地上デジタル放送

地上デジタルテレビジョン放送(ちじょうデジタルテレビジョンほうそう)は、地上(陸上)のデジタル方式の無線局により行われるテレビジョン放送のことである。

地上波デジタルテレビ放送の日本における名称で、地デジや地デジ放送と略されることもある。

地上デジタルテレビ放送の画像イメージ(2004年11月 NHK大阪放送局施設見学会で) 中京広域圏デジタル放送を送信する
瀬戸デジタルタワー 2008年7月24日から実施する地上波アナログ放送終了告知マークNHK・TBS系列で使用しているものとは異なる。) 2009年7月から始まり、2011年1月から完全実施する地上波アナログ放送レターボックス放送(イメージ
注意:地上波アナログテレビ放送の終了日は2008年5月7日現在、2011年7月24日までに停波予定。※画像の期日は架空のものです。

地上デジタル放送の概説(日本)

1953年に放送が開始されたアナログ方式テレビジョン放送(NTSCVHF1?12ch・UHF13?62ch)を、「電波の有効利用」を主目的にUHFチャンネルのみを使用したデジタル方式に置き換えるもの(53?62chは2012年まで暫定使用し、その後はテレビ放送用 としては廃止)である。

チャンネル帯域はアナログ方式と同じUHF帯だが、放送する方式(変調方式)が異なるため、視聴するには地上デジタル放送対応のデジタルチューナーを搭載したテレビ受像機テレビ)、DVDレコーダー、BDレコーダーハードディスクレコーダーなどの各種レコーダー単体チューナーパソコン類が必要であり、従来型アナログチューナー搭載機器単体での視聴はできない。つまり、アナログ放送の視聴のみに対応していた従来型の一般的なテレビ受像機では、新たに地上デジタル放送対応チューナー搭載機器を導入しなければ、地上デジタルテレビジョン放送を視聴することは不可能である。

2003年12月1日11時より東京都名古屋市および大阪市の3大都市圏NHK 3局、民放16社から放送が開始され、2006年12月1日には全ての県庁所在地を含む一部の地域で放送が開始された。国の政策により、現在放送されている地上アナログテレビジョン放送は2011年7月24日までに放送を終了し、停波することになっているが、放送体制の未整備などにより、受信が不可能な地域もまだ数多く存在している。このため、停波予定日までに全ての地域で受信可能にすることを目標に、各地で送信所中継局の整備が進められており、整備が追いつかない一部地域向けに、通信衛星による送信やIP放送といった代替手段を利用することも検討されている。 終了時期については、普及状況などによっては変更される可能性もあるが、総務省は、2008年3月に、「概ね2010年末までに従来のアナログ放送と同等のエリアを確保すること」との具体的指針を、官報で告示し、関係する基本計画を変更した。

停波予定とされている「2011年7月24日まで」の根拠は、電波法が2001年7月25日に改正施行された際に、地上アナログ放送の周波数を使用できる期間を施行から10年を超えない期間と定めたことによる。

これに伴い、空きとなるVHF1?12chとUHF53?62chの周波数帯は、地上デジタルラジオ放送、高度道路交通システム(ITS) 、携帯電話、携帯電話向けの放送、業務用通信公共機関向け通信などに使用する予定である。ただし、地上デジタルラジオ放送については、放送統合運営会社(マルチプレックスジャパン)設立を参加予定民放側から「白紙にする」と示されたことから、本放送開始時期は確定していない。

地上デジタル放送の特徴など(日本国内)

従来の地上アナログテレビ(左)と地デジ(右)の比較

地上デジタルテレビジョン放送と地上アナログテレビジョン放送の違いや、追加された機能は以下の通り。一部の特徴は、規格上はBSデジタル放送と同等である。

地上デジタル放送の高精細

MPEG-2 TS圧縮による 1125i/1080i デジタル・ハイビジョン放送が行われている。解像度は1440×1080i(一部の局は1920×1080i)、最大16.8Mbps(データ放送・音声を含む)のビットレートでほぼリアルタイム圧縮されているため、データ放送・音声を含めて最大約24Mbpsとなっている。1920×1080iでの放送も多いBSデジタル放送は最大1125p/1080p、映像のみで最大30?40Mbpsとなっている。しかしながら、MPEG-2より高圧縮動画圧縮規格であるH.264の使用によってさらに高画質化が可能な次世代DVDと比べた場合、画質は劣る。なお、ハイビジョンで制作されていない番組はアップ・コンバートによりピラーボックス形式で放送されている。

地上デジタル放送の高音質・多機能音声

デジタル放送のため、十分な利得の余裕をもって受信出来れば、電波障害による音質劣化がほとんど生じない。またキー局などからのネット番組でも光ファイバーデジタル中継回線を使用して送られているため音質劣化がほとんどない。音声はMPEG-2 AACで圧縮されている。アナログ放送ではモノラルでの二か国語放送かステレオの一方でしか放送が不可能だったが、ステレオによる二か国語放送や5.1chマルチ・チャンネルでの放送も可能になった。

地上デジタル放送の電子番組表、番組情報

電子番組ガイドEPG)により受信機番組表番組情報を利用できる。地上アナログ放送用にDVDレコーダーなどで利用されているGガイドADAMSによる番組表よりも更新頻度が多く、留守録の時も録画機器が対応していれば番組放送時間の延長やズレにも正しく追随が可能となっている。

地上デジタル放送のデータ放送

テレビ番組と同時にデータ放送の閲覧が可能である。BMLという規格を用いて制作されている。基本的にはニュース天気予報が表示でき、受信機で設定した地域情報に合った情報が配信される。また一部では番組の解説や紹介された店舗などの情報を連動データ放送として番組放送中に提供している(Category:データ放送連動番組も参照)。局によっては受信機インターネットに接続して受けるサービスもある。

データ放送のフォーマット地上デジタル放送・ワンセグともにキー局が製作し、各地方局ローカル情報を追加するのが基本である。独立局では各局が個別にフォーマットから制作している。ただし日本テレビ系列での日本テレビ系列地方局の様に、同じ系列でもフォーマットが違う場合がある。

また、データ放送を利用してテレビやDVDレコーダーなどの機能を向上したり不具合を修正するファームウェアを配信することが可能である。電波が受信できる状態であれば視聴者は特に意識することなくファームウェアが最新の状態に更新される。

地上デジタル放送の双方向サービス

青・赤・緑・黄の4色ボタンを利用して視聴者参加型クイズアンケート、投票を行う事ができる(ワンセグも含む)。ただし双方向と言っても受信機から局に向けて電波を飛ばすことはできないのでインターネット電話回線を接続する必要がある。

しかし、多大なコストが掛かる事や、2011年7月24日までに予定されている地上アナログ放送の停波実施までの期間は地上アナログ放送とサイマル放送をする都合上通常編成で導入している番組はワンセグ以外では日本テレビ系の 太田光の私が総理大臣になったら…秘書田中。 しかない。以前放送されていた番組では、テレビ朝日系の 奇跡の扉 TVのチカラ 双方向機能を利用して捜査依頼目撃情報を受け付けていた。現在でも特別番組で採用する事がある(NHK 紅白歌合戦 歴史の選択 TBS系の オールスター感謝祭 、テレビ朝日系の テスト・ザ・ネイション など)。

地上デジタル放送のマルチ編成

SDTV標準画質映像)×最大3番組の編成が可能。1チャンネル当たりの帯域幅には制限があるので、高精細度テレビジョン放送とマルチ編成はどちらか一方のみ。「ハイビジョン画質マルチ編成」はできない。

特別番組や臨時編成では他の放送局(NHK総合民放共)も行う場合がある。毎日放送は地デジ本放送開始当初、通販番組 板東英二の欲バリ広場 で、NHK静岡放送局のデジタル総合テレビは2006年4月2日から2007年3月9日まで、 ゆうどきネットワーク と ゆうどきネットワーク東海北陸 で、また、テレビ愛知では2007年3月まで、深夜の音楽番組 a-ha-N varie a-ha-N supr?me においてそれぞれマルチ編成を行っていた。民間放送でのマルチ編成が少ないのは、編成上ハイビジョン画質CMの放送が困難になることも一因である。

同じ番組内で視聴者が3種類のアングルの映像から好きなものを選択できる「マルチビュー」放送も視聴可能。2007年11月までNHKデジタル教育テレビ(全国)、TOKYO MX、放送大学のみだったが、総務省デジタル放送規制緩和に伴い2007年12月より全国でマルチ編成を開始。

ワンセグ放送でもマルチ編成は一部の局で開始された(詳細はワンセグを参照)。

地上デジタル放送の移動体向け地上デジタル・テレビジョン放送

ワンセグを参照

地上デジタル放送のゴーストのない映像およびノイズ

アナログ波より電波妨害全般に強く、アナログ放送で電界強度が十分でありながら画質が劣化してしまう条件であっても、デジタル放送では障害物の影響を排除してゴーストのない鮮明な画像が受信できる。ある程度の受信レベルさえ確保できれば難視聴地域の減少も可能となり、中継局合理化にもつながる。従来のアナログ放送の場合、電波が微弱であってでも不鮮明な映像や音声で限定的に受信する事ができたが、デジタル放送の場合は全く受信できないか、鮮明に受信できるかのどちらかになる場合が多い(中間状態においてはベリノイズやコマ飛びなどを伴う場合がある)。しかし、ブロックノイズモスキートノイズなどのデジタル非可逆圧縮映像特有のノイズが存在する。また、BSデジタル放送よりも実効ビットレートが低いためにこれらがより多い。

地上デジタル放送のリモコンキー番号とチャンネル番号

日本の地上デジタルテレビジョン放送では放送波の中にSI情報を含めて送信しており、郵便番号などで地域設定をした受信機でその情報を受ける事で、受信した放送をリモコン上の特定の番号に割り当てる事ができる。この番号は、その放送が受信可能とされる対象エリア内で放送局毎に1?12のいずれかがリモコンキーIDとして割り当てられている。割り当ての設定自体はほとんど自動で行なわれ、一般的に地上アナログ放送の場合より容易である。リモコンキーIDとは別に 000-999 の3桁のチャンネル番号もあり(但し010番台?120番台の上2桁はリモコンキーIDの1?12と連動させた扱いになっている)、この点は地上アナログ放送より複雑である(物理チャンネルなど、ISDB-Tも参照のこと)。

地上デジタル放送の同一周波数中継(SFN)

親局・中継局が同じ周波数で放送が可能である。これにより電波の利用効率を大幅に高める事ができる。特に近畿地方で多く見られる。

地上デジタル放送の遅延問題

地上波デジタルTV放送では、従来の地上波アナログTV放送ではなかった信号処理による映像・音声の遅れが発生する。つまり、放送局側で放送番組の映像音声情報デジタルTV放送形式の信号に変換するエンコード処理と、各家庭等デジタルTVチューナーで受信した電波をテレビで表示できるようにするデコード処理を行なう必要があり、実際の生放送でのタイミングより1-3秒(札幌地区以外の北海道地方では4秒)程度のタイムラグ(時間のずれ、遅れ、time lag)が発生する。受信時のデコード処理による遅れはチューナー処理能力に依存する。このため時報が廃止され、時刻出しでは時刻表示の変化の仕方を変えるなどして、タイムラグによる影響を最小限に留めている。特にワンセグ放送はH.264の演算量が多いことに加え、携帯機器での使用が多くデコーダーの性能を確保しにくいことから、タイムラグがさらに長く発生する。地上波とBSの同時放送では地域にもよるが、BSデジタル放送よりもさらに若干タイムラグが発生する。

使用機器タイムラグがあるが、機器であるデジタルチューナーや携帯がどのように性能を伸ばしても基本的にはタイムラグが0(地上波アナログと同等)になることはない。圧縮方式の問題もあり、根深い問題である。

緊急地震速報の場合、アナログテレビ放送に比べて約2秒遅れることが明らかになっている。

地上デジタル放送の時刻情報

各放送局は "TOT"(Time Offset Table)と呼ばれる時刻情報を、映像や音声とは別のエンコード方法で、自局の映像信号に圧縮無しに多重送出することを義務づけられている。これを使って、地上デジタル受信機は特に遅延のない電波時計を内蔵しているかのように動作し、電子番組表データと連動して視聴予約録画予約機能番組名表示機能に生かされる。

地上デジタル放送のサイマル放送の制限

地上デジタルテレビジョン放送局の免許は「地上デジタルテレビジョン放送局の免許方針」に沿って割り当てられる。同方針に規定する免許の基本的要件として、アナログ放送との間にサイマル放送に関する制限が設けられており、「自ら行う地上アナログテレビジョン放送の大部分の放送番組を含めて放送するものであること」である事が求められている。具体的には「自ら行うアナログテレビジョン放送(補完放送を除く)と同一の放送番組の放送(略)については、1日の放送時間中、3分の2以上の時間で放送が実施されるもの」でなければならないとしている。

地上デジタル放送のB-CASによる機器認証

日本では2007年現在、主にコピー制御の基準に対する機器認証システムとしてB-CASを利用している。様々な基準を満たした地上デジタル放送対応の各種機器には、“B-CASカード”というICカードが同梱され、使用開始の際にこれを機器に挿入する。これは容易に取外しが可能で、同梱されていた機器以外でも使用することができ、機器認証としてはセキュリティ強度の弱いシステムであり、フリーオのような機器によって破られた。これは元々B-CASカード限定受信システムCAS)として開発され、それを機器認証システムに流用したためである。このシステム上で放送されているコンテンツ(番組など)は暗号化された状態で視聴機器に届いているので、地上デジタル放送では災害情報番組など一部を除き対応機器にB-CASカードを挿入する事が必須になり、挿入しないと視聴などが不可能になった。

一部報道によると、2008年秋頃をメドにB-CASカードが担っている機器認証機能テレビ本体(のファームウェア)に組み込み、視聴するだけならB-CASカード(および抵抗感の根強いユーザー登録制度)を不要にする予定である。これにより、放送局が負担しているICカード発行配布などに関わるコストを低減し、移動体向地上デジタル放送受信機の開発も容易になると思われる。また、取外しが困難になるので機器認証としてのセキュリティ強度も向上する。2007年8月31日、インテルハードによらないソフトCAS方式の導入を目指す事を表明した。

地上デジタル放送ではB-CASのユーザー登録をしなくてもBSデジタル放送の様にNHK視聴中テレビ画面左下には「ユーザー登録のお知らせ」は表示されない。

地上デジタル放送のコピー制御

日本のデジタル放送では2007年現在一部の番組を除き、著作権に配慮した業界内(放送・機器製造メーカーなど)で合意された自主規制ルールに基いたコピー制御信号が付加されており、視聴者が放送番組を機器で録画する際には幾つかの制限を受ける。放送開始当初は暗号化およびコピー制御は行われていなかったが、2004年4月5日に運用が開始され、ほとんどの番組は「コピーワンス(1回だけ録画可能)」となった。

前述のコピー制御の仕組みには著作権保護技術(詳細はコピーガードの記事を参照)としてCGMS が使用されている。これにより、デジタル放送の番組をデジタル信号のままで録画・複製(視聴者が番組を録画することは、放送番組の1度目の複製という解釈になる。)や移動を行う場合に対して許可や禁止の制御を行っている。CGMS の録画・複製についての具体的な制御の種類は、「コピーフリー録画自由)」、「コピーワンス」、「ネバーコピー録画禁止)」があるが、「ネバーコピー」については2007年現在、採用されている番組の例は確認されていない(例外として、TOKYO MXのOP・EDネバーコピー形式で放送されている。ジャンクションとしての放送ではコピーワンスとなっている)。また、コピーワンス制御信号が含まれた番組は、CPRM技術に対応したデジタル録画器記録メディアで記録・保存(録画)・移動が可能になっており、CPRM非対応デジタル録画機器では、録画・複製・移動が全て不可能か全て可能になる。

デジタル放送の録画にアナログ信号による録画機器を使用(受信機受信回路からアナログ信号として出力)した場合、放送信号に含まれるコピー制御信号はCGMS-A信号として出力されるが、アナログ録画器機側の動作上ではコピーワンス信号による制限は受けない。ただし、CGMS-A信号を無効化してしまう一部の特殊な機器・機種を除き、通常はCGMS制御情報は有効になったまま伝送・記録される。従って、一旦アナログ録画をした番組を再度デジタル録画機器に取り込んで録画した場合、最初からデジタル録画した場合と同様に、CGMSの制御による番組の複製・録画や移動に対しの制限を受ける。

利用者負担で膨大な費用をかけて構築した割には、コピー制御の実効性は皆無であるといえる。現状でもコピー制御が無いワンセグに比べ、コンピュータなど様々な機器において地上デジタルテレビを見られるようにするには、実効性の疑われるコピー制御の担保をいちいちしなければならず、相当の費用負担製品本体記録メディアにかけなければならない。

一方、強力に利用者に負担のかかるコピー制御を採用した割には、合法だといわれるフリーオなどの機器によりあっさりその存在が無効になり、世間に対して相当な費用負担をかけた割に使い物にならないという無効さを示した。

現状では、どんどんコピーはされてしまっており、全く役には立ってない(コピーアップロードしたとしてファイル共有ソフトで逮捕者が何人か出ている事でその存在は公式に確認できる)。一方、一般的利用者が不便を強いられて、フリーオ等の機器でコピー制御を回避できた者だけが利便性を享受できるという構図になってしまっている。

録画機器側でのコピー制御の仕組みの詳細については、DVDレコーダーなどの当該録画機器関連記述コピーガードの記事なども参照。

地上デジタル放送のダビング10

詳細はダビング10を参照

このコピー制限については、アナログ放送と同様の利便性をデジタル放送にも求めるユーザーからの不満の声が強かった(B-CASの関連章なども参照)ため、1回しか録画できない「コピーワンス」をコピー9回さらにムーブ1回の合計10回まで可能とする回数緩和策(「ダビング10」)の実施を、2007年7月に総務省が要請。これを受けて電子情報技術産業協会は2007年12月20日、「ダビング10」に基づく放送の運用開始を2008年6月2日午前4時と発表した。その後、録画補償金の問題をめぐって電機メーカーと著作権団体が対立したことから、一旦は無期限延期となったが、改めて2008年7月4日午前4時から運用開始すると発表された。

消費者団体や家電メーカは緩和を、一方、著作権団体や放送局は3回程度までの制御規制を求めていた。この9回+1回という制限条件は、家族3人が3通りの機器(DVDレコーダ、携帯電話、音楽プレーヤー等)にダビングコピーを行う利用条件必要十分に満たす程度のものとして考案されたもの。ただし、この規制緩和採用後海賊版や不正コピーが増えた場合は、更に制御のルールを見直すとしている。また、衛星放送の有料デジタル放送については著作権に配慮し、既存のコピーワンスが引き続き継続される。しかし、孫コピー従来通り不可能(ただし、コンポジット端子やS端子など、アナログ接続を介する場合は、孫コピーが作成できる可能性もある。詳しくは「ダビング10」の項目を参照)なままであり、たとえばHDDレコーダーから記録型DVDなどにコピーした段階でレコーダーが破損、DVDのみにしか映像が残されていない状態になると、そのDVDからのコピーはできず、DVDが破損した段階で記録が失われるという問題が発生する可能性がある。特に、近年増えてきている中国、韓国、台湾など新興工業国生産のディスクメディアの中には粗悪な製品もあり、録画、あるいはムーブ時は正常に番組等が記録できていたにも関わらず、ディスクメディア短期間の間に劣化し再生不能になるという問題も起きている。

地上デジタル放送の字幕放送

地上アナログ放送では文字多重放送の一つとして行われている字幕放送が引き続き行われている。この機能の受信機器への搭載率地上アナログ放送よりも高い。日本語と英語など多カ国語での放送も可能である。

地上デジタル放送の字幕スーパー機能

映像信号とは別にニュース速報などの字幕スーパーの信号を放送にのせ、映像と合成して視聴者に見せることができる。受信機によってはこれは録画されない。地上デジタル放送開始当初はテレビ東京で使用が確認された。この機能はB-CASカードのID番号によって表示の有無を制御できる。これを利用してNHKがBSデジタル放送では既に実施されているテレビ画面の一部に未登録者へ住所登録を促すメッセージを割り込ませる新たな受信料未契約・不払い対策の検討に入ったと報じられた。

地上デジタル放送の緊急警報放送

緊急警報放送が地上アナログ放送に引き続き行なわれている。

地上デジタル放送のイベントリレー

スポーツ生中継など延長番組を別のチャンネルで行う場合、それを案内してくれる機能。録画機によっては自動的にそれに従い追従録画してくれる。

地上デジタル放送の名称

地上波によるテレビジョン放送について、デジタル放送の開始が決定した当初、市場では「地上波デジタル放送」と呼称していた。その後、総務省が「地上デジタル放送」を呼称としたことにより、2002年12月頃より放送事業者側でも「地上デジタル放送」と呼称を変更している。その他メディアでは語感が良い、使い慣れているなどの判断から現在でも「地上波デジタル放送」と呼んでいるところもある(デジタル放送の一覧」の項目も併せて参照のこと)。

略称の「地デジ」は、公式な読み方は「ちデジ」となっている。一時期「じデジ」という読み方が用いられていた例もある。

地上デジタル放送の受信方法(日本)

地上デジタル放送の対応機器

地上デジタル放送対応のテレビ受像機ハードディスクレコーダー単体チューナーあるいはケーブルテレビセットトップボックスが必要となる。PC用地上デジタルチューナーが2008年5月に発売されている。

地上デジタル放送はUHF帯の周波数470MHzから770MHz間の帯域で無線放送されるが、対応機器の仕様はこの帯域にしか対応していないものと、より広帯域の90MHzから770MHzまで対応とするものがある。後者はケーブルテレビ (CATV) でのUHF帯域外周波数変換パススルー方式でも視聴可能である(#ケーブルテレビでの受信を参照)。機器の仕様に受信可能範囲が「UHF13-62」と記載されている場合は前者である。「CATVパススルー対応」と記載されている場合は後者である。

地上デジタル放送のテレビ受像機

テレビ受像機は、23型/20型以上のものが大半で、それ以下の小型モデルラインアップが2006年中盤までは少なかった事も普及の妨げになっている。

ハイビジョン画質で視聴できるかどうかは受像機の性能による。また、既存のアナログ放送用の受像機デジタルチューナーをつないで視聴する場合は、受像機ハイビジョン画質を再現できる能力を持つ事の他に、受像機チューナーHDMIケーブルやD端子ケーブルコンポーネント・ケーブル接続など、ハイビジョン画質を伝えられる接続方法を採らないとハイビジョン画質にはならない。中にはコストダウンのため、解像度525p,525iに落としているチューナーを内蔵する受像機ソニーの2004年前後の地上デジタル対応テレビなど)も少なからず存在する。

いわゆる激安薄型テレビの中には、BS・110度CSデジタルチューナーを搭載せず、地上デジタル・アナログチューナーのみを備えているものが多い。また、こういったモデルデータ放送と双方向機能を持たない。

モニター・テレビプログレッシブ・テレビなどと呼ぶ一部のハイビジョン・テレビ地上デジタル対応しておらず高品質画面を目的としたものもある。この種のテレビは、別途、地上デジタル放送に対応した単体チューナーなどの機器が必要となる。

地上デジタル放送のDVDレコーダー

多くの場合BS・110度CSなど衛星放送の受信やDVD・固定ディスク (HDD)への録画、#双方向サービスの利用も行え機能は豊富で録画が行える。従来型ではDVDへ録画・移動した場合は標準画質となるが、2007年にDVDにもハイビジョンで保存できる機器が登場した。ハイビジョン画質で録画・移動が可能なBlu-ray Disc記録メディアとして使用できるBDレコーダーが2008年から本格的に普及し始めた。この他HD DVDレコーダーも存在する。

また、この種の録画機は従来からのテープ方式録画機同様