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総務省などが技術策定中の次世代地上デジタル放送(次世代地デジ)方式は現時点で大きく2つ。ただ、どちらも技術的課題を抱えている。そこへ、第3の方式が飛び込んできた。人工知能(AI)を使うことでたとえ8K映像でも帯域をほとんど増やさずに送れるようになりそうだ。

 総務省などが技術策定中の次世代地上デジタル放送(次世代地デジ)は第1部で紹介した通り、提案された幾つかの技術を検討し、現時点で大きく2つに絞り込んだ段階である。

 ところが、残った2つの候補技術も課題を抱えており、どちらを選んでも実現性に懸念は残る。ただし、2022年6月の会合で評価結果が報告された第3の技術が、そうした懸念を吹き飛ばす起死回生策になる可能性がある。

周波数確保の前に技術を検討

 まずは、総務省の技術の選定方針をざっくりとおさらいしてみよう。同省は次世代地デジ技術の候補として、(1)既存の2K放送のチャンネルはそのままにして、そこに4Kのコンテンツを重畳する方式、(2)2K放送のチャンネルの空き、またはチャンネルの割り当てを整理して空きを作りだすことで、そこに4Kまたは8Kのチャンネルを設ける方式、の2方式でそれぞれ提案された技術を絞り込んできた。

 仮に、これらの方式の技術のいずれかが実現困難だと分かれば生き残った方式が自動的に選択肢になる。2方式の技術がどちらも実現可能であれば、どちらの方式にすべきかを改めて検討するといった方針である。

既存技術の枠組みでできるか

 (1)の方式で当初有力とされたのが、関西テレビ放送が提案した「3階層セグメント分割方式」だった(図1)。これは、現在の地デジのチャンネルが、もともと3階層にできる設計であることを利用する。ここでいう3階層とは、既存の6MHz幅の周波数チャネル内に設けられた13セグメントを3つの変調技術ごとに分割して使うやり方である。現行の地デジでは2階層で利用している。具体的には、13セグメントのうち12セグメントを2K放送用の64QAM、残る1セグメントをいわゆる「1セグ」用のQPSKに割り振っている。

図1 既存の2Kチャンネルのまま4K機能を付加
図1 既存の2Kチャンネルのまま4K機能を付加
既存の2Kチャンネルはそのままで、そこに4K映像のデータを“同居”させるイメージ(a)。その実現方式の1つが、関西テレビ放送が提案した「3階層セグメント分割方式」である(b)。既存の2Kチャンネルが仕様上は3種類の変調方式(3階層)でセグメントを分割できる機能を利用する。ただし、4K放送用には4~5セグメントしか確保できないため、垂直(V)偏波を使ってもう4セグメントを追加する方式(MIMO変調)が提案された。しかし、伝送路の変更が大きくなるため比較的早期に不採用になった。その後、4セグメントに次世代映像符号化方式のVVCを導入して4K放送を実現する方式(SISO変調)が検討されていたが、下位互換性が意外に低く、やはり不採用になった(出所:総務省の資料を基に日経クロステックが作成)
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QAM(Quadrature Amplitude Modulation)=直交位相振幅変調。
QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)=4位相偏移変調。

 これを3階層にしても、規格上の変更はなく、想定内の使い方なので下位互換性を確保しやすく、メーカーやユーザーの負担も最小限になるはずというわけだ。

 しかし、これまで2Kチャンネルを最大2本、1セグを1本収めていたところに、既存チャンネルを残したまま、2Kの4倍の画素数の4Kチャンネルを設けるのはやはり容易ではない。考えられる方策としては大きく2つあった。(i)これまでテレビ塔などから水平偏波で送っていた電波に、垂直偏波を加えることで4Kチャンネル用の帯域を確保するやり方、(ii)水平偏波だけのまま、次世代符号化技術で4セグメント内に4Kチャンネルを無理やり押し込めてしまうやり方、の2つである。