2022年11月17日

ジッター(ジッタ)とは?

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※この投稿は、Agoraの日本総代理店であるブイキューブが、Agoraブログを翻訳した記事です。

 

同僚との音声通話やビデオ通話が途切れ途切れになり、セッションの途中で突然切断されたことがある場合は、インターネットのジッターが原因である可能性があります。通話のジッターはユーザーのオンラインインタラクションを台無しにする可能性があるため、開発者がアプリケーションを構築する際にジッターを回避できるように理解することは重要な問題です。

では、ネットワークのジッターとは何ですか? さらに重要なことに、どうすればそれを減らすことができますか? 
この開発者向けジッターガイドでは、これらの質問に答え、ユーザーの問題を調べて、ソリューションに移る前に問題を完全に理解できるようにします。

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ジッター(jitter)とは?

ジッター(jitter)を理解するには、まず舞台裏で何が起こっているかを知る必要があります。具体的には、データパケットです。

 

インターネット経由で送信されるものはすべて、テキストファイルであろうとビデオであろうと、パケットを介して送信されます。データはまず分解され、パケットとしてインターネット経由で送信され、宛先で再組み立てされます。

 

ほとんどの場合、メールや Webページなどでは、パケットが到着する順序はそれほど重要ではありません。すべてのパケットが到達する限り、ほとんどの場合問題ありません。

 

しかし、音声通話やビデオ通話を提供するリアルタイム アプリケーションの場合は、まったく異なります。これらのデータパケットが順不同で宛先に到着すると、問題が発生します。これは、輻輳のためにパケットが失われたり、途中で遅延したりした場合に発生する可能性があります。声が歪んだり歪んだりする原因となります。

 

これがジッターです。

 

現在、多くの人がジッターをレイテンシーと混同しています。どちらもスムーズなストリーミングエクスペリエンスに不可欠ですが、実際には異なります。では、遅延に関してジッターとは何を意味するのでしょうか?

 

レイテンシーは、データパケットがネットワークを介して送信されるのにかかる時間で、ミリ秒単位で測定されます。レイテンシーが低いほど、応答時間が速くなり、接続が強くなります。オンラインゲームや音声通話などのリアルタイムアプリケーションの場合、エクスペリエンスはスムーズで一貫性があります。ただし、レイテンシーをゼロにすることはできないため、可能な限り低く抑えることが目標です。

 

一方、ジッターは、ネットワーク遅延との矛盾です。ジッタースコアが低いということは、接続がセッション全体で良好なレイテンシーレベルを維持し、中断が最小限に抑えられることを意味します。

 

では、速度テストでのジッターとは何ですか? 

設定された時間内にレイテンシーがどれだけ逸脱するかを測定します。たとえば、2ミリ秒のジッターは、レイテンシーが平均でその量だけ変化していることを意味します。

 

ご想像のとおり、高いレイテンシーは望ましくありませんが、高いジッターも同様に悪いものです。クリアな声が次の瞬間には歪んでいるとイライラすることがあります。

 

ジッターにはさまざまな種類があり、通話品質にさまざまな影響を与えます。これは一定のジッターである可能性があります。これは、遅延のレベルが通話全体で一定であることを意味します。または、一時的なもの (突然のバースト) であったり、遅延が徐々に大きくなったりする可能性があります。ただし、より一般的な影響の 1 つは、一定数のパケットで発生する短期間の遅延変動です。多くの場合、これはネットワークの輻輳が原因です。

 

しかし、高ジッターに苦しんでいるとどうやってわかるのでしょうか? ジッターテストによる監視を除いて、注意すべき兆候は通話の途切れです。音声がごちゃごちゃしたり歪んだり、静止したり、ビデオがちらついたりすることも症状です。最悪の場合、ジッターによって通話が完全に途切れてしまうこともあります。

 

遅延の症状の中には、ジッターと間違われるものもありますが、その違いは十分に明確です。たとえば、「エコー」、「ダブルトーク」、または人が話してから聞こえるまでの遅延が発生している場合、それはおそらく遅延です。

 

一言で言えば、音声の遅延はすべてレイテンシーです。音声の品質 (歪み、音声の歪み) に影響している場合は、ジッターである可能性が最も高くなります。

ジッターの原因は?

前述のように、ジッターは、データパケットが失われたり、間違った順序で到着したりすることによって発生します。しかし、詳細はわかっていますが、これらの指標が発生する要因は何でしょうか?

 

実際には、高ジッターには多くの原因があります。そして、これらの原因がすべて存在し、連携して過度のジッターを発生させることはよくあることです。

 

一番の理由はネットワークの混雑です。あまりにも多くのデバイスが同時にネットワーク経由でデータパケットを送信すると、ネットワークの輻輳が発生することがよくあります。レイテンシーの問題とは別に、ジッターも発生する可能性があります。さらに、わずかな輻輳でも、VoIPなどのリアルタイム アプリケーションに混乱が生じる可能性があります。

 

輻輳は、自宅で VoIP通話を行うときに発生する可能性がある問題です。多くの場合、インターネットを使用しているのはあなただけではありません。誰かが別のビデオ通話を行っているか、オンラインゲームをプレイしている可能性があります。

 

このような場合、輻輳の解決策は、パケットに優先順位を付けるか、ハイエンドルーターを利用することです。実際、古いハードウェアは、ネットワーク パフォーマンスの低下やジッターの大きな原因となっています。それが不可能な場合は、競合を最小限に抑えるオンラインアクティビティをスケジュールしてみてください。たとえば、営業時間外に大きなファイルをダウンロードする等です。

 

輻輳が原因でない場合、次の原因はワイヤレス接続の使用です。これは、ジッターの問題を経験しているのは自分だけで、通話中の相手はそうではない場合です。残念ながら、ワイヤレスは干渉を受けやすく、パケットロスやジッターにつながります。

 

最後に、ジッターはVoIPプロバイダーの問題になる可能性があります。すべてを除外しても問題が解決しない場合は、おそらくこれが原因です。幸いなことに (または残念なことに、VoIPソフトウェアにどれだけ投資しているかによって異なります)、プロバイダを変更することがこのジレンマを解決する最善の方法です。

 

そのため、下調べを行い、パフォーマンスと品質で知られている評判の良いVoIPプロバイダーを選ぶことが重要です。最高のものは、理想的とは言えないネットワーク条件を補うことができるため、高品質の通話をより頻繁に楽しむことができます。

正常なジッターはどのくらいですか?

レイテンシーと同様に、ジッターを完全になくすことは事実上不可能です。あなたの目標は、それをできるだけ減らすことです。しかし、それはどの程度許容されるのでしょうか?

 

まず、使用しているアプリケーションによって異なります。Webを閲覧したり、電子メールを送信したり、誰かとチャットしたりするだけであれば、ジッターは問題になりません。これらは非同期形式の通信であるため、パケットの迅速な配信に依存しません。

 

しかし、それがボイスチャットやビデオチャットのようなリアルタイムのものである場合、それははるかに重要です. そして、心配したいのはジッターだけではありません。また、遅延とパケット損失を最小限に抑えたいと考えています。

 

一般に、ジッターを30ミリ秒未満に抑えるのが最善です。このしきい値を超えると、音質が低下することに気付くでしょう。

 

もちろん、これらは単なるガイドラインです。何を許容できるかは、オーディオ品質の低下をどれだけ許容できるかによって異なります。

 

社内のチームミーティングであれば、全員が何を言っているのか理解できるのであれば、多少の動揺は問題ありません。ただし、修正しようとすると、不必要に時間を費やす可能性があります。

 

もちろん、ウェビナーを主催したり、クライアントに売り込みを行ったりする場合は、オーディオ品質を可能な限り最高にしたいと考えています。そのため、ジッターを 30ミリ秒未満に抑えることで、少し余裕を持たせることができます。

ジッターを修正する方法

ネットワークのジッターを減らす方法を理解することは、まずそれを特定することから始まります。結局、測定できないものを修正することはできません。これは、ジッターテストで実行できます。

ジッターのテスト

ジッターをテストするには複数の方法があり、それぞれ効果の度合いが異なります。何を使用するかは、使用できるツールによって異なりますが、複数のツールを使用することをお勧めします。

 

最も簡単な方法は、TestMy.net Latency Test や Cloudflare Internet Speed Test などのオンライン速度テストを使用することです。これらのツールは両方とも、帯域幅や遅延などの重要な指標とは別に、ジッタースコアを表示します。

 

ただし、これらのオンライン ツールの欠点の1つは、ジッタースコアの一般的な概要しか表示されず、誤解を招く可能性があることです。音声通話の場合、特定のVoIPサーバーのジッターと遅延を測定することがより重要です。

 

これは、コンピューターの端末アプリからpingコマンドを使用して実行できます。たとえば、Windows では、コマンドプロンプトで次のように入力できます。

 

ping –n 30 [IPアドレス]

 

これにより、30個のデータパケットがターゲットIPアドレス (この場合は VoIP サーバー) に送信されます。その後、各パケットがメトリクスと共に送信されていることがわかります。ただし、注目すべきは最大偏差 (mdev) です。これにより、ミリ秒単位のジッター値がわかります。

 

これら 2 つのツールは、無料で誰でも利用できるため、ジッターをテストするための基本的な方法です。ただし、大規模なウェビナーを主催している場合や大企業の一員である場合は、おそらく Cisco DNA や Logic Monitor などの高度な監視ツールにアクセスできます。

 

これらのツールの利点は、ジッターをリアルタイムで測定し、過剰になったときに警告できることです。これにより早期警告が得られるため、大きな問題になる前に修正を試みることができます。

ここで注意すべき1つの重要な点は、ジッターは一方向の問題だけではないということです。たとえば、回線に接続している相手のルーターが故障していたり​​、ネットワークが混雑している場合、接続に問題がなくてもジッターの影響を受けます。したがって、通話のすべての参加者のジッター スコアも測定する必要があります。

ジッターを修正して回避する方法

ジッターが問題であることがわかったら、これらの手順の一部またはすべてを実装して、ジッターを最小限に抑えることができます。

 

一度に1 つの解決策を試してから、それぞれの後にジッターを確認することをお勧めします。これにより、時間を節約できます。さらに、ジッターの問題の正確な原因がわかるため、将来それを回避できます。

ジッターを修正するためにユーザーができること

有線接続に切り替える

手っ取り早い解決策は、有線接続をまだ行っていない場合は、有線接続に切り替えることです。無線ネットワークは環境干渉の影響をはるかに受けやすいため、ジッターの問題がある場合は有線に切り替えるのが賢明です。利用できる最高品質のイーサネットケーブルを必ず使用してください。

テスト装置の周波数

Wi-Fi 接続を維持する必要がある場合は、状況に応じて5GHzと2.4GHzを切り替えることを検討してください。5GHz はより高速な接続を提供しますが、範囲が狭いため、ルーターの隣に座っている場合に最適です。 しかし、遠くにいる場合は、2.4GHzを試してみてください。また、ガジェットを5GHzと2.4GHzの間で均等に分割して、輻輳を最小限に抑えることをお勧めします。

強力なルーターに交換する

不安定な音声またはビデオ ストリームのもう 1つの解決策は、強力なルーターを使用することです。ルーターとジッターに関しては、万能のソリューションはありません。ただし、ほとんどのハイエンドルーターは、より効率的にジッターを処理できます。ルーターに関する調査を行い、ネットワークトラフィックを処理してより安定したワイヤレス信号を提供できる堅牢なルーターに投資してください。

検査ベースのファイアウォールを無効にする

ネットワークに輻輳や遅延があるとジッターが発生し、ファイアウォールがボトルネックになることを忘れないでください。検査ベースのファイアウォールを無効にして、ルーターの作業負荷を最小限に抑え、さらに輻輳を軽減してください。最後に、SIP ALG や Double NAT などの特定のファイアウォールアクセス ルールを無効にして、VoIP のパフォーマンスを向上させてみてください。

パケットの優先順位付け

さらに検討したいルーター機能の 1 つに、Quality of Service (QoS) があります。この機能を使用すると、音声パケットを他のアプリケーションよりも優先して宛先にすばやく到達できます。これを行うには、DSCP クラス 46 パケットを高優先度に設定します。

ジッターを修正するために開発者ができること

ジッターバッファーをインストールする

ジッターが常に問題になる場合は、VoIP システムにジッターバッファを設定することを検討してください。データパケットを受信機に送信する前に、適切に再構成するために一定時間データパケットを保存することによって機能します。長さは 30〜 200ミリ秒で、ほとんどのジッターの問題を解決するのに十分ですが、目立つほど長くはありません。VoIP ハードウェアに静的バッファーが既にインストールされていない限り、動的 (ソフトウェアベース) バッファーを使用する可能性が高くなります。

Agoraを利用する

Agora を利用することで、開発者はあらゆるアプリケーションでオーディオとビデオのジッターをすばやく減らすことができます。Agora のボイス チャット SDKやビデオ チャットSDK などのテクノロジーは、よりクリアでシームレスなオーディオとビデオのエクスペリエンスをユーザーに提供できます。これは、成功するアプリの重要な要素です。当社のコア製品により、開発者は、高速で信頼性の高いリアルタイム ネットワークを介して、ビデオ、音声、ライブ インタラクティブ ストリーミング プラットフォームを配信できます。

結論

ジッターによって発生する途切れや遅延は、開発に懸命に取り組んできた高品質のアプリケーションの妨げになる可能性があります。Agoraプラットフォームは、開発者が高品質の音声およびビデオエクスペリエンスを迅速に構築できるように特別に設計されており、ジッターやパケットロスなどの問題による悪影響をユーザーが感じないようにします。Agora プラットフォームは、中断のない通話とストリーミングのエクスペリエンスを実現するグローバルな超低遅延ネットワークを提供します。

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ブイキューブ

執筆者ブイキューブ

Agoraの日本総代理店として、配信/通話SDKの提供だけでなく、導入支援から行い幅広いコミュニケーションサービスに携わっている。

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