2000年台前半に話題となった「放送と通信の融合」という考え方も、今や当然のものとして捉えられるようになりました。デジタルテレビだけでなく、携帯電話やスマートフォン、タブレット型の情報端末でのコンテンツ視聴が一般的なものになりつつあります。「スマートテレビ」の普及もすぐそこだといわれています。

NTTソフトウェアでは、NTT研究所の研究成果の事業への適用や、研究テーマに基づいた試作システムの開発・実証実験を行っていますが、その1つに、デジタルコンテンツサービス分野があります。

本コラムでは、その技術分野の1つである「映像配信サービス」の基礎技術について解説します。

一般的に、IPネットワークを利用した映像配信サービスには「IP放送」と「蓄積メディアによるコンテンツ配信」の2つがあります。たとえば、以下のようなものです。

「地上デジタル放送IP再送信」とは、アナログテレビ時代と同様に放送局から放送波で配信される番組を、家庭のデジタルテレビやPCで受信・再生ができるよう、中継局でリアルタイムにIP化し、配信する仕組みを指しています。

このような映像配信サービスを実現するためには、さまざまな技術を組み合わせています。それらは技術的な必要性だけでなく、事業上・権利上、また法律上の必要性によって採用されています。次節以降、それぞれの技術要素について概観します。

< 図2 デジタルテレビにコンテンツが届くまで >

IP放送やVODで用いられる映像圧縮フォーマットは、現在H.264/AVCが主流です。H.264/AVC(Advanced Video Coding)　は、MPEG-2 Video(H.262)をベースにしたものですが、MPEG-2 Videoの2倍程度高い圧縮効率を実現しているため「高精細(HD)コンテンツ(＝ハイビジョン)」を配信する際に主要な圧縮方式となりました。

ここでは高圧縮コンテンツ伝送技術の構成要素であるMPEG-2 TS について説明します。

MPEG-2 TSは、画像、音声、データ放送等の付加情報、およびそれらを連携させる制御情報を、それぞれ個別のパケットとして構成した方式で、多重化しながら送信することを前提としています。
制御情報および画像、音声等の各パケットには時刻同期情報を含んでいるため、受信した端末で同じ時間軸に基づいてコンテンツを再構成し、再生することができます。

また、実際の映像配信サービスにおいては、インターネットを含んだ比較的不安定な伝送路での利用をも考慮する必要があり、前方誤り訂正（FEC：Forward Error Correction)を含んだ構成となっています。

FEC用冗長データは、畳み込み符号とリードソロモン符号とを併用することでより確実な誤り訂正を実現することができ、さらに、誤りが発生した場合でも、受信データを再送せずにリアルタイムに誤りを訂正できます。

図3に、MPEG-2 TSのTS構成について示します。

< 図3 MPEG-2 TSの構造 >

H.264/AVCとして圧縮された映像や音声情報が多重化されているMPEG2 TSパケットをIPネットワーク上で配信するには、広帯域ネットワークで伝送するための上位レイヤのプロトコルが必要です。ここでは、映像・音声情報を転送するRTP (Real-time Transport Protocol)と、その送受信を制御するRTSP(Real Time Streaming Protocol)について概説します。

なお、本章ではユニキャストであるVODサービスを例示しますが、IP放送の場合はマルチキャストでの伝送が行われます。

< 図4 VODサービスのシーケンス例 >

H.264の規格拡張の1つとして、「マルチビュー符号化(multi view coding: MVC)」があります。これは、多視点の映像を1つのストリームとして表現する方式で、H.264/AVCを拡張する形でH.264/ANNEX.Hとして規格化されました。
この方式の適用によって、視聴者による再生時の視点切り替え等も可能になり、提供できるサービスも豊かになるでしょう。また、3D映像配信もこのマルチビュー符号化によって実現することができます。

3D映像はここ数年で浸透し、ユーザが好みで3D/2Dを選択できるよう、両方を揃えた映画・コンテンツは珍しくありません。しかし、課題もあります。

パソコンやテレビで、デジタルコンテンツを楽しむだけでなく、昨今では以下のようなサービス、利用方法も一般的になりました。

(1)

街中やビル、企業内のデジタルサイネージ

かつては、デジタルサイネージといえば静的な企業広告や公共広告を流す電子看板という使い方が一般的でした。現在では、映像配信技術・規格、その他の技術との組み合わせによって、立地・気候・通行量・通行人の属性等を加味した柔軟な広告配信が可能になっています。

たとえば、サイネージ端末に取り付けられたカメラの顔認識機能によって、通行人の性別や年代を把握し、より訴求力のある商品を選び、対応する広告コンテンツを選択する等です。映像配信サーバでは、さまざまなタイプの広告コンテンツを動的に組み合わせて配信することで、柔軟性の高いサイネージシステムを実現できます。

また、災害時の緊急情報配信への対応にも期待がもたれています。SNS等他メディアとリアルタイムに連携し、避難所や水・生活用品の調達状況を共有できれば、便利というだけでなく、被災者の不安軽減にも役立つでしょう。

(2)

携帯端末でのデジタルコンテンツ視聴

携帯端末のハードウェアの進化、また配信帯域の拡大が進んだことで、よりいっそう「いつでもどこでも」映像配信サービスを楽しむ時代になりました。

端末の種類も増え、今ではスマートフォンやタブレット端末の利用も珍しくありません。

株式会社mmbiは、2012年4月からスマートフォン向け放送局「NOTTV」を開局し、「高品質・高画質の"リアルタイム型放送"と"蓄積型放送"(*1)」が携帯端末で楽しめると期待されています。
また、NTTデータでは放送局などのメディア事業者向けに、スマートフォン・タブレット端末を用いてテレビ放送とインターネットのコンテンツの連動を可能にする「ダブルスクリーンサービス」を発表しました。「いつでもどこでも」に加え、サービス同士が連携し、より豊かな表現力を獲得・実現することができます。

*1

地上デジタルテレビジョン放送等と同様「セグメント連結伝送方式によるマルチメディア放送」のうち、ダウンロード型で提供される放送のこと

このように、映像配信サービスはより身近なものとなり，基礎技術も枯れたものとなりました。 とはいえ、伝送遅延やゆらぎの発生、また帯域利用量の増大と品質担保といった、かねてからの問題に加え、技術要素の規格化の遅れ等、課題もあります。

NTTソフトウェアでは、安価な配信ネットワークの監視ツールを提案する等、課題解決にも取り組みながら、みなさんにもっとデジタルコンテンツを楽しんでいただけるよう、培った技術力を活かして開発に取り組んでいます。