学術情報処理研究 No.1 1997 pp.44-50
ATMネットワークを利用したマルチメディア情報端末
吉田朋彦 、原田隆 、相原玲二
広島大学総合情報処理センター
東広島市鏡山1丁目4-2
TEL 0824-24-6254 FAX 0824-22-7043
tyoshi@ipc.hiroshima-u.ac.jp, haradat@ipc.hiroshima-u.ac.jp, ray@ipc.hiroshima-u.ac.jp
概要
広島大学では平成7年度補正予算により、基幹部分にATMを
採用した学内ネットワークシステムを導入した。本稿では、
このネットワーク上でマルチメディアサービスの実験的運
用を行なっているマルチメディアサーバおよびマルチメディ
ア情報端末について報告する。
キーワード
ATMネットワーク、マルチメディア
1 まえがき
広島大学では平成5年度の補正予算でFDDIを基幹ネットワー
クに採用した学内情報ネットワークシステム
HINET(Hiroshima university Informatrion NETwork
system)を導入した。このネットワークシステムをHINET-93
と呼んでおり、通常のTCP/IPデータ通信に利用している。
また、この整備に引続き、平成7年度の補正予算で基幹部分
にATM (Asyncronus Transfer Mode)を用いた学内ネットワー
クシステムを整備した。このネットワークは主に動画や音
声などのマルチメディア情報を伝達することを想定して設
計されたものであり、HINET-95[1]と呼んでいる。
HINET-95導入の一環として、ATMネットワークを利用した動
画像・音声のリアルタイム配信 (ブロードキャスト)、VOD
(Video On Demand) システム、テレビ会議システムなどの
マルチメディアサービスを実験的に行なうため、マルチメ
ディアサーバおよびマルチメディア情報端末を導入した[2]。
これらの実験的運用の概要を述べ、問題点などについて考
察する。
2 システム構成
2.1 ハードウェア構成
まず、ネットワーク構成について述べる。HINET-95では、
東広島キャンパス内5ヶ所にATMスイッチ(日立AN-1000)を配
置し、スイッチ間をシングルモード光ファイバー(OC-12
622Mbps)で接続し、全てのスイッチ間は物理的にフルメッ
シュ形状で接続されている。これらのATMスイッチを基幹ネッ
トワーク接続装置と呼ぶ。そして各スイッチからおのおの
数ヶ所に光ファイバー(OC-3 155Mbps)を敷設し、光成端箱
と10Base-Tおよび100Base-Tポートを持ったATMスイッチン
グHUB(日立HS-200)を20ヶ所に配置した。これらを支線ネッ
トワーク接続装置と呼ぶ(図1)。
図1 ATM基幹ネットワーク構成(東広島地区)
霞キャンパスではATMスイッ
チは1ヶ所のみで、そのATMスイッチからキャンパス内8ヶ所
に光ファイバ(OC-3 155Mbps)を経由してスイッチングHUBを
接続している。キャンパス間の接続は、両キャンパスのATM
スイッチが高速デジタル専用回線で結ばれている(図2)。
図2 ATM基幹ネットワーク構成(霞地区)
HINET-93のTCP/IPネットワークとは、各キャンパスごとに
ATMルータ(cisco-7500)を経て接続されている。
マルチメディアサーバは、ビデオサーバ、ブロードキャス
トステーション、データベースサーバから構成される。ビ
デオサーバはVODデータ(動画データ)の保存・配送を行なう
サーバである。日立FLORA 3100SP(Pentium 90MHz,メモリ
64MB,ディスク84GB)X2台により構成され、クライアント40
台までの同時使用が可能になっている。ブロードキャスト
ステーションは放送映像などをMPEGにリアルタイムエンコー
ドし、ブロードキャストするサーバである。日立FLORA
3100BP(Pentium90MHz,メモリ40MB,ディスク2GB)X1台により
構成されている。このサーバにCSチューナが接続されてお
り、放送映像をリアルタイムにマルチメディア情報端末に
配信している。データベースサーバは映像情報の検索機能
を提供するサーバである。日立H9000 V715/80(メモリ40MB,
ディスク2GB)X1台により構成されている。
これらサーバは、同一のシステムがそれぞれ東広島および
霞キャンパスのネットワーク管理室に設置されており、
HINET-95のATMスイッチングHUBに接続されている。ただし、
データベースサーバは東広島キャンパスのみに設置されて
いる。
図3 マルチメディアサーバの構成と接続形態
マルチメディア情報端末は、東広島キャンパスに25台、霞
キャンパスに11台設置されている。原則として各部局あた
り2台程度ということにし、可能な限り、1台を視聴覚教室
などの講義室に、もう1台を学部長室など部局長室に設置
するよう案内した。端末本体は日立FLORA 1010(Pentium
100MHz,メモリ32MB,ディスク1GB)で、ビデオボード、オー
ディオボード、MPEGボード、TV会議システムのためのカメ
ラなどが装着されている。また、ディスプレイ出力をプロ
ジェクタなどに入力するためのビデオエンコーダも接続さ
れている(図4、図5)。
図4 マルチメディア情報端末の構成と接続形態
図5 マルチメディア情報端末
マルチメディア情報端末のネットワークインターフェイス
は10Base-T(10Mbps)で、最寄りのATMスイッチングHUBに接
続されている。10Base-Tを採用した理由は、一台の端末で
10Mbpsの帯域を占有できればMPEGデータなどの伝送にも十
分耐えると判断したからである。なお、調達時点ではPC用
ATMボードが十分安定に動作していなかったこと、光ファイ
バ配線は費用がかさむ等の問題点もあった。
ATMスイッチングHUBにはVLANの機能があり、東広島および
霞地区それぞれで、サーバと端末群がひとつのVLANを構成
しており、各地区のサーバと端末はそれぞれ同一のIPサブ
ネット上に接続されている。また、各地
区で1箇所、VLANとHINET-93のTCP/IPネットワークとのゲー
トウェイ装置(ATMルータ cisco-7500)を設置しており、マ
ルチメディア情報端末から通常のインターネットソフトウ
ェアも利用可能になっている。
2.2 ソフトウェア構成
ここではマルチメディアサーバおよびマルチメディア情報
端末のソフトウェア構成について説明する。まず、ビデオ
サーバでは、lynx というUNIXに似たOSを採用している。
ビデオデータの配送には、StarWorks Serverを利用してい
る。ブロードキャストステーションでは、Windows3.1上で
作動するMPEG Lab Suite により、放送映像をリアルタイ
ムエンコードしている。データベースサーバにはORACLEを
用いて映像データのデータベース管理を行なっている。
次にマルチメディア情報端末のソフトウェア構成について
述べる。端末の基本OSにはWindows3.1を搭載しており、そ
のもとで以下のソフトウェアが利用できる。
放送受信ソフトウェア:Starlight Network社の
StarWorks-TV を用いてブロードキャストステーションから
配送される放送映像を視聴することができる。放送映像の
ソースとしては、CS衛星から放送されているニュース専門
チャンネルCNNを24時間配送している。このため、総合情報
処理センターでは、(株)スカイポート社とCNNの受信につい
てキャンパスライセンス形態での契約を結んでいる。
TV会議ソフトウェア:マルチメディア情報端末間の1対1で
のTV会議を行なうためにIntel Proshareを導入している。
このソフトウェアはIPネットワーク上で利用できるため、
キャンパス間(東広島−霞間)での利用も可能になっている。
学習支援ソフトウェア:日立HIPLUSを導入し、マルチメディ
アコンテンツを用いた学習教材を作成、視聴できる。
動画像・音声の伝送にはStarWorksを利用している。
インターネットクライアントソフトウェア:WWWブラウザ
(Netscape Navigator)、ターミナルソフトウェア
(Teraterm)、NetNewsクライアント(WinVN)、電子メールク
ライアント(EudoraPro)などがインストールされており、通
常のインターネット端末としても利用できる。図6, 7 にマ
ルチメディア情報端末の画面例を示す。
図6 CNN放送受信中の画面
図7 テレビ会議実行中の画面
3 利用形態と利用状況
マルチメディア情報端末は各部局とも、ほとんどが学部長
(部局長)室と視聴覚教室に配備しているが、学部長室の端
末と視聴覚教室の端末とでは利用形態がかなり異なってき
ている。学部長が利用する場合は個人利用の形態になるた
め、CNNの視聴、TV会議、電子メールクライアントなどが
利用されている。視聴覚教室の場合は、講義でWWWブラウ
ザのデモンストレーションを行なうなどのほか、学習支援
ソフトの教材として登録されているインターネット入門の
ビデオ教材(40分X2本)や電子メールについての解説教材な
どが利用されている。おおむね視聴覚教室に比べて学部長
室に配備した端末の利用頻度が高いようである。
4 問題点
運用開始後約1年の現時点での問題点をまとめてみる。まず
サーバについての問題について述べる。マルチメディア情
報端末に導入している複数のソフトウェアに対応するため、
サーバのハードウェアも複数必要になっているが、これは
保守管理の面で好ましくない。また、TCP/IP通信に対応し
ていないサーバソフトウェア(StarWorks Serverなど)の場
合には、他のキャンパスのサーバを保守する際にも専用の
ATMパスを張る必要があるなどの制約が発生している。マル
チメディア情報端末はOSにWindows3.1を用いているが、こ
れは導入時点(1995年度末)で一部のソフトウェアが
Windows95に対応していなかったためである。Windows95が
飛躍的に普及した現在では、Windows3.1であるというだけ
で魅力を感じないとか、使いにくいと感じる利用者が少な
からずいるのは事実である。現在、端末をWindows95にアッ
プグレードすることを検討している。また、いくら動画や
音声を再生できると言ってもその内容が魅力あるものでな
ければ十分な利用にはつながらない。コンテンツ作りが課
題である。
5 おわりに
ATMネットワークはマルチメディア通信に適した高速通信が
可能な技術であるが、パソコンレベルで利用するにはATMボー
ドの価格や光ファイバーの配線の問題などの点から、まだ
手軽に利用できるとは言えない状態である。メタルケーブ
ルでのATM接続などの技術の普及が望まれるところである。
また、パソコンで利用できるマルチメディア対応ソフトウェ
アについても、今後一層の充実が望まれるところである。
また、どんなに使いやすいソフトウェアであってもコンテ
ンツを作成、登録するにはどうしてもある程度の人手は必
要であるし、なによりもアイデアやデザインは非常に重要
な要素である。現在、放送データとしてのCNN、学習教材と
してインターネット入門ビデオや電子メールの解説などが
登録されているが、今後は総合情報処理センターの案内ビ
デオや学内ネットワークシステムの紹介、ダイアルアップ
サービスの利用ガイドなどの作成を計画している。
参考文献
- [1]
- 相原玲二: "広島大学ATMネットワークHINET-95",
「キャンパスネットワークの現状と利用」研究会,
日本OR学会中国・四国支部ネットワーク研究部会,
pp.53-56, 1996年2月.
- [2]
- 原田, 吉田, 相原: "HINET-95におけるマルチメディア
情報端末", 「キャンパスネットワークの現状と利用
(第2回)」研究会, 日本OR学会中国・四国支部インター
ネット研究部会, pp.5-6, 1997年2月.