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BS4K・BS8Kテレビの本放送開始

(2018年12月1日)

 NHKはハイビジョンを超える4K・8Kを「スーパーハイビジョン」と総称し、その技術検証と普及推進を目的にBSで試験放送を行ってきましたが、2018年12月1日 にBSの本放送を開始します。
 4Kは2Kハイビジョンの4倍、8Kは16倍の画素になり、超高精細映像を映し出す次世代のテレビ技術です。このきめ細かな美しい映像に加えて、聞く人を包み込む 立体的な音響によって、その場にいるかのような圧倒的な臨場感を体感できます。この機会にBS4K・BS8K放送の概要を調べてみました。

<現在のハイビジョンテレビの概要>
 日本のハイビジョン放送は地上デジタルと衛星デジタル(BS,CS)の2種類があり、走査線数を1125本(うち有効走査線数は1080本)としています。そして地上デジタル放送は 1440×1080画素(4:3)、BSデジタル放送は 1920×1080画素(16:9)の映像を送出しています。
 地上デジタル放送はチャンネル当たり6MHz(アナログ放送に同じ)の帯域幅に余裕がないため、画素数を多くとれない事情があるのです。一方、BSデジタル放送は地上デジタル放送に比べて帯域幅を大きくとれるため、フルスペック(1920×1080)のハイビジョン映像の送出を可能にしています。
 
 家庭ではこのハイビジョン画質の映像を受けて、ハイビジョンテレビの前に座って、初めて本来のハイビジョン映像を見ることができます。近頃の多くのデジタルテレビの画素数は1920×1080画素ですから、このページでは1920×1080画素のフルハイビジョンテレビで見る場合で説明します。
 地上デジタル放送では1440×1080画素で送られてきた映像信号を、1920×1080画素のテレビでは横画素数のみ1440→1920に拡大して、1920×1080の画素の映像として表示します。BSデジタル放送では1920×1080画素で送られてきた映像信号を、そのまま1920×1080画素のテレビで見るだけです。

<4K・8Kテレビとは>
 最近耳にする「4Kテレビ」に対して、現在一般に普及している1920×1080画素(全画素数=約は200万画素)のフルハイビジョンテレビは「2Kテレビ」と呼びます。この横画素数を「1920≒2000」と見て「1000=K:キロ」ですから「1920=2K」と表示し、「K」の呼び方も「キロ」でなく「ケイ」と呼び、「2Kテレビ」なら「2ケイテレビ」と呼ぶわけです。
 さて、「4Kテレビ」は従来の「2Kテレビ」の2倍の横縦画素 3840×2160で、全画素数は(面で効くので)「2Kテレビ」の4倍の約800万画素になります。「8Kテレビ」も市場に出始めていますが、これは「4Kテレビ」の2倍の横縦画素 76800×4320で、全画素数は「4Kテレビ」のさらに4倍(「2Kテレビ」の16倍)の約3200万画素にもなります。
 このように4K・8K(ヨンケイ・ハチケイ)とは、映像の横画素数を表しています。「4K・8Kテレビ」とは、全画素数が「2Kテレビ」の4倍・8倍という意味でないことに注意してください。

 なお、参考のために若干理屈っぽい内容ですが、以下に4K・8K放送の映像送出の大事な技術 2つを簡単に説明することにします。
 まず、映像を圧縮して送り受信側で伸張するのコーデック(映像の圧縮伸張方式)についてです。従来の2Kデジタルのコーデックは「MPEG-2」ですが、4K・8Kでは「H.265」という圧縮率が従来の4倍の新しい方式を採用しています。これでより効率的な映像送出ができるようになりました。
 次に、映像の走査(スキャン)方式についてです。現在の2K放送ではインターレース(飛び越し走査)方式ですが、4K・8K放送ではプログレッシブ(順次走査)方式になります。2K放送ではテレビ内部でわざわざI/P変換(インターレースをプログレッシブに変換)をしていましたが、このI/P変換が不要になりそのための電子回路とプログラム部分がなくなりました。
 ブラウン管の使用がなくなり、ディスプレイはプログレッシブ方式に適した液晶パネルや有機ELのみになったからです。4K・8K放送では画面の超高精細ばかり注目されますが、それと同じくらい映像の全ての流れでプログレッシブ方式であることの意味は大きいのです。

<BS4K・BS8Kテレビの本放送のFAQ>
 NHKのWebページ には、4K・8K放送の「FAQ」が記載されています。参考のために、このページにある「FAQ」を転載します。

Q:現在市販されている4Kテレビで 4K・8K放送は見られますか?
A:今後、発売される4K・8K放送に対応したチューナーとアンテナを4Kテレビに接続することで見ることができます。ただし、8K放送は4K画質となります。アンテナのほか、ブースターや分配器、ケーブル等も交換が必要になる場合があります。

Q:今後発売される4K・8K対応のテレビで、4K・8K放送全チャンネルを見るには何が必要?
A:今後発売される4K・8K放送を受信できるテレビと、2018年12月から4K・8K放送で新たに使用される電波に対応したアンテナにより見ることができます。

Q:4K・8K放送を見るには、アンテナやブースターなどの交換が必要だと聞いたのだけれど?
A:NHKの4K放送とBS民放の4K放送は、現在お使いのBSアンテナと受信設備で、そのまま見ることができます。新たな電波を使うNHKの8K放送と一部の4K放送を見るには、対応したアンテナが必要です。ブースターや分配器などの受信設備の交換が必要になる場合もあります。

Q:4K・8K放送は 地上波(地デジ)では見られないの?
A:4K・8K放送は、BSと110度CSの衛星放送で行なわれます。現在のところ、地上デジタル放送による4K・8K放送の具体的な計画はありません


<2K放送を 4Kテレビで見るとは>
 NHKの上記ホームページでは、BS4Kを次のようにPRしています。

 上記に「地上波や衛星放送から選りすぐった番組を4K画質にパワーアップして放送します」とあります。4K放送映像には4Kカメラで撮った内容もありますが、上記を言い換えると「多くは従来の2Kカメラで撮った映像を4K画質にパワーアップして放送します」ということです。
 では「4K画質にパワーアップ」する、とはどういうことでしょうか。2K映像(200万画素)を単に4K映像(800万画素)に画素数を増やすだけなら、泣きたくなるほどボケた映像になってしまうはずですが、それはちょっと違うのです。
 デジタルテレビ放送ではアップコンバート(アップスケーリング)という、足りない画素数を擬似補完する技術があるのです。4Kテレビにもこの画素補完機能が内蔵されていて、2K映像を4K画面いっぱいに映し出します。このアップコンバートは「超解像」とも呼ばれ、画素数を増やしても人間の眼の錯覚を利用して画質感の向上を図る技術です。2K映像を2Kテレビで見るよりも、4Kテレビで見るとより精細感のある画質が得られるのです。
 特に50型を超える大画面を近くで見るような場合、2Kテレビより画素数の多い4Kテレビの利点が実感できます。逆に言うと、50型より小さい「4Kテレビ」はあまり意味がないということになります。

<テレビ映像のデジタル処理がすごい!>
 日本のハイビジョン放送は 2000年12月1日のBSデジタル放送、2003年12月1日の地上デジタル放送の開始から始まり、地上デジタルと地上アナログのサイマル放送(同時放送:simulcast)も、2011年7月24日をもって終了しました。当時デジタルとアナログ放送を2台のテレビで見ていると、デジタル放送がアナログ放送より 2秒ほども遅れて表示されることが話題になりました。巨大な量のデジタル処理が行われているからです。
 デジタル映像という超巨大な情報を圧縮して送信し、テレビで伸張(復元)して眼に見える映像に再現する仕組み(コーデック)がその主要因です。加うるに、映像の走査処理や画素数のアップコンバート処理なども含めて、これらのデジタル処理に放送局側で約1秒、テレビ側で約1秒、合わせて2秒ほども時間を要するようです。

 テレビ内でのデジタル技術の一部を覗いてみます。現在の地デジ放送の映像(1440×1080画素)は、受信側で横画素数のみ1440→1920に拡大して 2Kテレビ(1920×1080画素)で見る仕組みは先に述べました。今のデジタル技術はこの映像(1440×1080画素)を、いとも簡単に4Kテレビ(3840×2160画素)でもキレイに見えるように処理します。
 一般に単に画素数を拡大するだけなら映像は、あきれるほどボケてしまうはずです。パソコンで1440×1080画素の顔写真を、そのまま 4Kの3840×2160画素に拡大する場合を考えると、そのすごさがよく分かります。パソコンでは横に平べったく広がった顔になり、かつ大きくボケてしまいます。一方、4Kテレビでは顔の形はスッキリ、画質はよりキレイになって見えるのです。これだけでも、すごいのひと言です。


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