エッジとクラウドの連携によるリアルタイム映像処理基盤の実現

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19H04102
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分60060:情報ネットワーク関連
• 研究機関: 神奈川工科大学
• 研究代表者: 丸山 充 神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (60636489)
• 研究分担者: 君山 博之 大同大学, 情報学部, 教授 (10757644) ; 瀬林 克啓 神奈川工科大学, 情報学部, 特任教授 (90762394) ; 小島 一成 近畿大学, 産業理工学部, 准教授 (50360251) ; 漆谷 重雄 国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 教授 (70442522) ; 栗本 崇 国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 准教授 (80768185) ; 河合 栄治 国立研究開発法人情報通信研究機構, 総合テストベッド研究開発推進センター, 上席研究員 (40362842) ; 大槻 英樹 国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワーク研究所, プランニングマネージャー (80358861)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: ８K超高精細映像処理 / クラウドコンピューティング / エッジコンピューティング / 広帯域ネットワーク / JGN / SINET5

研究成果の概要

クラウドを用いた超高精細映像処理においては，扱うデータが大きい事やリソース競合により性能を保証する事が難しい．このため本研究では，端末とクラウドの間にエッジ部を導入する事で，クラウドの課題を克服し，8K非圧縮映像の大容量データを低遅延で処理可能とするアーキテクチャを提案する．エッジ部で100Gbpsクラスの映像処理機能をソフトウェアで実現するために，ソフトウェアルータ等で利用されているDPDK (Data Plane Development Kit)を映像向けに拡張したフレームワークを提案した．また処理連携にセグメントルーティングを導入する事で，映像処理向けのサービスチェイニングを実現した．

自由記述の分野

プロトコル処理

研究成果の学術的意義や社会的意義

ネットワークの広帯域化に伴い，高精細のストリームデータを扱うアプリケーションの普及が見込まれている．8K超高精細映像を扱うアプリケーションは放送分野・医療分野をはじめとして，様々な研究分野の可視化にも有効である．現在8K超高精細映像の製作はその映像サイズが莫大であるため，専用機を用いたローカルなシステムでしか行うことができないが，本提案環境を用いることで誰でもどこからでもネットワークを通して高精細映像の製作・配信が可能になる．本技術を発展させる事で，手持ちのPCをネットワークに接続するだけで，様々な分野で8K映像編集・配信が可能となる新たなメディア製作手法の確立に繋げる．