Comments
Description
Transcript
田中耕一講演会映像中継報告
DVTS，MPEG2 映像配信システムによる田中耕一氏特別講演会中継実験 菅野 浩徳†,‡ 曽根 秀昭††,‡ 木村 行男‡ †仙台電波工業高等専門学校 ‡ ††東北大学情報シナジーセンター 東北インターネット協議会 TRIX 研究会 １ はじめに 2003 年 3 月に仙台市で行われた電子情報通 信学会総合大会と電気学会全国大会において， 昨年 12 月にノーベル賞を受賞された田中耕一 氏の特別講演会が 3 月 19 日に行われた。これは 田中氏が東北大学工学部電気系の出身で，学 生時代に電子情報通信学会に論文を掲載され たことがあったことから実現し，電気学会も参加 することになったとのことである。 講演会は仙台市青葉区川内の東北大学記念 講堂で行われたが，各学会の大会会場である川 内北キャンパスと仙台市泉区の東北学院大学泉 キャンパス，および出身の東北大学工学部電 気・情報系の 3 ヵ所にサブ会場を設けるために， TRIX と東北大学および各学会スタッフなどの分 担協力で映像配信が行われた。なお，講演者の 意向により，この講演会は一般向けではないの でインターネット配信や記録は行わなかった。 ２ 映像配信経路 映像配信の拠点は，TRIX の映像配信のノウ ハウを応用するために，また配信ネットワークの 経路を考慮して，東北大学青葉山キャンパスの 情報シナジーセンター本館内に設けた。中継の 概要を図 1 に示す。 青葉山の情報シナジーセンター内に映像配 信の拠点を置いて，川内の記念講堂から DVTS 方式で情報シナジーセンタへ送り，東北学院大 泉キャンパスまで DVTS 方式で，また，3 ヵ所のサ ブ会場へ MPEG2 方式で配信した。 ３ 準備 川内記念講堂から送り出す中継映像を担当さ れた電気学会（東北大の方々）は，カメラ２台，カ メラ切替器（フレームを連続的に多様な切換えが 可能なものをレンタルで用意），分配器，ケーブ 図 1 特別講演会中継概要 ルなどを準備し，１週間前から TRIX などと学内 配信テストなどを行った。 記念講堂から情報シナジーセンターまでの DVTS 伝送の部分では，装置の準備や設営・テ ストと当日の運用を TRIX と情報シナジーセンタ ー（曽根研究室学生）が担当した。記念講堂から 東北大学の学内 LAN である TAINS を用いたが， 特別な設定を行わずに TAINS の幹線（キャンパ ス間の GbE 接続）により伝送しパケットロスなどの 問題は生じないことを確認した。映像配信と別に， 拠点間の連絡のために，記念講堂と情報シナジ ーセンターとに H.323 方式の IP テレビ電話を使 用した。 東北大学川内北キャンパス C200 教室と東北 大学工学部電気・情報系 101 教室には，MPEG2 （6Mbps，23000Byte/秒×毎秒 30 フレーム）で配 信した。 電気学会の大会会場の東北学院大学泉キャ ンパス 257 教室には，DVTS 方式と MPEG2 方式 で映像を送った。TOHKnet から情報シナジーセ ンターと東北学院大学土樋キャンパスの間に実 験貸出ネットワークとして 100Mbps イーサネットを 新設し，土樋から泉まで学内の ATM 135Mbps を 使い，これらを通して 100Mbps のタグ VLAN で送 ることになった。ほかに，連絡用にインターネット 接続用の VLAN も泉キャンパス会場に用意した。 臨時設置の実験用ネットワークのほかに，回線 不通事故を想定して情報シナジーセンターから 東北学院大学多賀城キャンパスの間で運用して いる既設の 44Mbps を使って多賀城キャンパス経 由で伝送する経路も用意してテストまで実施した。 いずれの経路でも，パケットロスすることなく安定 して大変良好に画像の配信が行われることを確 認した。本番の２倍の負荷を掛けるテストとして DVTS×２本と MPEG2 の同時配信を行ったが， DVTS による双方向（テレビ電話）と MPEG2 の同 時配信がいずれも安定していた。 MPEG2 映像の配信については，広帯域ストリ ーム配信時のネットワーク挙動を測定し分析する ために，トラフィックの測定も行った。TAINS 内及 び各ネットワーク経由で MPEG2 映像を流した場 合について，及び映像配信以外のパケットを含 んだ場合について，パケットのロス，遅延，再送 の発生状況及び再生端末数の増加による発生 状況の変化について測定した。測定は，MPEG2 配信サーバのログ，クライアントごとの RTSP セッ ションのログを記録した。 これら中継システムの構成を図２に示す。 図２ 講演会中継システム構成図 ４ 実験結果 ４．１ 伝送区間及び各拠点での状況 講演会当日，講演会会場においてはカメラ切 替器と DVTS の入力として用いた NTSC／DV コ ンバータに異常がみられた。 カメラ切替器については講演途中で切替器の 4 チャンネル入力のうち 3 チャンネルまでが故障 したために，1 チャンネルだけを使用して切り抜 けることとなった。このために，後半の映像の乱 れや撮影方法が変わったが，各講義室の聴講 者の方々は映像に違和感がなかったとのことで ある。また NTSC／DV コンバータについては，原 因不明で異常状態に陥って映像が途切れるた めにコンバータの電源再投入が必要になること があった。このトラブルに対して DVTS の送受を する UNIX マシンだけでは伝送映像を確認する ことができないので，ハンディ DV カメラとポータ ブル 8mm ビデオデッキを持ち込み，NTSC と DV それぞれの映像を監視することとした。 MPEG2 映像は，まれにフレームがおちること があるように見られ，また，画面下部にライン状の ノイズが入っていたが，気になる程ではなく，良 好に受信され，MPEG2 でも十分な画質であっ た。 東北学院大学の DVTS の受信側で，DVTS のパケットはロスなく伝送されているのにも 関わらず，再生される映像でパケットロスと 同様のブロックノイズが周期的（10 秒前後ご と）に見られることがあり，過去の事例報告 などを参考に，受信側の DV／NTSC コンバ ータを SONY 製のものからカノープス製 ADVC-100 に変更したところ解決した。DV パケットのジッタの吸収能力によるものかと 思われる。 （参考：メディアコンバータの影響 を 検証 した環 境の 例：送 信側 ： Let’s note CF-R1 ， Mobile Pentium 3 (700MHz) ， Windows XP ／ 受 信 側 ： EPIA M9000 C3(900MHz)，FreeBSD，DVTS 0.9a22） また，DVTS 伝送を始めてから一定時間を 経た後に映像が乱れる現象が発生することも 見受けられた。これは DVTS が UDP パケッ トの片方向伝送であるために，スイッチング HUB が MAC アドレスをタイムアウトとし て ARP テーブルから消去するのが原因であ る。主な対策としては，DVTS の-L オプショ ンを指定して，RTCP パケットを定期的に発 生させる方法や，ping により ICMP パケット を定期的に発生させる方法などがあるが，今 回は ping による方法で行った。 各会場で取得した MPEG2 トラヒックについて の測定結果については，現在分析を進めている ところである。 ４．２ 視聴者による評価 サブ会場の１つである電気系１０１講義室では， 視聴者に対しアンケート調査（視聴者約１２０名 のうち４８名から回答を得た）を行った。調査は， 音声品質と映像品質について主観判断評価の 一手法であるＭＯＳ（Mean Opinion Score）による ５段階評価（「非常に良い（５点）」∼「非常に悪い （１点）」）で行った。 音声品質については 93%の回答者から３点以 上の評価が得られ，良好な結果を得た。回答に 一部（７％）に「やや悪い」があったが，当該会場 で確認された音のひずみが評価に影響したもの と推測される。各拠点における担当者かあのヒア リングの結果，この音のひずみは，講演会場もし くは講演会場から情報シナジーセンターでの伝 送区間において生じたものと思われる。 映像品質については 77%の回答者から３点以 上の評価が得られ，概ね良好な結果が得られた。 ただし，アンケートでは，講演者がスライドを指す ポインタが見えにくかったといったコメントが上げ られており，映像品質の評価を下げた一要因と 考えられる。 このほか，「スライドは出来ればデジタルデー タのまま流して欲しかった」「研究室で見られると 良かった」などの要望もあり，今後の課題である。 ５ まとめ 本番での映像中継については，概ね安定した 映像を各会場に送り届けることができた。 各会場においてはいずれの会場も聴衆も多く， また映像品質も良好であったことから概ね好評で あったと報告されている。講演会場の川内記念 講堂は定員（約 2000 名）を上回る聴衆で通路や 階段まで埋まり，あらかじめ用意して映像配信す ることとしていた川内北キャンパス内のサブ会場 へも誘導された。 関係者数が TRIX の他に各会場（学会，大学， 学内 LAN 業者）や回線の関係者（東北大学情報 シナジーセンター，東北学院大学情報処理セン ター，東北大学及び東北学院大学の学内 LAN や対外接続，TOPIC 接続及び回線事業者など の関係各社）などでかなり多数に上ったが，1 週 間ほどまえから回線やネットワーク，伝送機器， 映像機器などについて，順次各区間で設営，接 続，設定，試験そして当日の運用に至るまで順 調に分担協力がなされた。このような地域の産学 連携によってプロジェクトを遂行できたことは，地 域における情報化業務の進め方の一例として特 筆に価する。