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IPビデオは、制作者が制作およびビジネス上の要件を満たすために必要な柔軟性、リーチ、および拡張性を提供します。 従来のシリアルビデオと比較して、ライブコンテンツやファイルベースコンテンツの制作プロセスにおける伝送のあり方を変革し、 リモート環境、教室、企業や教育機関のAV設備、大規模スタジオ、中継車、分散施設など、あらゆる場所でスムーズな配信を実現します。 現在では、ほとんどの環境でSDI、HDMI、および複数のIPシステムが共存しています。
IPビデオとは、施設内、キャンパス間、インターネット経由、クラウドなど、場所を問わずIPネットワーク上でデータとして伝送されるビデオのことです。 ITインフラストラクチャ上で動作し、共有ネットワーク、ルーティングパス、プールされたコンピューティング、固定の１信号/ワイヤリンクではなく市販のプラットフォームといったITの考え方に沿っています。 同じIPファブリックでライブ信号とファイルの両方を伝送できるため、1つのインフラストラクチャでリアルタイムの制作、配信、監視、メディア交換をサポートし、 従来のシリアルビデオをITチームやクラウドチームが既に運用している最新のコンピューティングに接続できます。 このページでは、IPビデオの基本、SDIとIPを混在させる際の運用上の課題、そしてワークフローがオンプレミス、リモート、クラウド接続のいずれであっても、 タイミングと色を厳密に制御しながらAJAインフラストラクチャがこれらの世界をどのように接続するかについて説明します。
最適なIPビデオシステムの選び方について詳しく知りたい場合は、AJA IPビデオホワイトペーパーをダウンロードしてください。
IPビデオは、電気信号やベースバンドビデオではなくデータとして信号を伝送することで、 コンテンツのルーティング、監視、処理における新たな可能性を切り開きます。 固定されたポイントツーポイント配線ではなく、柔軟なネットワークインフラストラクチャによって、 放送、IT、AVの各分野を橋渡しします。
現代のIPワークフローは、それぞれ特定の品質、制御、複雑さの組み合わせに合わせて構築された、いくつかの異なるエコシステムを使用しています。 それぞれのエコシステムの強みを理解することで、どこでどのように使用するか、またそれらをどのように組み合わせるかを容易に選択できます。
IPビデオは、従来のポイントツーポイントのSDIやHDMIケーブル接続だけでなく、標準的なネットワーク機器や、ますます普及が進むクラウドサービスも利用します。 容量は、専用のビデオ配線ではなく、スイッチ、リンク、コンピューティング能力の向上によって拡張されます。 実際のほとんどの施設では、IPはSDIを一度に置き換えるものではありません。 SDIやHDMIと並存し、カメラ、スイッチャー、レコーダー、再生システム、ディスプレイを、ベースバンド機器とIPネイティブツールおよびサービスを組み合わせたハイブリッドワークフローに統合します。
SDIやアナログ信号は、固定された経路でシリアル信号を伝送します。 IPビデオは、その信号をデータに変換し、アプリケーション、仮想マシン、クラウドサービス、マイクロサービスといったソフトウェアに自然に組み込めるようにします。 固定されたハードウェア経路に縛られることなく、データとして扱うことができるのです。 ビデオがデータ化されれば、オンプレミスでもクラウドでも、既に利用しているIT環境やクラウド環境と同じスタックを使って、処理、保存、分析、転送を行うことができます。
シリアルポイントツーポイント配線は拡張が難しく、分散チームには適していません。 IPビデオでは、ショーや部屋全体でネットワークとコンピュータの共有インフラストラクチャを拡張し、ソースと宛先ごとに新しいケーブルを用意することなく、 リモートの出演者、コントロールルーム、クラウドサービスを接続できます。SDI は固定回路のように動作します。 1本のケーブルで1つの連続信号が伝送され、タイミングはワイヤで伝送されます。 IPビデオでは、その信号がルーティングされたファブリックを介して伝送されるパケットに分割されます。 複数の独立したオーディオ、ビデオ、メタデータストリームが同じリンクを共有し、必要に応じてソフトウェアで再ルーティングできます。
これらのパケットは標準的なイーサネットスイッチ、サーバー、ストレージ上で動作するため、IPシステムはデータセンター型の拡張性、耐障害性、冗長性を継承します。 リンクアグリゲーション、冗長パス、フェイルオーバー、仮想化によって、1対1のハードウェア予備機器の長い列が置き換えられます。 純粋なIPワークフローまたは高度に仮想化されたワークフローでは、スイッチドファブリックとルーティングレイヤーがアプリケーションと制御システムをラック、部屋、またはサイト間で接続するため、 スイッチング、マルチビューイング、処理、配信をクラウドを含むさまざまな場所に配置しても、単一のプラントのように動作します。
実際には、ほとんどの施設ではハイブリッド構成を採用しています。つまり、SDI、HDMI、そして複数のIPシステムが連携して動作しているのです。 これにより、既存の投資を有効活用しつつ、明らかに効果的な箇所にIPを追加し、現在の運用を危険にさらすことなく、ワークフローの多くをソフトウェアやクラウドへと段階的に移行させていくことができます。
ほとんどの施設は単一のIPシステムに固執していません。 ショーの種類、会場、ベンダー、予算によって必要なツールが異なるため、ST 2110、NDI、Dante AV、SRT、AES67/Dante Audioなど、複数のシステムを組み合わせて使用しています。 真の課題は、これらのエコシステムを連携させ、フォーマット、タイミング、制御を橋渡しすることで、基盤となる技術が異なっていても、オペレーターが一貫したワークフローを実現できるようにすることです。
SMPTE ST 2110は、非圧縮の映像、音声、および補助データを、IP上で伝送される個別の時間同期されたデータとして定義するSMPTE規格です。 PTPタイミング、マルチキャストルーティング、および設計された10/25/100 GbEネットワークを使用して、コアとなる放送システムにおける決定論的な動作を維持します。 これは、厳密な同期、低遅延、およびクリーンなスイッチングが求められる、最新のスタジオ、コントロールルーム、中継車、および大規模な制作現場の基盤となっています。
NDIは、NewTek/VizRTが開発したソフトウェア優先のメディアエコシステムです。 標準の1GbE回線上で軽度に圧縮されたIPビデオを伝送し、エンコード、デコード、ルーティングは主にソフトウェアで行われます。 小規模スタジオ、グラフィック処理の多いワークフロー、最高レベルの忠実度よりも柔軟なルーティングが重要な場所など、コンピュータとビデオが混在する環境に最適です。 タイミングとパフォーマンスは主にCPUとGPUの負荷に依存します。
Audinate社のDante AVは、広く利用されているオーディオ・オーバー・IPプラットフォームをビデオ分野に拡張したものです。 Danteで管理されるメディアフォーマット、独自のタイミング、そして標準IP上での集中ルーティングを組み合わせ、分散型AV空間（部屋、会場、キャンパス、放送とAVが混在する施設など）全体で予測可能な1GbE動作を実現するように設計されています。 ビデオはDanteオーディオと常に同期した状態を維持します。
SRTは、不安定なネットワーク環境下でも圧縮ストリームを安全かつ確実に伝送します。 暗号化とスマート再送信機能を用いて、公共インターネットや長距離WAN経路を介した配信やリモートフィードを保護します。 帯域幅やネットワークの安定性が保証されていない拠点間、中継車間、クラウドワークフロー、関連会社間で信号を送受信する際に活用できます。
AES67は、プロフェッショナル向けオーディオ・オーバー・IPの相互運用性レイヤーとして最上位に位置します。 これにより、Dante対応システムを含む様々なオーディオシステムが、共有ネットワーク上でストリームを交換できるようになります。 特に放送と設備AVを混在させる施設では、IPオーディオを孤立したシステムではなく、より大きなエコシステムの一部として扱いやすくなります。
最新の設備の多くは、使い慣れた操作性、パフォーマンス、拡張性のバランスを取るために、SDI、HDMI、IPといった複数の伝送方式を組み合わせて使用しています。これらのフォーマットをスムーズに統合することで、制作チームは実績のあるインフラを置き換えることなく、進化を続けることができます。
ベースバンドからIPへの移行は、エンジニアリング、運用、ITの各部門に新たなツールと責任をもたらします。成功の鍵は、明確なシステム可視性、一貫性のある構成、そしてタイミング、セキュリティ、制御の各領域を適切に管理することです。
実際のシステムのほとんどはハイブリッド型です。ワークフローの各部分が、それぞれ異なる理由で、異なる速度で近代化されるためです。 施設によっては、SDIルーター、フレームシンク、カメラ、レコーダーは信頼性が高いためそのまま使用しつつ、特定の要求（遠隔地からのSRTフィードの受信、 系列局へのMPEG-2の配信、視聴者へのOTTストリームの配信など）に対応するために、新しいIPコア、コントリビューションリンク、 モニタリングエンドポイントを追加する場合があります。同時に、オペレーターはコンピューター、ミラーレスカメラ、ディスプレイなどのHDMIデバイスに加え、 グラフィック、リプレイ、インターコム、クラウドサービス用のソフトウェアアプリも使用しており、これらはすべて同じ制作システムに接続する必要があります。
予算とリスクの観点から、ほとんどの施設は「全面的な置き換え」ではなく、段階的な移行を選択しています。 既存のSDI設備にIP伝送経路、リモートワークフロー、またはIPコアを追加することで、チームは新しいツールを習得し、コストを分散させ、 インフラの共有IPへの移行が進む間も番組の放送を継続できます。
多くの施設は、コントロールルーム、中継車、スタジオなど、主にベースバンド方式を採用し、IPエッジを映像伝送、モニタリング、 配信などに利用するSDIアイランドからスタートします。一方、新しいST 2110コアやNDIプロダクションスイートなど、 既存のSDIシステムにゲートウェイを介して接続するIPアイランドを構築する施設もあります。 これにより、SDIマトリックスとIPファブリックという2つのルーティングドメインが生成され、これらは論理的に同期を保つ必要があります。
ゲートウェイは、SDI、HDMI、および複数のIPシステムの境界に位置します。 SDI↔IP、HDMI↔IP、およびIP↔IP接続を処理し、制作パイプラインを構築します。 カメラからの映像をエンコーダーに入力する場所、マルチビューワーやコンフィデンスモニターを駆動するIPエンドポイント、 IPファブリックとソフトウェアを接続するデスクトップI/Oカードなど、変換が行われる場所に設置します。
SDIソースは多くの場合はGenlockで動作しますが、IPフローはPTPとバッファリングに依存します。 フレームシンクロナイザー、PTPを尊重するIPゲートウェイ、クリーンスイッチングコアが連携して、信号がSDI、IP、そして再びSDIへと流れる場合でも、 カットをスムーズに行い、音声と映像を同期させます。モニタリングはSDIおよびHDMI出力、IPマルチビューワー、ソフトウェアディスプレイにまたがるため、 オペレーターはチェーンのあらゆる場所で何が起こっているかを確認できます。
制御とオーケストレーションに関する考慮事項は、さらに複雑な要素を加えます。 あるショーでは、オペレーターはSDIルーター、IP制御システム、タリー、UMD、 そしてグラフィックソフトウェアやリプレイソフトウェア内のアプリケーションレベルのルーティングを操作する場合があります。 デバイスが異なる制御言語を使用していたり、共通の検出機能がない場合、摩擦が生じます。追加のパネル、手動パッチング、カスタムの接着ロジック、 そして接続を維持するゲートウェイなどが必要になりますが、これらはチームが管理しなければならない複雑さを増大させます。
ほとんどのIPワークフローとハイブリッドワークフローは、同じコアプロセスに依存しています。 多くのデバイスは複数のタスクを同時に実行します。例えば、単一のゲートウェイがトランスポート、変換、キャプチャを1つの筐体で処理する場合があり、 フレームシンクロナイザーは処理と同期の両方に貢献します。
信号が相互にリンクされる際に、通常はエンコード/デコードやフォーマットのラッピングを含めて、部屋、サイト、プラットフォーム間で信号を転送します。
SDI、HDMI、NDI、Dante AV、ST 2110間の変換を行うため、ソースはドメインをまたいでも使用可能です。
色、同期、スケール（LUT、HDR変換、フレームレート変換、アップ/ダウン/クロス変換）を処理します。
取り込みと録画に対応し、多くの場合、ストリーミングとファイルベースのワークフローの両方に同時に対応できるよう、 エンコーディング機能が内蔵されています。
IPおよびSDIフローをSDIまたはHDMI出力として公開することで、オペレーターは信号の状態を確認および分析できます。
信号の同期（PTP、Genlock、エッセンスアライメント）を維持することで、カットがスムーズになり、音声と映像が同期され、 SDIとIP間でタイミングが一定に保たれます。
SDI、HDMI、NDI、Dante、ST 2110を1つのワークフローで混在させ、エンドツーエンドで相互運用性を維持することは、特にフォーマット、 パケットタイミング、メタデータの要件が異なる場合、常に困難です。遅延はエンコード、処理、ルーティング、モニタリングの各段階で蓄積されます。 ホップごとの小さな遅延が積み重なり、トークバック、リプレイ、オンセットでのやり取りに影響します。多くのストリームが同じエンコーダー、プロセッサー、 モニタリングエンドポイント、スイッチ、またはリンクを共有する場合、密度が制約となります。 チャンネル数、品質、冗長性、帯域幅の間でトレードオフを行う必要があります。
フォーマットの整合性（HDR/SDR、カラースペース、ビット深度、フレームレート）は、信号が変換・伝送される際に一貫している必要があります。 そうでないと、グレーディングの不一致やアーティファクトが下流で発生します。クリーンなスイッチングと安定したタイミングは、同期、処理、 伝送がすべて連携して動作することに依存します。いずれかのレイヤーで位相がずれると、カットにグリッチが発生したり、音声がずれたりします。 オペレーターは、ブラックボックスの中で推測するのではなく、チェーン内のHDMI、SDI、IPポイントで監視の可視性を確保し、 問題の発生源を特定する必要があります。
チームはSDIへの投資を保護しつつ、IPやクラウドを追加したいと考えていますが、そのためにはフォーマットの変換回数や中間変換回数が増えることがよくあります。様々な機器や規格を横断するオーケストレーションと接続管理は、それ自体が大きな課題です。同じ番組のために、SDIルーター、IP制御システム、ソフトウェアパッチ、クラウド接続を同時に管理する必要があるのです。リモートでの取り込みや配信ワークフローでは、伝送、レイテンシー、同期に同時に負荷がかかります。予測不可能なネットワーク環境でもすべてを安定させるには、綿密な設計と適切なエッジデバイスが必要です。
ほとんどの施設は、いきなりオールIPに移行するわけではありません。SDI → ハイブリッド → IP中心へと 徐々に移行していきます。既存のSDIを基盤として、コントリビューションゲートウェイ、IPコア、 クラウド接続されたプロダクションノードといった新たなIPアイランドが構築され、自信と予算が増えるにつれて徐々に接続されていきます。 典型的な次のステップとしては、まずコントリビューションとモニタリングを行い、チームが日々のIPシステムの設計とトラブルシューティングに慣れてきたら、 ルーティングとプロダクションコアを構築します。
AJAインフラストラクチャは、これらのステージの中間に位置する接着剤レイヤーとして、ハイブリッドシステムとIPシステムにタイミング、 カラーマネジメント、変換、安定性を提供します。低遅延・高密度のIP伝送および変換エンジンにより、施設は制約のあるリンクを介してより多くのチャンネルを伝送しながら、 画像の整合性とオペレーターの応答性を維持できます。NDI、Dante AV、ST 2110、および主要なストリーミングコーデックとプロトコルをサポートするAJAデバイスは、 スタジオ、中継車、REMI、クラウドワークフロー間でSDIとIPを橋渡しします。統合機能（該当する場合はNMOS、API、REST制御、 サードパーティツール用フック）により、AJA機器を既存のルーティングおよびオーケストレーションに簡単に接続でき、 実績のある放送グレードの信頼性とAJAのプロフェッショナルサポートによって支えられています。
スタジオ、中継車、REMIセットアップ、クラウド接続された制作現場など、あらゆる環境において、 AJAはIP伝送および変換のための低遅延・高密度エンジンに加え、非圧縮および圧縮パスの両方でSDIとIPをスムーズにブリッジするツールを提供します。 NDI、Dante AV、ST 2110、主要なストリーミングコーデックおよびプロトコルをサポートしているため、 ワークフローの進化に合わせて同じハードウェアでさまざまな役割を柔軟に切り替えられます。
AJAデバイスには、該当する場合、標準規格に基づいた検出および制御機能に加え、ルーティング、オーケストレーション、 および設備制御プラットフォームと連携するAPIおよびRESTインターフェースが搭載されています。これらはすべて、AJAの実績に基づいています。 放送品質のハードウェアは、要求の厳しい制作環境での継続的な運用を想定して設計されています。
最適なIPビデオシステムの選び方について詳しく知りたい場合は、AJA IPビデオホワイトペーパーをダウンロードしてください。
以下の製品は、ほとんどのIPワークフローおよびハイブリッドワークフローにおいて処理する主要なプロセスごとに分類されています。 多くのデバイスは多目的であり、複数の機能を兼ね備えています。
送信、受信、ストリーミング
伝送装置は、部屋、場所、プラットフォーム間で信号を移動させ、エンコード/デコード処理やIP接続を行い、映像や音声を必要な場所に届けます。
SDI↔IP、IP↔SDI、IPシステム↔IPシステム
変換ツールは、SDI、HDMI、および複数のIPシステム間で変換を行い、フォーマット、プロトコル、 およびインターフェースの互換性を経路全体で維持します。
BRIDGE LIVE IP
IP、
伝送、バックホール、配信のためのIPゲートウェイ。 SDIと標準IPコーデックおよびプロトコル間のマルチチャネルエンコード/デコード。
DANTE AV 4K-R
IP、
Dante対応AVビデオレシーバーは、DanteビデオストリームをローカルディスプレイまたはSDI/HDMIインフラストラクチャに配信するための機器です。
IP25-R
2110↔SDI、
SMPTE ST 2110/12G-SDIおよびHDMI双方向コンバーター。 2110-20の6チャンネルをSDIおよびHDMIに出力。 SDIの4チャンネルをST 2110に出力。
色、シンク、スケール
処理製品は、色、HDR、タイミング、スケーリングを管理し、各ワークフローが要求する見た目、フォーマット、 タイミングに信号が一致するようにします。
取り込み、記録
キャプチャデバイスは、SDI、HDMI、IPソースをレコーダー、ワークステーション、サーバーに取り込み、ストリーミング、 編集、アーカイブ用にすぐに使用できるファイルを作成することが多い。
IP、SDI、HDMI出力
モニタリングエンドポイントは、IP信号とSDI信号をSDIまたはHDMIに変換するため、 標準的なモニターやマルチビューワーでワークフローのどの時点からでも鮮明な映像を表示できます。
PTP、Genlock、アライメント
同期ツールは、信号の位相と時間を同期させ、SDIリファレンスとIPタイミングを連携させることで、 スムーズな切り替えと一貫したオーディオ/ビデオ同期を実現します。
AJA Control Room
HDMI/SDI、
キャプチャおよび再生用のソフトウェアラスタライザーおよびモニタリングユーティリティ。IP接続されたデスクトップI/Oと併用されることが多い。
FS-HDR
1Uラックマウント型のシングルチャンネル4K/UltraHDまたは4チャンネル2K/HD/SDフレームシンクロナイザー兼コンバーター。
フレームアライメント、アップ/ダウン/クロスコンバージョン、リアルタイム SDR↔HDR↔WCG 変換に対応し、Colorfront Engine処理に加え、
BBC HLG、NBCU、およびユーザー3D LUTをサポートすることで、色精度が重要なワークフローに対応します。
FS4
1Uラックマウント型シングルチャンネル4K/UltraHDまたは4チャンネル2K/HD/SDフレームシンクロナイザーおよびコンバーター。 フレームアライメント、アップ/ダウン/クロスコンバージョン、マルチチャンネルUHD/HD処理、ピクセルマッピング変換（SQD/2SI）に対応し、 ライブプロダクション、ポストプロダクション、放送における高解像度およびマルチフォーマットワークフローに対応します。
FS2
1Uラックマウント型デュアルチャンネル2K/HD/SDフレームシンクロナイザーおよびコンバーター。 2つの独立したビデオ信号のフレームアライメントに対応し、アップ/ダウン/クロスコンバージョン、チャンネルごとの処理、内部キーイング、 柔軟な入出力ルーティング、オーディオの埋め込み/分離機能を備え、制作およびプレゼンテーションにおけるマルチシグナルワークフローをサポートします。
FS1-X
1Uラックマウント型シングルチャンネル2K/HD/SDフレームシンクロナイザーおよびユニバーサルコンバーター。 フレームアライメント、アップ/ダウン/クロスコンバージョン、広範なビデオおよびオーディオフォーマット変換、大規模オーディオルーティング、 クローズドキャプションおよびAFD処理、MADI統合を含む高容量組み込みオーディオワークフローに対応し、 複雑な信号正規化およびオーディオ統合ワークフローをサポートします。
OG-FS-Mini
openGearカードは、非同期HD/SD SDI信号を同期させるためのシングルチャンネル3G-SDIフレームシンクロナイザーおよびコンバーターであり、 アップ/ダウン/クロスコンバージョン機能とSDIおよびHDMIの同時出力機能を備え、高密度モジュラー信号補正ワークフローに対応します。
FS-Mini
スタンドアロン型のミニコンバーターは、非同期のHD/SD SDI信号を同期させるためのシングルチャンネル3G-SDIフレームシンクロナイザー およびコンバーターで、アップ/ダウン/クロスコンバージョン機能とSDIおよびHDMIの同時出力機能を備え、 コンパクトなシングルチャンネル信号補正ワークフローを実現します。
AJA機器を基盤としたIPビデオおよびハイブリッドインフラストラクチャは、世界中の数百ものスタジオ、中継車、コントロールルーム、 AV施設に導入されています。ただし、公表できるのはごく一部です。KPSスタジオとフィジー議会（GencomとDante AV 4Kを使用）は、AJAの変換、 タイミング、IPゲートウェイが日々の運用の中核を担い、SDI、HDMI、IPを橋渡ししている2つの例です。 これらの背後には、放送局、ライブイベント制作会社、企業や教育機関、政府機関など、多くの組織が同じAJAインフラストラクチャパターンを採用し、 放送グレードの信頼性を維持しながらワークフローの近代化を図っています。
最適なIPビデオシステムの選び方について詳しく知りたい場合は、AJA IPビデオホワイトペーパーをダウンロードしてください。
ライブスポーツの目まぐるしいアクションを捉えることは、どんなベテラン制作チームにとっても難題ですが、 Kaleidoscope Production and Services LLP (KPS STUDIOS) のチームは、どんな難題にも難なく対応します。 同スタジオのマルチカメラリモートプロダクションパイプラインは、アジア各地で開催される主要スポーツイベントの厳しい放送およびストリーミングの要求に応えるように設計されています。 KPS Studios のテクニカル兼マネージングディレクターである Rajiv Mehra 氏にインタビューを行い、AJA BRIDGE LIVE や OG-12G-AMAなどのツールを使用して、さまざまな配信先やデバイスタイプで低遅延の視聴体験を実現している方法など、スタジオの取り組みについて詳しく話を聞きました。
今日のコネクテッドワールドでは、国民は政府の議事進行をリアルタイムで視聴できることを期待している。 過去10年間、世界中の政府はこうした需要に応えるため、キャンパス内に専用の放送制作施設を設置してきた。 しかし、メディア環境のダイナミックな変化に伴い、多くの政府機関は再び施設のアップグレードを迫られている。 今回は、従来のベースバンド方式の映像・音声から、拡張性、柔軟性、そして長期的な効率性の向上が期待される IP（インターネットプロトコル）への移行に焦点が当てられている。
