ハイビジョン放送？フルハイビジョン放送？

質問

現在の地デジは放送波の使用帯域の関係でフルハイビジョン（1920×1080）ではなく、1440×1080のハイビジョンだという事ですが、
解らないことがあります。
１）MPEG2-TSの中には映像記録方式としては1920×1080（MP@HL）ではなく1440×1080（ML@H1440?）で記録されているという事でしょうか？（SD放送は、740×480（MP@ML）固定ですよね。）
２）１）がそうだとしてチューナーは、1920×1080か1440×1080はなにをもって判断しているんでしょうか。（水平解像度を示す信号種別みたいなのがある？一般には信号種別は垂直解像度の480とか1080でしか表現していないような気がするのですが。）

回答No.4

chiezo2005

#1です。
だんだん話しが専門的になってきて面白いですね。
基本的にはDVDのエンコードの際のビットレートの関係と同じようなものです。ただDVDのエンコードのときは画素数変換は普通しませんね。

さて，
地上デジタルテレビの映像フォーマットとして規定されているのは
1080i(1920X1080,16:9)
480p(720X480,16:9)
480i(720X480,16:9,4:3)
720p(1280X720,16:9)
1080p(1920X1080,16:9)
です。このうち，720Pと1080Pは規定されていますが，実際の放送には使われていません。
したがって1440X1080iがMpeg2－TSとしてBSの信号に載ることはないはずです。元信号のことを言っているのではないかと思います。
表に書いたビットレートは帯域いっぱいを使ったときの最大値ですので，ほかに多重化されている放送がある場合についてはこれより小さいビットレートで送られてくる場合もあると思います。

実際にはもっとややこしい話が受像機側であります。
最近フルスペックハイビジョンという呼び名がついた液晶テレビがありますが，これはパネル自身は確かに1920X1080画素あるのですが，映像信号の処理系で元放送の1920X1080をそのまま画素対応させて出していません。お店でみると良くわかりますが，たとえばBS-HIという文字が画面の右上にでていますが，この位置がテレビによってまちまちだと思います。
つまりなにをしているかというと，受像機内でスケーリング（拡大）して表示しているのです。パソコンのディスプレイですとこのようなことをすると明らかにはみ出してしまうので，画素ぴったりで表示しますが，テレビの場合は周辺部は重要な情報がない，あるいは1080といいながら1024ドット分しか映像データがなくて黒い帯が出るソースが多いなどの問題があるのでこのような処理をしています。
私のみた限りではシャープはかなり拡大しています。
拡大すると画素信号の処理が発生するのでどうしても画質的には劣化するのでしないほうが良いと思っていますが・・・

お礼

前回の帯域への影響の理論以外は、なんとなく理解できて来ました。ありがとうございます。
一番はっきりさせたかったのは、（本来SDも含めてですが）MPEG2-TSのなか（つまりチューナーに届く段階での）のMPEGとしてはどういうものがあるのかでした。

またまたところでなんですが、ANo.4で書いていただいた一覧ですが、480pも16:9だけなんですか？番組（あくまでEPGで表示される情報上での話ですが。）としては、4:3もあるみたいなんですが、これは、1080iと同じように単に画角情報の話であって、1080iの4:3番組のようにMPEGとしては、16:9（元映像では、4:3に左右サイドバーを付けたもの）が740×480のサイズにスクイーズ記録されているだけという事であってますでしょうか？【Q1】

それとも一つ疑問なんですが、1440X1080撮影の元映像をコンバートしてMPEG2-TSに載せるということが前提だとして、そんなにコンバートというかMPEG再エンコ？を繰り返して映像の劣化を招かないものなのでしょうか？高機能なもの使ってるから影響は少ないという事でしょうか？【Q2】

たぶん招いてないんでしょうが、再エンコ繰り返してなぜ気にならないほどキレイなのでしょうか。人によっては「だからデジタル放送の映像は糞だ」とか悪口いう人も要るみたいですが、そこまで悪い気がしてないのもので。

回答No.3

chiezo2005

#1です。
１）はそのとおりです。
２）は
元画像のドット数が少ない画像を適当に補間して得られたドット数の大きい画像は当然，空間周波数的に高い周波数成分を持っていません。
したがって，MPEGの圧縮の際の離散コサイン変換のときに低い周波数成分しかもっていないので，圧縮率は高くなります。したがって必要な帯域も小さくてすみます。
なお，必要な帯域とドット数は必ずしも関係なくて，
どちらかというと圧縮率に大きく依存します。
BSデジタルは伝送帯域幅34.5MHｚで最大ビットレート53Mbps，
地上デジタルは5.6MHｚで，23Mbps
CSデジタルは27MHｚで，34Mbps
です。
したがって同じハイビジョン放送でも，画質は
BS＞CS＞地上の順になります。
地上デジタルのハイビジョン放送はハイビジョン伝送の限界ぎりぎりという感じで，動きの速い画面でのブロックノイズや，ひどいときにはGOP境界が見えたりしますが，これは23MというDVDの3倍くらいのレートで6倍のドット数の画像を送るために，高い圧縮率になっていることによります。

お礼

重ね重ねありがとうございます。MPEG圧縮と帯域の関係については、ここまで詳細に難しい話になると、もう少し独学が必要そうですので、別途調べてみます。DVD録画のエンコードのときみたいに単純にビットデータ量換算の話ではないのですね。ふーむ....

１）についてですが、実は、あるところのネット上の説明？では、在京キー局では実際には
NHK-G 功名が辻 1440×1080 16:9 24.0Mbps
BS1 世界から見たニッポン 720×480 16:9 9.0Mbps
BSJ TVチャンピオン 1920×1080 16:9 24.0Mbps
BS朝日 ドラえもん 1440×1080 4:3 24.0Mbps
みたいに「送出形態は色々あるから固定ではない。」
みたいに書かれているものがあり、あとあまり詳しくない解説書には、
「1080iには1920×1080の他に、1440×1080もある。」と書かれているようなので混乱してますが、これらはあくまで、実際にMPEG2-TSにのせる前（コンバーターにかける前）の状態、つまり元映像の画素数？であって、家庭のチューナーに届くMPEG2-TS上のデータとしては、あくまで、（インタレース／プログレべつにすれば、現状では）16:9/1920×1080と4:3/720×480、16:9/720×480だけなんですね？
（くどくてすみません。不特定な第三者の情報に責任持ってくださいという意味で社ありませんので、その当たりは勘違いなさらないでください。（＾＾；）

ということは、前述表のビットレートも実際に最終的にコンバートしたときのビットレートはまた別になるのでしょうか？

回答No.2

chiezo2005

#1です。画素の縦横比がちがいますので1440でも16：9の画像です。ここで言う画素といっているのは撮像素子のことです。したがって取り込み画像は撮像素子の解像度は超えることができませんので，MPEGにしたときに1920ドットに増えているからといって単に画素の数が増えているだけで，細かいところが見えるようになるわけではありません。
パソコンのXGAの画面でVGAの普通のテレビを見ているのと同じことです。
スクイーズしてるといっても良いかも知れませんが，デジタル処理なので，画面の縦横比はあとからどうにでもなるので，あまり意味がありません。

お礼

ありがとうございます。
１）HD映像に関してはMPEG2-TSの中はあくまで（アプコンした）1920×1080固定なっている
という事でいいんですよね？

ここでまた疑問なんですが、
２）撮影した元が1440×1080だったとして、アプコンして1920×1080にしてしまったら、必用な帯域（要するに送る映像データのビット情報量）って減らせものなのでしょうか？

素人目に考えると、例えばですが、DVDとかで低レートで録画したものを高レートにレート変換ダビング（再エンコ）してしまったら、記録されるデータ量って減らない（高レートのデータ量）ですよね？それと同じく帯域低減になっていないような感じをうけるんですが。
（いやたぶんなってるんでしょうが、そこの疑問が気になりますんで。）

回答No.1

chiezo2005

放送波自身に載っているのはあくまでも，1920×1080（MP@HL）です。しかし実際の信号の中身の解像度レベルとしては1440×1080相当程度しか伝送帯域の関係で出ていません。また放送局で使っている持ち運びのできるハイビジョンカメラも1440*1080iの解像度しかありませんから，それをアップコンバートして1920ドットのMPEGにしています。信号としては1920ドットのMPEG2ですが，実際には1440ドット相当しか情報が含まれていないということです。
特に地上波デジタルは衛星デジタルに比べると帯域が狭いので同じハイビジョンといってもだいぶ画質に差がありますよね。

お礼

すみません。混乱しています。もう少し教えてください。
＞アップコンバートして1920ドットのMPEGにしています。
これは、どういうアプコンをしてるんでしょうか？
1440*1080自体は4:3画面比ですよね？
サイドバー付け足して16:9（つまり1920×1080）にしている？

なんか、どこかには、TS内の信号は1440ドットのMPEG2で
16:9のワイド映像はスクイーズ記録されている
それをテレビ側で16:9に引き伸ばしている
という説明も見たことあるのですが、どちらが正しいのでしょうか？
どちらもあるとか？