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異なるホームネットワーク間でのコンテンツ視聴制御技術
DLNA ホームネットワーク インターネット 異なるホームネットワーク間でのコンテンツ視聴制御技術 移動端末を用いた新規サービスとして，異なるホームネッ み や け 先進技術研究所 トワーク間のDLNA対応デバイスによる画像，音楽，映像と もとはる よしかわ 三宅 基治 吉川 貴 たけした あつし 竹下 敦 いったデジタルコンテンツの遠隔視聴のために，移動端末を キーデバイスとするアクセス制御技術，MH2Hを開発した． たかし すべてのコンテンツを詰め込むこと から，HN内の PC, HDR（Hard Disk なく，必要な時にFOMAベアラを利 Recorder）などのSDに保存したオリ 家庭内におけるPC，情報家電，移 用して，HN内のPCにアクセスする ジナルのコンテンツを遠隔視聴する 動端末の間で画像，音楽，映像とい ことで，希望するコンテンツの視聴 ためのアクセス制御技術，MH2H ったデジタルコンテンツをシームレ が可能である．このため，保存メモ （Mobile Home to Home）を開発し スに扱うための規格として DLNA リのサイズを気にすることや，コン た．MH2Hでは，コンテンツ視聴に （Digital Living Network Alliance） 策 テンツを事前にコピーする手間から あたり VHN に特別なデバイスや PC 定のガイドラインがある．DLNA ガ 解放され，普段と同じ感覚で移動端 へのソフトウェアのインストールを イドラインv1.0[1]に対応したPC，情 末を持ち出せる点が特長である． 必要とせず，アクセスを管理する移 1. まえがき ＊1 報家電が増加するなかで，DLNA ガ ところが友人宅や実家といった別 動端末を持ち込むことによって既存 イドラインv1.5[2]（2006年10月策定） の家のVHN（Visited Home Network） のDLNAデバイスによる遠隔視聴が に対応した移動端末も登場している． においてコンテンツを皆で楽しむた 可能となる．この際，移動端末は コンテンツ共有を行う１つのデバイ めには，より大きな画面サイズでの HN 側と連携して，VHN 内 PD，RD スとして移動端末を利用することに 視聴が望まれる．この場合，ポケッ に対して SD コンテンツ情報の提供 よって，宅内の好きな場所でのコン トＵは提供範囲が異なるため，新た と，コンテンツ転送における接続管 テンツ視聴や宅内外で撮影・録画し な取組みが必要となる．また， 理をすることによって，より細やか た画像・映像をDLNA対応TVに表示 DLNAに着目すると，HN内のコンテ なアクセス制御を可能とした．さら して，皆で楽しむことが可能になる． ンツ共有が現状の適用範囲であるた に，移動端末はコンテンツ自身の転 また，ホームネットワーク（以下， め，DLNA対応TVを用いたとしても 送は行わないため，パケット処理に VHNからHN内のコンテンツを遠隔 伴う負荷の増加を回避することがで 視聴することはできない． きる．この結果，ポケットＵと同様 HN： Home Network）内のサーバ （以下，SD： Server Device）に保存 したコンテンツを宅外で楽しむこと 今回，移動端末を HN 接続のため も多くのユーザに望まれていて，ド のキーデバイスとして，VHNにある DLNA対応TVがある友人宅や実家で （2008年6月 DLNAデバイスの1つであるプレーヤ は，SDに保存したオリジナルのコン 6日にサービス開始）として提供して （以下，PD：Player Device）やレンダ テンツをそのままの画質で楽しむこ コモではポケットＵ TM＊2 いる．ポケットＵでは，移動端末に NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル Vol. 16 No. 3 ＊3 に移動端末を持ち出すことによって， ラ （以下，RD： Renderer Device） とができる． ＊ 1 DLNA ：家電，モバイル，PC の各業界の 企業が集まり，デジタル時代の相互接続 性を実現させるための標準活動を推進 し，技術仕様を策定している組織．仕様 自体のことは DLNA ガイドラインとい う． ＊ 2 ポケット UTM ：㈱ NT T ドコモの商標． ＊ 3 レンダラ：コンテンツを表示するデバイ ス．プレーヤとは，コンテンツ選択，再 生のユーザインタフェースをもたない点 で異なる． 37 異なるホームネットワーク間でのコンテンツ視聴制御技術 本稿では，MH2Hシステムのユー 機能」は移動端末が VHN において ンテンツの PD, RD による表示・再 スケース，設計概要および試作した 機器情報・状態変化の通知のみ提供 生を一定時間だけ許可する． システムの評価結果について述べる． する仮想サーバとして振舞い，HN 内の SD に保存されたコンテンツの 2. MH2H 概要 2.2 システム概要 PD での表示・再生を可能とする 前述のユースケースの実現にあた （図2（a） ） ． 「レンダラコントロール り，移動端末によりVHNからHNへ MH2Hの利用により提供可能とな 機能」は移動端末が VHN において のコンテンツ視聴可否を制御すると るコンテンツ視聴のイメージの一例 RD を操作するコントローラとして ともに，不特定多数からアクセスさ を図 1 に示す．宅外全般でのコンテ 振舞い，HN 内の SD に保存された れないようにセキュリティを保障す ンツ視聴をポケットＵが，VHN 内 コンテンツ RD での表示・再生する ること，移動端末でのパケット転送 については MH2H がカバーする． （図2（b） ） ． 「継続再生機能」は移動 に伴う処理負荷（消費電力）増加を MH2H サービスでは，VHN 内の 端末が VHN において PD および RD 回避するように効率的な機能配置お PD，RD に対して，機能追加を行っ を操作するコントローラとして振舞 よびシーケンスとすることを設計指 た移動端末と HN 内の RAG（Remote い，HN 内の SD に保存されたコン 針とする． Access Gateway）とを連携させるこ テンツを移動端末とVHN内のRDと とによって，SDに保存された画像， の間で表示・再生を継続する．具体 音楽，映像ファイルを，インターネ 的には，途中まで移動端末で見て， ・RAG は不特定多数の DLNA デ ットを経由してPD，RDで視聴する 続きをRDで見ることも可能である． バイスによるアクセスがされな ことが可能となる．この際，SD と この際，移動端末ではホームＵと同 いように，登録を行った移動端 VHN 内の PD，RD は DLNA ガイド 様に移動端末向けに変換したコンテ 末および移動端末の接続を許可 ラインに準拠した製品とする． ンツを，RD ではオリジナルのコン した VHN 内の DLNA デバイス MH2H では，移動端末を HN に接 テンツをそれぞれ再生する（図 2 に対して一時的にアクセスを許 続するためのキーデバイスとしてア （c） ） ． 「サービス延長機能」は VHN 可し，移動端末が離脱した場合 クセス制御を行うとともに，次のユ から移動端末が離脱する際に，モバ には，速やかにアクセスを不許 ースケースにより 4 つの機能を実現 イルサーバ機能と継続再生機能に示 可にする．また，許可されてい 可能としている．「モバイルサーバ した，HN 内の SD に保存されたコ ない VHN（外部 IP アドレス） 2.1 サービス概要 これら 2 つの設計指針から導き出 される仕様を示す． からのアクセスは常に拒否す る． ・RAG は移動端末の登録台数と ともに，RAGに対する同時接続 ・写真 ・音楽 ・映像 数の管理を行う． 移動端末 RAG ・RAG は SD に保存するコンテン インターネット BBR SD MH2H BBR （無線LAN） ツリストの一元的な管理と，移 PD，RD 動端末向けのコンテンツ変換 （事前トランスコード／トラン HN VHN 図1 MH2H によるコンテンツ視聴イメージ スレート）と保存を行い，移動 端末からのコンテンツ再生要求 に対しては変換したコンテンツ 38 NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル Vol. 16 No. 3 （a）モバイルサーバ機能 ① SD 情報提供 RAG（PC） ・写真 ・音楽 ・映像 移動端末 インターネット BBR BBR ② SD 一覧，コンテンツリストおよび，オリジナルコンテンツをリクエスト SD PD ③コンテンツリスト，ファイル転送 HN VHN （b）レンダラコントロール機能 ① SD 一覧，コンテンツリストをリクエスト ・写真 ・音楽 ・映像 ③オリジナルコンテンツ 再生指示 送 ト転 ②コンテンツリス インターネット 移動端末 BBR BBR ④オリジナルコンテンツをリクエスト SD RD ⑤ファイル転送 HN VHN （c）継続再生機能 ① SD 一覧，コンテンツリスト，モバイル向けコンテンツをリクエスト ③コンテンツ継続再生指示 RAG（PC） ・写真 ・音楽 ・映像 SD ②コンテンツリスト， ファイル転送 インターネット BBR BBR ④オリジナルコンテンツをリクエスト 移動端末 RD ⑤ファイル転送 HN VHN 図 2 ユースケース の転送を，PD, RD からのコン PD, RD は DLNA ガイドライン Router）を設定し，アプリ削除時に テンツ再生要求に対しては SD v1.5に準拠した市販製品（DMS はBBRの設定を削除する． 内のオリジナルのコンテンツ転 （Digital Media Server）, DMP 送を，それぞれ行う． （Digital Media Player）, DMR RAGと移動端末との間で定期的に （Digital Media Renderer） ）を利 疎通確認し，移動端末が VHN に属 ・移動端末はHN内のRAG接続の 管理（許認可要求，キープアラ イブ応答） ，SD情報（機器情報， イベント情報）の転送，モバイ ル向けコンテンツ再生，RD コ ントロールの 4 つの機能を実現 用する． 3. 実装機能詳細 MH2H システム実現にあたり， RAGと移動端末に機能追加した． sキープアライブ することを把握する．この際，移動 端末が疎通確認パケットに未応答時 または切断要求のパケット受信時に は，VHN 内の DLNA デバイスから のアクセスがあったとしても RAG で拒否する．また，移動端末が属す する．PD, RD はSDが保存する オリジナルのコンテンツをRAG 3.1 RAG 実装機能 る VHN 以外からのアクセスは常に 経由で直接（移動端末を経由す aポートフォワード 拒否する． dDLNAアグリゲート ることなく）転送することによ 外部 IP アドレス・特定ポート番 って，移動端末の処理負荷（消 号宛のパケットを RAG に転送する RAG は，HN 内のすべての SD か 費電力）の増加を回避する． ように UPnP（Universal Plug and らコンテンツリスト情報を取得し， ・HN 内の SD および VHN 内の ＊4 Play） に従って BBR（Broad Band ＊ 4 UPnP ：家庭内の情報家電や移動端末など をネットワークを通じて接続し，相互に機 能を提供しあうための技術仕様．インター ネットで標準となっている技術を基盤と し，複雑な操作や設定を行うことなくネッ トワークにつなぐだけで機能することを目 NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル Vol. 16 No. 3 移動端末, PD, RDからのコンテンツ 指している． 39 異なるホームネットワーク間でのコンテンツ視聴制御技術 リスト取得要求に対して，保存する 保存したコンテンツの遠隔視聴のため 3.3 コンテンツ視聴シーケンス リストを送信する． の再生，停止などをコントロールする． モバイルサーバのユースケースに fメディアフォーマット管理 gモバイルサーバ機能 おいて，HNのPC（SD）に保存され RAG は，HN 内の SD に保存され DLNA ガイドライン v1.5 で規定さ たコンテンツ（映像，音楽）をコン れた DMS/M-DMS として VHN の機 で視聴するまでのシーケンスを図 3 テンツ変換リストに従って，移動端 器情報，イベント情報を PD に提供 に示す．これは，あらかじめ PC の 末向けメディアフォーマット，ビッ する．ただし，コンテンツリスト， 電源が投入されていて，機器情報， トレートに変換する（表 1）．そし コンテンツは HN の外部 IP アドレ コンテンツリスト情報の取得をRAG て，移動端末からのコンテンツ要求 ス・特定ポート番号を通知すること が行い，VHN に移動端末が無線 時には変換したコンテンツを送信 でRAG，SDからの直接転送とする． LANで接続している場合である． た映像ファイルを VHN の TV（PD） し，PD, RD からコンテンツ要求時 表1 には SD に保存されたコンテンツを 変換前 転送する．ここで，4,096×4,096dot 以下のJPEG形式の画像ファイルは， SD において 640 × 480dot としても コンテンツ変換リスト 映像 音楽 変換後 メディアフォーマット MPEG-2 WMV ビットレート 10Mbit/s以下 128kbit/s以下 メディアフォーマット AAC AAC ビットレート 320kbit/s以下 128kbit/s以下 転送する機能が必須とされているた め，RAGへの実装は行っていない． VHN HN TV（PD） 移動端末 RAG 機器情報・ コンテンツ リスト情報・ コンテンツ取得 3.2 RAG 実装機能 a 外部IPアドレス取得／通知 移動端末が属する VHN の BBR か ①接続要求 らUPnPに従った外部IPアドレスを ②接続応答 取得し，RAGへの接続要求パケット で前記IPアドレスを通知する． s DLNAデバイス能力通知 コンテンツリスト要求時には，再 生可能なファイルのみ記載された応 SSDP ③サーバ検索（M―SEARCH） ④応答 機器情報の取得 ⑤機器情報要求 ⑥機器情報通知 かじめ移動端末および RD がサポー GENA ⑦状態変化の報告を要求 （SUBSCRIBE） トするメディアフォーマットをRAG ⑨状態通知（NOTIFY） 答パケットを受信するために，あら に通知しておく． dプレーヤ機能 RAGで変換した移動端末向けコン ⑧確認応答 ⑩確認返信 SOAP, CDS ⑪コンテンツ検索，コンテンツリストを要求 ⑫検索結果，コンテンツリスト表示 テンツをVHNから遠隔で視聴する． ストリーミング fコントローラ機能 ⑬コンテンツ要求 ⑭コンテンツ転送 DLNA ガイドラインv1.5で規定さ れた手順に従い，VHN 内のRDの発 PC（SD） 図3 MH2H によるコンテンツ視聴シーケンス 見およびRDによってHN内のSDに 40 NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル Vol. 16 No. 3 RAGと移動端末および市販のDLNA リケーションの起動により，RAGと デバイスとの接続による前述のユー を HN から転送していても，映像・ の接続を確立するための接続要求 スケースに加え，SD へのコンテン 音声の劣化や途切れはなく，スムー （図3①）を送信し，その応答および ツ追加，削除によるVHNのPDに対 ズに PD で表示・再生することがで HN 内の SD 情報を受信する（図 3 するイベント通知，VHN からの移 きた． ②） ．TVは，電源投入によってSSDP 動端末の離脱により PD, RD 向けの sレンダラコントロール機能 ＊5 （Simple Service Discovery Protocol） の M-SEARCH 信号を送信（図 3 ③） し，移動端末から応答を受信する （図3④） ．その後，TVは移動端末が サービス停止に関する項目が適切に 動作するように実装を行った． 実装にあたっては，市販デスクト ップ PC ならびに hTc Z Ñ＊ 9 端末を使 （AAC ： Advanced Audio Coding ＊ 11 移動端末は，VHN においてアプ ） 移動端末からの指示によって， HN 内の SD に保存した画像，音楽， 映像を RD で表示・再生することに 加えて，一時停止，再生，早送り， ②で取得しているHNの外部IPアド 用した．HNとVHNはインターネッ 巻戻しを繰返し行った場合にも 1 秒 レス・ポート番号などの機器情報を トを介して接続し，hTc Z 端末は無 以内に動作し，遅延なく応答する 受信する（図3⑤⑥） ．また，GENA 線 LAN（IEEE802.11g）によって ことを確認した． （Generic Event Notification Architec- VHN に接続している．試作したア d継続再生機能 ＊6 ture） の SUBSCRIBE 信号により プリケーションのメニュー画面を示 移動端末で見ていたコンテンツの SD の電源 ON/OFF やコンテンツの す（写真 1） ．HNの外部IPアドレス 続きを RD で見る際に，表示デバイ 追加／削除といった状態変化に関す ならびにポート番号を入力して， ス切替えおよびメディアフォーマッ る報告要求を移動端末へ送り（図 3 RAGに接続することによって，各機 トの切替えが適切に行われるかを確 ⑦⑧） ，NOTIFY 信号により状態通 能が選択可能となる．以下では，モ 認するため，移動端末で表示・再生 知を受信する（図 3 ⑨⑩） ．この後， バイルサーバ機能，レンダラコント していた画像，音楽，映像を RD で SD に保存するコンテンツの追加・ ロール機能，継続再生機能を実施し 継続再生した．VHN内のRD検索お 削除，SD の起動・終了が発生した た場合の評価結果について述べる． よびコンテンツ取得・再生指示を行 場合，RAG から移動端末，そして aモバイルサーバ機能 った場合，移動端末では表示・再生 PD に状態の変化がイベント通知と 移動端末のモバイルサーバ機能を 中の解像度が 640 × 480dot の画像フ して送られる．次に，ユーザによる 起動した際，PD の SD 一覧に HN 内 ァイル（JPEG），ビットレートが約 コンテンツ検索，フォルダ移動の の SD が瞬時に追加表示され，フォ 400kbit/s の映像ファイル（WMV ： 操作によって検索結果，コンテン ルダ選択により，保存するコンテン Windows Media Video ツリストが SOAP（Simple Object ツがあたかもローカルネットワーク レートが 128kbit/s の音楽ファイル 内の SD にあるかのように一覧表示 （AAC）であったが，RDにおける解 Directory Service） に従いTVに表 された（写真2） ．さらに，コンテン 像度が4,096×4,096dotの画像ファイ 示される（図 3 ⑪⑫）．映像の選択 ツの選択により，解像度が 640 × ル （ J P E G ）， ビ ッ ト レ ー ト が 後，TVとPC間はストリーミングに 480 ∼ 4,096 × 4,096dot の画像ファイ 10Mbit/s の映像ファイル（MPEG- よってデータ転送が行われ，コンテ ル （ JPEG ： Joint Photographic 2） ，ビットレートが320kbit/sの音楽 ンツの再生が行われる（図3⑬⑭） ． Experts Group） ，ビットレートが約 ファイル（AAC）の取得・再生に切 6 ∼ 10Mbit/s の映像ファイル り替わっても，大きな途切れや乱れ （MPEG-2 ： Moving Picture Experts もなくスムーズに再生を継続するこ ＊7 Access Protocol） , CDS（Content ＊8 4. MH2H システムの実装 MH2Hシステムの利用の実現性・ Group phase 2 ＊10 ） ，ビットレートが 有用性を確認するため，試作した 64 ∼ 320kbit/s の音楽ファイル ＊ 5 SSDP ：ネットワーク上のデバイスを検 出するためのデバイス発見プロトコル． ＊ 6 GENA ：機器の状態変化などのイベント を通知するためのプロトコル． ＊ 7 SOAP ：他のコンピュータにあるデータ やサービスをネットワークを経由して呼 び出すためのプロトコル． ＊ 8 CDS ：蓄積するコンテンツのメタデータ 管理の仕組みなどを提供するサービス． Ñ ＊ 9 hTc Z ： High Tech Computer Corp.の登 録商標． NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル Vol. 16 No. 3 Ñ ＊ 12 ） ，ビット とができた（写真3） ． ＊ 10 MPEG-2 ： ISO/IEC （International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission）で規格化 された動画像符号化方式の 1 つ． ＊ 11 AAC ： ISO/IEC で規格化された音響符号 化方式の 1 つ． 41 異なるホームネットワーク間でのコンテンツ視聴制御技術 （a）RAG接続前 写真 1 （b）RAG接続後 試作したアプリケーションのメニュー画面 写真 2 （a）移動端末再生中（移動端末画面）（b）レンダラ再生中（移動端末画面） 写真 3 PD（DLNA 対応 TV）のコンテンツリスト表示画面 （c）レンダラ再生中（レンダラ画面） 継続再生画面 経由したコンテンツの遠隔視聴と， た分野での検討およびノウハウの蓄 その管理を移動端末で制御可能であ 積をさらに進めるとともに，新たな 今後の展開が想定される，移動端 ることを検証できた．また，移動端 サービス領域拡大に向けての技術開 末と DLNA デバイスを利用した HN 末と VHN の DLNA デバイスとの無 発に取り組んでいく予定である． と VHN との間でのコンテンツ視聴 線LAN経由の通信において，DLNA のためのアクセス制御技術 MH2H ガイドラインでは規定されていない 文 献 制御も意識する必要があることも明 [1] Home Networked Device Interoperabili- 5. あとがき について述べた． 試作システムの検証結果，想定す らかとなった． るユースケースに対して，RAGと移 今後も移動端末とDLNAデバイス 動端末を HN と VHN にそれぞれ配 との無線 LAN などのローカル通信 置することにより，DLNA が現在カ を通しての連携の重要性は，ますま バーできていないインターネットを す増加するものと思われる．こうし ty Guidelines v1.0, DLNA, 2004. [2] DLNA Networked Device Interoperability Guidelines - Expanded: March 2006, DLNA, 2006. ＊ 12 WMV ：米国 Microsoft Corp.が開発した 動画像符号化方式の 1 つ． Windows Media Ñは，同社の米国および その他の国における登録商標． 42 NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル Vol. 16 No. 3