リアルタイム指向ネットワークコンピューティング構成技術

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24800069
• 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)
• 研究期間 (年度): 2012-08-31 – 2014-03-31
• キーワード: ストリーミング / クラウド / ４K映像 / 仮想ネットワーク / OpenFlow / ８K映像

研究概要

本研究では，ストリームデータという時間連続性・リアルタイム性を持ち伝送状況の影響を受けやすいデータに着目し，変動するネットワーク状況に関わらず安定的かつ即時に配信可能な環境を，ネットワーク上の様々な計算機リソースが協調し合うアーキテクチャにより実現を目指している．
(1)機能連携により安定的に配信実現：情報通信研究機構（NICT）のJGN-Xテストベッドを用いて，４Kの非圧縮素材映像データ（6Gbps）を対象に伝送を使い，経路上の複数台の高精度ネットワーク測定装置を連携させた多面的なリソース監視を行い映像に与える影響を調査した．本実験を通して，広帯域映像伝送に関しては，通常の測定では分からないマイクロバースト性の測定が重要である事を明らかにし，学会発表した．
(2)時間軸で協調動作し低遅延で配信実現：４Kの非圧縮映像をEnd-Endでリアルタイム伝送する実験系をOpenFlowスイッチベースで構成した上で，途中区間のトラヒック観測を行い，混雑時には動的にパスを切り替え，且つ計算リソースで，ハイビジョン品質（1.5Gbps）まで圧縮し，受信直前に伸長を行い，途切れなく行えるシステムを構築し，評価した．各部の遅延量が明確になり，この結果を学会発表した．
(3)サービスプラットフォーム検討：プラットフォームの１つとして，PCクラスタを用いた大規模映像サーバの構成法をNTT未来ねっと研究所と検討し，関連の論文１件にまとめた．また本研究に関連して，連携機関と共にNICTの2014年さっぽろ雪祭り実験の中で，東阪間の100Gbpsの回線を用いて，8K非圧縮映像伝送実験に取り組んだ．既存装置を複数台連携させたマルチレーン伝送により，映像伝送・蓄積配信を成功させた他、10Gbps超のネットワーク監視手段を作成し，伝送状況の確認に寄与した．本件に関しては，関連の報道発表１件に繋げた他，研究成果として，１件の口頭発表他を予定している．

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] リアルタイム指向ネットワークコンピューティング技術を用いたストリーミングクラウド機能の検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丸山 充, 清原良三, 塩川茂樹, 小島一成, 井家 敦, 岩田 一, 高取祐介
  • 雑誌名: 神奈川工科大学 ITを活用した教育シンポジウム2013 講演論文集 巻: ８ ページ: 89-92
  • DOI: ISSN 1881-6061
  • 査読あり
• [雑誌論文] オーバー50Gbit/s PCクラスタ型ストリームサーバの構成法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 君山博之, 小倉 毅, 丸山 充
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: 54(12) ページ: 2413-2426
  • 査読あり
• [学会発表] リアルタイム指向ネットワークコンピューティング技術を用いたストリーミングクラウド機能の検証
  • 著者名/発表者名: 丸山 充, 油谷曉, 垣内正年, 大槻英樹, 小林和真, 酒井昌男,小林正之
  • 学会等名: 信学会 IA研究会／ADVNET vol. 113, no. 256, IA2013-41, pp. 1-6
  • 発表場所: 東京大学武田先端知ビル
• [学会発表] 広帯域ストリームデータの安定伝送に向けたトラヒック観測に基づくリソース制御手法
  • 著者名/発表者名: 樋口 駿，岩崎祐也，高橋郁也，丸山 充
  • 学会等名: 信学会全国大会 情報・システムソサエティ特別企画 ポスターセッション ISS-P-129
  • 発表場所: 新潟大学
• [学会発表] 広帯域IP網を用いた8K超高精細映像素材の非圧縮伝送・蓄積配信の実現
  • 著者名/発表者名: 丸山 充, 君山 博之, 油谷 曉, 垣内 正年, 大槻 英樹, 小林 和真, 酒井 昌男, 小林 正之, 佐野 道則, 井家 敦
  • 学会等名: 信学会 NS研究会 vol. 114, no. 28, NS2014-34, pp. 57-62
  • 発表場所: 山梨大学
• [備考] 8K超高精細映像素材を非圧縮のままIPネットワークによって伝送蓄積配信することに世界で初めて成功
  • URL: http://www.u-presscenter.jp/modules/bulletin/index.php?page=article&storyid=6212
• [備考] 世界初、8K非圧縮映像“さっぽろ雪まつり”の超高速伝送実験に成功
  • URL: http://www.nict.go.jp/press/2014/02/05-1.html
• [備考] 世界初、8K超高精細映像素材を圧縮せずにインターネット網で遠隔伝送する実験に成功
  • URL: http://www.naist.jp/pressrelease/detail_j/topics/1709/
• [備考] 「さっぽろ雪まつり」での世界初のNICT・8K超高精細映像配信実証実験に参加
  • URL: http://www.ntt-it.co.jp/press/2014/0205/
• [備考] 非圧縮8K映像のIPネットワーク伝送をNICT実証実験で成功
  • URL: http://www.pfu.fujitsu.com/news/2014/new140206.html