NHK、「放送技術研究所一般公開 2005」を開催 －超HD放送は2025年。無人セグウエイカメラなど

会期：5月26日～29日 入場無料

高柳健次郎博士の「イの字」テレビジョン送受像装置(復元模型)

　日本放送協会(NHK)は、東京・世田谷区にあるNHK放送技術研究所を一般公開する「技研公開2005」を開催した。会期は5月26日から29日まで。入場は無料となっている。

　同イベントは毎年開催されており、NHK放送研究所の研究活動の成果を視聴者に公開・説明するもの。今年は技研設立75周年ということもあり、日本のテレビの父と言われる高柳健次郎博士が‘26年に実験に成功した「イの字」テレビジョン送受像装置(復元模型)から、NEXT(NHK EX Technoligy)と題した次世代の放送技術コンセプトまで、放送の原点と未来が体験できるイベントになっている。

■ スーパーハイビジョンは、2025年本放送を目指す

プロジェクタはG1/G2用とB/R用の2基を使用。愛知万博で使われているプロジェクタの方が新しいモデルとなるため、画質は若干劣るという

　愛知万博で上映されている走査線4,000本の超高精細映像システム・通称スーパーハイビジョンの上映が今年も行なわれた。HD映像の16倍の情報量を持つ、解像度7,680×4,320ドットの映像を450インチのスクリーンに投写。音響には22.2チャンネルのサラウンドシステムを採用している。

　今年は撮影カメラそのものの展示は行なわれておらず、撮像素子は1.25型/800万画素のCMOS 4板式で変更はない。R、G1、G2、B：G1、G2は斜め画素ずらし。CMOSの採用によりカメラとレンズの小型化が可能になり、80kg以上あった従来機種が、約半分の40kgになったという。中継車内の信号処理装置などとは、HD-SDI 16系統を光波長多重によりまとめた光ファイバーケーブル1本で接続する。

　今年はスーパーハイビジョンのロードマップも紹介された。それによれば、家庭への伝送システムの試作・実験を2008年に、家庭への放送技術を2011年、実験放送を2015年、家庭用ディスプレイ・音響装置開発を2020年、本放送を2025年に行なうというもの。「あくまで目安だが、2025年は日本で放送が開始されて100周年にあたるので、新次元の放送として実現させたい」という。

　膨大な量の放送データの家庭に配信する方法としては、現在21GHz帯を使った衛星放送が有力だという。しかし、それでも帯域が不足することが予想されるため、「何らかの圧縮技術と組み合わせることになるかもしれない」とのこと。

音響は22.2チャンネル	2025年の本放送開始に向けたロードマップ	スーパーハイビジョンを家庭内に配信するために、21GHz帯衛星放送が有力案として考えられている

　なお、スーパーハイビジョンのデモ映像も、従来の自然の風景などを撮影したものと合わせ、今年は家庭用を意識した相撲を選択。一足先に2025年の本放送気分を味わうことができる。

■ PDPの高精細化技術

　スーパーハイビジョンの走査線4,000本級を家庭で表示するために、PDPの高精細化技術が研究されている。PDPはガス放電で発生した紫外線で蛍光体を光らせているが、高精細化するためには、セルの微細化による励起粒子の生成効率の低下や、セル壁面での損失などによる輝度の低下などが問題だった。

　そこで、レーザー光を使ってセル内を観察。励起粒子の生成効率やセル壁面の損失などを解析。画素ピッチを小さくするためにセルを小さくすると、励起粒子の損失が大きくなるが、封入ガスの圧力を大気圧近くまで高めると、損失が少なくなることなどを発見したという。

　100インチで走査線4,000本級を実現するため、画素ピッチは0.3mmと設定(従来のパネルは約0.9mm)。会場では0.3mmの試作パネルも展示しており、輝度は従来技術で0.3mmにしたもが600cd/m²、高精細化技術を使ったものが倍の1,200cd/m²。

PDPで100インチ/4,000本級を実現するためには、画素ピッチが0.3mm程度である必要がある	封入ガスの圧力を大気圧近くまで高めると、励起粒子の損失が少なくなる	実際に作成された0.3mmピッチのPDP。右が高精細化技術を投入したもの。写真ではわかりにくいが、右のパネルの方が明るい

■ 携帯端末向けデジタル放送は2006年春を予定

　地上デジタルテレビの携帯向け1セグ放送のコーナーでは、ボーダフォンが5月12日に発表した1セグ受信対応の携帯電話試作機を展示している。H.264/AVCの映像受信とBMLによるデータ放送の表示に対応した携帯電話で、実際に同フォーマットに変換した映像を放送・受信するデモを行なっている。また、来場者が手にとってデータ放送を操作することもできる。

　展示機で受信・表示していた映像はH.264/AVCの128kbpsで、解像度は320×180～320×240ドット。音声はAACステレオ(SBRなし)の64kbps。データ放送は約60kbps。ただし、本放送のパラメータは検討中だという。放送開始は2005年度中が予定されており、時期としては2006年春頃になる予定。携帯電話のインターネット接続機能を併用した様々なサービスも提案されているという。

　また、これに関連し、緊急警報放送が流れると自動的に携帯端末が起動するシステムも試作されている。警報放送を常時監視すると消費電力が高くなってしまうが、地上デジタル放送の受信に通常用いられるFFT(高速フーリエ変換)を使わず、警報信号の入った周波数成分のみを待ち受けることで低消費電力化を実現したという。具体的には、従来の携帯端末用チューナが警報を20～100時間待ち受けられるところを、600～3,000時間に延ばせるという。

ボーダフォンの地上デジタル1セグ放送受信対応の携帯電話	微弱ながら実際に放送を行ない、受信・表示するというデモを行なっている	BMLで記述されたデータ放送にも対応

実際に試作機を触って、データ放送が楽しめる	H.264/AVCの高画質化技術も紹介された	緊急警報放送を受信すると、自動的に携帯端末を起動させるためのユニット。小型化が課題となっている

□関連記事
【5月12日】ボーダフォン、地デジ対応携帯電話の試作機
－複数画面分割機能で、試聴しながらメールなどが可能
http://av.watch.impress.co.jp/docs/20050512/vodafone.htm

■ サーバ型放送対応STBは1TB程度のHDDを搭載

　ブロードバンド接続と、HDDを内蔵したSTB、そして映像に付加されている番組情報のメタデータを組み合わせて、放送をより便利にするという「サーバー型放送サービス」も、実現に向けて研究が進められている。

　地上/BSデジタル放送などで実現しているデータ放送を進化させたサービスと位置付けられたもので、100時間程度のHD放送を蓄積できる、約1TBのHDDを搭載したSTBを用意。番組に付随するメタデータを基に、BMLのデータ放送画面から録画済みのコンテンツを選択・再生する。例えばサッカーの試合終了後にテレビをつけ、日本がシュートを決めた場所を見たい場合、項目を選択すると、番組のメタデータを基に録画済みのコンテンツのゴールを決めた場所が再生される。

　サーバー型放送と名づけられた理由はブロードバンド経由での映像受信に対応していることで、HDD内に無い番組は放送局などからネットワーク経由で映像を取り寄せる。その際にもメタデータが利用される。実用化の際にはHDD内のコンテンツかネット経由かを意識させない、オンデマンドサービスになる見込み。なお、2005年秋にも規格化作業が終了する見込みで、2007年のサービス開始を目指している。ホームユース以外に、学校の授業などで映像を使った事業を行なう教育サービスも想定しているとのこと。

松下や日立などののサーバー型放送対応STBの試作機が展示された

サーバー型放送では、データ画面から録画済みのコンテンツや、録画していないコンテンツでも、好きな過去の番組を選択・再生できる	WOWOWは、コンテンツの有料提供を想定した課金システムを提案

　これに関連し、放送データのマルチユース提案も実施。STBで録画したコンテンツを短くまとめ、携帯電話などの端末にコピーして再生するソリューションが提案された。HD映像を携帯端末向けに圧縮する際のフォーマットなどは未定だが、興味深い点はメタデータを利用してコンテンツを分割・編集できること。ニュース番組の場合では、ニュース項目別に一覧表示を行ない、必要なものだけを選択し、メタデータを基にSTBなどで編集。コンパクトになったファイルを携帯端末にコピーする。

　ソースが単一のまま、再生装置が複数になった際の利便性を向上するため、著作権保護を目的とした電子透かし技術も向上した。今年の展示では、ストリーミング放送にリアルタイムに透かしを埋め込むことが可能になった。ストリーミング変換や、ある程度のダウンコンバートでも透かし情報が失われにくい。また、PC用の電子透かし検出用ソフトを開発。CPRMに変わり、PCで著作権が保護されたコンテンツが手軽に取り扱えるようになる可能性もあるという。

電子透かし技術はストリーミング放送にも対応	メタデータを基にコンテンツを編集し、サイズを縮小。携帯電話に取り込んで、屋外で再生するというソリューションが提案された

■ 1インチよりも薄い2.5mm厚のHDD

　富士電機デバイステクノロジーと共同開発した1インチの垂直記録型HDDも展示。記録分解能を向上することで、約120万bit/インチの記録密度を達成。また、ヘッド部を市販のものから、垂直記録専用の新型に変更することで、記録容量が昨年の2GBから10GBに増加した。2005年度中の実用化を目指しており、容量は倍の20GBを予定している。

　さらに、1インチHDDよりもさらに薄い、厚さ2.5mmのHDDも展示された。磁気ディスクの直径は1インチのものと同じで、片面だけを利用。展示機はモックアップだが、新開発の超薄型モータを内蔵しており、ディスクを回転させることはできるという。密度の向上と、同サイズで駆動するヘッド部の開発が課題とのこと。

10GBの容量を実現した垂直記録型の1インチHDD。写真はATAインターフェイスやHDDコントローラ、D/Aコンバータなどを含めたシステム	HDDのみの画像	2.5mm厚みのHDDがモックアップで展示された

■ セグウェイを改造した無人カメラ

オフロード用カメラキャリア

　会場内で一際注目を集めていたのは、ジャイロ機構を内蔵した2輪車「セグウェイ」を改造した無線リモコンカメラ。「オフロード用カメラキャリア」と名付けられたシステムで、野外を軽快に移動しながら、自由な撮影が行なえるという。

　ベースとなっているのは通常のセグウェイで、操作にはロボシリンダーシステムを使用。セグウェイの足を置く部分に重心を移動させるためのリモコン制御の重りを搭載。前後の移動を行なう。方向の制御はハンドル部にとりつけたリモコンユニットで行なう。

　監視(操作)用カメラに加え、ミリ波モバイルカメラなどの放送用ワイヤレスカメラを搭載。制御は無線LAN経由で行なう。装置全体の重量は約70kgで、セグウェイ単体の重量は32kg。移動速度は時速約3.5km。登坂能力はこう配12度。バッテリも内蔵し、2時間以上の連続運用が行なえる。

　サッカーやマラソンなどのスポーツ中継に加え、火山地帯などの人間が入り込み難い場所での撮影が可能。ジャイロ機構により、揺れが少なく、カメラの搭載位置が人間の目線に近いため、自然な撮影が行なえるという。なお、将来的にはセグウェイの本来の移動速度である時速15～20kmまで対応できるという。数年以内に実用化したいとのこと。

茶色くみえる部分が重り。これを上下に移動させて重心を変化させ、前後に移動する	ハンドル部に取り付けたユニットで方向を制御	試作機ではハイビジョンカメラを搭載していた

■ そのほか

パイオニアと共同開発した小型・超高感度な撮像デバイス「HEED冷陰極HARP撮像板」のデモ。真っ暗な部屋に置かれた人形だが、照明を付けずにノイズの少ない撮影が行なえる		折り曲げられるフレキシブルディスプレイ。昨年はモノクロ表示しか行なえなかったが、今年はカラーで動画表示に対応。ただし、画素に駆動系を内蔵できず、外部トランジスタ駆動となっているため、システムが大型化してしまった

1080/60p撮影が可能なHDカメラも展示された。プログレッシブ化することで、映像を静止画として利用する場合や、スロー再生時の画質向上が見込める。また、「ソースとして1080/60pで撮影した映像をインターレース変換することで、現行のハイビジョンを高画質化することもできる」とのこと。左が60p、右が60iで撮影したもの。右の画面では奇数フィールドと偶数フィールドがずれてしまっている

JPEG2000方式を採用したHD映像作成システムは、音声の録画・編集・再生に対応。低遅延という特徴を活かし、今年は報道分野での利用をアピール。同フォーマットのPC用再生ソフトと合わせ、安定度が向上したという		住友電気などと共同開発した、通信衛星用ハイビジョン送信レンズアンテナ。ルネキューと同じ技術を使っており、衛星補足に必要な水平、垂直、偏波各の3軸駆動の様子をデモしている。同じ利得を有する車載用パラボラアンテナシステムと比較して小型・軽量という利点がある

□NHKのホームページ
http://www.nhk.or.jp/
□技研公開2005のページ
http://www.nhk.or.jp/strl/open2005/
□関連記事
【5月19日】パイオニア、NHKと小型・超高感度撮像板を共同開発
－照明使わず、夜間に鮮明なカラー撮影。民生展開も
http://av.watch.impress.co.jp/docs/20050519/pioneer.htm
【2004年5月28日】NHK、「技研公開 2004」開催。ミリ波を利用したハイビジョンカメラなど
－ハイビジョンを超える次世代放送サービスの研究も
http://av.watch.impress.co.jp/docs/20040528/nhk.htm
【2004年5月27日】NHK、「放送技術研究所一般公開 2004」を開催
－3次元音響シミュレータやHD光ディスクカメラなど
http://av.watch.impress.co.jp/docs/20040527/nhk.htm
【2003年5月23日】NHK、技術研究所で地上デジタルラジオ受信機などを公開
－リクエストやテレビエージェントなど、新サービスも提案
http://av.watch.impress.co.jp/docs/20030523/nhk.htm
【2003年5月22日】NHK、放送技術研究所を一般公開
－地上デジタル用の高圧縮技術や折り曲げディスプレイなど
http://av.watch.impress.co.jp/docs/20030522/nhk.htm
【2002年5月17日】NHK、放送技術研究所を一般公開
－走査線4,000本クラスのカメラ/プロジェクタなどを展示
http://av.watch.impress.co.jp/docs/20020517/nhk.htm
【2001年5月18日】NHK、放送技術研究所を一般公開
～ 走査線2,000本以上のカメラなどを展示 ～
http://av.watch.impress.co.jp/docs/20010518/nhk.htm

(2005年5月26日)

[AV Watch編集部/yamaza-k@impress.co.jp]

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