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2019 年度 実施状況報告書

低性能計算機を用いたゼロ・コンフィグレーション・タイルドディスプレイの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11355
研究機関大阪大学

研究代表者

木戸 善之  大阪大学, サイバーメディアセンター, 講師 (70506310)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードタイルドディスプレイ / 低性能計算機
研究実績の概要

複数のディスプレイと計算機を用いて構成するタイルドディスプレイは,高解像度可視化装置として利用されるが,一方で必要とされるグラフィックボードやネットワークなどハードウェアも高性能な機器を用いるため,構築には高コストとなる傾向がある.
技術の進歩により,Paspberry Piなどに代表される低価格なシングルボードコンピュータは,PCと同程度の性能を発揮する安価なコンピュータとして普及しつつある.シングルボードコンピュータの普及は,PCやワークステーションに置き換わることで消費電力や低コストなどが期待されている.
そこで本研究課題においては,安価でかつ設定が不要な一時的に構築するタイルドディスプレイシステムの実現を目指し,3つの課題を設定している.[i]可視化装置構築時におけるOS仮想化技術のマイグレーションの実現可能性の検討,[ii]シングルボードコンピュータを用いたタイルドディスプレイシステムの検討,[iii]タイルドディスプレイシステムを実装する上で複雑な設定を不要とするゼロ・コンフィグレーションの実現である.本年度では,[ii][iii]の研究課題,シングルボードコンピュータを用いたタイルドディスプレイの実現について取り組み,シングルボードコンピュータ上で動作するタイルドディスプレイミドルウェアのプロトタイプ実装を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

[i]可視化装置構築時におけるOS仮想化技術の広域マイグレーションの実現可能性の検討については,初年度に実装を行い引き続き広域環境下での実験を行っている.
[ii]と[iii]については,ゼロコンフィグレーションかつ簡便にタイルドディスプレイシステムを構築するためのタイルドディスプレイミドルウェアのプロトタイプ開発を行った.タイルドディスプレイは高解像度な動画・静止画を表示するため,フレーム処理に負荷がかかる.またネットワーク帯域にも多量のフレームパケットが送受信される.そこでフレーム処理をパイプライン化することで,マスターノードとディスプレイノードでのフレームバッファ処理を並列化することが可能となり,フレーム送受信中での処理待ち状態を少なくした.

今後の研究の推進方策

今後の研究推進においては実用化を図るべく,タイルドディスプレイシステムのデプロイを試みる.同時に,タイルドディスプレイミドルウェアのオープンソース化を行い,ミドルウェアとしての安定性を目指す.また研究の総括を行った上で,さらなる問題を洗い出し,今後の研究の発展を目指す.
シングルボードコンピュータ上で動作する本研究でのミドルウェアは,解像度が上昇するとフレームバッファ,ネットワークI/Oの両方にてボトルネックを引き起こす.特に高解像度化を行うことでフレームの圧縮,展開処理がボトルネックとなりうる.そこで圧縮比率のフィードバック処理や,中間処理ノードを設けることでのボトルネック解消などが考えられる.

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルスの感染症対策のため出張予定の会議等がキャンセルになったため.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] sD&D: Design and Implementation of Cybersecurity Educational Game with Highly Extensible Functionality2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Kido, Nelson Pinto Tou, Naoto Yanai, Shinji Shimojo
    • 雑誌名

      Advances in Information and Communication. FICC 2020. Advances in Intelligent Systems and Computing

      巻: 1129 ページ: 857-873

    • DOI

      10.1007/978-3-030-39445-5_62

    • 査読あり
  • [学会発表] 低性能計算機を用いたマルチディスプレイシステムの試作2019

    • 著者名/発表者名
      木戸善之, 石田和也, 伊達進, 下條真司
    • 学会等名
      IPSJ Computer System Symposium 2019 (ComSys2019)
  • [学会発表] Development of High-Resolution Screen Sharing Functionality on Tiled Display Wall2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Kido
    • 学会等名
      The Asia Pacific Society for Computing and Information Technology (APSCIT) 2019 Annual Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] VisCloud

    • URL

      https://viscloud.ais.cmc.osaka-u.ac.jp

  • [備考] High-Resolution SAGE2 Streamer

    • URL

      https://github.com/shimojo-lab/sage2_high-resolution_streamer

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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