情報通信審議会技術戦略委員会 ( 第 2 回 ) 資料 2-2 放送における研究開発の推進 NHK 理事技師長浜田泰人 2015 年 2 月 25 日

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あきみいちぞの
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1 情報通信審議会技術戦略委員会 ( 第 2 回 ) 資料 2-2 放送における研究開発の推進 NHK 理事技師長浜田泰人 2015 年 2 月 25 日

2 放送における研究開発への取り組みライフスタイルの多様化テレビ視聴形態の変化にあわせ近未来の放送サービスの姿を明らかにし必要となる開発を推進放送通信連携サービス ( ハイブリッドキャスト ) 利便性の向上 8Kスーパーハイビジョンとの融合次世代の超高臨場感放送システムスーパーハイビジョンやめがねなし立体テレビ視聴科学や材料デバイスの基礎研究人にやさしい放送 CGによる手話アニメーション生成音声認識字幕システム触感や力覚 * で情報を提示するシステムなど力覚 * : 関節や筋肉での感覚 ( 物体と接触した際の反力感覚 ) 1

3 新たなテレビサービス提供に向けた研究将来の超高臨場感放送放送通信連携サービの実現に向け重点的に研究を推進 8K スーパーハイビジョン (SHV) 超高精細映像と22.2ch 音響で臨場感を再現できる映像音響システム 2016 年試験放送 2018 年実用放送に向け開発中空間像再生型立体映像技術特殊なメガネが不要で人体への負担が少ない究極の 3 次元映像インテグラル方式 1 微小レンズ群からなるレンズアレーを撮影表示の双方に用いて立体像を再現 1 総務省戦略的情報通信研究開発推進事業 (SCOPE) からの委託研究により推進電子ホログラフィー方式 2 空間光変調器により電子的に干渉縞を生成しこれに光を当てることで動画の立体像を表示 2 ( 独 ) 情報通信研究機構からの委託研究により推進 2

4 取材制作編集 8K スーパーハイビジョンの技術開発カメラ 3 板式 8K カメラ用撮像素子レンズビューファインダ制作関連記録装置の小型化 / 大容量化長距離無線伝送装置など編集機レンダリングの高速化 DVE の高機能化ファイル変換処理の高速化放送の流れ送出送信受信編集関連記録装置の小型化 / 大容量化ファイルの RW の高速化など送出設備 8K エンコーダ MMT 多重装置スクランブル装置送出関連 HTML5 データ放送送出装置文字スーパー送出装置など送信設備 16APSK 変調器送信関連地上波伝送方式など ( 伝送容量周波数利用効率 ) 受信機 16APSK 復調器 8K デコーダ MMT 多重分離装置ディスプレー受信関連 HTML5 データ放送表示ブラウザなど 3

5 画素密度 (100 万画素 /mm 2 ) 撮像デバイス技術の進化 1 2/3 型 8K 3 板式 CCD CMOS 型 8K 3 板式 2/3 型 4K 3 板式 8K 単板式 8K カメラ市販 2/3 型 HD 3 板式 HDカメラ市販 4Kカメラ市販多画素で且つ高フレームレートデバイスサイズの小型化画素サイズの微細化と撮像特性の維持低消費電力化光学系を簡略化するデバイス構造 ( 受光面の曲面化ピント情報検出など ) 4

1GB 100M 10M ストレーシ 2000 年 2005 年 2010 年 HV の約 100 倍のデータ量の SHV 映像情報の高速処理情報ストレージの大容量化インターフェースの高速化 ( 画素数 16 倍高フレームレート化 4 倍

6 情報処理ハードウェア技術の進化 (Byte) (Hz) 10P 100G 100T 10G 1T 1G 10G 100M CPU 1.4GHz 233MHz 12GB 3.2GHz 160GB 4.4GHz ( 相当 ) 1TB 9.0GHz ( 相当 ) 1.5TB 13GHz ( 相当 ) 18GHz ( 相当 ) 3TB 4TB 24.3GHz ( 相当 ) 6TB 2.1GB 100M 10M ストレーシ 2000 年 2005 年 2010 年 HV の約 100 倍のデータ量の SHV 映像情報の高速処理情報ストレージの大容量化インターフェースの高速化 ( 画素数 16 倍高フレームレート化 4 倍高ビット化 1.5 倍 ) 出展 : 平成 26 年版情報通信白書 ( 総務省 ) licenced under CC-BY 2.1 JP 5

7 画像圧縮 MPEG-2 H.262 無線伝送 HDTV1 番組 MUSE 衛星放送地上放送放送方式 ( 圧縮伝送 ) の進化 H.264 MPEG-4 OFDM 偏波 MIMO * H.265 HEVC H.266? 約 1/2 約 1/2 ( 3/4 以下 ) 1 トラポン (36MHz) 約 20Mbps ( ~ 約 60Mbps? ) ( ~ 約 100Mbps? ) 64QAM 1024QAM 4096QAM : 出力増強 1 チャンネル (6MHz) 圧縮率の向上 HDTV 2 番組 (MPEG2) 約 50Mbps 8PSK 8K-SHV 1 番組 ( HEVC) ( チャネルボンディング ) 2000 年 2015 年 2030 年画像の高圧縮技術開発 ( 立体テレビは情報量が激増 ) SHV 放送のための地上放送方式の開発約 100Mbps 16APSK 変調? * Multiple Input Multiple Output : 信号の空間多重 6

8 ディスプレイ技術の進化スマートフォン高精細化 HVGA(480x320) 163ppi 3.5 インチ HD(1920x1080) 401ppi 5.5 インチタブレット高精細化 XGA(1024x768) 132ppi 9.7 インチ QXGA(2048x1536) 326ppi 7.9インチ 4K(3840x2560) 230ppi 20インチテレビ NTSC(640x480) 20 インチ前後 WXGA(1366x768) 30 インチ前後高精細化大画面化フルHD(1920x1080) 40インチ前後 4K(3840x2160) 50 インチ超 4K/8K さらに大画面化 8K(7680x4320) 80 インチ超 CRT 液晶 /PDP 液晶 / 有機 EL 有機 EL シート型 2000 年 2010 年 8K SHV の特徴を活かす高精細ディスプレイの低価格化軽量 / 省スペース / 大画面化に適したシート型ディスプレイの開発 2020 年 7

9 ネットワーク技術の進化 10G (bps) 10G (bps) FTTH(2Gbps) 1G 1G 固定通信 FTTH(1Gbps) FTTH(200Mbps) 100M 100M FTTH(100Mbps) ADSL(24Mbps) LTE(100Mbps) 10M 10M HSPA(14Mbps) 1M 1M ISDN(64Kbps) ADSL(1.5Mbps ) W-CDMA(384Kbps) 移動通信 PDC(28.8Kbps) 2000 年 2005 年 2010 年高速伝送が可能となったネットワークを利用した放送通信連携サービスの開発 8

9 Better Pixels 12bit/ 画素広色域 More Pixels

10 9 Better Pixels 12bit/ 画素広色域 More Pixels Faster Pixels 120Hz 空間解像度時間解像度階調表色系 8K=7680x4320, 4:4:4 高解像度大画面広視野角臨場感実物感情報同時表示立体感高フレームレート鮮明さ迫力自然さ広色域高ビット再現性自然さ立体感画像処理防犯監視ビッグデータハイブリッドキャスト映画館パブリックビューイング医療教育 CG サイネージスポーツアクション映画ゲームデジタルミュージアムグラビアドラマサイエンスネイチャーデザイン学術 CAD スーパーハイビジョンがもたらす応用分野

11 国際標準化の推進成果の展開 ITU-R 等の国際標準化活動研究開発技術の国際的な普及を目指し放送分野を中心に国際標準化に貢献 ISDB-T( 地上デジタル放送方式 ) など将来の世界標準を見据えた研究開発を推進スーパーハイビジョンメガネなし立体テレビなど成果の展開海外への展開日本の地上デジタル放送方式 (ISDB-T) は南米アフリカ諸国の 16 カ国が採用 ABU( アジア太平洋放送連合 ) との連携によりアジア諸国へ最新技術を紹介経済発展へ貢献衛星放送デジタル放送など新しい放送サービスの導入により家電業界等での新たな市場を生み出すことで経済産業の発展に貢献放送以外の分野への応用研究成果を医療福祉科学教育など多様な分野で社会還元オールジャパン体制で ICT 成長戦略に貢献 10

12 重点的に取り組むべき研究開発分野コンテンツの大容量化多様化を支えるインフラの整備伝送容量の拡大超高圧縮符号化伝送効率の向上新たな周波数帯域の開拓など豊かなコンテンツをあまねく提供する環境の実現空間像再生型立体映像技術多言語音声翻訳など国 NICT には基盤となる領域の技術開発の先導を期待 ( 民間のみでは開発が進みにくいもの ) 11

図 1 我が国の放送メディアの進展総務省資料衛星放送の現状平成 28 年度第 2 四半期版より 4K 8K とは何か? 4K 8K の K とは 1000 をあらわす用語です現在の大型液晶テレビのスペックでは 2K にあたるフル HD の解像度ピクセルが主流になっています

図 1 我が国の放送メディアの進展総務省資料衛星放送の現状平成 28 年度第 2 四半期版より 4K 8K とは何か? 4K 8K の K とは 1000 をあらわす用語です現在の大型液晶テレビのスペックでは 2K にあたるフル HD の解像度ピクセルが主流になっています技術コーナー 4K 8K 放送における受信システム設計のポイント DX アンテナ株式会社オリンピック開催に向けて加速する映像技術の進化日本勢が史上最多の 41 個メダル数を獲得したリオデジャネイロオリンピック連日日本選手の活躍を伝える躍動感あふれる映像がテレビを賑わせましたここ 10 数年で映像分野での技術は目覚ましく大画面テレビの普及を背景にハイビジョンフル HD 画質による高画質の映像を大画面テレビで楽しむといった行為も一般家庭において日常的なものとなりました

情報通信審議会技術戦略委員会 ( 第 2 回 ) 資料 2-2 放送における研究開発の推進 NHK 理事 技師長浜田泰人 2015 年 2 月 25 日

情報通信審議会技術戦略委員会 ( 第 2 回 ) 資料 2-2 放送における研究開発の推進 NHK 理事技師長浜田泰人 2015 年 2 月 25 日