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IP化する放送技術と導入事例

伊藤 正史株式会社フジテレビジョン

技術局 技術開発部 副部長

送 出 系の I P化とネ ッ ト サ ー ビ ス 配 信 シ ス テ ム との連携

「送出系の IP 化」 は 「宝の山」？

2

自己紹介

• 伊藤 正史（まいとう）

• 浜松市出身 43歳

• フルスタック

• 技術開発＆標準化

•放送通信連携

•動画配信

•視聴データ

3

4

“ 送出系の IP 化 ”

① スタジオ規格

② 放送方式

③ 送出システム

④ 同時配信

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視聴環境の変化

配信 視聴データ

総務省報道資料「放送を巡る諸課題に関する検討会」の開催（平成27年10月23日）

http://www.soumu.go.jp/menu_news/s-news/01ryutsu07_02000098.html

総務省放送を巡る諸課題に関する検討会視聴者プライバシー保護WG（第1回）資料http://www.soumu.go.jp/main_content/000442571.pdf

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ATSC3.0 Bootcamp （May 7, 2014）

2014年段階の技術要件に既に Audience Measurement や

Advanced Advertising が入っていた

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メディア技術

放送技術

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アウトライン

背景

① ネット同時配信技術

② 放送配信連携基盤

③ 放送サービス高度化への応用

まとめ

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①ネット同時配信技術

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動画配信方式

配信方式（動画）

MPEG-2 TS ISO-BMFF fMP4

HLS MPEG-DASH

端末 スマホ・PC iOS等 Hybridcast（国内ハイブリッドTV）

HbbTV（欧州ハイブリッドTV）

ブラウザプレーヤ処理

JavaScript

組み込み

JavaScript

組み込みブラウザ

デコード処理MSE API MSE API

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配信方式イメージ

① HLS

② MPEG-DASH

TS TS TS

TS TS TS

TS TS TS

6Mbps

3Mbps

1Mbps

マニフェストm3u8

(テキスト)

mp4 mp4 mp4

mp4 mp4 mp4

mp4 mp4 mp4

6Mbps

3Mbps

1Mbps

マニフェストMPD

（テキスト）

Web配信

断片動画

＋

マニフェスト

映像・音声

配信ＥＮＣ

10s 10s 10s

10s 10s 10s

配信ＥＮＣ

映像・音声

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マニフェストファイル（HLS）

約4.0Mbps用のm3u8を見る

約5.6Mbps用のm3u8を見る

再生対象の m3u8 ファイル

#EXTM3U

#EXT-X-VERSION:3#EXT-X-TARGETDURATION:13#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:2

#EXTINF:12.012,testvideo3__00002.ts#EXTINF:12.012,testvideo3__00003.ts

#EXTINF:12.012,testvideo3__00004.ts#EXTINF:12.012,

testvideo3__00005.ts#EXTINF:12.012,

#EXTM3U

#EXT-X-VERSION:3#EXT-X-TARGETDURATION:13#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:2

#EXTINF:12.012,testvideo2__00002.ts#EXTINF:12.012,testvideo2__00003.ts

#EXTINF:12.012,testvideo2__00004.ts#EXTINF:12.012,

testvideo2__00005.ts#EXTINF:12.012,

#EXTM3U

#EXT-X-VERSION:3#EXT-X-TARGETDURATION:13#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:2

#EXTINF:12.012,Testvideo1__00002.ts#EXTINF:12.012,testvideo1__00003.ts

#EXTINF:12.012,testvideo1__00004.ts#EXTINF:12.012,

testvideo1__00005.ts#EXTINF:12.012,

約1.4Mbps用のm3u8を見る

testvideo1.m3u8 testvideo2.m3u8 testvideo3.m3u8

#EXTM3U#EXT-X-VERSION:3#EXT-X-INDEPENDENT-SEGMENTS#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=5640800,AVERAGE-BANDWIDTH=5640800,CODECS="avc1.4d401f,mp4a.40.2",RESOLUTION=1280x720,FRAME-RATE=29.970testvideo1.m3u8#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=3955600,AVERAGE-BANDWIDTH=3955600,CODECS="avc1.4d401f,mp4a.40.2",RESOLUTION=960x540,FRAME-RATE=29.970testvideo2.m3u8#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=1425600,AVERAGE-BANDWIDTH=1425600,CODECS="avc1.42c01f,mp4a.40.2",RESOLUTION=640x360,FRAME-RATE=29.970testvideo3.m3u8

マニフェストファイルから断片化ファイルを参照

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マニフェストファイル（MPEG-DASH）<?xml version="1.0"?><!-- MPD file Generated with GPAC version 0.5.2-DEV-rev715-ge7ce665-master at 2017-05-19T16:27:32.428Z--><MPD xmlns="urn:mpeg:dash:schema:mpd:2011" minBufferTime="PT1.500S" type="static" mediaPresentationDuration="PT0H20M9.984S" maxSegmentDuration="PT0H0M5.472S" profiles="urn:mpeg:dash:profile:isoff-on-demand:2011"><Period duration="PT0H20M9.984S">

<AdaptationSet segmentAlignment="true" maxWidth="1920" maxHeight="1080" maxFrameRate="11988/400" par="1:1" lang="und" subsegmentAlignment="true" subsegmentStartsWithSAP="1"><Representation id="1" mimeType="video/mp4" codecs="avc1.4d4028" width="1920" height="1080" frameRate="11988/400" sar="1:1" startWithSAP="1" bandwidth="7572479"＞<BaseURL>db_nocm_08M_v_track1_init.mp4</BaseURL><SegmentBase indexRangeExact="true" indexRange="845-3780"><Initialization range="0-844"/>

</SegmentBase></Representation><Representation id="3" mimeType="video/mp4" codecs="avc1.4d4028" width="1920" height="1080" frameRate="11988/400" sar="1:1" startWithSAP="1" bandwidth="5797291"><BaseURL>db_nocm_06M_v_track1_init.mp4</BaseURL><SegmentBase indexRangeExact="true" indexRange="845-3780"><Initialization range="0-844"/>

</SegmentBase></Representation><Representation id="5" mimeType="video/mp4" codecs="avc1.4d4028" width="1920" height="1080" frameRate="11988/400" sar="1:1" startWithSAP="1" bandwidth="2971322"><BaseURL>db_nocm_03M_v_track1_init.mp4</BaseURL><SegmentBase indexRangeExact="true" indexRange="845-3780"><Initialization range="0-844"/>

</SegmentBase></Representation></AdaptationSet><AdaptationSet segmentAlignment="true" par="1:1" lang="und" subsegmentAlignment="true" subsegmentStartsWithSAP="1"><Representation id="2" mimeType="audio/mp4" codecs="mp4a.40.2" audioSamplingRate="48000" startWithSAP="1" bandwidth="194803"><AudioChannelConfigurationschemeIdUri="urn:mpeg:dash:23003:3:audio_channel_configuration:2011" value="2"/><BaseURL>db_nocm_08M_a_track1_init.mp4</BaseURL><SegmentBase indexRangeExact="true" indexRange="766-3701"><Initialization range="0-765"/>

</SegmentBase></Representation>

</AdaptationSet></Period>

</MPD> 再生対象の MPD ファイル

マニフェストファイルから断片化ファイルを参照

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広告挿入イメージ

ライブ配信の広告挿入はCSAI から SSAI へ

再生端末

クライアントサイド 広告挿入（CSAI）

CM MP4本編 TS

マニフェスト m3u8

サーバサイド 広告挿入（SSAI）

再生端末

一本化 m3u8 CM TS

CM MP4

本編 TS

本編 m3u8

素直に m3u8 を再生するとアドが入らない

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同時配信システム構成（フジテレビ）

本編TS

CM TS一本化m3u8

アド情報（VAST+MP4）

SpotX

ADS

AWS Elemental

MediaTailor

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AWS Elemental

MediaStoreElemental Live

配信エンコーダ

マスター映像

Fuji TV

HLS+CMタイミング情報

Amazon

CloudFrontPlayer

HLS

UserAWS

m3u8

スタジオ映像

CMタイミング情報の挿入（SCTE-104/35）

項目名 バイト長 格納データ

splice_inset_type 1

splice_event_id 4 CM枠ID（チャンス番号）

unique_program_id 2 番組ID

pre_roll_time 2 プリロール時間

break_duration 2 CM枠尺

avail_num 1 CM枠ID（チャンス番号）

avail_expected 1

auto_return_flag 1

SCTE-104/35 挿入（Splicing Operation Message Loop）

マニフェストファイル（HLSの場合）

#EXTM3U#EXT-X-VERSION:3#EXT-X-TARGETDURATION:13#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:2#EXTINF:12.01200,ob_test190607_00004.ts#EXTINF:12.01200,ob_test190607_00005.ts#EXTINF:11.87853,ob_test190607_00006.ts#EXT-OATCLS-SCTE35:/DAgAAAAAAAAAP/wDw=#EXT-X-CUE-OUT:59.993#EXTINF:0.13347,ob_test190607_00007.ts#EXT-X-CUE-OUT-CONT:ElapsedTime=0.133,Duration=60,SCTE35=/DAgAAAAAAAAAP/wDw=#EXTINF:12.01200,ob_test190607_00008.ts#EXT-X-CUE-OUT-CONT:ElapsedTime=12.145,Duration=60,SCTE35=/DAgAAAAAAAAAP/wDw=#EXTINF:12.01200,ob_test190607_00009.ts

SCTE-35 情報挿入基準時刻に対応するメタ情報が符号化（Base64）されて挿入

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ネット同時配信における課題

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放送

課題

20

同時配信

課題

21

同時配信放送

持続可能な同時配信に向けていかに運用コストを下げられるかが重要

課題

22

②放送配信連携基盤

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概要

• 送出マスター／同時配信のリアルタイム情報連携基盤を開発、アドサーバ連携 広告挿入を自動化

• 放送：送出マスターの情報を Web API で提供する「SpliceMX」を開発、アジャイル業務アプリと連携

• 配信：放送設備とアドサーバを連携してサーバサイド広告挿入

• 昨年稼働、6/9～新マスター対応

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同時配信広告挿入の自動化方法

① 配信専用マスター設備を構築• 堅牢な設備を構築

• しかし配信技術は進化が速い

② STD-B39 ネットキュー信号（尺情報拡張）を利用• ネットキュー機器の変更は、マスター設備更新時でないと対応が難しい

• しかも配信技術は進化が速い

• 配信に使える入力映像も固定される

③ ＣＭ中接点などを利用• 必ずマスターに備わっている訳ではない

• 高度な情報連携は不可（ＣＭフタのみ可）

• ネットサービスへの対応には課題

• しかも配信技術は進化が速い

放送と配信における技術革新サイクルやコスト規模のギャップを埋める仕組みが必要

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同時配信広告挿入の自動化方法

④ 送出マスターの情報を抽象化して WebAPI で提供

• マスターには手を入れず、柔軟な仕様変更を可能に

• マスター動作に影響を与えず、様々な用途に気軽に活用可能

• WebAPI はネットサービスからも利用しやすい

• 外部からマスターへの侵入を絶対に防ぐ必要がある

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そこで・・・

を採用

映像SCTE-104SpliceMX

放送／配信連携装置

Xp

制御

設計

マスターElemental Live

配信エンコーダ

SCTE-104インサータ

収集サーバ

APIサーバ

アプリ端末

ネットワーク独立一方向シリアル化

映像

放送情報

HD-SDIルータ I

NS

制御

映像

本編TS

Amazon S3

オリジン

Amazon

CloudFront

CM TS一本化m3u8

視聴端末 HLS

アド情報（VAST+MP4）

SCTE-35連携マスターから収集CMタイミング・CM尺・

CM枠ID・番組ID

SpotX

ADS 収集サーバAPI サーバ

収集サーバAPI サーバ

AWS Elemental

MediaTailor

アド リクエストCM尺・CM枠ID・番組ID

HLS

アプリ端末

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SCTE-35制御

スタジオor

マスター

自動広告挿入の制御

28

送出マスターの階段編成処理に自動追従

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同時配信監視モニタ

30

同時配信監視モニタ

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放送送出マスターの技術者に違和感のない監視画面

汎用化（全国対応）

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FNS 送出マスター設備の例

① FNS 標準マスター（岩手めんこいテレビ）

② FNS 新標準マスター（テレビ静岡）

③ その他マスター（サガテレビ）

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SpliceMX放送／配信連携装置

Xp

制御

① FNS 標準マスター（岩手めんこいテレビ）

Elemental Live

配信エンコーダ収集サーバ

APIサーバ

アプリ端末

ローカル本線

放送情報

HD-SDIルータ

映像

アプリ端末 SCTE-35制御

SpliceMX放送／配信連携装置

② FNS 新標準マスター（テレビ静岡）

Elemental Live

配信エンコーダ収集サーバ

APIサーバ

アプリ端末

放送情報

スタジオ映像

アプリ端末 SCTE-35制御

スタジオ

SpliceMX放送／配信連携装置

Elemental Live

配信エンコーダダミーAPC

APIサーバ

アプリ端末

ローカル本線

Q信号

HD-SDIルータ

映像

アプリ端末 SCTE-35制御

③ FNS その他マスター（サガテレビ）

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FNS 標準マスターとの結合（岩手めんこいテレビ）

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FNS 新標準マスターとの結合（テレビ静岡）

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その他マスターとの結合（サガテレビ）

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実際の送出マスターとの間に 「ダミーAPC」 を挿入ネットキュー信号で連携することで汎用的に結合

③ 放送サービス高度化への応用

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① 低遅延マルチアングル配信への活用（ＣＭ自動フタ）

テレビ

（放送映像）

スマホ

（マルチアングル映像）

※ 放送と同程度の低遅延配信が可能

放送配信連携による自動運用が可能（放送側がＣＭ中はマルチアングル側の映像を自動でフタ処理）

②ＣＭ連動ネットサービスへの活用（ＣＭトリガー）

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放送配信連携による自動運用が可能（放送がＣＭ中にスマホに自動で情報を通知）

欧米中心に注目

③アドレッサブルＴＶに活用

総務省 放送を巡る諸課題に関する検討会放送サービスの未来像を見据えた周波数有効活用に関する検討会（6月5日）報告書案より

映像新聞より（10月22日号）

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③アドレッサブルTVに活用（ＣＭトリガー）

放送＝通常素材 配信＝居住地域で異なる素材

CMC

○○地区店△△地区店

本編1

CMB

本編2

CMB

本編3

本編1

CMC

本編2

本編3

○○地区の郵便番号 △△地区の郵便番号

○○電気

本編1

CMA

本編2

CMA

本編3

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放送配信連携による自動運用が可能（ＣＭ前にハイブリッドキャストテレビに情報を通知）

④スマートスピーカーに活用（番組情報API）

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放送配信連携による自動運用が可能（放送中・放送予定の番組情報を提供）

まとめ

•放送と配信等のネットサービス間の技術ギャップ を埋めるには、

放送情報を WebAPI のような、ゆるい API で提供することが有用

•一方で放送には絶対に影響せず、安全に利用できる仕組み で

なければならない

•将来、情報 API が送出マスター自体に組み込まれたら・・

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送出マスターには、将来の放送サービス高度化に有用な情報が活用されずに眠っている！