ハイビジョン
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ハイビジョンとはNHKが開発した高精細度テレビジョン（High Definition television/HDTV）の愛称である。日本に於いては当初はアナログHDTVのみを指す言葉であったが、現在では1080i、720pの映像を扱う放送、映像を指すものとして一般的なものとなっている。
海外のHDTV方式についてはデジタルテレビの項を参照の事。
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[編集] 概要
走査線が多いため映画のフィルム並みの高精細な画像である。画面の縦横比（アスペクト比）は人間の視野に合わせて標準(4:3)よりも横長な16:9である。
日本では2006年現在、3種類の放送規格がある（BSアナログハイビジョン（MUSE）・衛星放送(BS/110°CS)のデジタルハイビジョン(ISDB-S)・地上デジタルハイビジョン(ISDB-T)）。
[編集] アナログハイビジョン
本格的な研究は東京オリンピック後にNHK放送技術研究所で始められ、1972年にはITU-R（当時はCCIR）に規格提案が行われた。
1980年代に入ってテレビカメラ、高精細ブラウン管、ビデオテープレコーダ、編集制作機器などのハイビジョン映像信号対応機器が開発され、実用化の準備が整い始めた。ハイビジョンの愛称もこの頃から使用され始めている。1982年にはデジタル技術を用いて帯域圧縮を行い、放送衛星のトランスポンダ1波の伝送帯域でアナログ放送を行うMUSE方式(Multiple Sub-Nyquist-Sampling Encoding system)が開発され、これを用いたBS放送が1989年から実験放送として開始。更に1994年からは実用化試験放送が開始された。
NHKは自ら開発したハイビジョンとMUSEをHDTVの世界統一規格にすることを目指し、「高品位テレビ」の英訳として"High Definition Television"という言葉を使って、欧米で精力的な標準化活動を続けた。
[編集] MUSE方式の概要
- 映像方式
- 1,125本（有効1,035本）
- インターレース比：2:1
- 毎秒フィールド数：60
- 伝送サンプリング周波数：16.2MHz
- 時間軸圧縮率：12:11
- 圧縮方式：フィールド間、フレーム間、ライン間オフセットサンプリング方式
- 動きベクトル補正：水平±16サンプル（32.4MHzクロック）／フレーム、垂直±3ライン／フィールド
- 同期信号：デジタルフレームパルス型、正極同期
- 音声方式
- モード：48KHz 16bit（2ch）／32KHz 12bit（4ch:3-1ステレオ）
- 音声圧縮方式：準瞬時圧伸 DPCM
- 音声誤り制御：BCH SEC DED
- 伝送変調方式
HDTVのベースバンド映像信号帯域幅は30MHzであるが、日本で使える最大の帯域幅は衛星放送の27MHzであり、この変調方式はFM方式である事から伝送可能なベースバンド信号帯域幅はその1/3の9MHzとなる。このため映像の圧縮が必要となった。MUSE方式の場合、1フィールドのサンプリングを画素数の半分とし、全画素数の1/4とする事でこれを実現した。4フィールドで全画素位置がサンプリングされるが、パターンは各フィールド間で千鳥格子状をしており、quincunx samplingとも呼ばれる。
静止画の場合は前サンプリングの内容を用いる事で補間し、動画の場合も定常的な動きの際には送られて来た動きベクトルデータを基に、動き補償を行う事で高解像度を維持している。動きベクトル量の検出ができない不定動作の場合には解像度は低下するが、人の目の視力は動いているものを対象にしている時に低下するため、特に大きな問題とはならない。色信号については同様のサンプリング処理を行われた後、時間軸圧縮を行う。こうして作られたサンプル値はアナログ伝送される。なお、MUSEはスタジオ規格であるBTA S001とはカラーマトリクスが異なる。下記にその違いを示す。
- スタジオ規格（BTA S001）：Y=0.701G+0.087B+0.212R
- MUSE方式：Y=0.588G+0.118B+0.294R
音声信号はAモードサンプリングレート（標本化周波数）32kHz 量子化語長12bit（4ch:3-1ステレオ方式）／Bモードサンプリングレート48kHz 量子化語長16bit（2ch）を準瞬時圧伸DPCM（Differential PCM）により伝送レートを軽減する事により、Aモードでは15bitを8bit、Bモードでは16bitを11bitに軽減している。ビット量の軽減はDPCMエンコード時にローカルデコーダを用いて差分値を測定し、変化差分に合わせてレンジビットと呼ばれるスケールを表すビットにより、データが表す音声レベルを決める事によって伝送量を減らす。この処理により音声の伝送レートを1350kbpsとしている。DPCMは標本化されたデータの差分を伝送する。このために伝送路での障害によりエラーが発生した場合、誤差が蓄積し復号された信号が正しく再現されなくなる事がある。これを軽減するためにリーク値と呼ばれる前の差分信号との積分を行うための係数が存在する。リーク値により後続する音声データに蓄積する誤差をリセットする事ができる。これらのデジタルデータには誤り訂正符号も付加されており、伝送路で発生したエラーによる聴覚上耳障りとなる雑音を排除する役割を担っている。この音声伝送符号化方式はDANCE（DPCM Audio Near-instantaneous Compressing and Expanding）と名付けられている。
MUSEは、MPEGシリーズでのデジタル伝送が一般化するまでの間、地上波HDTV放送への利用が検討されており、走査線を720本に減らしサンプリング周波数を9.72MHzへと減らした狭帯域のNarrow MUSE、放送局での中継に利用する目的のMUSE-Tと呼ばれるものも検討されていた。
[編集] アナログハイビジョン（試験放送）について
NHKが中心となって開発を進めて来た高品位テレビ「ハイビジョン」の実用化へ向けて、1989年6月から1991年11月24日まで、NHK衛星第2テレビジョンの14:00～15:00（大相撲開催中は17:00～18:00）と日曜深夜（月曜未明）の1:00（原則）～5:00の時間帯に「実験放送」（正式には技術実験）として実施したのが始まりとされている。
1991年11月25日から1994年11月24日までは「ハイビジョン試験放送」（コールサインはハイビジョン普及協会の割り当てとしてJO2C-BS-TVが使われた）として、アナログBS-9chを使って各放送局やAVメーカーが製作した番組を放送（開始当初は1日7～8時間だったが、その後順次延長）し、1994年11月25日からは同じアナログBS-9chでこれを一歩進めた「実用化試験放送」として1日につき10時間以上に亘り、NHKと民間放送各局（原則として水曜日を除く）が曜日毎に担当を替えて放送した（不定期で局間の共同制作も実施）。
- 毎日：NHK（夏季高校野球期間中を除いて水曜日は全時間帯、他の曜日は1日5時間程度 コールサイン：当初はJO341-BS-HDTV→1997年からJO241-BS-HDTV 以下変更年度は同じ）
- 月曜日：テレビ東京（コールサイン：JO347-BS-HDTV→JO247-BS-HDTV）
- 火曜日：日本テレビ（コールサイン：JO343-BS-HD-TV→JO243-BS-HDTV）
- 木曜日：WOWOW（コールサイン：JO342-BS-HDTV→JO242-BS-HDTV）
- 金曜日：TBSテレビ（コールサイン：JO344-BS-HDTV→JO244-BS-HDTV）
- 土曜日：テレビ朝日（コールサイン：JO346-BS-HDTV→JO246-BS-HDTV）
- 日曜日：フジテレビ（コールサイン：JO345-BS-HDTV→JO245-BS-HDTV）
- 夏季高校野球期間中：朝日放送（コールサイン：当初は不明→JO248-BS-HDTV）
- ※コールサインの変更は1997年にそれまでのゆり3号b衛星からBSAT-1衛星に発信衛星が変更された事に伴うもの。
- ※地上波民放各局は現在のBSデジタル放送とは違って地上波と同一法人での運営だったため受信報告書を出せば在京キー局のベリカードを日本全国の地域で手にすることができた（カードは地上波放送と同じもの）。
2000年12月1日からBSデジタル放送が開始され、在京キー局も関連会社を通じて単独チャンネルでの放送を開始した。このため、現在ではMUSEによるアナログハイビジョン放送はNHKのハイビジョン放送のサイマル放送（コールサイン：JO24-BS-HDTV）のみとなり、この放送も2007年9月30日を以て終了することが決定している。
なお、BSアナログハイビジョン放送を高画質で視聴するにはMUSEデコーダー搭載のハイビジョンテレビが必要だった。また、BSアナログ単体チューナー又はBSアナログチューナー内蔵テレビにMUSE-NTSCコンバーター（M-Nコンバーター）を用意して接続するか、M-Nコンバーターを内蔵したテレビ受像機・ビデオデッキを用意すれば視聴する事ができた（但し標準画質となる）。しかし、MUSEデコーダーやMUSE-NTSCコンバーターはすでに生産が打ち切られている。
[編集] デジタルハイビジョン
NHKはハイビジョンを世界の統一規格にする事を目指し、欧米で精力的な標準化活動を続けたが、政治的その他様々な理由から、日米欧はそれぞれ異なる方式でHDTV放送を行う事になった。
また、アメリカではHDTVの開発をデジタル放送方式で行う事になり、欧州もこれに追従したため、日本でも放送のデジタル化が推進される事となる（→デジタルテレビ）。
このため、現行のHDTVアナログ放送であるBSハイビジョン放送は使用中の放送衛星であるBSAT-1の設計寿命が尽きる2007年9月末を以て終了する。
なお、デジタルHDTVであってもベースバンドの映像制作・蓄積に於いては、アナログハイビジョンのために開発された技術が使われているため、アナログ時代に制作されたハイビジョンHDTV素材は簡単な処理を経てデジタルハイビジョンで放送可能である。
[編集] ISDB-S
BSデジタルハイビジョンの規格である ISDB-Sはアナログハイビジョンとは走査線数が異なる。
[編集] ISDB-T
地上デジタルテレビのハイビジョン規格である。ISDB-Sと異なる所は、この規格は地上波の規格のため余り電波障害が出ない様にされている。その代わり若干BSデジタルに比べると画質が落ちる。
[編集] デジタルハイビジョン放送
- BSデジタル（衛星放送）では一部チャンネルを除きハイビジョンで放送されている。
- CSデジタル（e2 by スカパー!、イーピー放送）は一部チャンネルのみがハイビジョンで放送されている。SKY PerfecTV!（東経124･128度）も2008年夏以降にハイビジョンで放送を開始する予定。
- ※なお、BSとCS放送のコールサインはそれぞれの放送衛星の受託放送事業者が免許を管理しており、各放送局はそこからの委託放送事業者として放送を配信しているため放送局単位でのコールサインは無い。
- 地上デジタルテレビジョン放送でも一部チャンネルを除きハイビジョンで放送されている。
- ※標準画質のカメラで収録した番組はアップコンバート（解像度の変換を行い標準画質の映像をハイビジョン信号として放送する事）を行った映像が放送される。これはBSデジタルでも同様。この番組を16:9画面サイズのテレビで見た場合、4:3サイズの映像部分が中心部に表示され両端にサイドパネルが表示される。但し、この形式の放送信号を4:3画面サイズで見た場合、付加情報で4:3画角情報が付かない場合は額縁のように映る現象が起こる。4:3画角情報が付いた放送信号の場合は両端のサイドパネルが見えない状態までズームされた形で4:3画面全体に表示される。
- ※上記形式以外の16:9画面サイズの映像番組を4:3サイズの標準テレビで見る場合は、エッジクロップ（4:3画面サイズになる様に両端をカットした状態）形式となるか、上下に黒帯を表示するレターボックス形式での表示となる。表示される映像部分の比率はレターボックス形式が16：9、エッジクロップ形式の場合は14：9か13：9のいずれか。尚、どちらかになるかは、テレビ受信機側の機能に因る。
- ※標準画質のカメラで収録した番組はアップコンバート（解像度の変換を行い標準画質の映像をハイビジョン信号として放送する事）を行った映像が放送される。これはBSデジタルでも同様。この番組を16:9画面サイズのテレビで見た場合、4:3サイズの映像部分が中心部に表示され両端にサイドパネルが表示される。但し、この形式の放送信号を4:3画面サイズで見た場合、付加情報で4:3画角情報が付かない場合は額縁のように映る現象が起こる。4:3画角情報が付いた放送信号の場合は両端のサイドパネルが見えない状態までズームされた形で4:3画面全体に表示される。
- デジタルケーブルテレビ
- 光放送
- IP放送
[編集] ハイビジョン映像が扱える機器
[編集] 端子
- 家庭用テレビでのハイビジョン映像の信号伝送には、アナログコンポーネント信号端子であるD端子が主に使われている。
- アナログコンポーネント信号であるコンポーネント映像端子（色差端子）。
- MPEG2-TSをデジタルデータのまま送受信するi.LINK(TS)端子（IEEE1394）。
- 今後は著作権保護機能を備えたデジタル伝送のための端子のHDMIが標準的に使用される見込みである。
[編集] 家庭用パッケージ系
- Blu-ray Disc
- HD DVD
- D-VHS
- HDV
- HDV規格のビデオカメラはビクターの720P(30P)方式のものに加え、ソニーとキヤノンから1080i方式でも録画できるものが発売されている。ビデオカメラと周辺機器との接続はi.LINK(TS)端子(IEEE1394)を用いる。なお、HDV規格におけるi.LINK端子(IEEE1394)はi.LINK(TS)とi.LINK(DV)の両方がサポートされ、従来のDV端子採用の周辺機器とも接続可能である。
- AVCHD
[編集] ゲーム機
2005年からの次世代ゲーム機ではハイビジョン映像に対応するようになる（Wiiもワイド画面で楽しめるが、ハイビジョンには対応していない）。
[編集] ハイビジョンテレビの種類、仕様、放送規格
ハイビジョンテレビは、テレビ受像機（映像機器）の映像を表示する方式（ブラウン管、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、リアプロジェクションなど）と、放送規格（アナログ、デジタル）により仕様が異なるので注意を要する。
[編集] 映像を表示する方式
- 液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなど固定画素方式の場合、垂直画素数650以上で表示できることが条件となる（JEITAによる定義）[1]。
- デジタルハイビジョン放送では画素数1920×1080（横×縦）または1440×1080（表示の際は16:9になるよう左右に引き伸ばす）が主流である。画素数が1366×768あるいは1280×720のパネルもハイビジョンパネルと称してはいるが、1080iを表示する際には画素数を約半分に減らすスケーリング処理が行われる。画素数が1920×1080以上のハイビジョンパネルは、1080iをスケーリングすることなくドットバイドット(Dot by Dot)での表示が可能である（多くの場合デフォルトはオーバースキャンになっているため、ユーザーがドットバイドットに切り替える必要がある）。これらのパネル、もしくはこれを採用した機種はフルを付けて、フルHD、フルハイビジョン、フルスペックハイビジョン等と呼称されることが多いが、「解像度だけを以ってフルスペックと呼んでいいのか」等について議論があることから統一された呼称は定義されていない。
- ブラウン管方式の場合、1125i(有効走査線1080i)または760p(有効走査線720p)を表示できることが条件となる（JEITAによる定義）。しかしながら民生品のブラウン管テレビにおいては電子線を高精度に走査することを長期間にわたって維持する事は困難であるため、一般にオーバースキャンが行われている。このため、送られてくる映像のうち上下左右の端は画面の表示領域外に追い出されており、画面に表示されているものは送られてきた映像のうち8、9割である（1080iを表示する場合、実際に表示されている走査線は900本程度となる場合もある）。
- 表示領域はメーカー間で異なるだけでなく、同一メーカー内でも統一されていない。また、同じテレビであっても表示している映像の明るさによって表示領域がは大きく変動してしまう事もある[2]。なお、ブラウン管のスリット数は必ずしも横方向の解像度を表すものではない。
- テレビの呼称について
- 1125iおよび760pをフルデコードするデジタルチューナーを搭載し、且つ表示においてハイビジョンの条件を満たしている場合のみを「デジタルハイビジョンテレビ」と呼称する。
- デジタルチューナーは搭載しているが、表示においてハイビジョンの条件を満たしていない場合は、単なる「デジタルテレビ」となる。パネルの解像度が640×480であるにもかかわらず、デジタルチューナー内蔵を以ってハイビジョンテレビと呼んでいる場合もあるが、これは誤りである（店頭POPにこのような誤りが多い）。
- デジタルチューナーは未搭載であるが、表示においてハイビジョンの条件を満たしている場合は、一般的には「デジタルハイビジョン対応テレビ」という、やや紛らわしい表現が使われる。
[編集] アナログ・デジタル放送規格
- 総走査線数が1,125本で同じであっても、放送局からの映像のある有効走査線数はアナログ放送では1,035本(1035i)、2000年12月1日開始のBSデジタル放送では1,080本(1080i)と異なる。画像の幅も同じ割合(4%)で異なる。有効走査線数以外の放送の規格も、BSアナログハイビジョン(MUSE)、衛星放送(BS/110°CS)のデジタルハイビジョン(ISDB-S)、地上デジタルハイビジョン（ISDB-T）で異なる（CSデジタル（e2 by スカパー!）は総走査線数が720本(720p)の放送もある）。
- この放送規格の違いから、テレビ製造メーカーは1999年までに発売されたアナログハイビジョンテレビはデジタルハイビジョン放送規格が設定される前のためデジタルハイビジョンチューナーからの入力に対応しない、と説明する。現実には、デジタルハイビジョンチューナー側で「1125i固定」〈標準画質もすべて1125iに変換〉に設定する事でアナログハイビジョンテレビでもコンポーネント端子接続で1125i固定で受像され使用可能である。但し、アナログハイビジョンテレビでは前述の様に表示走査線数が少ないので、フル画像を表示させるために表示走査線数の調整が望ましい。
- アナログ放送を全廃する方針を掲げている国は、日本（2011年7月24日）の他、米国（2009年）、イギリス（2012年）、全欧州（2015年）、中国（2015年）、ブラジル（2016年6月29日）など。オランダは2006年12月11日に停波した。
[編集] 関連項目
- 映像機器
- テレビ受像機
- クローズド・サーキット
- HDTV
- HDMI
- 高精細度テレビジョン放送
- デジタルテレビ
- 地上デジタルテレビジョン放送
- BSデジタル放送
- テレビ
- 衛星放送
- スーパーハイビジョン
- ハイビジョン制作
[編集] 脚注
- ^ ハイビジョン映像信号入力が可能な1024×768（アスペクト比4:3モニタサイズ用）のXGAモニタパネルを搭載したテレビも少数であるが実際に販売されている実績がある。この場合、ハイビジョンフォーマットの映像信号入力時には、解像度の切り替えとレターボックス表示により、標準解像度の映像とハイビジョン映像の表示差異を体感することは可能であるが、ハイビジョン映像部分の実質解像度は、1024×576相当になるため、JEITA定義に従った場合、｢垂直画素数650以上｣を満たしていないため、ハイビジョンモニタの定義からは外れることになる。
- ^ このため、番組制作サイドでは安全領域を定めて、字幕やテロップはこの範囲内に収まるように映像を作る。この安全領域も一定していない。
カテゴリ: 出典を必要とする記事 | テレビ
