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インターネットの進化と可能性

第6回

村井純

授業予定

ディスカッション 放送の再送信 デジタル放送と法律 ディスカッション デジタル放送(2) デジタル放送(1) ディスカッション ストリーミングサービス ストリーミング関連技術 ゲスト講演 ストリーミング技術(2) ストリーミング技術(1) 講義概要 7/12 13 7/5 12 6/28 11 6/21 10 6/14 9 6/7 8 5/31 7 5/24 6 5/17 5 5/10 4 4/26 3 4/19 2 4/12 1

サービス

•

VoIP

ŠYahooBB Šフレッツ上のいくつかのグループ

•

TV→リアルタイム、アーカイブ

Š昔より帯域増えてる ƒYahooBBTV、3Mbpsのテスト

•

RealTime放送-NTT BB

•

VoD

ŠYahooBBTV ŠKDDI光TV

•

いくつかのオーバレイマルチキャストを使ったもの

ŠSharecast

VoIP

VoIPと呼制御

H.323/SIP

インターネットの役割 2001

電話 産業 電話 産業 経済 産業 経済 産業 教育 教育 運輸運輸 農林 水産 農林 水産 放送 産業 放送 産業 電話インフラ インターネット 放送 インフラ放送 インフラ インターネット用 インフラストラクチャ (光ファイバなど）

インターネットの役割 2004

電話 産業 電話 産業 経済 産業 経済 産業 教育 教育 運輸運輸 農林 水産 農林 水産 放送 産業 放送 産業 インターネット インターネット用インフラストラクチャ （光ファイバ・電波・ケーブル） インターネット用インフラストラクチャ （光ファイバ・電波・ケーブル） 電話インフラ _{放送インフラ} VoIP

PSTN

(Public Switched Telephone Network)

•

公衆電話交換網（既存の電話インフラ）

•

通信帯域幅、情報到達性保証

Š

交換機のハードウェアやアプリケーションにイン

テリジェンスを持たせる。

•

問題

Š

固定的な帯域配分→帯域の浪費→帯域不足

ƒデータトラフィックの急増

Š

柔軟性、拡張性不足

ƒベンダー装置とアプリケーションが密結合状態

VoIP(Voice over Internet Protocol)

•

VoIP(Voice Over IP)

Šインターネットを用いて電話の役割を行うテクノロジの総称 ƒ呼制御技術 ƒ音声転送技術 Š端末や外部エレメントにインテリジェンスを持たせる。

•

サービス例

ŠYahoo BB Phone ƒADSLモデムに一体化して既存のアナログ電話の音声をデジタル化し IPを用いて転送 Šフュージョン・コミュニケーションズ ƒ市外電話の部分をIP化して低コスト化する インターネット インターネット ゲート ウェイ ゲート ウェイ 市内 市外 市内

IP電話の提携企業関係

• IP電話同士でも必ずしも通話料無料になるわけではない 出典: http://www.itmedia.co.jp/broadband/0305/28/l_sougo.gif

VoIPサービス

•

IP電話で利用できるサービス(例外あり)

Š

「050」番号と一般加入電話への発着信

Š

提携プロバイダーとの「050」番号同士の発着信

Š

携帯電話・PHSとの発着信（一部サービス）

•

IP電話で利用できないサービス(例外あり)

Š

110、119への緊急電話

Š

提携しないプロバイダーの「050」番号同士の発

着信

Š

「117」「177」、「0570」「0120」など特別番号への

通話

VoIPの実装例

•

ITU-T H.323勧告

•

H.323： パケット通信に基づくプロトコル

  → LAN上で“ビデオ会議"を行なうための通

信方式の全体像を規定。

電話番号

•

E.164

Š

国際公衆電気通信に関する番号計画。ITU-Tの

Eシリーズ勧告の1つ

Š

最大15桁

Š

東京の電話番号03-5333-0851をE.164形式に

直すと81-3-5333-0851になる。

ƒ日本の国番：81 ƒ市外局番：03の0をとって3 ƒ加入者番号：5333-0851

H.323

•

International Telecommunications Union (ITU) に

よって，標準化された

リアルタイムマルチメディア通

信

のための仕様．

•

TCP/IPをサポート

•

ビデオ会議などつかわれることが多い

•

4つのコンポーネント

Šエンドポイント： ƒH.323端末 Šゲートキーパー： ƒアドレス変換(E.164⇔IPaddr)、帯域幅制御、呼制御 Šゲートウェイ： ƒPSTN網とIP網とを相互接続

ŠMCU：Multipoint Control Unit

ƒ多地点サポート

Endpoints

•

クライアントに相当する．

•

エンドユーザがリアルタイムに通信することが

できるように実装する必要がある．

•

IP電話では，RTP/RTCPをもちいる．

Gatekeepers

Endpoints

Gatekeepers

Endpoints •役割 •endpointsを構成す るzoneの管理 •帯域(band width) のわりあてる •エイリアスとIPアド レスの変換

zone

Gateways

Endpoints

Gatekeepers

Endpoints

zone

Gateway Switched circuit Network   Gatewayの動作 endpointsとendpoints の接続性を提供 callの待ち受け audio のトランスコーディ ング

H.323プロトコルスタック

(PHY) IP TCP RAS H.245 Q.931 RTP+RTCP H.225 Audio/Video* UDP *) Audio: G.711, G.722, G728, G.723, G.729 Video: H261, H263

H.323プロトコルの紹介(H.225)

•

H.225：呼確立準備、制御

Š

RASシグナリング

ƒRegistration, Admission, and Status

ƒ登録、通信の可否判断、通信状態、発呼制御、帯 域幅制御の可否判断、呼制御アドレス解決 ƒゲートキーパディスカバリマルチキャストアドレス  = 224.0.1.41 port 1718

Š

Q.931

ƒエンドポイント同士における呼制御 ƒ呼の確立、開放要求 ƒ呼制御チャネル = TCP port 1720

発呼相手の識別

•

呼制御アドレス

Š

IPアドレス + TCPポート番号

•

エイリアスアドレス

Š

メールアドレス

Š

H.323 URL

ƒh323:@hostname ƒh323:username@h323-nodename ƒh323:username@h323-nodename:portnum

H.323プロトコルの紹介(H.245)

•

H.245：

論理チャネル制御

Š

エンドポイント間での音声/動画codecの

すり合わせ

Š

音声/動画/データ送受信チャネルのセッ

トアップ

ƒ

RTPチャネルのUDPポート番号の授

受

IP網

ゾーンB ゾーンA

H.323制御の流れ

(テレビ電話用論理チャネル確立まで)

*) PSTN網などを介さないもっとも単純な例 GK： H.323 Gatekeeper GK GK 呼制御アドレス解決 呼制御アドレス解決 帯域幅の確認 帯域幅の確認 発呼の可否判断 発呼の可否判断 H.225 RASシグナリング H.225RASシグナリング 呼制御アドレス解決 呼制御アドレス解決 帯域幅の確認 帯域幅の確認 発呼の可否判断 発呼の可否判断 呼確立要求 呼確立要求 H.225呼制御 H.245 H.245制御用アドレス解決制御用アドレス解決 音声・動画 音声・動画codeccodec交換交換 音声・動画転送チャネル確立 音声・動画転送チャネル確立 RTP音声動画転送チャネル制御 H.245論理チャネル制御 呼確立開始 呼確立開始 H.225呼制御

SIPの登場

•

H.323はもっとも普及しているが

Š

ビデオ会議をサポートするため複雑

Š

そのため起動が遅い。

  → VoIPに最適な軽量プロトコルが必要。

•

SIP

SIP (Session Initiation Protocol)

•

呼シグナリングおよび制御プロトコル

Š

単純なテキストプロトコル

Š

セッションの開始や終了は規定されるが、通信

内容に関する情報は規定しない。

ƒ通信内容は、SDPにより記述

•

呼制御、SIPサーバとの通信制御

SIPコンポーネント

•

ユーザエージェント

Š

ユーザエージェントクライアント： 発呼側

Š

ユーザエージェントサーバ：

着呼側

•

ネットワークサーバ

Š

プロキシサーバ

Š

リダイレクトサーバ

•

ロケーションサーバ

Š

DNS, LDAPを利用

SIP-URLとSIPメッセージ

SIP-URLフォーマット

sip:<username>:<passwd> / <E.164>@<sip server hostname/ipaddr>    *) E.164（電話番号）を使う場合、末尾に ;user=phone をつける。

SIPメッセージフォーマット

  スタートライン（リクエストor レスポンスコマンド） メッセージヘッダ（発呼側の情報、着呼側の情報、呼識別子） <CRLF> メッセージボディ（SDP記述によるセッション情報やエラー情報）

SIPメッセージの例

（リクエストメッセージ例）

INVITE sip:[email protected] SIP/2.0 From : Hanako <sip:[email protected]> To : Taro <sip:[email protected]> Call-ID : [email protected] Subject : test Content-Type : application/sdp （レスポンスメッセージ例） SIP/2.0 100 Trying

From : Hanako <sip:[email protected]> To : Taro <sip:[email protected]> Call-ID : [email protected]

SDP(Session Description Protocol)

•

SDPにより表現される情報

Š

セッション記述(セッション名、セッション生成者)

Š

時間記述(セッションの有効期間)

Š

メディア記述(音声や動画を受信するのに必要

な情報)

•

SDPタグを用いて記述

SDPタグ

1 v=0

2 o=taro 1234567890 1234567890 IN IP4 hoge.somewhere.com 3 c=IN IP4 hoge.somewhere.com

4 m=audio 49170 RTP/AVP 0 5 a=rtpmap : 0 PCMU/8000 6 m=video 51372 RTP/AVP 31 7 a=rtpmap : 31 H261/90000 1’ SDPバージョン0 2’ ユーザtaro SDP識別子1234567890 サブ識別子1234567890 インターネットIP4 コネクションホストhoge.somewhere.com 3’ インターネット IP4 コネクションホストhoge.somewhere.com 4’ オーディオ UDPポート49170 RTP/AVP 0 5’ ペイロードタイプ0 PCM_u-law/8KHz 6’ ビデオ UDPポート51372 RTP/AVP 31 7’ ペイロードタイプ 31 H.261/9KHz 各行の意味）

プロクシモードによる呼確立

ロケーションサーバ SIPプロクシ

[email protected]

hanako-pc

INVITE sip: [email protected]

hanako?hanako-pc

INVITE sip: hanako@hanako-pc

200 OK 200 OKACK ACK *)所在情報は、hanakoもしくは 第三者が、前もって登録する。 *)所在情報は、hanakoもしくは 第三者が、前もって登録する。

SIPによる呼確立（その他）

•

リダイレクトモード

•

ユーザの移動をサポート

Š

着呼者はドメイン移動が発生する際、移動先ドメ

インをSIPサーバに登録。

Š

元来のドメインへ着呼があった場合、SIPサーバ

は発呼者に、その移動先ドメインを通知（Moved

Temporarilyメッセージ）

Š

発呼者は、移動先ドメインに対し、再発呼する。

電気通信役務利用放送法に

基づいたIP放送

電気通信役務利用放送法

•

平成十五年七月二十四日法律第百二十五号

Š平成16年4月1日改正案 施行

•

事業者が地上波を再送信するには

Š再送信の同意を得ることが条件（有線テレビジョン放送法 １３条２項、電気通信役務利用放送法１２条）

•

同意を得ない場合には

Š地上波テレビ事業者の著作隣接権（著作権法９９条１項、 有線放送権）を侵害

•

同意の範囲は

Š地上波テレビ事業者と実演家の許諾（再送信義務の場合 の判断がわかれている）

電気通信役務利用放送法

•

電気通信役務利用放送法に基づいて行われ

ているサービス

Š

BBケーブルTV

Š

4thMEDIA

(Plala.TV on 4thMEDIA, @nifty on 4thMEDIA)

Š

KDDIプラスTV

Š

オプティキャスト(スカイパーフェクト・コミュニケー

ションズの100％子会社)

ƒIPを利用していない

BBケーブルTV

• ビービーケーブル株式会社 (クラビット100%出資) • 放送サービス Š有線役務利用放送事業者登録第一号 • レンタルビデオ形式 Š好きなコンテンツを選択，視聴 Š24時間何度でも • 必要な環境 ŠADSL(Yahoo BB!加入者に限る) • 技術 ŠMPEG2 ƒスクランブルあり ƒ受信はICカード入りのセットトップボックス ŠIPマルチキャスト ƒIPv4 PIM-SM ƒユーザーからの上りマルチキャストパケットはフィルタ http://www.bbcable.tv/

Plala.TV on 4thMEDIA

• サービス Š多チャンネルIP放送サービス ƒCS放送やケーブルテレビで放送 されている映画、音楽、ドラマ、 ニュースなどの番組を配信 Šビデオ・オン・デマンドサービス ƒ好きな時間に視聴可能 ƒハリウッド映画を中心としたコンテ ンツ • 技術 Š沖電気製のSTB「OKI Streaming Player」を使用 ŠMPEG4（ASP Level5） ƒ平均1.5Mbps∼2Mbpsの帯域 ƒフレッツ・ADSL向け ŠMPEG2 ƒ4Mbpsの帯域 ƒＢフレッツ向け Ch.747( Ch.722( Ch.720 Ch.321 Ch.303( 予定） Ch.300( 予定） Ch.284 Ch.281 Ch.280 Ch.279 Ch.277 Ch.275 Ch.274( 予定） Ch.255( 予定） Ch.251( 予定） Ch.250 Ch.220 http://plala.tv/monitor/

KDDI光プラスTV

•

KDDI光プラスサービス

Š最大1Gbpsの光ファイバを Š最大70MbpsのVDSL(集合住宅) ŠHomeGW(ルータ) は NEC アクセステクニカ(株) 製

•

KDDI光プラスTV

Š6615円(光プラスネット＋光プラスTV) Š放送サービス ƒIPマルチキャスト+QoS ƒMPEG2 4Mbps Šオンデマンドサービス:CDN Š STB は松下電産製 http://bb.kddi.jp/ftthservice/about/index.html 基幹ルータ Cisco12400 スイッチ Catalyst 6500

その他のストリーミングサービス

Stream Navi

•

国内のストリーミングを行っているサイトの

リンク集(ポータルサイト)

http://www.streamnavi.com/

BROBA

•

エヌ・ティ・ティ レゾ

ナント株式会社

•

料金による帯域制限

Š

315円→1.5Mbps

Š

1050円→3Mbps

•

WMTのDRM

(Digital Rights

Management)を利

用

http://www.broba.goo.ne.jp/

can-d.com

•

PONY CANYON

•

レーベルゲートMQ方式

を用いた音

楽配信

Š Open MGXに対応したプレーヤソフト MAGICLIPを利用し，楽曲のダウンロー ド，再生を行う

•

OpenMGX

ŠSONYが2002年に開発した

DRM(Digital Rights Management)

Š再生期間や回数などをコンテンツに付

与，暗号化することが可能

MORRICH

•

SONY MUSIC

Š音楽ビデオクリップ，ライブ中継など の配信

•

MORRICH PLAYERを利用したコ

ンテンツ検索，購入，ダウンロード

再生

ŠInternet Explorer, Flash, Windows

Media Playerから構成される

Š購入したPC以外での再生は不可能

http://www.sonymusic.co.jp/MORRICH/default.html

One Day Vision

•

One Day Vision

•

Windows Media Player 9を利用

したコンテンツ配信

ŠWindows Media Player 9のライセ

ンス管理機能を利用した著作権管 理 ƒライセンスを手動で動かすことによりバッ クアップが可能(FAQより) Š48時間以内であればライセンスの 再発行が可能 http://www.onedayvision.com/

HOLLYWOOD PARTY

•

MotionPro

•

NTT-C

Archstar MUSIC

を利用

した映画ダウンロード配信

ŠWMT + ATRAC3 ŠATRAC3 ƒSONYが開発した音声圧縮方式 ŠWMTによるDRM http://www.hollywoodparty.net/

スカパーBB

•

無料で一部コンテンツが

見れる

•

WindowsMediaを利用し

た回線品質テストが用意

されている

Š推定最大速度 Š推定平均速度

•

お勧めプロバイダが記載

されている

• https://bb.skyperfectbb.jp/

Victor Sound Cafe

•

ビクターカラオケサービス

Š600kbps, 1MbpsのWMTのス トリーミングのみ ŠWebサイトにはお勧めのカラ オケ構成が載っている http://www.sound-cafe.jp/

アニメBB

•

music.co.jp(会社名)

Šアニマックスブロードキャスト・ジャパ ンとの提携 Š商用配信実験を経てサービス化 ƒNTTソルマーレの街角コンテンツ流通サー ビス”Foobio” ƒNTT西日本”フレッツスクエア”

•

Real Videoを用いたストリーミング

配信

Š16タイトルを全話配信 http://animebb.jp/animebb/

東映アニメBB

•

東映アニメーション

•

WMTによるストリーミング配信

Š日替わりでコンテンツを配信 ƒ週毎に一話ずつ追加 ŠgooパスポートID，gooプレミアム会 員の登録することが利用条件

http://bb.goo.ne.jp/special/anime-bb/

iTunes Music Store

• Apple Computer • 1曲99セントでダウンロード ŠiTunes, iPodでのみ再生可能 • 著作権管理技術：FairPlay Š3台のMacにコピー可能 ŠiPodへの転送，CD-R/RWへの書き込 み無制限 Š使用中のMacでDeauthorize, 新しい MacでAuthorizeすることによりコンテ ンツの移行が可能 • 日本でのサービスは未定

音楽ダウンロードサービス

•

様々なサービスがある

ŠExcite Music Store(http://www.excit e.co.jp/music/store/) ƒWMT ŠMora(http://mora.jp/)( 株式会社レーベルゲー ト) ƒOpenMG

JAL TV

•

JALの情報

•

各地の旅行情報

•

Liveカメラなど

Š

左下図はロンドンのカ

メラ

• http://www.jal.co.jp/broadband/

キャンパス放送局

•

NTT-EI(エデューケーションイニシアティブ)

Š

小・中・高・大の学校の情報を動画で提供

ƒWMT

Š

ちなみに慶応大学は

ƒhttp://www.campusbb.net/channel/video/10129_30 0_wmt.html http://www.campusbb.net/

Peercast

•

非営利サービス

•

MP3, OGG Vorbis, WMA,

WMV, NSVに対応したP2P

型ストリーミングアプリケー

ション

•

以前の音声配信ソフトウェ

ア(Shoutcast etc.) と比べ

配信側の要求ネットワーク

資源が少ない

•

個人運営の草の根的な放

送局が目立つ

•

少ない資源で大規模な配

http://www.peercast.org/jp/

Sharecast

• 株式会社ビットメディアの実験 • 視聴を行っているノードが再配信 を行うP2P型の映像音声コンテ ンツ配信アプリケーション • チャンネルの指定は専用の「視 聴チケット（接続鍵）」を利用する とともに認証を行う Š課金システム、著作権保護にも対 応可能 • 現在, KDDIとシェアキャストを利 用したコンテンツ配信実験が行 われている • 又、シェアキャストを利用した個 人向けの配信サービスとして「だ れでも放送局！」挙げられる http://www.kddi.com/corporate/news_release/2004/0331a/index.html 配信網(トポロジ) http://www.scast.tv/scast/ http://www.darehou.com/

DRM技術

DRM技術(WMTの例)

• WMTのDRM Šメディアファイルを鍵を使って暗号化 Š鍵は別個に配布される、暗号化されたライ センス内に格納 Šライセンスサーバを利用して認証 Š再生回数、転送可能なデバイスの制限、有 効期限などが設定可能 • ユーザの行動 Šメディアファイルをストリーミング/ダウンロー ドする Šユーザはライセンスキーを再生時に取得 ƒこのときに支払いなどが要求される

ストリーミングサービスの現状

(まとめ)

ストリーミングサービスの今後の課題

•

通信品質

•

認証

•

機能の競争性

•

ビジネスモデル（囲い込み）

電気通信役務利用放送法に基づいた

ストリーミングサービス

•

電気通信役務利用放送法に基づき、IPを用いたサービス

Š放送型とオンデマンド型の両方をサービス Š放送型にはIPマルチキャスト技術→閉鎖的なネットワークでし か一斉配信を保障できない ŠMPEG2,MPEG4を用いて2Mbps∼4Mbpsの品質 ƒQoSやCDNを用いて品質を保持 ƒサービス加入時に品質を調査 ŠSTBを用いて認証、暗号化されたデータの複合、著作権管理、 TVでの視聴 Šコンテンツ ƒ地上アナログ放送とBS放送の再送信は認められない ƒ有名なコンテンツは各社コンテンツホルダーから買っている • MTV, スペースシャワーTV、カートゥーンネットワーク、シネフィルイマジカ、日 経CNBC Š料金は6000円程度

その他のサービス(PCを用いた受信)

•

形態

Šダウンロード販売 ƒオーディオCD販売 • 300円弱/曲 Šストリーミング ƒ300kbps∼3Mbps ƒ数百円∼1000円強

•

フォーマット

ŠWMTの採用が多い ƒRealから移行(ex.東映アニメBB) ƒDRMの機能→認証にも用いる ƒ普及率(Windowsにバンドル) Šダウンロード系には