NDI®

NDI^®とは？

(ネットワーク・デバイス・インターフェイス)

NDIとは、米国NewTek社によって開発されたIP利用における新しいライブビデオ制作ワークフロー支援プロトコルです。このNDIテクノロジーを活用することで、一般的なギガビットイーサネット環境においても、映像、音声、制御コマンド、メタデータなどを、NewTek社TriCasterやNewTek VMC1、3Playなどのシステム間だけでなく、NDI互換のさまざまなシステム、デバイス、PCなどとのリアルタイムによる相互伝送を可能とします。

NDI^®の特徴と利点

IPを利用した伝送と制御、そして、創造性

これまでの放送インフラにおける技術的、物理的制約から解放され、IPによる新たな映像制作ワークフローを確立できます。NewTekが提供するNDI（ネットワーク・デバイス・インターフェイス）プロトコルに対応するシステムやアプリケーションを導入することにより、あなたのビデオ制作ワークフローをビデオ・オーバー・IP環境に簡単に移行させることができます。

ルーティングの制約を排除

SDIビデオルーターに接続された映像/音声ソースだけでなく、ネットワーク上にある映像/音声ソースも入力素材として利用できるようになるため、番組制作の演出を格段に柔軟、且つ、拡張させることができます。
NDI^®は、ネットワークに接続された映像機器上のソースを、誰もが利用できるようにしたオープンスタンダードなプロトコルです。プロダクションスイッチャーやキャプチャーシステム、メディアサーバーなど、ネットワーク上でNDIに対応している機器であれば、すべての機器間でNDIソースを共有することが可能となるため、これまでよりも多くのソースをライブプロダクションで使用できるようになります。

コストと配線作業の削減

新しい設備やネットワーク、信号インフラへの大きな投資はもう昔の話です。NDI^®は、通常使用している一般的なイーサネットLAN環境で、膨大な情報を送受信できる高度な技術をベースに成り立っています。NDIの高度なエンコード処理とパフォーマンスを利用することにより、標準的なネットワーク環境で、高品質、かつ超低遅延で、複数のビデオストリームを高速に送受信することが可能となります。

いつでも誰でも、すぐにNDI^®の環境を無償で入手可能

NDI^®は、NewTek社が現在提供するNewTek VMC1, TriCaster, 3Play, TalkShow, MediaDSといったすべてのシステムですでにサポートされています。しかし、これらシステムをお持ちで無い方でも、NewTek社が提供するNDI Toolsソフトウェアを入手して、今すぐにNDIを体験することができます。

NDI Toolsソフトウェアに関する詳細は、こちら

NDI^®を取り巻くサードパーティ

発表からわずか約3年半で、NDIのSDK(ソフトウェア開発キット)は、世界中のさまざまな製造メーカーや開発会社から約12,000件以上のダウンロードがされており、今日では、Panasonic様やマイクロソフトのSkypeを始め、Adobe、Avid、さらに、国内のテロップ開発会社様はほぼ全社を含む映像系ツールのみならず、CG(テロッパー)、オーディオミキサーなどを開発されている約1,000以上もの会社様に、広くNDIにご対応いただいております。さらに、前回のNAB 2019にて、SONY様もPTZカメラにNDIにご対応される旨のアナウンスがされました。

NDI互換ツールソフトウェアに関する詳細は、こちら

NDI^®最新バージョン4とST 2110 との架け橋

(Inter BEE 2019 IP Pavilionでのリレーセミナー・プレゼン資料)

NDI^®の主な特徴

ソフトウェアベースのIPビデオテクノロジー

NDI^®は、ハードウェアには依存せず、ソフトウェアベースで開発されているため、扱うビデオの解像度、フレームレート、カラースペースを問いません。また、アルファチャンネルも一緒に伝送可能なため、SDIの場合はグラフィクス用にキーとフィル2本の線が必要だったところ、1ストリームのみになり、非常に便利です。

さらに、一般の放送規格から外れた、モバイルやサイネージ用の四角、縦長、横長などのアスペクト比でも対応します。

ソフトウェアベースで、SDKが無償提供されているので、刻々と変化する市場のニーズに合わせて進化し続けます。

高効率ビデオ伝送

NDI^®は、ビデオエッセンスを圧縮しているので、比較的低いビットレートで高品質ビデオ転送を実現するという点があげられます。

以下の表のように、ビデオ解像度/フレームレートが1080p60の場合、NDIの伝送ビットレートは最大180Mbps、4K UHD 60pの場合の伝送ビットレートは最大で380Mbps。NDIの圧縮率はバリアブルなため、通常は以下の表の数値よりも低いことが殆どですが、ネットワーク設計上の目安としてお役立てください。

上記表の一番上の行のNDI^®|HXは、PTZカメラやミニコンバーターでよく使われているNDIのメーカーライセンス向けのNDI^®です。各ハードウェアに実装されているH.264やH.265エンコーダーを使用して、高圧縮率のlong GOPビデオを使用しています。通常のNDIはイントラフレーム圧縮のため、NDI^®|HXは通常のNDIのほぼ10分の1のビットレートに抑えられ、Long GOP処理のため若干遅延は増加しますが、使用出来る帯域が限られている状況での使用に特に適しています。

NEW4.0 さらに、NDI 4では、圧縮処理効率の更なる改善が施されているため、これまで以上に高効率ビデオ伝送を実現します。

双方向通信

NDI^®によるIP伝送方式は、映像データだけでなく、プロキシ(サムネール)、音声、メタデータ、PTZカメラのリモート・コントロールやタリーなどといった制御コマンドを同時に、且つ、送信側のカメラやデバイスと、受信側のデバイスやシステム間で、相互にデータ伝送のやり取りを可能とするテクノロジーです。常時ネットワーク上にデータが流れている非圧縮方式とは異なり、必要なときに必要なだけのデータをネットワーク上へ流します。

ビデオの品質と低遅延

NDI^®は、ポストプロダクションなどで既に長年に亘って使用されているMPEG2やProResがもちいているDCT方式の一種による圧縮ビデオを採用した、IPビデオ伝送方式のひとつとなります。一旦ベースバンドビデオを圧縮した後は、その後圧縮、展開を何度繰り返してもクオリティーロスはありません。

また、遅延(latency)についても、ネットワーク環境が最適化されていることが前提となりますが、16から32スキャンラインのSDIと同程度の1フレーム以下のパフォーマンスを保証します。

自動検知機能mDNSのサポート

NDIはネットワーク上の自動検知機能として、マルチキャストDNS機能をサポートしているため、
ネットワーク上に、NDI互換のカメラやシステムをLAN上のスイッチ・ハブに接続するだけで、既存の映像制作ワークフローに簡単に追加させることができます。

カラー処理

NEW4.0
NDIは、ピクセルごとの色処理も16ビット処理を採用しているため、HDR素材も取り扱い可能です。

オーディオ

NEW4.0
NDIは、8チャンネルオーディオをサポートします。また、任意のオーディオサンプリングレートの使用も可能です。

Multi TCP トランスポートのサポート

NEW4.0
マルチTCPモードは、ハードウェアアクセラレーションを取り入れた、アダプティブに帯域共有可能なネットワークアダプタを使って複数のNICのデータフローを制御する機能です。

NDIネイティブレコーディング

NEW4.0
これまでのNDIはデータ転送用途のみ、つまりライブ・プロダクション向けの伝送方式でしたが、NDI^® 4では、NDIのままトランスコード無しでディスクへ書き込むことが可能となり、ポストプロダクション向けのワークフローにおいても利用可能となりました。

これによって、インジェストとキャプチャーが容易になるだけでなく、書き込み帯域が大きく、速度の速いRAIDストレージを使用することで、同時に複数のチャンネルをレコーディングすることが可能になります。

また、NTP(ネットワーク・タイム・プロトコル)を使ったタイムコードが各フレームに付加され、オーディオは勿論、プロキシやアルファチャンネルも含めてレコーディングすることができます。

さらに、NewTek社より無償配付されている、NDI Studio Monitorアプリケーションからネットワーク上の任意のNDIソースを選択してレコーディングをすることもできるようになります。

.MOVラッパー使用
NTPを使ったタイムコードを各フレームへ付加
アルファチャンネル、プロキシ(プレビュー映像)も同時に記録
レコーディング数は無制限
再度圧縮する必要なし
アスペクト比、フレームレート、画素数は問わない。
NDI|HXもH.264エッセンスのままでレコーディングが可能（MP4)

NDI 4の新機能 (全般)

NEW4.0
NDIの最新バージョン4では、コーデック部分を機械語に書き直したことで、圧縮処理効率がこれまで以上に改善され、これまでのNDIエンコード処理と比較して約45％ぐらい向上することになります。

また、圧縮率の見直し、PSNR値の向上、16ビットカラースペース処理の効率を向上させることで、ビデオ品質も向上しました。

さらに、サポートされる入出力カラー方式も追加されました。

圧縮処理効率の更なる改善

全体的な処理の高速化（社内比45％)

ビデオクオリティの向上

圧縮率の見直し
PSNR値の向上　+3dB
16ビットのカラースペース処理の効率向上

サポートされる入出力カラー方式の追加

4:2:0、4:2:2、4:2:2:4、BGRA、RGBA

NDIパートナーとSDK（NDIソフトウェア開発キット）

NewTek社は、現在(2019年7月)NDIのSDKをロイヤリティフリーにて提供しています。このSDKは、映像関連機器製造メーカーやソフトウェア開発会社、加えて、現行の施設機材を有効に活用して社内設備のIPワークフローを確立させたい放送局やスタジオに対して無償提供されており、SDK配布開始から約3年間で、12,000社を超える会社が既にこのSDKをダウンロードしています。また、その内1,000社以上もの製造メーカーや開発会社などより、NDI互換のシステムやデバイス、アプリケーションが市場にリリースされています。

このNDI SDKを使用することで、16チャンネル（およびそれ以上）の浮動小数点オーディオに加え、最大4K(またはそれ以上)のビデオ解像度とフレームレートに依存しないエンコード・アルゴリズムを使用したIP経由でビデオストリームの送受信を可能とします。また、ビデオアクセスとグループ化、双方向メタデータ、IPコマンドなどを実装するツールも含まれています。

SDK開発者キットのダウンロードページ

こちら

NewTek社 NDIに関するお問い合わせ先

NDIにご興味いただきました企業や団体の方は、NewTek社 (ndi@newtek.com)へ直接お問合わせいただくか、NewTek社 NDIサイトをご確認ください。日本国内につきましては、NewTek社担当へ取り次ぎをさせていただきますので、tricaster@dstorm.co.jpまでお問い合わせください。

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NDI®の特徴と利点