2016年3月31日技術ブログ

次世代のリアルタイムコミュニケーション技術「WebRTC」

ブラウザ間でのP2Pリアルタイムコミュニケーションを実現するオープンな技術WebRTC（Web Real-Time Communication）が注目を集めています。特別なソフトやプラグインを使わず、簡単にブラウザ上でSkypeのような映像共有アプリケーションを作成できます。

WebRTCの概要

WebRTCは、2011年5月にGoogleがオープンソース化した、ブラウザ間でP2P通信により映像・音声等のデータ送受信を行う技術です。WebRTCのJavaScript APIを使うことで、これまでは専門的な知識・技術が必要であった映像共有システムを、プラットフォームに依存せず簡単に構築できます。2016年3月時点では、ChromeやFirefox等一部のブラウザがWebRTCに対応しています（対応状況はCanIUse^参考1に記載されています）。後述の通り、NTTデータでは、映像・音声共有機能を活用した遠隔作業支援システムにWebRTCを活用しています。

WebRTCを体験できるサイトとして、AppRTC^参考2があります。二台の端末（PC、スマートフォン、タブレット）からWebRTC対応ブラウザを使ってAppRTCへアクセスし、ブラウザだけで映像共有が行えることを体験してみてください。

WebRTCが備える3つの特徴

WebRTCの主な特徴は以下の3点です。

通信帯域に応じた解像度およびフレームレートの自動調整
通常はHD画質で映像を送信するが、ネットワーク（以降NW）輻輳時には解像度やフレームレートを落として映像を送信する、という自動調整が可能です。これにより、通信速度が不安定な状況でも、遅延を軽減して滑らかな映像表示を可能とします。
異なるNW機器（NAT、ファイアーウォール）配下の端末間通信
さまざまなNW環境下の端末を接続するために、ICE（Interactive Connectivity Establishment）^参考3プロトコルが用いられます。ICEでは、まずOSに設定されたIPアドレスでP2P通信を試み、接続できなければSTUN（Session Traversal Utilities for NAT）^参考4によって外部から見たIPアドレスを交換し、再度P2P接続を試みます。それでも接続できなければ、TURN（Traversal Using Relay around NAT）^参考5によって外部サーバー経由で映像・音声の通信が行われます。このようにさまざまなNW環境で最善の通信を行うことができます。
データの暗号化
WebRTCでは、映像・音声データをSRTP（Secure Real-time Transport Protocol）^参考6によって暗号化して送信するため、データを盗聴されても、第三者による映像・音声の覗き見を防げます。SRTPにおいて、暗号化の方式にはAES（Advanced Encryption Standard）^参考7が用いられます。

また、1対1通信に限らず、1対多や多対多の映像配信にWebRTCを利用するケースも増えてきています。その場合、各端末の映像を1本に合成して配信するMCU（Multipoint Control Unit）や、各端末の映像を集約した上で配信先をコントロールするSFU（Selective Forward Unit）を利用して、映像の多地点配信を実現します。

図：WebRTCによるP2P通信の様子（遠隔作業支援システムの場合）

NTTデータの取り組み

昨年8月、NTTデータは社内において、スマートグラスを活用した遠隔作業支援システムの利用を開始しました^参考8。多様なデバイスに対応するため、遠隔作業支援システムは、映像・音声の共有機能にWebRTCを利用しています。WebRTCによる映像・音声の共有は、基本的にサーバーを介さず端末間（スマートグラス⇔確認者PC）のP2P通信で行われるため、サーバーにかかる負荷および映像の遅延を低減できました。

まとめ

本稿ではWebRTCの概要を紹介しました。現在、Facebook Messenger、Google Hangout、Slack等有名なアプリケーションのビデオ通話にWebRTCが使われており、今後もさまざまなWebアプリケーションの登場が期待されます。

NTTデータでは、WebRTCを活用してスマートグラスによる映像・音声の共有機能の改善を行っています。そのほかさまざまなシステムにおけるリアルタイムコミュニケーションの活用を提案していきます。

参考文献

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