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2008年10月04日

ワンセグ高画質技術

ワンセグ技術発展項目


ちらつき軽減技術 - フレーム補間

ワンセグとは、地上デジタル放送の一部の帯域(1セグメント)を使って提供されている簡易放送です。ワンセグ放送は使われている電波の帯域が狭いこともあり、地上デジタル放送よりも画質面では劣る部分が多いのです。
(参照:地上デジタルとの違い

ワンセグが画質面で劣る仕様の一つに1秒間に送られる映像の数(フレーム数)の違いがあります。フレーム数(コマ数)が少ないとスポーツなど動きの激しい映像では動きがぎこちなく見えます。
地上デジタル放送やこれまでのアナログTV放送、映画などとワンセグのフレーム数を比較したのが次の表です。

映像仕様 フレーム数比較
ワンセグ放送 地上デジタル放送 アナログ放送 映画
コマ数 15フレーム
/秒
30フレーム
/秒
30フレーム
/秒
24レーム
/秒

上記のようにほとんどの映像仕様は1秒間に30コマ以上あります。人間の目は(30コマ/秒)以上あるとちらつきを感じないと言われています。ところが、ワンセグ仕様では1秒間のコマ数が15フレームなので動画がぎこちなく見えることもあります。
そこで、ワンセグ端末側で新たな画像を作成し、コマ数(フレーム数)を増やして見かけ上1秒間に30コマを実現する技術をいくつかのワンセグ端末メーカーが実現しました。

フレーム補間技術
Panasonicフレーム補間技術(モバイルWスピード)@NTTドコモ P906i

フレーム補間技術を搭載しているワンセグ機器は次の通り

Panasonic
モバイルWスピード(60fr/sec)
NTTドコモ P-01B
NTTドコモ P-09A
NTTドコモ P-08A
NTTドコモ P-07A
SoftBank 942P
SoftBank 940P
SoftBank 931P
モバイルWスピード(30fr/sec)
NTTドコモ P-10A
NTTドコモ P-06A
NTTドコモ P-05A
NTTドコモ P-04A
NTTドコモ P-03A
NTTドコモ P-02A
NTTドコモ P-01A
NTTドコモ P906i
NTTドコモ P905iTV
NTTドコモ P706ie
SoftBank 842P
SoftBank 832P
SoftBank 930P
SoftBank 921P
シャープ
ワンセグ倍速表示
NTTドコモ SH-08A
NTTドコモ SH-07A
NTTドコモ SH-06A
NTTドコモ SH-03A
NTTドコモ SH-01A
NTTドコモ SH906iTV
au W64SH
SoftBank 936SH
SoftBank 935SH
SoftBank 933SH
SoftBank 931SH
SoftBank 930SH
SoftBank 923SH
NEC
なめらかワンセグ
docomo N-09A
docomo N-07A
docomo N-08A
docomo N-04A
docomo N-02A
SoftBank 940N
SoftBank 931N
SoftBank 930N
日立
なめらかモード
au Hi-Vision CAM Wooo
au H001
au W63H
au W62H
カシオ
なめらかモード
au CA001
東芝
なめらかワンセグ
SD-P93DTW
富士通
なめらか表示
F-01B
F-09A
ワンセグチューナー
バッファロー(なめらかモード)
DH-KONE/U2VP
DH-KONE8G/U2DS
DH-KONE4G/U2DS
DH-KONE4G/U2DSL
アイオーデータ(なめらかモーション)
GV-SC400
GV-SC310
GV-SC300

高解像度技術

ワンセグ放送が地上デジタル放送と比較して画質が劣る部分に、画面解像度があります。
(参照:地上デジタルとの違い
下表に示すようにワンセグ放送の解像度は地上デジタル放送の1/4以下で、アナログTV放送よりも解像度は低く、大きな画面で見ると画面のあらさが目立ってしまいます。

映像仕様 解像度比較
ワンセグ放送 地上デジタル放送 アナログ放送
解像度 320×240(4:3)
320×180(16:9)
1280×720(16:9)
以上
640×480(4:3)

NTTドコモ、モルフォの高画質技術
NTTドコモ、モルフォが開発した高画質技術(左:通常画面、右:高画質技術適応)

ワンセグの低解像度を端末側で高画質化する技術が登場しました。「CEATEC JAPAN 2008」のNTTドコモブースで、高画質技術がデモ展示されていました。この技術を用いるとワンセグなどQVGAサイズ(320×240ドット)の動画を、VGAサイズ(640×480ドット)に拡大してもきれいに見られるといいます。
通常(320×240ドット)の動画をそのまま拡大すると、画面の粗さやブロックノイズが目立つのですが写真のようにこの高画質技術を用いるとノイズが軽減され輪郭もはっきりします。今後NTTドコモの携帯電話に搭載されることになるのでしょうか。
ますます高画質化するワンセグに期待したいですね!!

2006年04月20日

ワンセグ放送

モバイルで活躍

モバイル環境にぴったり

地上デジタル放送で使われる電波の一部を使って始められたワンセグ放送は、モバイル環境で一番活躍します。たとえば、通勤途中で朝の最新ニュースを見られたり、残業しても帰りの電車でゴールデンの番組を楽しめたりするのです。
これまでも、TVチューナを内蔵した携帯電話やモバイル機器がありましたが、ノイズが多くてとても見られたものではありませんでした。ところが、ワンセグ放送は町中や郊外を移動中でも明瞭な画面と音声を提供してくれるのです。
なぜこんなことができるのか、技術的な解説は下記記事を参照してください。


携帯機器にピッタリ

モバイル向けデジタル放送

現在ワンセグ放送を受信できるのは、携帯電話、カーナビ、携帯DVDプレーヤなどです。どの機器も持ち運んだり、移動しながら使用するものです。
ワンセグという放送方式は、地上デジタル放送(地デジ)と同じくデジタル放送です。でも、始めからモバイル環境で鮮明な画像、音声を視聴できるように考えられ、地上デジタル放送とは違った放送方式を採用しています。
ワンセグは、iPodやPSPでも採用されている話題の映像圧縮技術「H.264」というMPEG4系の技術を使っています。

圧縮方式
H.264/MPEG4 AVC
解像度
320*180(16:9)/320*240(4:3)
コマ数
15フレーム/秒
音声
ステレオ/モノラル/音声多重
字幕放送
可能

ワンセグデジタル放送移行スケジュール

デジタル放送移行スケジュール

ワンセグ放送は、2006年4月より関東、中京、関西地区で正式に放送が開始されました。
地上デジタル放送が2004年に開始され、いよいよデジタル放送の新しいサービスが充実してきました。
2006年12月1日に、全都道府県の県庁所在地でワンセグ放送が開始されました。 詳しくは、全国主要都市でワンセグ放送開始を参照下さい。

2006年04月18日

ワンセグの特徴

画像が乱れない

携帯でワンセグ

ワンセグの最大の魅力は、電車やクルマでの移動中でも画像の乱れが少なく鮮明な映像を楽しめることです。地上デジタル放送と同じくデジタル技術を使っているので鮮明な画像を楽しめるのですが、ワンセグ放送は地上デジタル放送と違い、非常に弱い電波でも鮮明に受信できるように工夫されているのです。
ですから、携帯電話や携帯DVDプレーヤなどの携帯機器に付属の小さなアンテナだけで歩きながらでも電車の中でもクルマの中でも鮮明な映像が楽しめるのです。


電池寿命が長い

携帯電話でテレビが見られるのは良いんだけどTVを見ているとすぐに電池が切れてしまう、と困ったことはありませんか。
電池が長持ち ワンセグ携帯ならこれまでのアナログTVチューナー付き携帯に比べて2倍以上も電池が長持ちします注1、これもワンセグならではのメリットです。 ワンセグ放送は、地上デジタル放送の電波の一部を利用して放送していますが、電波の送り方を工夫して受信機を小型にできるように考えられているのです。
ワンセグ受信機が小型にできたことで消費電力も小さくなり、電池寿命が長くなったのです。さらに、ワンセグ放送受信機能を備えても、携帯電話サイズはあまり大きくならずに済むのです。

(注1:KDDI携帯電話W33SAの連続視聴時間
    ワンセグ放送受信時2時間45分/アナログ放送受信時1時間)

受信エリアが広い

携帯機器での利用を想定しているワンセグ放送ですが、さらにすごいことに地上デジタル放送を受信できる視聴可能エリアの外側の地域でもワンセグ放送を見られる可能性があるのです。
画像が乱れない記事でも述べましたが、ワンセグ放送は地上デジタル放送と違い非常に弱い電波でも鮮明な画像を得られるような工夫をしています。
ですから、地上デジタル放送は電波が弱くて受信できなかった地域でもワンセグなら受信できる可能性があります。 地上デジタル放送受信可能エリアであれば、ワンセグ放送は携帯電話などの機器に付属の小型アンテナで十分受信できます。

カーナビでワンセグ

さらに、カーナビゲーション付属のカーTVでワンセグ放送を受信するとこれまでのアナログTVとは次元の違う映像が楽しめます。ビル蔭など電波状態の良くないところでもあまり画像は乱れませんし、町中から遠く離れた郊外でもワンセグ放送なら見られることがあるのです。
ワンセグはデジタル方式独特の特徴として、映像が見えるときは綺麗に見えるのですが、電波が弱くて映らないときは全く画像が表示されないという現象があります。しかし、安定して鮮明な映像を楽しめる視聴可能エリアはアナログTVよりもかなり広くなるはずです。
都会でも地下街やトンネル内など、地上デジタル放送やワンセグ放送が映りにくい場所があります、ここなら見えるワンセグ記事を参照してください

字幕放送

携帯字幕放送

家庭のTVでは、字幕放送は見たことがない人が多いですね。でも、携帯でTVを見ているとこの字幕放送がとても便利です。
電車の中など、まわりが騒々しいときはイヤホンで音声を聞くことになるのですが、それも面倒なときは、音声を切って字幕放送を表示させるのです。これが以外と便利なのです、ドラマのせりふや情報番組の内容など、画像だけでは分からない番組内容が字幕のおかげでよく分かります。
ただし、字幕放送を受信できない機器もありますので、購入されるときは注意してください。


(写真は NHK/digital/ワンセグホームページより参照)

データ放送

ワンセグデータ放送

ニュース速報、天気予報、交通情報などデジタル放送でも送信されているデータ放送は、ワンセグでも送信されます。さらに、ワンセグに特化した独自コンテンツもデータ放送として流されています。たとえば、番組内容に連動して、番組で紹介されたホームページのアドレスやお店情報、ショッピング情報などが提供される予定です。
TVを見ていると気になるホームページのアドレスや、ショッピング情報が流されることがあります。ただ、いちいち携帯やPCにアドレスを打ち込むのは面倒です。ワンセグ端末があればデータ放送で提供されるデータを選択するだけで、インターネットに接続し欲しい情報が得られます。
ワンセグ放送やデータ放送は無料で利用できますが、インターネットに接続する場合は別途接続料金や情報料がかかりますのでご注意下さい。

(写真は NHK/digital/ワンセグホームページより参照)

ワンセグの意味

ワンセグ言葉の由来

ワンセグ放送帯域

ワンセグという言葉は、1セグメントを使った放送方式からきています。
上の図のように、地上デジタル放送は1チャンネル分の放送帯域を13個のセグメントと呼ばれる部分に分けて管理しています。そのうち12セグメントは地上デジタルのハイビジョン放送用帯域として使われ、残りの1セグメントをワンセグ放送用に使っているのです。
一つ一つのセグメントは帯域幅が同じなので、ワンセグ放送は地上デジタル放送の1/12の帯域幅しかありません。しかし、その分解像度やコマ数を落としてモバイル環境での使用に適したしくみを採用しています。

地上デジタルとの違い

ワンセグは地上デジタル放送の電波の一部を使っています。さらに、現在はサイマル放送といって地上デジタル放送とワンセグ放送は同じ番組を流しているので、まったく同じ信号を使っていると思われるかもしれませんが、実はいろいろと違った部分があります。
ワンセグの特徴である移動中でも画面が乱れにくいことや地上デジタル放送よりも広いエリアで受信できるのは、下表「ワンセグ放送と地上デジタル放送の違い」にあるような特徴的なしくみを採用しているからです。

ワンセグ放送 地上デジタル放送
帯域 1セグメント 12セグメント
解像度 320×240(4:3)
320×180(16:9)
1280×720(16:9)以上
コマ数 15フレーム/秒 30フレーム/秒
データ放送 BML BML
音声 ステレオ/モノラル/音多 5.1ch/ステレオ/モノラル/音多
圧縮方式 H.264/MPEG4-AVC MPEG2
変調方式 QPSK-OFDM QAM-OFDM

ワンセグ放送は、地上デジタル放送の1/12の信号帯域しか使っていないのに、よくあんな鮮明な画像が送れるなと思われるでしょう。実は、上の表にもありますように解像度やコマ数を削っているのです。ですから、もしワンセグ放送を30インチ以上の家庭用TVで見ると画面の粗さが目立ってきます。ただ、携帯電話やカーナビ、携帯DVDプレーヤ程度の10インチ以下の画面では解像度の低さはほとんど気になりません。
それどころか、アナログTV放送を携帯電話やカーTVで見たことがある方なら、ワンセグ画面の鮮明さに驚かれることでしょう。

H.264圧縮て何?

地上デジタルとの違いの表で圧縮方式の項目があります。
圧縮とは言葉のとおり、データを圧縮して放送していることを言います。じつは、ワンセグで使われているH.264という圧縮方式はiPodやPSPのほか、次世代DVDにも採用されている最新の動画圧縮技術なのです。地上デジタルのハイビジョン放送に採用されているMPEG2の2倍以上の圧縮性能があるといわれています。
ワンセグ放送にこのH.264/MPEG4-AVC圧縮技術を採用したことで、少ないデータ量(放送帯域)でも鮮明な画像が見られるのようになったです。
上記の表で変調方式という項目もあります。変調とは、信号を送るときに割り当てられた周波数帯域に合わせるのが主目的です。ワンセグ放送に採用されているQPSKは、ノイズに強くワンセグの広い受信エリアを可能にしたしくみのひとつです。

アナログ放送との違い

ワンセグ放送アナログ放送比較

ワンセグ放送とアナログTV放送との違いは、モバイル環境での画面の安定度、鮮明さに尽きるでしょう。カーナビや携帯電話付属のアナログTVをご覧になった方ならご存知のように、画面が砂嵐になったり、音声が途切れたりしてなかなか落ち着いて番組を見ていられないものです。
ワンセグ端末なら、アナログTVとは比べ物にならないくらい安定した画像が得られます。また、周りが騒々しいときはイヤホンで音声を聞くか、字幕放送を利用すると画面を見ているだけで番組内容がつかめます。
ワンセグ放送は2006年4月に三大都市圏(関東、中京、関西)を中心に放送が開始されました。2006年中には、全都道府県の県庁所在地で放送開始される予定です。まだワンセグ放送が始まっていない地域の方もまもなくです、もう少しお待ち下さい。

(写真は Strada TU-DTV20 製品情報より参照)