CKP managed) 4K Sender 10G(LR) LC コネクタ 4K Receiver 14

15 実験結果(1) GFO9Fでの実験の様子 4K WG所属の学生たちとセットアップ CKPネットワークへと接続 15

16 実験結果 (2) 実験結果より 4K 伝送の実験折り返し遅延計測機材部で 90ms ネットワーク内部は 10ms 以下 4K 動作の精彩さと臨場感を確認機材運用機材の設置と配線は容易 30 分ほどで設置完了 10Gb ネットワークも正常動作 CKP スイッチ (AX3560) からの 10Gb 送受信は正常動作堂島 L3 折り返し (Catalyst 6500) も正常動作結論 GFO9F からの非圧縮 4K 動画送受信が可能なことを確認現状の機材で非圧縮 4K 動画の送受信が可能現状のネットワークでトラフィック伝送が可能 16

17 4K 圧縮映像伝送 17

18 Interop NICT ブースからの 4K 映像伝送概要 4K 圧縮映像伝送の試験 JGN 経由で Interop 会場から CKP へ映像伝送 J2K 圧縮装置を試験学生手動で設営実験を実施日時 2014 年 6 月 11 日 14 日 Interop 会期中場所 Interop 会場 NICT ブースグランフロント大阪 CKP オフィス 18

SDI フォーマット :4096x2160/3840 2160, 29.97p/59.

19 LAW- J2K 4K 映像の JPEG2000 圧縮伝送装置 SDI 入力を備えた PC 装置 (4U サイズ ) デジタルリサーチ社が NICT より委託研究映像入力 :HD- SDI/3G- SDI フォーマット :4096x2160/ , 29.97p/59.94p 伝送帯域 :150M 700Mbps 伝送インターフェイス : 1000Base- T (RJ- 45) 19

20 Interop2014: 4KTV トラフィック伝送実験奈良先端大 4K プロジェクタ J2K デコーダ J2K 圧縮 4K 映像マルチキャスト伝送 4KTV カメラ 4K モニタ J2K デコーダ J2K エンコーダ CKP うめきた JGN Interop NICT ブース 20

21 実験トポロジ CKP ネットワーク JGN Interop Receiver Sender Linux Bridge LAW- J2K J2K 圧縮伝送器 HD-SDI LAW- J2K J2K 圧縮伝送器 HD-SDI HDMI THD-MBA1 SONY 4K カメラ 4K REGZA 58 インチ 21

4 3G-SDI HDMI THD-MBA1 専用変換 BOX 4K REGZA 58 インチ

22 実験トポロジ (CKP 側詳細 ) 堂島 CKP JGN CKP 9F 受信 CKP VLAN1576 AX66 10GbE SW AX3560 AX3560 NUC bridge UTP J2K 圧縮伝送箱 GHX-10 x 4 3G-SDI HDMI THD-MBA1 専用変換 BOX 4K REGZA 58 インチ Catalyst6500 Router 4K 動画受信の様子を撮影 ( 動画のみ ) Logicool Webcam C920 22

23 実験風景左 : 学生主体で機材設置実験実施中 : 機材イメージ右 : NUC + Gbps USB3.0 NIC でブリッジ 23

24 実験結果圧縮 4K 受信機材の組み合わせで簡単に実験が実施できた 4K 映像を 3 日間安定して受信表示できた 350Mbps JGN 経由なら余裕ネットワーク変化による映像への影響ネットワーク変動での映像へのセンシティブな影響遅延パケットロス帯域の管理が必要または冗長化伝送などの必要性 24

25 伝送実験の結果受信成功スループットは 350 Mbps 25

26 追加実験 : NW 遅延 80 ms ブロックノイズが出るが映像はみることができる 26

27 追加実験 : NW 遅延 160 ms ブロックノイズ表示後エラーが生じ停止 27

28 追加実験 : 帯域制限 350 * 0.9 = 315 Mbit 動画をみることはできるがたまに止まる 28

29 追加実験 : パケットロスパケットロス 1 % 人が動いた部分にブロックノイズある程度たつと正常に受信できなくなる 29

30 実験結果圧縮 4K 受信 350Mbps 安定して動作機材設営は簡単ネットワークは JGN 利用ネットワーク変動による映像への影響ネットワーク性能が映像に対してセンシティブに影響遅延やパケットロス帯域などの確保の必要あり冗長化などの工夫が必要 30

31 その他の取り組み 31

32 ニーズパートナー調査潜在ニーズ調査パートナーとの連携 NAIST との 4K 映像伝送実験 CKP との継続的な伝送先として実験予定全天球投影への 4K 映像利用コンテンツ伝送のネットワーク部分で協力予定 4K 映像伝送の遠隔医療への応用医療ニーズ中継等の支援継続的な情報交換 32

33 10Gbps トラフィックの取り扱い 10Gbps 処理 PC の制作 10Gbps トラフィック処理操作 Intel DPDK, netmap などの利用計測冗長化マルチキャスト品質保証録画トランスコード SDN との連携 4K 映像伝送向けの処理 JGN 経由で starbed 利用を検討 10Gbps 接続 10Gbps NIC PC が存在 33

34 まとめ CKP 4K- WG の活動 4K 非圧縮伝送 / 圧縮伝送を実験 4K 映像伝送の面白さ 10GbE 4K AV 機材ネットワークと AV 企業大学の連携広帯域ネットワークのデモインフラ & サービス実験ネットワークとして学生育成など今後の活動他拠点との接続に挑戦 JGN & Starbed 利用イベント等の支援開催 34

35 よろしくお願いしますパートナー協力者は大歓迎ですグランフロント大阪のCKPオフィスにて実験中いつでもご連絡ご見学どうぞ情報交換や共同実験もお待ちします CKP 4K- WG 神戸情報大学院大学横山輝明 ytel [at] kic.ac.jp 35

PowerPoint プレゼンテーション

PowerPoint プレゼンテーション 100Gbps 広域ネットワークを用いた非圧縮 8K 超高精細映像の配信実験の取り組み 2016.10.14 神奈川工科大学丸山充東京電機大学 ( 元 NTT 未来研 ) 君山博之情報通信研究機構大槻英樹, 小林和真国立情報学研究所漆谷重雄, 山田博司, 栗本崇神奈川工科大学小島一成, 岩田一 2 発表の概略ニーズとこれまでの経緯アクティビティ紹介 1 SINET5 アクセス回線の