2003年12月1日に始まった地上デジタル放送の多チャンネル放送，多彩なサービス，高度な機能を実現するため，地上デジタル放送用マスターは多くの新規装置とサブシステムにより構築されています。
本稿では地上デジタル放送用マスターの構成と各ブロックごとの特長を中心に，システム概要について述べます。

1. まえがき

2003年12月1日より東京，名古屋，大阪地区において地上デジタル放送が一斉に開始されました。今後，2006年までに全国でデジタル放送が始まる予定です。NECは東名阪の民放殿9局へデジタル放送用マスター設備を納入しました。また，日本放送協会殿のご指導のもと，本部（東京）の本線送出設備，および名阪の送出設備を納入しました。

デジタル放送はHDTVによる高画質放送，データ放送などの付加サービス，移動体や携帯端末向けサービスなどの多チャンネル放送などの特長があり，デジタル放送用マスター設備はそれらのサービスに対応するため，いくつかの新たなサブシステムから構成されています。また，システムを構成する単体機器もデジタル放送用に新たに開発を行っています。本稿では今般納入したデジタル放送用マスター設備の概要について述べます。

2. 地上デジタル放送用マスター設備の特長

NECでは，デジタル放送用マスターを開発するに当たり，高機能でコンパクトなシステムを構築するため，多くの構成機器を新規に開発しました。また，監視卓などの操作系，モニタ系においてもタッチパネルの採用，アラーム監視システムの高機能化を図り，監視/運用業務の負荷軽減をめざした使いやすいシステムとなっています。

主な特長として，

などが挙げられます。

3. 全体システム構成

デジタル放送用マスター設備の基本的なシステム構成例を図1に示します。構成システムとしてベースバンド系システム，多重系システム，モニター・監視系システム，情報・制御系システムとSI送出システム，字幕送出システム，データ放送送出システムなどのサブシステムから構成されています。システム系統は2重系構成または3重系構成をとり，図中で囲まれたベースバンド系，多重系，APS，MCS，SI送出装置は1：1のシステム構成をとるため，シンプルな冗長系の考え方となっています。DSは単独で二重構成をとり，本線系システムとは関係なくシステム切り替えが行えます。マスター設備最終段でのTS切り替えには，受信機において映像・音声にショックの出ないシームレス切り替えが可能なフレーム切替器を使用しています。

4. 本線系システム

アナログ，SD-SDI，HD-SDIなど各種素材をマスターマトリックスへHD-SDI，SD-SDIのまま入力するか，入力部でHD-SDIにすべて揃えて入力するかは，各素材の割合，各局様の思想などにより様々となっています。

基本的には，SD-SDI素材は入力部でアップコンバートしてマトリックスに入力するか，SD-SDIのままマトリックスに入力して，汎用のアップコンバータ列を設けてリエントリを取ることにより，HD-SDIに変換します。

ベースバンド系では音声エンベデット信号で処理を行っています。主な構成装置の概要を示します。

4.1 エンベデッドマスタースイッチャー

143Mbps～1.5Gbpsまでの各種ビットレートのシリアルデジタルインタフェースに対応したマルチフォーマットルーティングスイッチャーHSMX-2000をベースにMK，DSK，DVEを組み合わせたエンベデッドマスタースイッチャーです。
その特長として

などが挙げられます。

4.2 映像音声単体機器

映像音声単体機器としてはSC-500シリーズに実装可能なアップコンバータなどの各種変換器のカードとSDI映像分配器などのカードを実装可能なMF-600シリーズを新しく開発しています。

SC-500シリーズはカードが最大16枚実装可能な高さ7UのSC-570筐体と4枚実装可能な高さ3UのSC-530筐体があります。また，MF-600シリーズは高さ2Uの筐体に最大10枚のカードが実装可能です。

両シリーズとも同一筐体に各種カードを混在して実装可能なため実装効率の良いシステムを構築することができます。

4.3 アンシラリインサータ/デコーダ

地上デジタル放送の規格として，アンシラリ領域にQトリガ信号などの放送局間制御信号や字幕パケットなどを載せることが決められています。アンシラリインサータ装置はARIB STD-B39に規定される放送局間制御信号を重畳する機能とARIB STD-B37に規定されるデジタル字幕データを重畳する機能を持っています。放送局間制御信号はリアルタイム制御LAN BS-NET III経由でAPSから受けます。デコーダはアンシラリ領域に重畳されているデータをリアルタイムで抽出しBS NET III経由でAPSなど各機器へ出力します。

5. 多重系設備

多重系設備はエンコーダVC-5300，多重化装置（MUX），フレーム切替器，STC/GOP同期信号発生器，フレーム同期信号発生器などから構成されます。図2に示すように，多重系の特長としてはSTC/GOP同期信号発生器から分配されるSTC同期信号を基準としてシステム全体が同一のPCRで動くこと，GOP同期信号を各エンコーダに渡すことにより，各エンコーダのGOP周期が揃って動作していることが挙げられます。これにより，シームレスでのSDTV⇔HDTVのまだら編成の切り替えが可能となっています。また，フレーム同期信号は2重系あるいは3重系で構成される各系統のISDB-T伝送フレームの同期を取るための同期信号です。多重系の各機器がこれらの同期信号に同期して動作することにより，最終段のフレーム切替器の切り替えで映像，音声が途切れることのないシームレス切り替えを実現しています。

多重系の主要な機器の概要を示します。

5.1 VC-5300エンコーダ

5.2 多重化装置（MUX）

6. 制御系設備

制御系設備は番組/CMバンクなどの各種送出機器やスイッチャーなどのベースバンド系機器を制御するAPSと，エンコーダ，MUXなどの多重系機器を制御するMCS，それらの間を繋ぐリアルタイム制御LAN BS-NET IIIで構成されます。

APS，MCSとも本体は汎用のファクトリコンピュータで構築され，リアルタイムOSを実装しています。アプリケーション起動後の定常動作状態ではメモリ上ですべて動作し，ハードディスクへのアクセスが一切ないため高い信頼性を得ています。

APSは1台でデジタル放送の各サービス，アナログサービス，ネット送出など複数サービスの送出制御を同時に行える処理能力を持っています。

MCSは番組単位でのMUXの入力ポート制御，PAT，PMTなどPSI情報のMUXへの設定，エンコーダのレート設定，システムのシームレス切り替え時や番組のまだら切り替え時のエンコーダ，MUXの制御を行います。

7. データサーバ設備

データサーバ（DS）は上位システムより確定運行データ，EPG用編成情報データなどを受け，APS，MCS，バンクなど下位システムで必要なファイルを生成して転送を行います。また，放送実績データを上位システムに返します。

ES情報やPSI，SI各テーブルの記述子情報は上位システムで入力・管理されDSに渡されます。

DSの端末では，これらの情報を分かりやすい画面で確認，修正することができます。

8. モニター・監視系設備

地上デジタル放送では，TVサービスが複数になる上，データ放送，SIなど送出監視しなければならない画面が多くなります。このため，写真に示すように，モニター棚の構成も大型プロジェクタや大型PDPなどを設置し，マルチ表示することにより，限られたスペースで多くの画面を構成することを図っています。また，監視卓のマニュアル操作系もタッチパネルにまとめ，卓の省スペース化を図っています。アラーム監視システムは接点，BS-NET III，イーサネットなど各種インタフェースに対応しており，表示画面も系統イメージ，ラックイメージでの分かりやすい表示となっています。運用者へはモニター棚に設置した文字表示装置と音声により通知を行います。

9. 付加情報サービス系設備

デジタル放送の付加情報サービスとして，EPG情報，字幕放送，データ放送があります。ここではマスター設備の一部としてEPG情報を送出するSI送出装置，字幕放送のシステムについて述べます。

各種EITはEPG編成情報データをもとにDSで生成しセクション形式に変換されてSI送出装置に転送されます。SI送出装置からはTSでMUXに出力されます。各テーブルの送出周期，送出レートは設定により変更可能です。

標準的な字幕システムを図3に示します。字幕データは字幕送出装置からアンシラリインサータに出力され，アンシラリインサータで重畳されます。エンコーダはアンシラリ領域に重畳されている字幕データを字幕ESに変換して映像・音声ESと多重してMUXへ出力します。

デジタル放送の字幕には以下の送出パターンがあります。

10. 日本放送協会殿向け設備

日本放送協会殿の放送システムは図4に示すように，本部（東京），拠点局，域内放送局が互いに連携して動作する全国スケールのシステムとなっています。

番組伝送回線は本部～拠点局～放送局の2階層で，拠点局から放送局は分岐構成となっています。さらに番組伝送にはMPEG-2 TS伝送方式が採用されているところが特徴的です。すなわち，本部からの番組（D-GTV：デジタル総合TVおよびD-ETV：デジタル教育TV）はMPEG-2圧縮素材として全国の拠点局へ，さらに拠点局を経由して域内放送局へと伝送されます。

10.1 本部システムの概要

本部のシステムは，本線送出システム，操作監視システムのほか，情報管理系システム，符号化多重化システム，EPG送出システム，データ放送送出システムなどのサブシステムから構成され，それぞれが連携して機能します。

本設備は，放送番組の全国配信を総合的に管理する基幹設備であり，さらに既存のアナログ送出設備との連携機能にも配慮しています。以下にNECが納入した各システムについて述べます。

10.2 地方局システム概要

地方局のシステムは，TS伝送方式に対応した最適な送出システムであり，その基本構成を図5に示します。各局のシステムは，送出レンジ数の違いはあるものの同一コンセプトにより，設計しています。すなわち，小型化，省電力化，拡張性を追求し，TSスイッチャー（伝送TSを復号化し，必要に応じ自局番組との差し替え/映像スーパー/音声MIXを行い符号化する高さ3Uの単体機器。符号化情報を継承することにより再符号化時の画質劣化を低減）を採用したコンパクトなシステムを実現しています。TSスイッチャーにより，本部からのTS（ネット番組）と自局番組とをシームレスに切り替えて送出することができます。

地方局の送出設備は，情報管理サーバ，送出システム，統合操作監視システム，データ放送送出システムから構成されています。以下にNECが納入した各システムについて述べます。

11. むすび

以上，東名阪の各局に納入した地上デジタル放送用マスターの概要について述べてきましたが，システムの基本コンセプトは共通でもシステム構成詳細は各局様々です。本特集号において個別システムの開発について述べられていますので一読ください。今後も地上デジタル放送用マスターシステムの開発に当たり，さらにより良いシステムを開発していきたいと思います。最後に本稿執筆にご協力いただきました皆様に感謝申し上げます。

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