デジタルテレビ、パート 3
受信
デジタルテレビを受信する方法はいくつかあります。DTV (および一般的なテレビ) を受信する最も古い方法の 1 つは、アンテナ (一部の国ではアンテナと呼ばれます) を使用した地上送信機からの受信です。この配信方法は、地上デジタルテレビ (DTT) と呼ばれます。DTT では、視聴者はアンテナの範囲内に地上送信機があるチャンネルに限定されます。
その他の配信方法には、デジタルケーブルやデジタル衛星があります。テレビ信号の送信が通常マイクロ波で行われる一部の国では、デジタルマルチチャンネルマルチポイント配信サービスが使用されます。デジタルマルチメディア放送 (DMB) やデジタルビデオ放送 - ハンドヘルド (DVB-H) などの他の規格は、携帯電話などのハンドヘルドデバイスでテレビ信号を受信できるようにするために考案されました。もう 1 つの方法は、インターネットプロトコルテレビ (IPTV) で、これはコンピューターネットワーク経由でテレビを配信するものです。最後に、別の方法として、中央ストリーミング サービスからでも P2P (ピアツーピア) システムからでも、オープン インターネット (インターネット テレビ) 経由でデジタル TV 信号を受信する方法があります。
一部の信号は暗号化によって保護されており、WIPO 著作権条約および米国デジタル ミレニアム著作権法などのそれを実施している国内法の下で法的効力によってバックアップされています。暗号化されたチャンネルへのアクセスは、Common Interface や CableCard などの取り外し可能なカードによって制御できます。
保護パラメーター
デジタル テレビ信号は互いに干渉してはならず、また、アナログ テレビが段階的に廃止されるまではアナログ テレビと共存する必要があります。次の表は、さまざまな干渉シナリオで許容される信号対雑音比と信号対干渉比を示しています。この表は、放送局の配置と電力レベルを制御するための重要な規制ツールです。デジタル TV はアナログ TV よりも干渉に耐性があります。
インタラクション
人々はさまざまな方法で DTV システムとインタラクションできます。たとえば、電子番組ガイドを参照できます。現代の DTV システムでは、エンド ユーザーから放送局へのフィードバックを提供するリターン パスが使用されることがあります。これはケーブル テレビやインターネット接続を介して可能ですが、標準アンテナだけでは不可能です。
これらのシステムの一部は、都市 (地上) やさらに広いエリア (衛星) ではなく、近隣地域に限定された通信チャネルを使用してビデオ オン デマンドをサポートしています。
1seg
1seg (1 セグメント) は ISDB の特殊な形式です。各チャネルはさらに 13 のセグメントに分割されます。12 は HDTV 用に割り当てられ、残りの 1 つはモバイル テレビや携帯電話などの狭帯域受信機用に割り当てられます。
アナログとの比較
DTV にはアナログ テレビに比べていくつかの利点がありますが、最も重要なのは、デジタル チャネルは帯域幅をあまり使用しないことと、帯域幅の割り当てが圧縮レベルと送信画像の解像度に応じて柔軟であることです。つまり、デジタル放送局は同じスペースでより多くのデジタル チャネルを提供したり、高精細テレビ サービスを提供したり、マルチメディアやインタラクティブ機能などの他の非テレビ サービスを提供したりすることができます。 DTV では、多重化 (同じチャンネルで複数の番組)、電子番組ガイド、追加言語 (音声または字幕) などの特別なサービスも許可されています。テレビ以外のサービスの販売は、放送局にさらなる収入源をもたらす可能性があります。
デジタル信号とアナログ信号は、干渉に対する反応が異なります。たとえば、アナログテレビでよくある問題には、画像のゴースト、弱い信号によるノイズ、および番組素材は視聴できるものの、画像と音声の品質を低下させるその他の問題があります。デジタルテレビでは、クリフ効果のため、デジタル信号の受信がほぼ完了している必要があります。そうでない場合は、オーディオもビデオも使用できません。
アナログ TV はモノラル サウンドから始まり、後に 2 つの独立したオーディオ信号チャネルを備えたマルチチャネル テレビ サウンドを開発しました。DTV は最大 5 つのオーディオ信号チャネルとサブウーファー ベース チャネルを許可し、映画館や DVD と同等の品質の放送を実現します。
デジタル TV 信号は、アナログ TV 信号よりも少ない送信電力で、問題なく放送および受信できます。
圧縮アーティファクト、画質監視、割り当てられた帯域幅
DTV 画像には、現在のビット レートの制限と MPEG-2 などの圧縮アルゴリズムにより、アナログ テレビや映画館には存在しない画像欠陥があります。この欠陥は、モスキート ノイズと呼ばれることもあります。
人間の視覚システムの仕組みにより、画像の特定の特徴に局在する欠陥や現れたり消えたりする画像の欠陥は、均一で一定の欠陥よりも目立ちます。ただし、DTV システムは、人間の視覚システムの他の制限を利用してこれらの欠陥を隠すように設計されています。たとえば、目が追跡して簡単に解決できない高速モーションでは、より多くの圧縮アーティファクトを許容し、逆に、時間が許せばシーンで詳細に調べられる静止背景のアーティファクトを最小限に抑えます。
放送、ケーブル、衛星、インターネット DTV 事業者は、構造類似性指標測定 (SSIM) ビデオ品質測定ツールなどの神経科学に基づく高度なアルゴリズムを使用して、テレビ信号エンコーダの画質を制御します。視覚情報忠実度 (VIF) と呼ばれる別のツールは、Netflix VMAF ビデオ品質監視システムで使用されます。
量子化効果により、振幅のグラデーションが小さい領域に、滑らかなグラデーションではなく輪郭を作成できます。通常、雲のない空などの非常に平坦なシーンでは、その広がり全体に目に見える段差が現れ、多くの場合、同心円または楕円として表示されます。これはカラー バンディングと呼ばれます。同様の効果は、真っ黒な背景の上に暗い灰色の領域が重なる非常に暗いシーンでも見られます。これらの遷移はスムーズな場合もありますが、デジタル処理がディザリングして絶対的な黒またはグレースケールの次のステップの値を一貫して割り当てることができないため、散乱効果が現れる場合もあります。