NTTは2022年2月22日、超高精細度テレビジョン（UHDTV）規格における最高の解像度とフレーム周波数を有する8K120p映像を、光パスを通してSMPTE ST 2110規格で送受信できる非圧縮映像伝送技術を世界で初めて開発したと発表した。

放送や医療、監視等の様々な用途で、4K/8Kの大容量映像の伝送需要が拡大している。映像伝送においては、非圧縮伝送が画質と遅延の面で理想的だが、8K120p映像信号のデータレートは80Gbps超であり、高信頼化のために映像ストリームを冗長伝送する場合には160Gbps超のデータレートが発生するため、既存のIPネットワークサービスを利用した長距離伝送は困難だった。

本技術は、この課題を解決する。放送設備で一般的に使われているSDI信号を光伝送装置に直収し、大容量の光パスに非圧縮のSMPTE ST 2110ストリームとしてダイレクトに送出することにより、映像伝送の長距離化と低遅延化を実現した。

さらに、映像データを複数のストリームに分割して伝送するSMPTE RP 2110-23方式を利用。8K120pの映像データをSDI信号からSMPTE ST 2110ストリームへダイレクトにマッピングすることによって、待ち合わせ遅延を回避した。ファイバー伝搬遅延が無視できるほどに小さい場合、送信側での映像入力から受信側での映像出力までの遅延を1ms以内に抑えられるという。

また、今回開発した技術は、ディスアグリゲーション構成の光伝送装置で実現している点も特徴だ。

従来、長距離通信で使用される光伝送装置は、ハードウェア機能とソフトウェア機能が一体型で提供されていたため、サービス事業者が映像伝送等の付加機能を柔軟に追加することは困難だった。これに対し、昨今は、光伝送装置の各種機能を分離し、標準化されたインタフェースで制御することで、柔軟な構成変更、付加機能の実現、コストの低減等が可能になるディスアグリゲーション構成が注目されている。

ディスアグリゲーション構成による非圧縮映像伝送

本技術の開発においては、ディスアグリゲーション構成の光伝送装置に対して、SDI信号をSMPTE ST 2110ストリームに変換するプラグインユニット（VideoPIU）をハードウェアで実装し、さらにVideoPIUを制御する機能をソフトウェア実装した。VideoPIUは1枚当たり8K60p映像の処理が可能で、2枚を連携して動作させることで8K120p伝送を実現。8K120p映像を、SMPTE RP 2110-23に従って時間方向に2分割、空間方向に4分割、合計8本のストリームに分割し、8並列の同期伝送処理によって、160Gbpsを超える非圧縮映像データを伝送する。

今回の実装では、TIP（Telecom Infra Project）でハードウェアデザインがオープン化された光伝送装置であるGalileo 1と、Network OSにOcNOSRを用い、VideoPIUの8K120p超低遅延伝送を確認した。