AirPlay

AirPlayは、Apple Inc.が開発した独自の無線通信プロトコルスタック/スイートで、互換性のあるデバイス間でマルチメディアやデバイス画面、および関連するメタデータをストリーミングできます。当初はApple独自のソフトウェアとハ​​ードウェアにのみ実装されていましたが、その後、同社はAirPlayプロトコルスタックをサードパーティメーカーにライセンス供与し、テレビやホームオーディオシステムなどのデバイスに実装されています。AirPlayは、デバイス間の直接ピアツーピア接続、またはインフラストラクチャローカルネットワークを介して動作します。^{[ 2 ]}

2004年、AppleはiTunes 4.6の新機能としてAirTunes ^{[ 3 ]}を導入しました。これにより、スピーカーやその他のオーディオ機器用の3.5mmアナログデジタルオーディオジャックを備えたAirPort Expressにネットワーク経由で音楽をストリーミングできるようになりました。2010年、AppleはiOS 4.2の一部として、AirTunesテクノロジーの新しいバージョンであるAirPlayを導入しました。これはApple TVへのオーディオおよびビデオのストリーミングをサポートし、後にスクリーンミラーリングを追加し、最終的には幅広いサードパーティ製のAirPlay互換スピーカーおよびAV機器のサポートを追加しました。

Appleは2017年6月5日に開催された年次WWDCカンファレンスでAirPlay 2を発表しました。当初は2017年第3四半期にiOS 11とともにリリースされる予定でしたが、2018年6月まで延期されました。 ^{[ 4 ] [ 5 ]}オリジナルバージョンと比較すると、AirPlay 2はバッファリングを改善し、ステレオスピーカーペア（個々のHomePodのステレオペアなど。AirPlayとその前身であるAirTunesは常にステレオでした）へのストリーミングオーディオを追加し、^{[ 6 ]}異なる部屋にある複数のデバイスにオーディオを送信できるようにし、^{[ 7 ]}コントロールセンター、ホームアプリ、またはSiriによる制御が可能になりました。^{[ 8 ]}これは以前はmacOSまたはWindowsでiTunesを使用した場合のみ利用可能だった機能です。^{[ 9 ]}

AirPlay 送信デバイスには、 iTunesを実行しているコンピュータや、iOS 4.2 以降を実行しているiPhone、iPod、iPadなどのiOS デバイスが含まれ、デバイスは Wi-Fi または Ethernet 経由で AirPlay を送信できます。OS X Mountain Lion は、第 2 世代 Intel Core プロセッサ以降を搭載したシステムで AirPlay によるディスプレイ ミラーリングをサポートしています。^{[ 10 ]}

2016年、HTCはApple AirPlayストリーミング対応のAndroidスマートフォン「10」（別名「One M10」）を発売した。 ^{[ 11 ]}

^{iOS 4.3以降では、ApowerMirror [ 12 ]} 、 AirServer、Reflectorなどのサードパーティ製アプリがAirPlay経由で互換性のあるオーディオおよびビデオストリームを送信できます。 ^{[ 13 ]} iOSのiTunes Remoteアプリを使用すると、MacまたはPCで実行されているiTunesのメディア再生を制御したり、AirPlayストリーミングレシーバーを選択したりできます。^{[ 14 ]}

macOS 10.14 の時点では、サードパーティ開発者が AirPlay 2 を macOS アプリに統合するための公開 API はありません。ただし、 Airfoilなどのサードパーティ製ストリーマーは存在します。2019 年 5 月、サードパーティ開発者が AirPlay 2 を使用してオーディオをストリーミングできる macOS アプリをリリースしました。 ^{[ 15 ]}このアプリには、コードインジェクションを使用して macOS 上の AirPlay 2プライベート APIの制限を回避する「AirPlay Enabler」と呼ばれるヘルパーツールが含まれています。^{[ 16 ]}

AirPlay 受信デバイスには、Apple TV、HomePod、サードパーティ製スピーカー、およびアナログと光S/PDIFオーディオ出力コネクタを統合したAirPort Expressが含まれます。互換性のあるデバイスは、Wi-Fi または Ethernet 経由で AirPlay を受信できます。一部のオープンソースプロジェクトでは、プロトコルのオーディオ部分をリバースエンジニアリングしており、任意のコンピュータをオーディオ用の AirPlay 受信機に変えることができます。^{[ 17 ]}

しかし、すべてのサードパーティ製受信機がAppleのDRM暗号化を実装しているわけではないため、iTunes Store独自の著作権保護された音楽（Apple独自の「FairPlay」暗号化）、YouTube、Netflixなどの一部のメディアは、これらのデバイスやソフトウェアにストリーミングできません。Apple TVでは、ファームウェア6.0以降、DRMスキームが強制されます。DRMのないデバイスは使用できません。^{[ 18 ]}

AirPlayワイヤレス技術は、様々なメーカーのスピーカー・ドック、AVレシーバー、ステレオシステムに搭載されています。曲名、アーティスト名、アルバム名、経過時間と残り時間、アルバムアートワークなどを、グラフィック表示機能を備えたAirPlay対応スピーカーに表示できます。これらのレシーバーは、AirTunesと同様に、AirPlayのオーディオ機能のみをサポートするように設計されている場合が多いです。

A2DPプロファイルをサポートするBluetoothデバイス（ヘッドセット、スピーカーなど）は、iOSデバイスとペアリングするとAirPlayレシーバーとしても表示されます。ただし、Bluetoothはデバイス間の通信プロトコルであり、無線ネットワークアクセスポイントに依存しません。

2019年1月にラスベガスで開催されたコンシューマー・エレクトロニクス・ショー（CES）で、テレビメーカーのサムスン、LG、ビジオ、ソニーは、AirPlay 2受信機能を内蔵したテレビを生産すると発表した。^{[ 19 ]} LGは、AirPlay 2対応のテレビモデルとして、2019年OLED、NanoCell SM9X、UHD UM7X、LG NanoCell SM8Xモデルを挙げた。^{[ 20 ]}

2020年9月、Rokuは一部の4K Rokuデバイス向けに9.4アップデートの一部としてAirPlay 2のサポートを追加しました。2021年4月、10.0アップデートにより、より多くのRoku TVとプレーヤーのサポートが追加されました。^{[ 21 ]}

WWDC 2021において、AppleはmacOS Montereyに、対応するMac向けのAirPlayレシーバー互換性が含まれることを発表した。

AirPlayとAirTunesは、Wi-Fiまたはイーサネットを介してローカルネットワーク（LAN）上で動作することも、（2017年以降） Wi-Fi Directを使用して直接相互に接続して動作することもでき、中央LANなしでデバイスを接続できます。^{[ 22 ]}このピアツーピア接続方法は現在AirPlayで推奨されていますが、Appleはプロトコルが「最も応答性の高い方法を使用して」接続を確立すると述べています。^{[ 2 ]}

AirPlay プロトコル スタックの AirTunes 部分は、ストリーミング オーディオにUDPを使用し、リアルタイム ストリーミング プロトコルに基づいています。^{[ 23 ]}ストリームは、44100 Hz と 2 チャンネルのApple Losslessコーデックを使用してトランスコードされ、 AESで対称的に暗号化されるため、受信側はストリームを復号化するための適切なキーにアクセスできる必要があります。^{[ 24 ]}再生が始まる前にストリームは約 2 秒間バッファリングされるため、AirPlay ストリームを開始してからオーディオが出力されるまでにわずかな遅延が発生します。^{[ 25 ]} 

このプロトコルは、受信側での最終的な出力ボリュームを決定するメタデータ パケットをサポートしています。これにより、オーディオ データを常に未処理のまま元のフル ボリュームで送信することが可能になり、送信前にソース ストリームのボリュームを変更した場合に発生するビット深度の低下、ひいては音質の低下による音質の劣化を防ぐことができます。また、1 つのソースをそれぞれ独自のボリューム コントロールを持つ複数のターゲットにストリーミングし、2 秒のバッファ期間で遅延することなく、ボリューム調整を即座に適用することも可能です。AirPort Express のストリーミング メディア機能は、Apple の Remote Audio Output Protocol (RAOP) を使用します。これは、 RTSP / RTPの独自のバリアントです。WDSブリッジング^{[ 26 ]}を使用すると、 AirPort Express は、有線クライアントと最大 10 台のワイヤレス クライアントが混在する環境で、より広い距離にわたって AirPlay 機能 (インターネット アクセス、ファイルおよび印刷の共有など) を可能にします。

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