2020年版 デジタル放送録画の基礎知識

(2020年03月08日追記)

「2020年版 デジタル放送録画の圧縮を最適化するFFmpegの使い方」について紹介。

FFmpegのパラメータを決める際に参考にしてください。

無料で視聴できるデジタル放送の録画をするために、必要な基礎知識をまとめる。

デジタル放送の録画手順は、以下のとおりである。

  1. アンテナを使い、地上波デジタル放送、衛星デジタル放送を受信する。
  2. デジタルチューナーからデジタル映像情報を抽出し、ディスクに保存する。
  3. ディスクに保存した情報をデコードして、ディスプレイで視聴する。
    あるいは、ディスクに保存した情報をトランスコードして保存し、
    トランスコードした情報をデコードして、ディスプレイで視聴する。

デジタル放送録画の用語

用語       説明
地上デジタル放送地上デジタルテレビ放送の略称。
地上(陸上)のデジタル方式の無線局により行われるテレビ放送である。
2003年12月1日放送開始。
NHKが中心となって開発したISDB-Tという放送方式を採用している。
BSデジタル放送2011年6月放送法令改正による、衛星基幹放送のBSデジタルテレビ放送の略称。
放送衛星(BS)を使用するデジタルテレビ放送。2000年12月1日放送開始。
NHKが中心となって開発したISDB-Sという放送方式を採用している。
東経110度の衛星(BSAT-3a)(BSAT-3b)(BSAT-3c)を使用。
BSAT-3b:BSデジタル放送(BS-1, 3, 13, 15ch)
BSAT-3c:BSデジタル放送(BS-5, 7, 9, 11, 17, 19, 21, 23ch)
BSAT-3a:予備衛星。
MPEG-2 TSMPEG-2 TSとは、日本の地上デジタル放送やBSデジタル放送で採用されている送信形式である。
188バイト固定長の「トランスポートパケット」(transport packet/TSパケット)
と呼ばれるデータが連続した形式。
ただし、映像や音声の符号化方式は規定しているわけではなく、
現状のデジタル放送ではMPEG-4(H.264/AVC)が使われている。
MPEG-4
(H.264/AVC)
動画圧縮規格の一つ。
MPEG-4はITU-Tで、H.264/AVCはISO/IECで規定されているが、技術的には同一なものである。
従来方式であるMPEG-2などの2倍以上の圧縮効率を実現する。
携帯電話などの低ビットレート用途から、
HDTVクラスの高ビットレート用途に至るまで幅広く利用されることを想定している。
FFmpegFFmpeg(エフエフエムペグ)は動画と音声を記録・変換・再生するためのクロスプラットフォームのフリーソフトウェアである。
2020年3月1日現在、Linux、Windows、MacOSで利用できる。
最新バージョンは、2019年12月31日リリースの4.2.2"Ada"。
コンパイルせずバイナリを入手することも可能である。
例えばCentOS7.7でyumを使用してインストールを行うと、2.8.15 "Feynman"が利用できる。

2020年の無料デジタル放送

2020年3月1日現在、無料で視聴できる放送は、以下のとおりである。
(NHK、NHKEテレ、NHKBS1、NHKBSプレミアムは、受信料を払っているので無料放送ではない。)

解像度ファイルサイズ放送波局名
1440x10801時間6.9GB
(*1)
地上波デジタルNHK総合
日テレ
テレビ朝日
TBS
テレ東
フジ
NHKEテレ1
TOKYO MX1
BSデジタルBS1
BS朝日
BS-TBS
BS日テレ
BSフジ
BSテレ東
Twelv
放送大学ex
ウェザーニュース
Dlife(2020年3月31日終了)
1920x10801時間7.7GB
(*2)
BSデジタルBSプレミアム
BS11
720x480地上波デジタルNHKEテレ3
TOKYO MX2
BSデジタル放送大学on

(*1)NHK総合の1日分の番組を録画し、1時間あたりの録画ファイルのサイズを計測した。
(*2)NHKBSプレミアム1日分の番組を録画し、1時間あたりの録画ファイルのサイズを計測した。

現在は、ほとんどの番組が1440×1080の解像度で放送されている。1920×1080の解像度はNHKBSプレミアムとBS11の2局のみである。

以下に現在のBSデジタル放送のチャンネル配列図を示す。

デジタル放送録画に必要な器材

2020年3月1日現在、以下のような機器が販売されている。

機器名称説明現状
ブルーレイ・HDDレコーダー記録型Blu-ray Discにデジタルハイビジョン放送を、ハイビジョン画質(有効走査線数1080本)のままで長時間記録できる。
ただし、2020年現在では、ハードディスクに録画し、保存する際にBlu-ray Discを使うことが一般的である。
パナソニック、ソニー、シャープ、東芝などが生産している。価格は、3万~10万程度。
全録レコーダーハードディスクに録画するレコーダーで、主に地上波6チャンネルを同時に録画できる機能を有する。東芝
パナソニック
nasneSCEより2012年8月30日に発売された、ハードディスク・レコーダー機能搭載ネットワークストレージ(NAS)。
2019年7月26日に出荷完了。
PS5に合わせて、何か開発しているかもしれない。
ソニー
PC録画サーバーPCに拡張カードとして接続できるTVチューナーカードを搭載したサーバー。IOデータ
ピクセラ
PLEX

デジタル放送録画の用途

デジタル放送録画の用途には、以下が挙げられる。

用途説明TV接続HDDブルーレイ・HDDレコーダー全録レコーダーPC録画サーバー
リアルタイム巻き戻し再生放送中の番組を始めから再生する。
見逃し視聴ネットで話題になった番組を視聴する。
予約録画事前に録画する番組を予約する。
キーワード自動録画キーワードを指定し、マッチングした番組を録画する。
カテゴリー自動録画ジャンルやカテゴリーを指定して、マッチングした番組を録画する。
全録チャンネル、時間帯を指定し、マッチングした番組を録画する。

比較してみると、PC録画サーバーは構築方法によって、すべての用途をカバーできる。

その際にポイントとなるのが、MPEG2-TSファイルの圧縮である。

なぜ圧縮する必要があるかといえば、大きな理由として以下の2点がある。

  1. 自宅LANでの視聴、インターネットを経由したリモート視聴を行うために、録画ファイルのビットレートの圧縮が必要。
  2. MPEG2-TSのファイルサイズが大きいため、画質を維持しながらファイルサイズ圧縮による最適化が必要。

PC録画サーバーでは、オープンソフトウェアのFFmpegを利用して圧縮を行うことが多く、その利用ノウハウが重要となる。

 

2020年03月04日 | Posted in 電脳:録画サーバー | タグ: No Comments » 

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