課題研究 通信放送融合サービスの実現に向けた メタデータを用いた

NAIST-IS-MR0451057
課題研究
通信放送融合サービスの実現に向けた
メタデータを用いたコンテンツ管理技術の考察
小山 琢己
2005 年 2 月 2 日
奈良先端科学技術大学院大学
情報科学研究科 情報システム学専攻
本報告書は奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科に
修士 (工学) 授与の要件として提出した課題研究の報告書である。
小山 琢己
審査委員：
山本 平一 教授
(主指導教員)
砂原 秀樹 教授
(副指導教員)
岡田 実 助教授
(委員)
通信放送融合サービスの実現に向けた
メタデータを用いたコンテンツ管理技術の考察∗
小山 琢己
内容梗概
通信のブロードバンド化，放送のデジタル化に伴い，放送と通信を融合させた
新たなサービスに対する期待が高まっている．その一つとしてデジタル放送で行
われている番組連動型データ放送がある．番組連動型データ放送は番組と連動し
てリアルタイムにコンテンツを切り替えていくため，本放送をより魅力的にする
もとして期待されている．しかし，この番組連動型データ放送はリモコンによる
操作性の悪さや，カルーセル方式のデータ転送によるサービス応答の遅さ，そし
て放送局から限られた情報しか提供されていないために放送と通信の利点を活か
しきれているとは言えない．
本研究の目的は，番号連動型コンテンツサービスをインターネット上で提供す
るフレームワークの構築である．このインターネット上での番組連動型情報サー
ビスは，放送されている番組に関する情報を膨大な情報量をほこるインターネッ
ト上から取得するサービスである．それゆえ，効率的なコンテンツ取得を実現す
るために，メタデータ技術が重要になっている．近年ではこのメタデータを用い
てアーカイブスの構築や各ユーザに独自のサービスを提供する動きがある．そこ
で本論文では，柔軟なコンテンツ生成・管理を行うためのコンテンツ管理手法に
ついて調査を行う．特に，メタデータに関する技術について焦点を当て，今後通
信と放送が融合したサービスにおいてコンテンツ管理をより効率的に行うための
メタデータの働きについて考察を行う．
∗
奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 情報システム学専攻 課題研究, NAIST-ISMR0451057, 2005 年 2 月 2 日.
i
キーワード
放送通信融合サービス, メタデータ, デジタル放送, 映像アーカイブ, デジタル権
利管理
ii
A Survey of Content Management Technologies
Utilizing Metadata for
Communication-Broadcasting Integrated
Service
∗
Takumi Koyama
Abstract
Wide spread of broadband network service and digitization of broadcasting
have raised expectations of new service with communication-broadcasting integration. Data broadcasting synchronized with TV programs is such a service
believed to increase the attraction of broadcasting programs.
However, compared with content service on the Internet, data broadcasting
has several disadvantages such as difficult operations of small buttons on a TV
remote controller, slow service response caused by the carousel data transmission
mechanism, and poor content because of high content production cost.
The objective of this study is to develop a realistic framework of content service on the Internet synchronized with TV programs. Since Internet content
service for TV programs is required to provide a wide-variety of content related
to TV programs in real-time, metadata technologies are highly important from a
viewpoint of content generation and retrieval.
Many broadcasting stations have been developing content archives and service
employing the metadata technologies.
∗
Master’s Report, Department of Information Systems, Graduate School of Information
Science, Nara Institute of Science and Technology, NAIST-IS-MR0451057, February 2, 2005.
iii
In this paper, I surveyed the techniques of content generation and management
for TV-synchronized content service on the Internet. Especially, I focused on the
meta-data technologies and discussed efficient and flexible mechanisms for future
communication-broadcasting integration.
Keywords:
Communication-Broadcasting Integrated Service, metadata, digital broadcasting,
digital rights management
iv
目次
第 1 章 序論
1
第 2 章 放送による情報配信
4
2.1. 日本におけるアナログ放送からデジタル放送の動き . . . . . . . .
4
2.2. 地上放送のデジタル化に向けた世界の動き . . . . . . . . . . . . .
5
2.3. デジタル放送の仕組み . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.3.1
信号処理の流れ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.3.2
デジタル受信機の基本構成 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2.3.3
MPEG-2 システム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
2.4. デジタル放送の特徴 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2.5. デジタル放送方式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
2.5.1
ISDB-T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
2.5.2
OFDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
2.6. データ放送 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
2.7. データ放送が提供するサービス . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
2.8. サーバ型放送 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
2.8.1
Video On Demand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
2.9. 1 セグ放送放送 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
第 3 章 通信による情報配信
24
3.1. 概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
3.2. インターネット放送 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
3.3. サービス概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
3.4. インターネット放送のコンテンツ配信技術 . . . . . . . . . . . . .
26
v
3.4.1
ユニキャスト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
3.4.2
マルチキャスト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
3.4.3
スプリッタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
3.4.4
CDN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28
3.4.5
通信を用いた映像配信に関する研究 . . . . . . . . . . . . .
29
第 4 章 通信放送融合サービスに関する研究
32
4.1. 概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
4.2. 放送連動番組ホームページ ナビゲーション（ch@ネット） . . . .
33
4.3. WebTelop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
4.4. ウェブ化ビデオ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
第 5 章 放送や通信に用いられるコンテンツ管理技術
40
5.1. BML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
5.1.1
基本事項 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
5.1.2
BML の伝送方式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
5.2. MPEG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
42
5.3. デジタルコンテンツ保護技術
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
5.3.1
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
5.3.2
デジタル権利管理 (DRM:Digital Rights Management) . . .
47
5.3.3
CAS(Conditional Access System) . . . . . . . . . . . . . .
51
5.3.4
デジタル権利流通システム (Digital Rights commerce System) 52
5.4. メタデータ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
54
5.4.1
概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
54
5.4.2
メタデータの標準化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
55
5.4.3
TV-anytime Forum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
56
5.4.4
TV-Anytime のメタデータ . . . . . . . . . . . . . . . . . .
57
5.4.5
メタデータの利用技術 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
61
5.4.6
メタデータの生成技術 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
61
5.4.7
メタデータの流通技術 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
65
vi
5.4.8
メタデータによって今後期待されるサービス . . . . . . . .
第 6 章 番組連動型サービス
68
70
6.1. サービス概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
71
6.1.1
実現にあたっての技術的課題 . . . . . . . . . . . . . . . .
73
6.1.2
設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
77
6.1.3
今後の課題 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
80
第 7 章 結論
81
謝辞
84
参考文献
86
vii
図目次
2.1 アナログ放送とデジタル放送の違い . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
2.2 放送局における信号の流れ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2.3 受信機の基本構成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
2.4
MPEG2-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2.5
6MHz での放送形態の変化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
2.6 サービス形態 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
OFDM の原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
2.7
3.1 ダウンロード型とストリーム型の違い
. . . . . . . . . . . . . . .
25
3.2 ユニキャスト方式の仕組み . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
3.3 マルチキャスト方式の仕組み
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
3.4 スプリッタ方式の仕組み . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28
3.5
CDN の仕組み . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
4.1
ch@ねっとの表示例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33
4.2
ch@ねっとのナビゲーションサービス . . . . . . . . . . . . . . . .
34
4.3
WebTelop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
4.4 ウェブ化ビデオの概念 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
4.5 ウェブ化ビデオ生成処理の概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
4.6 ウェブ化ビデオ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
5.1 カルーセル伝送方式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
5.2
B-CAS 方式によるコンテンツ保護 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
52
5.3
TV-Anytime のシステム構成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
57
5.4 モジュール化によるメタデータ生成手法の概略図 . . . . . . . . .
64
viii
5.5 メタデータの配信と利用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
66
5.6 パブリックオピニオンメタデータの利用例 . . . . . . . . . . . . .
69
6.1 番組連動型データ放送の画面例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
70
6.2 インターネット上での番組連動型サービスの概略図 . . . . . . . .
72
6.3 インターネット上での番組連動型サービスのユーザインターフェース 73
6.4 コンテンツセットの階層化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
76
6.5 コンテンツ生成ツール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
78
6.6 コンテンツセットの例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
79
ix
表目次
2.1 欧米の地上波デジタル放送との比較 . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
2.2 地上波デジタル放送の伝送パラメタ . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
5.1 ダブリン・コアの項目（ISO 15836） . . . . . . . . . . . . . . . .
46
5.2 プログラム（番組）に関するメタデータ . . . . . . . . . . . . . .
59
6.1 テレビ番組の特徴 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
75
x
第1章
序論
2003 年 12 月 1 日，関東広域圏，中京広域圏，近畿広域圏の 3 大都市圏にて，地
上デジタルテレビジョン放送が開始された．2006 年末までに他の地域でもデジタ
ル放送を開始され，2011 年には現在のアナログ放送を終了することにりデジタル
放送への全面移行が予定されている．この地上放送のデジタル化により高品質な
映像や音声，充実したデータ放送，携帯端末等による安定した移動受信などのこ
れまでのアナログ放送にはない様々なサービスの提供が期待されている．BS・CS
デジタル放送といった衛星系伝送路から開始した日本のテレビ放送のデジタル化
が，地上系に進み，放送のデジタル化/ハイビジョン化が本格化してきており放
送の姿が大きく変わろうとしている．
一方で，通信の発展も急速に進んでいる．2005 年 5 月の調査結果によると 2004
年末のインターネット利用者数は 2003 年末に比べ 218 万人増の 7948 万人．人口
普及率は 62.3%である．特に近年は DSL 回線，FTTH 回線に代表されるブロード
バンド回線が急速に普及しており，インターネット回線のうちブロードバンド回
線の占める割合が 4 年前より約 55%伸び 62.0%となった．このようなブロードバ
ンド回線の普及によって従来中心だった文字，静止画だけでなく，高品質な映像
や音声コンテンツをインターネット上で手軽に楽しめるようになってきている．
通信のブロードバンド化，放送のデジタル化，情報通信関連技術の高度化の進
展に伴い，現在まで豊富なコンテンツを提供，蓄積してきた放送と，インターネッ
トを融合させた新たなサービスに対する期待が高まっている．これはインターネッ
トと，親和性の高いデジタル放送を組み合わせることにより，従来のアナログ放
送では実現しなかったデジタルコンテンツの多様なメディアの流通が容易となる
とともに，同報性をもつ放送と双方向性が特徴的な通信を融合させた利便性の高
いサービスを実現させ，利用者が多様な情報をすばやく入手できるようになるた
1
めである．
放送と通信を融合させたサービスの一つとしてデジタル放送で行われている番
組連動型データ放送がある．番組連動型データ放送は番組と連動してリアルタイ
ムにコンテンツを切り替えていくため，本放送をより魅力的にするもとして期待
されている．しかし，この番組連動型データ放送はリモコンによる操作性の悪さ
や，通信に電話回線を用いることによる応答の遅さ，そして放送局からの限られ
た情報しか提供されていないために放送と通信の利点を活かしきれているとは言
えない．そこで本研究ではインターネット上で番組連動型情報サービスの提供を
提案する．このインターネット上での番組連動型情報サービスは，放送されてい
る番組に関する情報を膨大な情報量をほこるインターネット上から取得するサー
ビスである．
番組連動型情報サービスを実現するための工程を大きく分けるとコンテンツの
生成・管理，配信，受信・利用という 3 つの段階にわけられる．本研究ではその
中でも番組連動型情報サービスの実現に向けたコンテンツの生成・管理の部分に
着目する．コンテンツの生成・管理では，番組の制作側と密接な連携をとりつつ，
オペレーションコストを低く抑える必要がある．また，生放送の場合，番組放送
中にあらかじめ作成されたシナリオから遅延が発生することもあり，そういった
場合でも放送内容と提供するコンテンツが同期を取れるような柔軟なコンテンツ
管理のフレームワークが求められる．
そこで本研究では番組連動型情報サービスを提供するにあたり柔軟なコンテン
ツの生成・管理を行うためのコンテンツ管理手法の提案を行う．
次に放送と通信融合サービスにおけるメタデータの働きについて述べる．放送
と通信を融合させたサービスを実現するにあたってメタデータの働きが重要とな
る．なぜなら放送方式や配信メディアの多様化に伴って，良質な番組を低コスト
で制作することへの要求が高まってきており，その一つの手法として過去に制作
した映像素材の再利用を促進し，制作作業を効率化する映像素材アーカイブスへ
の期待が大きくなっている．そのため検索性・再利用性を向上にはマルチメディ
アコンテンツにメタデータを付加することが必須であり，近年では抽出方法や記
述方法，標準化の研究が進んでいる．しかし，これまで行われてきたメタデータ
2
生成に関する研究は，映像や音声などの認識や処理によるメタデータの抽出手法
に関するものが多く，放送事業者として提供するメタデータとしては精度が十分
ではないという問題がある．そこで本研究ではこれらメタデータを用いた映像コ
ンテンツの生成から流通，利用に関してこれまで行われている研究を報告すると
ともに，今後質の高いメタデータの生成を行い，その後効率的なコンテンツの管
理を行うための指針を示す．
以上のことを踏まえ本研究の目的は，デジタル放送の開始による多チャンネル
化やブロードバンドの普及に伴う映像流通チャネルの多様化が進み，今後放送と
通信とを融合させた様々なサービスが実現するにあたり，放送事業者が従来どお
り一定の品質をたもちつつ，通信と放送の利点を活かしたサービスを提供するた
めに必要なコンテンツ管理の手法についての考察を行うことである．
最後に本論文の構成を示す．まず第 2 章で地上デジタル放送の開始に伴い，こ
れまでのアナログ放送からデジタル放送への社会的流れやデジタル放送によって
実現するサービスを述べる．第 3 章では近年ブロードバンド化によってもたらさ
れている映像コンテンツの配信サービスやそれを実現するシステムについて述べ
る．第 4 章では放送のデジタル化と通信のブロードバンド化に伴いこれら 2 つの
利点を組み合わせた通信放送融合サービスに関する研究を紹介し，サービス実現
への課題を述べる．第 5 章では，映像コンテンツの配信や，通信放送融合サービ
スの実現には欠かせないコンテンツ管理技術について述べる．第 6 章では現在研
究を行っている番組連動型サービスを紹介し，技術的な課題を述べた後，コンテ
ンツ生成フレームワークの提案を行う．最後に第 7 章では本研究の結論を述べる．
3
第2章
放送による情報配信
2.1. 日本におけるアナログ放送からデジタル放送の動
き
日本でのテレビ放送は 1953 年に現在の NHK(Nippon Hoso Kyokai，日本放送
協会) である NHK 東京テレビジョンが本放送を開始したのが始まりである．その
7 か月後に日本テレビ放送網 (NTV) が民放初のテレビ局として開局した．1950 年
にはテレビ放送のカバー所帯率が 70%になり，ラジオに代わってテレビが 1925 年
にはじまっていた中波 (AM) ラジオに代わって放送の主役になった．また商用の
カラー・テレビ放送は 1960 年から開始され 1964 年の東京オリンピックでは，世
界初の衛星による中継も行われた．私たちがこれまでよく目にしてきたテレビは，
このころから使われている技術のうえに成り立っており，50 年あまりたった現在
も基本的な方式は変わっておらずアナログの技術を基にしたものであるため，デ
ジタル放送と対比してアナログ放送と呼ばれている．
しかし，私たちの生活の一部として欠かせないものとなっていたアナログ放送
もデジタル放送の開始によって 2011 年 7 月 24 日に終了することが，国の方針と
して決定されている．政府の IT 戦略本部は「e-Japan 重点計画」[1] の中で，
「2011
年までに，地上テレビジョン放送のデジタルへの以降を完了し，全国どこでもデ
ジタルテレビの映像がが受信できるような環境を整備する」という目標を掲げて
いる．
この方針の実現に向けて，地上デジタル推進全国会議の「デジタル放送推進の
ための行動計画 (第 4 次)」[2] は，基本的な考え方として，
「放送のデジタル化は，
これまで一方的に視聴者が受け身でサービスを享受していた視聴の形態を革命的
に変革し，国民，視聴者自らが能動的に働きかける視聴スタイルを現出させ，国
4
民に今までの放送にない高度で多彩なサービス (高精細映像・高齢者・障害者用
字幕・音声放送サービス，インターネット連携の予約サービス，移動端末による
テレビ受信，サーバ方放送サービス等) を提供する」普及目標として，
「2011 年初
頭までに，全世帯 (4800 万世帯) への普及，地上アナログ放送の停止期限までに 1
億台の普及」を図ることを掲げている．
地上放送では，2011 年までに，円滑なデジタル放送への以降をはかるためアナ
ログ放送とデジタル放送が並行して放送される (サイマル放送)．
地上デジタル放送免許方針では，
・1 日の放送時間中，2/3 以上の時間でアナログ放送と同一の番組を放送する．
・1 週間の放送時間中，50%以上の時間でハイビジョン放送を実施する実施する．
となっている．
アナログ周波数変更対策は，地上デジタル放送と同一チャンネルのアナログ放
送を整理するためにチャネル変更を実施している．また，そのチャネル変更によっ
て近接のサービスエリアのチャンネルと重なる場合には，近接するサービスエリ
アでも対策が必要となる．2000 年 12 月にスタートした BS デジタル放送におい
ても，アナログハイビジョン放送 (BS-9ch) は 2007 年に終了し，アナログハイビ
ジョンを除く BS アナログ放送 (BS-5ch，7ch，11ch) については 2011 年に終了す
る予定となっている．
アナログ放送終了後の帯域，また，2000 年の世界無線通信会議で日本に割当て
られてた 12.00∼12.2GHz 帯 (17・19・21・23ch の計 4ch) のデジタル放送での利
用検討が進められている [3][4][5][6]．
2.2. 地上放送のデジタル化に向けた世界の動き
日本で地上放送のデジタル化が進んでいると同様に世界各国でも同様の動きが
進んでいる．
他国に先駆けて 1988 年に地上デジタル放送を開始した英国においては，すで
に全世帯の約 75%が受信可能な状況となっている．当初有料放送としてスタート
した新規事業者 ITV DIgital(旧 ONDigital) が経営破綻に陥ったが，その後既存
5
事業者の BCC，スカイ B などが中心となり 2002 年 10 月末から無料の地上デジ
タル放送「Freeview」がスタートしてその後順調に普及している．
米国では 1988 年 11 月からデジタルテレビ放送 (DTV) が開始されたが，番組
不足，ケーブルテレビとの問題に加え，技術的な問題も発生したため期待通りは
していない．デジタル放送を受信可能なテレビ受信機およびデジタルチューナの
数は，現在でも百数十万台程度と見られている．
アジアにおいても地上デジタル放送への対応が進んでいる．韓国は 2001 年 10
月からソウル首都圏で地上デジタル放送を開始し，48%の人口カバー率に達して
いる．2003 年末までには釜山などの広域市で，また，2004 年末までには日本の
県庁所在地にあたる道庁所在地でそれぞれ放送開始予定である．中国は，地上デ
ジタル放送については独自の放送方式の採用することを決め，今後の計画として
2010 年までに地上テレビ放送のデジタル化を行い，2015 年までにアナログ放送
を段階的に終了することが期待されており，主要都市では北京オリンピック開催
の 2008 年までにすべてデジタル化される予定である．
このほか，北欧のスウェーデン，フィンランドや，ドイツ，カナダなどでもす
でに地上デジタル放送が開始されており，国際的にみても，地上放送のデジタル
化は着々と進められている [5]．
なお，世界の各地域で採用されているデジタル放送の放送方式については 2.5
節で紹介することとする．
2.3. デジタル放送の仕組み
2.4 節で述べたデジタル放送の特徴は，アナログ放送とは違った放送の仕組み
によってもたらされている．ここではアナログ放送とデジタル放送との比較を交
えつつデジタル放送方式の基本構成を説明する．
2.3.1 信号処理の流れ
地上デジタル放送では，アナログ放送と違いインターネットなどの通信で用い
られているパケットと呼ばれてる形式によって情報が送られている．
6
,
n p q o
Or %'U
pq
02143 (576
02143 (576
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./
02143 (m 1
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89
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J+<>KDLNM
OPQSR 2* T2UVXWZY =>[
l 図 2.1 アナログ放送とデジタル放送の違い
まずデジタル化された映像，音声，データが多重部に送られる．多重化部では，
これらの信号をトランスポートストリーム (TS) と呼ばれる伝送に適した信号形
式に多重する．
次に TS の各パケット (TS パケット：188 バイト) に対してリードソロモン符号
のチェックビット (16 バイト) が付加される．
その後，固定受信向けサービスと携帯・移動受信向けサービスと組み合わせた
階層伝送を行う場合には，TS がそれぞれの階層に分割され，最大 3 系統の並列
処理が行われる．
階層分割後に，畳み込み符号化が行われ，キャリアの変調方式が指定される．
たとえば 64QAM を使用する場合，各キャリアに割り付ける 6 ビットのデータを
ここで指定している．
階層合成後に，耐マルチパス性能や移動受信性能を強化するために，時間イン
タリーブと周波数インターリーブがかけられる．
以上の信号処理の後，受信機のための同期再生用パイロット信号や制御信号が
7
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図 2.2 放送局における信号の流れ
付加され，各搬送波にデータを貼り付けるために，OFDM フレームが構成される．
その後，逆フーリエ変換 (IFFT) 演算により OFDM 信号が生成され，ガードイ
ンターバルが付加されて，送信機に送られる．
以上のようにして放送局の送信機から出された信号は，デジタル放送タワーや
中継局を経由して家庭の固定受信機や移動体受信機，携帯電話などで受信される．
2.3.2 デジタル受信機の基本構成
デジタル受信機は，アナログ受信機と異なり，受信した電波を復調しただけで
は映像信号や音声信号を得ることはできない．
受信した電波を復調しデジタル信号が得られると，まず誤り訂正を行う．誤り
訂正後のデジタル信号は，トランスポートストリーム (TS) と呼ばれるパケット
単位の信号になっている．TS には映像信号や音声信号のパケット以外にさまざ
まな制御信号のパケットも含まれているが，その中から映像信号と音声信号のパ
ケットを選択し，デコードすることで初めて映像信号や音声信号を得る．
8
このような信号処理の流れは BS デジタル受信機と地上デジタル受信機とで大
きな違いは無く，選局部や復調がメディアによって異なっている．
地上デジタル受信機の基本的な構成例を図 2.3 に示す．受信機は次の 1∼4 の流
れで動作する．
HGI
L
KJ
NM O
798 1325456
P
"!$#&%
')(+*-, :0; 25<5
Q
RJ ST
VU
.0/ =>!$?
@BA (DC
E)F 図 2.3 受信機の基本構成
1. 選局部で希望道理の伝送チャンネルが選局され，OFDM 復調部において”0”，”1”
のデジタル信号が取り出される．
2. その後，誤り訂正が行われ，放送局から送り出した TS パケットに戻される．
3. TS パケットには，映像・音声のパケット以外にデータ放送や EPG，選局
に必要な情報などが含まれている．また，地上デジタル放送では 1 つの伝
送チャンネルで複数の番組を同時に放送することが可能なので，複数の番
組が同じ TS として送られて来ることがあります．多重分離部では，TS パ
ケットを目的別に分離し，映像・音声のパケットであれば MPEG デコード
部へ送り，データ放送のパケットであれば CPU へ送る．
9
4. MPEG デコード部では，多重分離された TS から映像信号と音声信号を複
合します．画像重畳部では，MPEG でコードされた映像信号と，CPU で処
理された字幕データ放送の画像などを重ね合わせ，PDP や CRT の表示部
に送る．CPU では，データ放送の処理のほかにリモコンからの信号を処理
し，上記に示した動作を受信機内の各部へ指示したり，双方向サービスに
おける通信の処理なども行う．
地上デジタル受信機には，このほかに，双方向サービスで使用するモデムなどの
通信機能や，機種によってはデジタル録画するための iLink(IEEE1394) 端子も装
備している．
2.3.3 MPEG-2 システム
デジタル放送では，MPEG-2 Video や AAC(Advanced Audio Coding) で符号化
した映像信号や音声信号などをそれぞれパケットと呼ばれる一定の構造の信号に収
め，これらのパケットを 1 列に並べて順次伝送する．これを多重化と呼び，MPEG
の多重化方式も国際規格として規格化されている．この企画を MPEG2-system と
呼ぶ．
MPEG2-System では，放送や通信などの誤りの発生する伝送路で使われるこ
とを想定した，トランスポートストリーム (TS) と呼ばれるパケット方式や PS1 に
変換可能な PES2 パケット方式も規定している．
以上のような信号処理の流れ，そして圧縮技術により図 2.5 のように 6MHz の
帯域の中で，高画質な映像・音声を楽しめるハイビジョン放送 (HDTV) を 1 チャ
ンネル，もしくは多チャンネル放送 (標準テレビ放送 (SDTV)3 チャンネル程度)
が可能となる．さらに，固定受信向け多チャンネル放送だけでなく，同じ 6MHz
1
PS:post script の略で Adobe System 社が開発したページ記述言語．DTP で広まった PDL
の事実上標準である．出力機の解像度に依存せず，プリントアウトの結果が美しいのが最大の利
点である，アウトライン方式の文字をもち，網点で，写真アドの中間長を表現する．ベジェ曲線
と呼ばれる方式で美しい曲線を表現している．
2
PES:Packetized Elementary Stream の略で連続したデータの伝送形式である．受信機 (TV)
は受け取ったデータを再生した後に破棄する．PES 方式で伝送できるデータ形式は，動画 (MPEG1,MPEG-2)，Intra フレーム (MPEG-2)，音声 (ACC)，字幕放送，文字スーパーが含まれる．
10
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A<B [4S4\
24365879
2 3 +
4
:<;>=?@9
2F3 +
A<B 5879
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HIC
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J
C KNMLONP
Q ?RTS P8U +V
DFE9
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図 2.4 MPEG2-System
の帯域幅の中で携帯・移動受信向けの放送を同時に流すなど，伝送特性 (変調方
式，符号化率) の異なる複数の種類の放送を同時に伝送することができるように
なる．また 6MHz の帯域の中を 13 のセグメントに分けて伝送されるため，図 2.6
のようなサービス形態も検討されている．
このように，地上デジタル放送では，様々な運用形態の放送を随時に組み合わ
せた放送が可能となり，周波数帯域を柔軟に活用できる点がアナログ放送に比べ
て非常に優れている点である．
2.4. デジタル放送の特徴
50 年あまり日本の放送を支えてきたアナログ放送からデジタル放送に切り替え
ることで何が変わるか．ここではデジタル放送の特徴紹介する．
1. 鮮明な映像と高音質による臨場感豊かなサービスが利用可能になる．
11
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図 2.5 6MHz での放送形態の変化
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図 2.6 サービス形態
12
(a) 地上アナログ放送では実現出来なかった高精細なハイビジョン映像で
の放送サービスが視聴できるようになる．
(b) 画面は，従来の縦横比 4 : 3 から，画面を見る視界が最適となる比率
といわれている 16 : 9 のワイド画面が標準となり，ワイド画面で，臨
場感溢れる鮮明な映像での視聴が可能となる．
(c) 音質も CD 並みのクリアで高品質な放送が実現．音声・音響が前後左
右から聴こえ，あたかもその場にいるかのような圧倒的な臨場感を体
験できるサービスも利用可能となる．
(d) 高層建築物等からの反射波などによるゴースト（映像の二重写り）の
ないクリアな放送が視聴できるようになる．
2. 従来にない多彩な情報の入手や双方向機能等を備えた様々な利便性の高い
サービスが利用可能になる．
(a) 通常のテレビ番組に加えて，視聴者が居住する地域の天気予報や各種
生活情報，行政情報，医療福祉情報など，地上デジタル放送によるデー
タ放送ならではの多彩な情報にいつでもアクセスできるようになる．
また，非常災害時には，データ放送によって，これまで以上にきめ細
かい，地域のライフライン情報や交通情報などをいつでも見ることが
できるようになるほか，後で述べる携帯端末を利用すれば，どこにい
てもこうした情報に安定的にアクセスすることができるようになる．
(b) テレビ番組から関連する詳細情報へリンクし，必要な情報を入手した
り，更には，インターネットに連動した双方向機能により，各種予約，
テレビショッピングを楽しむことや，テレビ番組のプレゼント告知へ
の応募，クイズ番組やアンケートなど視聴者参加型のテレビ番組への
参加も簡単なリモコン操作で可能となる．
(c) １つのチャンネルで同時に複数のテレビ番組を提供することもでき，視
聴者の番組選択の幅が広がるほか，スポーツ中継などにおいて複数の
アングルによる中継の中から視聴者が好みのアングルを選択できるマ
ルチアングルサービスや立体テレビ（めがね型等）も実現可能となる．
13
3. 携帯電話や携帯情報端末 (PDA) での視聴や移動体での安定したサービスの
利用が可能になる．
(a) 携帯電話や携帯情報端末によるテレビ視聴という従来にない，新しい
テレビ視聴形態が可能となり，例えば，携帯電話による帰宅途中や街
角でのナイター観戦や他球場の経過速報のデータ放送による取得，見
逃したシーンのダウンロード視聴，更には，生放送中のクイズ番組へ
の参加なども可能となる．
(b) 自動車や電車，バスなどで移動中でも安定した放送サービスの利用が
可能となる．
4. 高齢者・障害者にやさしいサービスが充実する
(a) デジタル化により伝送できる情報量が増大することから，字幕・解説
サービスの充実が可能となる ．
(b) セリフ等が速くて聞き取りにくい場合に，視聴者の方で聞き取り易く
なるよう速度を調整することが可能となる．
5. 番組選択や好きなときに見たい番組の視聴が容易になる．
(a) テレビ等に番組一覧，番組案内情報を表示する電子番組案内 (EPG) を
利用することにより番組選択が容易になる ．
(b) サーバー型放送サービスの提供により，1∼2 週間分のテレビ番組等を
自動録画する中で，好きなときに見たい番組，情報を検索し，視聴す
ることが容易になる．
また，好みの場面やハイライトシーンのみを視聴したり，ドラマ，映
画などのダイジェスト視聴も可能となる．
14
2.5. デジタル放送方式
2.5.1 ISDB-T
世界で採用されているデジタル放送の方式は，大きく分けて 3 つの方式がある．
日本で採用されている ISDB-T 方式はヨーロッパで採用されている DTB-T と同
様に OFDM を用いた方式であるが，1 チャンネルを 13 セグメントに周波数分割
し，セグメントごと最大 3 種類の変調諸元（変調型式，搬送周波数，変調速度，
占有周波数帯幅波，同期信号，拡散符号，拡散符号速度）を指定することができ
る．技術的にゴースト妨害に強く，移動受信にも対応できるのが特徴である．ま
た，移動受信用に音声や簡易動画像を放送しながら，同時に固定受信用にハイビ
ジョン放送を行うことができる．もしくは同時に 3 つの別々の標準テレビ番組を
放送することも可能である．表 6.1 に各方式の特徴を示す．日本，アメリカ，ヨー
ロッパのどの方式でもハイビジョン方式や多チャンネルの標準テレビ番組の放送
が可能である．ただし，アメリカの方式は，単一キャリア変調方式であるために
周波数インターリーブの技術を用いることができず．干渉妨害に弱く，また移動
体受信も困難である．ヨーロッパの DVB-T 方式は OFDM を用いてはいるもの
の，時間インターリーブ技術を用いていないため，自動車や家電製品のモータが
発生するノイズであるインパルスノイズに対して弱く，移動受信も ISDB-T より
弱いといえる．
15
表 2.1 欧米の地上波デジタル放送との比較
伝送方式
変調方式
日本
欧州
アメリカ
(ISDB-T)
(DVB-T)
(ATSC)
マルチキャリア
マルチキャリア
シングルキャリア
(OFDM)
(OFDM)
DQPSK, QPSK
QPSK, 16QAM
8VSB-AM
16QAM, 64QAM 64QAM, MR-16QAM
セグメント単位の運用
階層ごとに変調
不可能
不可能
方式を指定可能
帯域幅
6 MHz
7, 8 MHz
6 MHz
ビットレート
23.2 Mbps
31.7 Mbps
19.3 Mbps
所要 CNR
22.0 dB
22.9 dB
14.6 dB
多重方式
MPEG-2 System
映像圧縮方式
MPEG-2 Video
音声圧縮方式
MPEG-2 Audi
MPEG-2 Audio
(AAC)
(BC)
データ放送方式
BML
MHEG
DASE
マルチパス妨害特性
○
○
×
SFN
○
○
×
移動受信
○
△
×
部分受信
○
×
×
16
Dolby AC3
2.5.2 OFDM
OFDM とは，Orthogonal Frequency Division Multiplexing(直行数端数分割多
重) の略である．図 2.7 にその原理を示すとおり，IFFT(逆フーリエ変換) で変調
し，FFT(フーリエ変換) で復調する．まず送信信号のビットストリームを位相平
面にマッピングする．たとえば，64QAM であれば，信号を 6 ビットずつに区切
りそれぞれの 6 ビットのを図のような位相平面に 64 点で割り付ける．次に位相
平面の横軸を実数部，縦軸を虚数部と考え IFFT をかける．この IFFT 出力の実
装部と虚数部による直行変調により伝送路に送り出す．復調はこの逆の経路で行
われる．
図 2.7 OFDM の原理
欧州で 1998 年末からこの OFDM での放送が始まったが，日本では 2003 年か
ら始まった．遅れた理由は，日本での規格が他の規格にない多様なサービス実現
を追求したことによる．次にそのサービスを 3 つに分けて紹介する．
1. 3 種類の伝送モード
日本における伝送パラメータを表 2.2 に示す．家でテレビを見るといった固
定受信，あるいは携帯電話やカーナビゲーションなどの端末で見る移動受
信など様々な受信環境を想定し，キャリア異なる 3 種類の伝送モードが想
定されている．一般にシンボル長が短くキャリア本数の少ない MODE1 が
移動受信向け，シンボル長が長くキャリア本数の多い MODE3 が固定受信
向きとされている．MODE1 はキャリア間隔が広く，移動受信時における
17
表 2.2 地上波デジタル放送の伝送パラメタ
MODE1
MODE2
セグメント数
帯域幅
MODE3
13
5.575MHz
帯域ビットレート
5.573MHz
5.572MHz
3.651Mbps∼23.234Mbps
キャリア間隔
3.968kHz
1.984kHz
0.992kHz
有効シンボル長
252 μ s
504 μ s
1.008 μ s
ガードインターバル長
63 μ s, 31.5 μ s
126 μ s, 63 μ s
252 μ s, 126 μ s
(1/4, 1/8, 1/16, 1/32)
15.75 μ s, 7.875 μ s
31.5 μ s, 15.75 μ s
63 μ s, 31.5 μ s
キャリア数
1.405
2.809
5.617
キャリア変調方式
DQPSK , QPSK , 16QAM , 64QAM
誤り訂正内符号
畳込み
(r = 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8)
誤り訂正符合
短縮化リードソロモン)
(204, 188)
インタリーブ
周波数 , 時間 , ビット , バイト
ドップラーシフトの影響をうけにくいが，周波数の有効利用を図るための
SFN(異なる放送局による同一周波数で同一放送) はガードインターバルが
短いため困難である．MODE3 は SFN に都合が良いが，キャリア間隔が受
けにくいため移動受信に適切とはいえない．そこで日本規格では，MODE1
と MODE3 の中間特性を持ち，移動・固定いずれにも使える MODE2 を追
加した．
2. 階層伝送
階層伝送はマルチキャリアである OFDM の特徴を利用したものである．伝
送帯域内のキャリアを 13 個のセグメントに分割し，これらのセグメントで
3 つの階層を構成することにより，3 種類の異なる TS を同時に伝送する方
18
式である．階層構造では 3 種類の異なる TS を多重化器で 1 本の TS にまと
め，符号化処理とキャリア変調を行う．各階層の符号化率，キャリア変調
の伝送パラメータは，各階層ごと個別に設定することができる．これによ
り複数の番組を同一帯域内で異なるビットレートや誤り耐性で伝送するこ
とが可能となる．
3. 時間インタリーブ
携帯・車載端末による移動受信の場合，電波の受信信号レベルが時間的に
変動することにより，復調データに誤りが生じることがある．このような
移動受信時の問題を低減するため，時間インタリーブを採用し，誤りのな
い安定した復調をすることができる．
以上のように，日本の地上デジタル放送は従来の固定受信だけでなく，移動中の
携帯・車載端末による放送受信で多様なサービスを提供することを考慮した規格
であるといえる．
19
2.6. データ放送
データ放送とは，テレビの電波に静止画や文字，レイアウト情報などのデジタ
ルデータを載せて流すもので，受像機 (テレビ) に内蔵された専用のソフトウェア
によって再生され，次の 2 種類がある．
• 付加データ放送
放送中の番組に関連した情報が送られてくるサービス．双方向サービス番
組を見ながら買い物をしたり，クイズ番組やリクエスト番組など，視聴者
がリモコンを使って家庭から番組に参加できるサービスである．
• 独立データ放送 (BS：700∼900 番台のチャンネル)
放送中の番組内容とは関係なく，天気やニュースなどいつでも必要な情報
が送られてくるサービス．
2.7. データ放送が提供するサービス
ここでは具体的にデータ放送によって提供されるサービスについて説明を行う．
• EPG
電子番組案内 (Electric Program Guide) の略．PSI (Program Specific Info-
mation）をさらに拡張した機能で，新聞や雑誌などに計差入れているテレ
ビ番組表をデジタルデータとして提供し，画面に表示したり，録画予約を
簡単に行ったりするシステム．
• 字幕，文字スーパー
伝送可能な情報量が増大するため，字幕，解説情報などのサービスが充実
する．番組に連動した文字情報を表示することで聴覚障害者などに優しい
放送が可能となる．文字スーパーサービスとは事件，事故，災害などの際
に番組とは関係ない情報をスーパーするものである．アナログ放送時代の
ニュース速報と似てるサービスである．映像に文字情報を埋め込むことな
20
く別データを受信機で合成して表示を行うので，番組を録画する際に放送
映像そのものを録画することが可能である．
• 双方向型のサービス
音楽番組にリクエストを送ったり，リモコンを操作してクイズ番組に参加
するなど視聴者参加型の番組作りが考えられる．テレビショッピングを決済
などを含めてテレビ画面上で電子取引を完結して行なうことも想定されて
いる．
• 番組連動型データ放送
番組に関するさまざまな情報を補完することで，番組の表現力をあげるこ
とが出来る． プロ野球放送で選手のデータを表示することや，料理番組な
どでレシピを紹介するなどが考えられる．
地上波デジタル放送では放送局ごとに番組データを送信するが，リモコン操作
によってすぐに番組データのダウンロードが始まるので，ADAMS-EPG 等の一
日に数回送信という地上 EPG サービスに比べて待ち時間が少なくてすむのとい
う特徴もある．
2.8. サーバ型放送
従来のリアルタイム視聴を前提とした放送方式に加え，サーバ技術によって見
たいときに見たい番組を見ることができる「蓄積視聴」を目指した放送方式が導
入されようとしている．この放送方式は「サーバ型放送」と呼ばれるもので，現在
情報通信審議会を中心に規格整備が進められている．この規格整備作業では，従
来のリアルタイム市長を前提としたストリーミング形式のコンテンツの蓄積利用
に加え，ファイル形式のコンテンツの取り扱いや，権利保護方式，アクセス制御
方式，コンテンツの属性情報を記述するメタデータなどの方式が審議されている，
またこれらの活動は ARIB (Association of Radio Industries and Businesses 社団
法人電波産業会) を通して，国際的な民間レベルの審議機関である TV-Anytime
Forum とも連携して進められており，全世界的な展開が図られている．サーバ放
21
送とは大容量の蓄積装置がテレビ受信機に接続されていることを前提に，放送局
されるコンテンツ (映像， 音声， メタデータ) をすべて録画し，好きなときに好き
な番組を再生することを基本としたサービスである．全ての放送番組を 1 週間分
高画質 (8Mbps) で蓄積するためには，24 時間× 7 日× 6 局＝ 1008 時間分のハー
ドディスク (約４ TB) が必要となるが， 1 年で価格が半分になるハードディスク
の価格降下を考えると 2008 年ごろには数万円 (3∼4 万) にて購入が可能となる．
視聴を行う，行わないに関わらずあらゆる番組を録画， 蓄積し後で好きな番組だ
け視聴するというテレビ視聴形態が実現する．
蓄積型サーバ放送では家庭内に設置された PDR からコンテンツを再生するの
で IP 放送のように通信伝送路での品質を保証する必要がない．PDR 蓄積後のコ
ンテンツ配信経路でのサービス品質を保てばよい．またコンテンツ配信のために
太い通信帯域を確保する必要がなく，低伝送レートで時間をかけてコンテンツを
送りことでリアルタイム再生を行うことができる．つまり IP 放送で必須の要求
事項であった QoS 制御を行わないネットワークでもコンテンツ配信が可能となる
モデルである．蓄積型サーバ放送では， すべてのコンテンツ (映像，音声，メタ
データ) を蓄積された PDR の中なら取得することを想定しているが，メディア毎
に異なる伝送方法で取得することも考えられる．
2.8.1 Video On Demand
サーバ型放送が提供するサービスとして Video on Demand(以下 VoD) がある．
VoD とは視聴者が見たい番組を選び， 好きな時に視聴出来るサービスである．
サーバ型放送では家庭内サーバに 2∼3 日分の番組コンテンツを貯めておくことが
可能となり，放送局にリクエストをすることでいつでも見たい番組を視聴できる
サービスである．番組を放送ではなく通信を用いて配信することで放送時間に捕
らわれない視聴が可能となる．番組の再放送は視聴者からのリクエストによって
決定されるが，必ずしも自分の見たい番組が再放送されるとは限らない．VoD な
ら自分が見たい番組を視聴することが可能であり，放送波では流すことが不可能
なリクエストの少ない番組も視聴者に届けることが可能となる．このように VoD
は主に視聴者からのリクエストが少なく，放送波を用いての再放送が不可能な番
22
組などに対して視聴者が自由に見る機会が与えられる．この VoD を実現するた
めには配信，再生を制御するコンテンツ保護技術や， 課金システムの構築が必要
となる．
2.9. 1 セグ放送放送
地上デジタル放送で行なわれる携帯電話などの移動体向けの放送である．もと
もと技術的呼称として 1 セグメント放送と呼ばれていたが，地上デジタル放送推
進協会によって 2005 年 9 月にワンセグという名称が決定された．
日本の地上デジタル放送方式では，1 つのチャンネルが 13 の「セグメント」に
分割されており，これをいくつか束ねて映像やデータ，音声などを送信している．
ハイビジョン放送 (HDTV) は 12 セグメント必要だが，標準テレビ放送 (SDTV)
は 4 セグメントで済むため，3 つの異なる番組を 1 つのチャンネルで同時に放送
することもできる．
このセグメントのうち，1 つは移動体向け放送に予約されており，これを使って
放送を行なうのがワンセグである．帯域が通常放送の 1/4 と狭いため，QVGA(320
× 240 ピクセル) サイズの低解像度の映像しか伝送できないが，携帯端末の特性
を活かし，通信機能や位置情報を活用した新たな試みができるのではないかと期
待されている．受信は通常のテレビ放送と同じように民放が無料，NHK は受信
料方式になると思われる．放送開始当初は通常の地上波放送と同じ番組を同時に
流すサイマル放送が主になる予定である．
映像の符号化には H.264(MPEG-4 AVC) が，音声の符号化には AAC LC が使わ
れる．静止画は JPEG，GIF，アニメーション GIF に対応．著作権保護技術として
当初はスクランブル化が検討されたが見送られ，CCI(Copy Control Information)
によるコピー制御が使われることになった．データ放送部分は BML による情報
の記述が可能で，ワンセグ独自の拡張として，携帯端末の持つ電子メールやスケ
ジュール帳，GPS による位置情報などとの連携が可能になる．
23
第3章
通信による情報配信
3.1. 概要
近年の ADSL や FTTH などが普及したことによるアクセスネットワークのブ
ロードバンド化は目覚しいものがある [7]．それにより従来はテキストや画像が通
信でやり取りをされる情報であったものが，ブロードバンド化に加え映像圧縮技
術，誤り訂正技術の発達によって音声や映像を配信するサービスが大きく発展し
てきている．しかし，従来行われていた放送のようなサービスが通信ですぐ行わ
れるかというと必ずしもそうではない．放送と通信は情報の方向性，コンテンツ
に対する責任，情報の伝送方式などが異なるためである．例えば放送では放送局
から視聴者への同報性で一方向のサービスに対して，通信では双方向を前提とし
た 1 対 1 のサービスが主流である．
一般に映像や音声はリアルタイム性を有し，一定のビットレートでデータが発
生するため，従来のベストエフォート型のインターネットアーキテクチャにる配信
では，パケットロス，遅延の増大，パケット到着間隔の変動 (遅延揺らぎ) が原因
となって，その品質が保証されないという問題がある [8]．ゆえに，インターネッ
トにおいても品質保証を実現するための研究が積極的に行われ，標準化もされて
いる．IntServ[9] や DiffServ[10] はその例である．そこで本章ではインターネット
で放送のようなサービスを行うインターネット放送を紹介した後，インターネッ
ト放送の大規模化に向けた同報性の高い情報配信サービスを実現するための配信
技術についての説明を行い今後のインターネットでの情報配信サービスの発展に
向けた関連研究や今後の課題などを述べる．
24
3.2. インターネット放送
インターネット放送とは，ニュース映像や音声番組などが放送と同じようにイ
ンターネット上で提供されているものである．インターネット放送には，視聴す
る仕組みとして，ダウンロード型とストリーム型の 2 種類がある，ダウンロード
型は，送り側のサーバ内にあるデータにあるデータをすべて受信側に送り込んだ
あとで再生する方式である．一方ストリーム型では，データの受信終了を待つこ
となく，受け取ったデータから順番に処理して再生する．現在，主流となってい
るのは，ストリーム型で，ストリーム型サービスはさらに，ライブ型とオンデマ
ンド型の 2 つに分類することができる．ライブ型は，通常のテレビ放送と同じく，
送り側で決めた送信スケジュールで番組が送られるのに対して，オンデマンド型
では受信側の要求に応じて番組がスタートする．サービス例としてはコンサート
やスポーツなどの中継はライブ型でサービスされ，ニュースや天気予報などはオ
ンデマンドサービスで提供されている [11]．本節では，ブロードバンド時代のア
プリケーションとして非常に期待されているインターネット放送の現状の調査を
行い，今後のサービス普及のための要求事項の整理と改善策の検討を行う．
図 3.1 ダウンロード型とストリーム型の違い
25
3.3. サービス概要
3.4. インターネット放送のコンテンツ配信技術
3.4.1 ユニキャスト
ユニキャスト方式は，サーバとホスト (受信端末) を 1 対 1 に接続する方式で，
インターネットで通常用いられる接続形態です．したがって，現在のインターネッ
ト放送は，特にオン・デマンド放送において，ほとんどがユニキャスト方式で運
用されている．しかし，ユニキャストではホスト数分のコネクション (接続) を張
らなくてはいけないため，ホスト数の増加とともにサーバ負荷が増大するという
欠点がある．特に放送におけるリアルタイム性が問われる場合，トラフィックが
急速に悪化し視聴者であるクライアントが満足に見ることができないというイベ
ントが発生してしまう．
図 3.2 ユニキャスト方式の仕組み
3.4.2 マルチキャスト
マルチキャスト方式は 224.0.0.0∼239.255.255.255 というクラス D に分類され
る IP アドレスを使用し，IP アドレスとポート番号によって決まるグループ (マ
26
ルチキャストグループ) に属するホストにだけパケットを配信する接続形態であ
る．このとき，サーバから送出されるパケットは 1 つだけであり，途中のルータ
が特定の経路 (マルチキャスト・ツリー) に沿ってパケットをコピーしながら転送
する．したがってユニキャストと違って，サーバがホストごとにコネクションを
張る必要はなくトラフィックの増加が最小限に抑えられる [3][12]．
図 3.3 マルチキャスト方式の仕組み
3.4.3 スプリッタ
スプリッタ方式は，サーバとホストの間にスプリッタを配し，サーバからスプ
リッタまでは 1 本のユニキャストで，スプリッタからホストまでは複数本 (ホス
トの数) のユニキャストでパケットを送信する接続形態である．このため，スプ
リッタの適切な配置を行うことで，ネットワークのトラフィック量を大幅に削減
することができる．また，スプリッタにプロキシー機能やキャッシュ機能を加え
ることでシステムとしての柔軟性をもたせることもできる．
27
図 3.4 スプリッタ方式の仕組み
3.4.4 CDN
CDN は，ネットワーク上にサロゲートと呼ばれる分散配置された多数のキャッ
シュサーバ (頻繁に参照されるコンテンツを一時的に蓄積) にコンテンツを配信し
ておき，ユーザはそれぞれ最も近いサーバにアクセスできるようにするシステム
である．
CDN はサーバの分散化による性能確保と可用性の向上，またネットワークの
負荷軽減を実現させるために考えられすでに日本でも株式会社 IIJ，日本オラク
ル，シスコシステムズが共同プロジェクトとして CDN JAPAN を設立して事業
を開始するなどして実現させているサービスである．CDN の問題点として ISP
などの事業者が独自に CDN サービスを行っている場合，コンテンツ提供者への
サービスができるサロゲートの数は限られてくるため，
，いくつかの CDN 事業者
の間で，CDN を相互接続させている．この場合リクエストルーティング，コンテ
ンツ配信，課金処理のピアリングを行う必要がある．また他業者間で CDN を行
う場合，課金処理の不正や認証，コンテンツの保護，ユーザプライバシの保護な
どの問題が発生する．またコンテンツ保護に関しては，デジタル著作権管理管理
(DRM) があり数多くの研究報告がなされている．CDN は，ユーザが直接アクセ
スするサーバがその CDN 事業者の管理するサロゲートであるため，ユーザの個
28
Content
Distribution
Delivery
Surrogate
Delivery
Redirection
Origin Server
Distribution
Request
Client
Request
Redirection
Client
Redirector
Surrogate
Delivery
Request
Client
図 3.5 CDN の仕組み
人情報がサロゲートに知られてしまう．ユーザのプライバシの保護を行っている
CDN 事業者が相互接続すればこの問題を回避できる．今後はサロゲートがユーザ
プライバシ保護を行うための，技術開発や標準化などが必要とされている [3][13]．
3.4.5 通信を用いた映像配信に関する研究
放送を考慮した映像配信の研究も数多くあり，特に非常に多くのホストに少し
でも放送に近い品質の映像を配信するためにマルチキャストを用いた映像配信シ
ステムが数多く報告されている．
安藤ら [14] は IP マルチキャストを利用した放送サービスの利点として，
1. 低価格な Ethernet，IP 係の伝送装置，スイッチが利用可能である．
2. 放送映像以外の映像サービスの展開が容易である．
3. 多様な映像符号化式・符号化レートに対応が可能である．
29
4. 通信系サービスとの多重化が可能である．
とした上で，IP マルチキャストを利用したコンテンツサービス例と，そのサー
ビスを実現するための課題のひとつである認証・アクセスコントロールに対する
解決方法として IGAP を紹介し，マルチキャストへの配備案を述べている．これ
はマルチキャストのプロトコルである IGMP に認証機能がないためコンテンツの
配信制限や視聴管理ができないといった問題があるためである．そこで各ユーザ
のマルチキャスト参加情報 (セッション情報) がリアルタイムに記録され，データ
をダウンロードした回数によって課金する Pay Par View や従量課金といった様々
な課金をリアルタイムに実現したり，ネットワーク内のリソースの管理を行える
ようにしている．
また放送に相当する安定したサービス提供を実現するための必要条件として
1. パケット転送の信頼性を確保すること．
2. 不特定多数の受信端末に対して再生と同期したパケット配信を行うこと．
ということがある．1 に関しては，ISP 内に限定すれば Qos 機能 [15] の一斉導入
によりネットワーク輻輳から放送トラフィックを保護することが可能である．ま
た FEC(Forward Error Correction)[16] の導入により，数 10msec オーダのパケッ
ト紛失は回復可能である．しかし，ルータ・リンク障害に伴うマルチキャスト経路
の再構築に要する数秒オーダの復旧時間がサービス実現へのボトルネックとなっ
ている [17]．一方 2 については，映像の符号化速度と一致するように，配信サー
バがパケットの送信間隔を厳密にする手法が多く用いられている．しかし，符号
化速度の高速な高品質映像を配信する場合には，制御の精度が不足する可能性が
あり，また，H.264 などの新たな映像符号化への対応毎にサーバの実装変更が必
要になるってくる [18]．そこで長谷川ら [19] はルータ・リンク障害に伴うパケッ
ト喪失を補償する無瞬断 IP マルチキャスト方式と，配信フォーマットに依存し
ないサーバ実装を可能とするパケット送信制御方式を提案し，この 2 つの組み合
わせによってハイビジョン放送配信システムが行えることを示している．
このように放送と同じだけの品質のある映像配信システムに向けた動きは大き
く進んでいるといえる．ただ，IP マルチキャストは配信をする経路上のルータが
30
マルチキャスト対応になっていなければ用を足さないという問題がある．今後は
インターネット上のルータがどれだけマルチキャスト対応済みになるのかが大き
な課題である．
しかし，IPv4 ではオプションでしか利用できなかったマルチキャストが，IPv6
では標準実装される．したがって IPv6 が普及すれば，これまで以上にきめ細かな
映像配信サービスが容易に実現可能になる可能性が高い．また IPv6 はインター
ネット放送のような映像配信だけでなく，パネルディスカッションやテレビ会議，
双方型のリアルタイム通信はもちろん，ある組織やグループ，地域にだけ限定さ
れたコンテンツの配信，あるいは学校の遠隔授業参観や保育園のライブ中継，過
疎地における医療や介護サービスといった教育や福祉分野での応用も期待されて
いる [12][3]．
31
第4章
通信放送融合サービスに関す
る研究
4.1. 概要
現在多くの放送局では，WEB 上でテレビやラジオの番組をより豊かにするた
めの情報発信や双方向的なコンテンツ提供を行うと同時に，インターネット独自
のコンテンツサービスや広告サービスを実施している．また最近では CM の中で
も関連する WEB ページの URL を表示させ，視聴者へより詳細な情報を提供す
るため WEB ページへ誘導する動きも多くみられる．しかし，視聴者や放送局に
とってより魅力的な新しいサービスを構築していくためには，従来の放送番組の
視聴者をいかに多く，放送に連動する WEB コンテンツやインターネットサービ
スに誘導，案内し利用してもらうかが大きな課題である．この Web コンテンツ
やインターネットサービスへのアクセスを簡単に行えるようにすれば TV 放送は
視聴者にとって一段と便利で魅力的な情報メディアとなる．
しかし，現在のところ視聴者が放送を視聴しているときにふと見つけた情報や
より詳しく見たいと思ったさいには通常以下の方法が用いられる．
1. 放送局のウェブサイトのトップページや番組表からハイパーリンクを何段
かたどる．
2. 検索サイトで番組名などのキーワードを入力し，ウェブページを探す．
3. 番組にテロップやアナウンスで告知される URL をブラウザに入力する．
しかし，いずれの場合においても，視聴者にとって自分の利用したいコンテンツ
とは直接関係のない手間と時間のかかる作業が必要である．このような背景の中，
32
近年放送と連動した WEB ページを視聴者にすばやく提供するための研究が行わ
れている．そこで本章では放送に連動したインターネットサービスを提供を目指
している研究について紹介を行った上で，行われている研究の新規性とその課題
点を述べる．
4.2. 放送連動番組ホームページ ナビゲーション（ch@
ネット）
文献 [20] で中川は PC などの端末向けに，ナビゲーションサービスを使って，
放送に合わせて番組の公式 WEB ページを案内するサービス手法，放送連動番組
ホームページナビゲーション「ch@ねっと」の開発を行っている．図 4.2 に番組
の WEB ページを表示させたときの表示例を示す [21]．
図 4.1 ch@ねっとの表示例
「ch@ねっと」はまずユーザの PC 画面に仮想リモコンを表示する．ユーザは
仮想リモコン上で，放送チャンネルに対応するボタンを押すことで，自動的にナ
ビゲーションサービスへの問い合わせを行い，そのチャンネルで放送中の番組の
WEB ページをブラウザ上に表示するといったサービスである．ユーザはテレビ
のリモコンのチャンネルボタンを押すのと同じ感覚で，番組のウェブページにす
33
ばやくアクセスできるようにしている．
次に「ch@ねっと」のナビゲーションサービスの仕組みを説明する．ナビゲーショ
ンサービスには，2 種類のサービスを行うサーバが用意される．1 つは放送チャン
ネルの番組表と，各番組に対応した番組 WEB ページの URL データベースとし
て格納するナビゲーションサーバである．ナビゲーションサーバはユーザの端末
からの問い合わせに対して，対応する WEB ページの URL を合わせて返答する．
また問い合わせ時刻にパラメータが含まれない場合には，問い合わせを行った時
刻に放送中の番組に対応する URL を返答している．
図 4.2 ch@ねっとのナビゲーションサービス
ナビゲーションサービスでは，放送サービス自体が，番組編成によるスケジュー
ルにしたがって提供されているという特質を生かして，時刻を問い合わせのキー
として用いている．そのためユーザの端末側からの問い合わせに，番組名やその
他の識別子など番組固有の情報を一切必要としないので，放送受信機能を持たな
い端末でもサービスの利用が可能である．
しかし，
「ch@ねっと」はあくまで放送している番組の公式 WEB ページを見せ
るというサービスであり，インターネット上の膨大な資産を有効に活用できてい
るとは言えない．ユーザが知りたいと思った情報が番組の WEB ページに載って
34
いない場合，結局ユーザが自ら検索エンジンなどを使って情報収集を行わないと
いけない．また番組情報や URL データベースから情報を提供するということで
放送の延長や，緊急に番組の差し替えが行われたときの対応が定義されていない
といった問題点がある．
4.3. WebTelop
文献 [22] で馬らは，多様なコンテンツに効率よくアクセスするための，Web・
放送コンテンツ・仮想キャラクターの動的結合と，それに基づいてインターネッ
トとが統合した環境における次世代放送 (インターネット) のための閲覧システム
WebTelop を提案している．WebTelop はデジタルテレビ放送で本放送ととに配信
される番組のメタデータ (クローズド・キャプション) を利用して，番組シーンご
とに，インターネットから番組関連情報を動的に取得し，番組と連動してユーザ
に提示するもので，番組のテロップとして映像コンテンツの補足を行っている．
馬らはこの中で，3 つの大きな特徴を示している．
図 4.3 WebTelop
35
1. 放送とインターネットの統合を想定した次世代のテレビ・Web コンテンツ
の作成・視聴方式
コンテンツ作成者のコンテンツ提供へのコストを削減させると同時に，視
聴者にはより多彩なコンテンツの提供・アクセス方式を可能としている．
2. 放送・Web コンテンツ・仮想キャラクタの動的結合
ブロードバンドインターネットやデジタル放送の普及によって，ユーザは
大容量の多様なストリームデータにアクセス可能となっているにもかかわ
らず，リアルタイムで Web ページとテレビ番組を動的に連動させるシステ
ムは存在していないということから放送番組，Web コンテンツと仮想キャ
ラクタの動的結合を行うシステムとしている．
3. 個人化可能と抽象ユーザプロファイル記述機能ユーザが自分の興味を反映
したユーザプロファイルを記述することで，連動 (関連) コンテンツの個人
化を可能としている．
この研究は実際に放送されている番組とインターネットとを統合させ視聴者によ
り多くの情報を提供しようとする試みであり，デジタル放送で行われる番組連動
型データ放送に近いものがある．しかし，ユーザ側にあるプロファイルを用いて，
一定の時間ごとに検索エンジン Google を用いて関連情報を決め動的結合を行っ
ていることから放送局側がユーザに見せたい情報と大きく異なる可能性があり，
またユーザにとっても番組中に変化するユーザの興味を直接把握する手段がない
ため必ずしも動的に変化する興味に合わせた情報を提供されるとは限らないとい
う問題点がある．
4.4. ウェブ化ビデオ
文献 [23] で宮森らはテレビ番組をウェブコンテンツに変換し，その結果を関連
する情報と統合することで番組関する内容をさまざまな視点に基づいて柔軟に閲
覧可能とするウェブ化ビデオの概念を提案している．宮森らはテレビ番組やウェ
ブコンテンツの情報量は増加の一途をたどっているとしたうえで，人間が限られ
36
た時間で情報を有効に情報取得するには異なるメディア間を状況や必要性に応じ
て相互に横断できる仕組みが必要と考え，そのようなクロスメディア情報統合を
実現するツールが必要であると述べている．その一つがウェブ化ビデオである．
6
7 +!, 589:
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ABMC :NO
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QSR TVUWX#
A BDCE GFIH
ABDC :JG3LK
/! "#
$%&'!(!)* 図 4.4 ウェブ化ビデオの概念
宮森らはこの中で，ウェブ化ビデオの生成を以下の 3 つの段階に分けて行って
いる．
1. 番組映像の構造化
番組とそれに付随するメタデータに対し番組映像の分割が行われる．具体
的にはトピックやサブトピック，シーンやショットといった異なる詳細度で
分割が行われると同時に分割映像シーン分類や映像中の人物・イベントの
検出により番組の注釈付けも行われる．
2. 関連情報の検出・取得
構造化で得られたメタデータを用いて，関連情報の取得を行う．宮森らは
関連情報を取得する方法として補完情報検索 [24] と番組実況チャット [25] を
用いている．補完情報検索は字幕データから話題構造と呼ばれるデータを
37
図 4.5 ウェブ化ビデオ生成処理の概要
抽出し，それに基づく構造化質問を生成した後，ウェブ上の検索エンジン
(Google など) で検索を行うことにより情報を検索，取得する手法で馬らに
よって提案されたものである．一方番組実況チャットはテレビ番組の内容や
その感想を視聴者がインターネットの掲示板に書き込み，会話を楽しむシ
ステムである．文献 [25] では番組実況チャットにおける書き込み数や書き込
み内容から，テレビ番組中のどの場面でどのような感情の変化が生じたの
かということを抽出するインデクシング手法を提案している．
3. 番組内の構造化データと関連情報を関連付けウェブコンテンツを作成
最後に 2 で得られた関連情報と分割されたオリジナルの番組映像がハイパー
リンクによって関連付けられ，統合されたウェブコンテンツが出力される．
ウェブ化ビデオは大きく 2 つの特徴があるといえる．まずテレビ番組をウェブ
コンテンツにメディア変換することにより，これまで受動的であった視聴スタイ
ルを視聴者が自ら情報を積極的に閲覧することを目的としている点である．検索
エンジンを利用しているため必ずしも番組内容に関わる情報が取得されるとは限
38
らないが，放送される番組とインターネット上の情報を組み合わせるという点は
放送と通信を融合させた新しい情報収集手法の一つと考えられる．次に番組映像
をウェブコンテンツ形式に変換するため，単なる時間順による表示だけでなく視
聴者全体の反響が大きかった順にシーンの並び替えを行えるようにしている点で
ある．これにより視聴者が録画した番組をより効率的に視聴し，そしてただ番組
を視聴する以上の情報を得ることが可能となったといえる．しかし一方で，ウェ
ブ化システムの対象はハードディスクレコーダなどに録画されおり，字幕データ
が付加されている番組を対象としている．そのため生放送番組やメタデータが付
け加えられていない映像に関しては適応ができないという問題も残されている．
図 4.6 ウェブ化ビデオ
39
第5章
放送や通信に用いられるコン
テンツ管理技術
5.1. BML
テレビ放送がデジタル化された利点の一つとして放送局と視聴者の間で双方向性
をもつということがある．デジタル放送では双方向を実現するために BML(Broadcast
Markup Language) という言語が用いられており本節では BML の基礎的事項と
BML コンテンツの伝送方式について述べる．
5.1.1 基本事項
BML は ARIB[26](Association of Radio Industries and Businesses 社団法人電
波産業会) によって策定された，XML(eXtensible Markup Language) の応用言語
のひとつである．XML 自体は HTML(Hyper Text Markup Language) と同じく
マークアップ言語であり以下のような特徴を持つ．
• タグを用いた情報の構造的な記述が可能．
• テキスト表現であることから人間による認識が容易であり，記述も比較的
容易．
BML はタグの基本セットとして XHTML 規格を取り入れており，CSS(Cascading
Style Sheets) とともに用いることでモノメディアの空間的な配置，レイアウトを
行うことができる．しかし，リモコン入力になどに対応して表示を切り替えるこ
とや，EPG のような外部データを取り込み内容を表示する動的な制御を行うこ
とができない．BML ではそのような制御を行うために DOM(Document Object
40
Model)，ECMA Script を取り入れている．DOM とは BML を操作するための言
語である．BML 中の各要素の内容や属性の値を DOM を解して ECMA Script は
Java Script と JScript を元にブラウザ固定の機能を除いて標準化された仕様であ
り，オブジェクト指向型の言語である．
BML はこれらの規格をベースとして放送に求められる要素条件に基づいた拡
張仕様を行った規格である．
5.1.2 BML の伝送方式
BML コンテンツの伝送方式はデータカルーセル伝送方式が用いられている．こ
の方式は，コンテンツを構成するファイルを放送時間中に繰り返し伝送すること
に特徴がある．巡回するファイルを受信したときに取り出すことから，回転木馬
(カルーセル) をイメージして命名された方式である．リモコンで表示画面を切り
替える場合には，指定した次の画面の構成ファイルを巡回ファイルの中から拾い
出して表示する．
BML
file1
file2
file1
file2
file3
図 5.1 カルーセル伝送方式
41
file3
file1
データカルーセル方式のメリットは，途中からチャンネルを合わせた視聴者で
もコンテンツを受信できるところにある．ただし，コンテンツのデータ量と伝送
方式によっては，コンテンツが一巡する時間が長くなり，視聴者の待ち時間が増
えてしまうという課題がある [27]．
5.2. MPEG
ビデオ (動画像) 圧縮符号化の国際標準である MPEG 方式は，その高画質と高
圧縮効率から日本，欧州，米国のデジタル放送における標準ビデオ圧縮符号化方
式として採用されている．一方で，モバイル端末向けなどに，低ビット・レート
環境でも高品質な映像を提供できる MPEG4 ビジュアル圧縮符号化の標準化に続
いて，放送や通信だけでなく蓄積メディアやゲームといった幅広い汎用性をもっ
た H.264/AVC が標準化され注目されている．本節ではまずはじめに MPEG の概
要を述べ，その後 MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，MPEG-7 の特徴とその汎用性
について述べる．
MPEG とは Moving Picture Expert Group の頭文字を取った言葉であり，本
来マルチメディア符号化を行っている組織の略称であったが，最近ではこの組織
が作成した標準規格の呼び名としても使われている．MPEG 規格はもともと，蓄
積メディア，放送，通信などのためのマルチメディア符号化の規格であり，主に
ビデオ信号の符号化方法に関する規定，オーディオ信号の符号化方法に関する規
定，及び両者の統合方法などのシステムに関する規定，の 3 つから成りたったも
のであった．しかし，MPEG のフェーズが進むにつれ，より広範囲な内容を含む
ものに変貌しつつある．MPEG の各フェイズの概要は以下のとおりである．
• MPEG-1
映像と音声のデータなどからなるアプリケーションを CD-ROM などの
ディジタルストレージメディアに記録・再生する場合，映像や音声の符号
化されたストリーム（ビット列）と付加データなどのストリームを，同期
をとりながら統合化して 1 本のストリームにする必要がある．
MPEG-1 システムは任意の数の符号化された映像や音声，付加データな
42
ど個別のストリームを多重化し，それぞれの同期をとりながら再生するた
めの方式を規定している．MPEG-1 では１本のストリームの中にただ 1 つ
のプログラムを構成する．主なアプリケーションとしては，1.5Mbps まで
の転送レートをもつディジタルストレージメディアやコンピュータ・ネット
ワークなどを想定しており，実用例としてはビデオ CD が挙げられる．
• MPEG-2
MPEG-2 システムは MPEG-1 システムと同様に任意の数の符号化された
映像や音声，付加データなど個別のストリームを多重化し，それぞれの同
期をとりながら再生するための方式を規定している．MPEG-2 システムで
は MPEG-1 を含めてさらに広範囲なアプリケーションに対応するために 2
種類の方式が規定されている．1 つはプログラムストリーム（PS : Program
Stream）で，MPEG-1 と同様に 1 本のストリームの中にただ 1 つのプログ
ラムを構成する．プログラムストリームは誤りの発生しない環境でのデー
タの伝送・蓄積に適用されることを想定しており，冗長度を小さくすること
ができることから DVD などの強力な誤り訂正符号を用いたディジタルスト
レージメディアで使用されている．もう 1 つはトランスポートストリーム
（TS : Transport Stream）で，1 本のストリームの中に複数のプログラムを
構成することができるので放送などにも対応することができる．(図 2.2 参
照)
トランスポートストリームは放送や通信ネットワークなどデータの伝送
誤りが発生する環境に適用されることを想定しており，冗長度は PS よりも
大きくなっている．トランスポートストリームは伝送レートが固定の通信
路で使用される（プログラムストリームは，可変のレートでも良い）．実用
例としてはスカイパーフェク TV や DirecTV，BS ディジタル放送，米国の
DTV などが挙げられる．
• MPEG-4
MPEG-4 は 1993 年に検討が始まった．MPEG-4 は，従来の MPEG-1/2
の高画質を追求する流れとは異なり，低ビットレートでの高画質の達成を
目標に標準化が始まった．MPEG-4 の特徴として以下の 3 つがある．
43
– 高能率符号化
– 強力なエラー耐性能力
– マルチメディア対応
ここでは MPEG-4 の特徴について簡単に説明する．第 1 の MPEG-4 の基本
的な目標は，先程も述べたとおり高能率符号化の追求である．これは TV 電
話的な使用，特に当時普及の兆しを見せていた移動体通信への応用である．
ビデオ符号化では符号化効率改善のために，8 × 8 ブロック動き補償，直接
予測，AC/DC 予測などの幾つかのツールが加えられた．またスプライトと
呼ばれる全く新しい背景合成の手法も考えられた．オーディオ符号化では，
従来手法である MPEG-2 AAC に更なる符号化効率の改善がなされた．ま
た用途を限定（例えば音声）し，更なる高能率符号化を達成した CELP の
ようなものもある．またモデル化による特徴パラメータを符号化するパラ
メトリック符号化（HVXC，HXLIN など）により，超低ビットレート符号
化を達成したものもある．
第 2 の MPEG-4 の特徴はエラー耐性能力の強化である．主要アプリケーショ
ンである移動体通信では，データ転送は無線通信によることになり，外部
ノイズによるデータ欠損対策が非常に重要となる．MPEG-4 で採用された
手法は，CRC やリードソロモン符号のようなエラー訂正符号のアプローチ
ではなく，エラー隠蔽の技術であった．ビットストリームにエラーが混入し
ても，見た目にはその影響をわからなくする技術である．このために生成
ビット長を基準としたパケット分割，データ・パーティショニング，スタッ
フィングバイトの改善などが行われた．
第 3 の MPEG-4 の特徴はマルチメディア対応である．これは標準化の途
中で爆発的な普及をしたインターネットへの対応であり，時代のマルチメ
ディア化への要求の対応でもある．従来の MPEG-1/2 のように自然ビデ
オ/オーディオなどの単一のメディア（モノメディア）だけを扱うのではな
く，MPEG-4 ではそれらに加え CG，顔胴体アニメーション符号化，MIDI，
Text-To-Speech(TTS) などの合成ビデオ/オーディオ/音声などの様々なメ
44
ディア（マルチメディア) を，ひとつの標準の中で同等に扱うことが可能と
なっている．また MPEG-4 ではシーン全体をシーン記述によって表す．シー
ンを構成するビデオやオーディオなどの各オブジェクト（AV オブジェクト）
に注目し，これらの AV オブジェクトの時間的・空間的関係を木構造で表現
する．各 AV オブジェクトは独立して符号化され，それぞれに最適な手法を
選択できる．またシーン記述を動的に変更することにより，各 AV オブジェ
クトごとの操作/加工もできる．また AV オブジェクトの機能を実現するた
めに，ビデオ符号化では任意形状の画像符号化への対応もされている．
• MPEG-7
MPEG-7 は 1996 年に活動が始まり 2002 年に主要部分の標準化を終了
した．正式な名称は「マルチメディアコンテントの記述インターフェース」
(Multimedia Content Description Interface) である．MPEG-7 はこれまで
の MPEG-1/2/4 と全く目的が異なっている．MPEG-1/2/4 がビデオやオー
ディオの圧縮符号化を目的としているのに対し，MPEG-7 は MPEG-1/2/4
と同様にビデオやオーディオなどのマルチメディアコンテンツを対象とは
しているが，これらを有効に検索するための記述子の標準化を目的として
いる．
MPEG-7 ではメタデータを XML で記述している．そのためインターネッ
トとの親和性が非常に高い．このため XML 関連のさまざまなツールが利用
できる．XML によるメタデータの記述には記述方法の定義が必要となって
くる．MPEG-7 では記述定義言語 DDL(Data Description Language) のた
めに XML スキーマを用いている．
MPEG-7 のメタデータには，高レベルなデータと低レベルなデータがの
2 種類が存在する．前者は，ダブリン・コアのような内容をテキストで記述
するものであり，多くは人手で入力される．一方後者はビジュアル信号や
オーディオ信号からとり出せれる検索のために用いる特徴的なシンボル (特
徴量) であり，多くはコンピュータによって自動的に付与される．低レベル
なデータは類似する映像の検索などに利用される．検索した参照映像に対
して信号レベルで特徴量を計算し，次にその特徴量と検索対象のデータの
45
表 5.1 ダブリン・コアの項目（ISO 15836）
項目
内容
Title
表題
リソースの名称
Creator
作者
リソースを主に作成した人または組織
Subject
主題
内容に含まれる主なトピックのキーワードやフレーズ
Description
説明
内容の記述
Publisher
発行者
リソースを提供する人または組織
Contributor
貢献者
内容に協力・貢献している人・組織
Date
発行日付
文書の作成日または公開日
Tyoe
タイプ
内容の性質やジャンル
Format
フォーマット
物理的またはデジタル化の形式
Identifier
識別子
一意に特定できる識別コード
Source
出展
元データへの参照
Language
言語
内容を記述している言語
Relation
関連
関連するリソースへの参照
Coverage
取材範囲
取材の対象となった範囲
Rights
著作権
権利情報
特徴量と類似度を計算することによって検索することができる．
MPEG-7 の応用としては，映像コンテンツのアーカイブシステムがあげら
れる．アーカイブシステムとは放送局内の映像コンテンツ管理システムの
ことである．放送局内のメタデータとしてはすでにアメリカで利用されて
いる SMPTE(Society of Motion Picture and Television) 規格やヨーロッパ
での EBU(European Broadcasting Union) 規格があるが，MPEG-7 はこれ
らの規格によって記述されるメタデータを包含する規格であるため今後の
利用が大いに期待されている．
46
5.3. デジタルコンテンツ保護技術
5.3.1 概要
映像や音楽，静止画像などのデジタルコンテンツ配信サービスは，情報通信技
術の発達により今後新しいビジネスとして有望視されている分野である．しかし，
収益性という観点からするとビジネスはまだ始まったばかりである．ブロードバ
ンドの目覚しい発展に対して，コンテンツビジネスの発展が遅れている原因の一
つとして，既存コンテンツを二次利用する処理の煩雑さや，コンテンツの不正コ
ピー・不正利用による著作権侵害の恐れなどがあるため流通しているコンテンツ
が不足していることがあげられる．
デジタルコンテンツを配信する際，著作権管理・保護機構が十分でないと，ネッ
トワーク上での盗聴や成り済ましによる不正取得，端末上での不正コピーや不正
利用による海賊版が横行しやすい．海賊版が横行すると，著作権者 (コンテンツ
ホルダー) に支払われるべき著作権料の回収が困難となる．その結果，これまで
数多くの番組を制作し豊富なコンテンツを資産としてもっている放送局などのコ
ンテンツホルダーはコンテンツ提供に消極的になり，流通コンテンツが不足する．
これを回避するためには，暗号技術や認証技術を応用した著作権管理・保護技術
が必要となる．
本節ではデジタルコンテンツビジネスの発展のため研究が重ねられているデ
ジタル権利管理 (DRM:Digital Rights Management)，デジタル権利流通システム
(Digital Rights Commerce System) を紹介する [28][29]．
5.3.2 デジタル権利管理 (DRM:Digital Rights Management)
デジタルコンテンツの不正防止のための技術的保護手段として，その流通や
再生に一定の制限を加えるのが DRM(Digital Rights Management) 技術である．
DRM 技術は，流通メディアの種類やコンテンツ・フォーマットの種類などによっ
てさまざまな実装形態があるが，主に「コピー制御方式」と「アクセス制御方式」
に分類できる．コピー制御方式はコンテンツのコピー操作に一定の制限を加える
47
方式であり，アクセス制御方式はコンテンツのコピー操作には制限を設けず，コ
ンテンツを再生する際に一定の制限を加える方式である [30]．
• コピー制御方式
コピー制御方式は，コンテンツのコピー操作に一定の制限を加える方式で
あり，制限の種類により，
「コピー自体させない方法」と「コピーは可能だ
がコピー回数を制限する方法」の 2 つに分類される．
「コピー自体させない方法」はアナログ時代のコピー制御に用いられて
きた方法で，規格外の信号コンテンツに埋め込み，コピーの際に誤動作を
起こさせる方法である．近年オーディオ CD のコピー防止として多く用い
られた CCCD(Copy control CD) などがこの方法にあたる．この方法は，規
格外の信号をコンテンツに埋め込むため，正規な利用に対しても誤動作を
起こす可能性があり，ユーザビリティの低下が懸念されている．
「コピーは可能だがコピー回数を制限する方法」は一般的にデジタルコン
テンツのコピー制御に用いられる方法で，複製情報の管理方法により，さら
に「コピー制御情報型」と「ネットワーク認証型」に分けることができる．
– コピー制御情報型
コピー制御情報型は CCI(Copy Control Information) と呼ばれるデ
ジタルコピーの世代管理を行う情報をコンテンツと一緒に記録し，こ
の情報を用いてデジタルコンテンツのコピー制御を行う．各端末はコ
ピー制御機能を備え，デジタルコピーの際には，コンテンツと一緒に
記録されている CCI を取得し，コンテンツとともに録音端末に送る．
この CCI は録音するコンテンツがオリジナルの場合はコピー可を示す
「0」が送られ，コピーの場合はコピー不可を示す「1」が送られる．録
音端末では，送られてきた CCI に従いコピー制御を行う．こうするこ
とにより，1 世代までのデジタルコピーは可能だが，2 世代以降のデジ
タルコピーを禁止することが可能となる．
この方法を利用したコピー制御方式として，MD や DTA のコピー制
御に用いられる SCMS(Serial Copy Management System)，DVD のコ
ピー制御に用いられる CGMS(Copy Generation Management System)，
48
CPPM(Content Protection for Prerecorded Media)，CPRM(Content
Protection for Recordable Media)，IEEE1394 のコピー制御に用いら
れる DTCP(Digital Transmission Content Protection)，デジタル放送
のコピー制御に用いられる CAS(Conditional Access Sysytem)(5.3.3 参
照) などがある．
– ネットワーク認証型
ネットワーク認証型は，コンテンツ毎や記録媒体毎，またはプレー
ヤ毎にユニークな ID を付与し，ユニーク ID と複製情報を結び付けて
ネットワーク上の認証サーバで管理し，この情報を用いてデジタルコ
ンテンツのコピー制御を行う．再生端末上でデジタルコンテンツをコ
ピーする際には，コピー制御機能がユニーク ID を取得し，その ID か
らネットワークを介して認証サーバに該当コンテンツのコピーの可否
を問い合わせる．再生端末では認証サーバから送られてきたコピー可
否情報に従いコピーの可否を問い合わせる．再生端末では認証サーバ
から送られてきたコピー可否情報に従いコピー制御を行う．こうする
ことにより，1 回目までのデジタルコピーは無料だが，2 回目以降のデ
ジタルコピーは有料というようなビジネスも出るの実施が可能となる．
• アクセス制御方式
アクセス制御方式とは，コンテンツの視聴を制御する方式である．一般
にはコンテンツの暗号化を行い，正当な利用場合には復号鍵を用いてコン
テンツの複合を行うことで視聴を制御する．復号鍵の配布方法にはコンテ
ンツの特性に応じて様々な形態を選択することができる．
– 放送型のアクセス制御
デジタルテレビ放送や IP マルチキャスト通信などでは，コンテン
ツは個別の端末ごとではなく複数端末に対し一斉に送信される．この
ようなコンテンツ配信方法に適したアクセス制御方式が放送型であり，
復号鍵とコンテンツを複数端末に対し同時に送信するという特徴を持
49
つ．放送型のアクセス制御方式として代表的なものに CAS が広く使わ
れている CAS については 5.3.3 節で述べることとする．
– ネットワーク型のアクセス制御
ネットワーク型は，ネットワークを利用してコンテンツの視聴可否
を制御する方式であり，暗号化されたコンテンツと復号鍵などの復号
情報を別々に送信する．ネットワーク型には様々な方式があるが，一
般的には復号情報として復号鍵，利用許諾条件などがあり，これらを
各端末がサーバから取得して視聴を行う．
利用許諾条件としては利用回数や利用期間などの項目があり，サー
バでこれらの項目を管理するものと端末で管理するものがある．サー
バで利用許諾条件を管理する場合は，コンテンツの視聴ごとに端末か
らサーバに対して復号情報の取得要求を行い，サーバ側で管理する利
用許諾条件が見たされている場合に，サーバから端末に復号情報が送
信される．この方式では，端末がネットワークに接続されていない場
合には利用できない．
ネットワーク型では，個々の端末に対し個別に復号情報の送信を行
うため，端末単位やユーザ単位で利用許諾条件が変更可能であり，ま
た，課金や広告などのサービスを柔軟に取り込むことも可能であると
いう長所をもつ．さらに，コンテンツと復号情報が分離されているこ
とから，コンテンツの配信方法に依存せず，CD や DVD などのメディ
アを用いたコンテンツの配布や IP マルチキャストを用いた同報通信へ
の対応が可能であるだけでなく，P to P などの新しいコンテンツ流通
方式との親和性も高いといえる．
DRM は，消費者の立場からすると以下のような問題点がある．DRM の規約が
画一的で厳しいため，正当な購入者の利便性が大きく損なわれる可能性がある．
例えば，利用機器，環境が限定されているため，コンテンツの移動やバックアッ
プが可能であっても，そのたびに，ネットワーク接続を必要とするなどの煩雑さ
がある．コンテンツ視聴にあたり DRM への対応を強いられるという問題もある．
ファイルの符号化方式や，OS やアプリケーションが限定されたり，プレーヤ，実
50
行環境など選択の幅が狭まる．
使用という観点からすると，フェアユースという概念を実現するのが困難であ
る．私的使用目的で再生ということが区別できない．また，DRM でライセンス
の取得を求める場合に，個人情報などの漏洩など，誰が，いつ，どこコンテンツ
を利用したかを，一括管理されることへの不安も現状では残っている．
5.3.3 CAS(Conditional Access System)
CAS とは，放送型のアクセス制御システムであり，限定受信方式と呼ばれる．
放送毎にスクランブル信号を解除し，視聴者毎に契約した番組を視聴することが
可能となるような視聴制御を行う．
BS デジタル放送の開始当初に有料放送 (Pay Per View) や NHK の受信確認の
ために用いられた限定受信方式であったが，現在では B-CAS カードと呼ばれる
IC カードを用いて地上デジタル放送にも採用されている．
2004 年 4 月より，地上デジタル放送では「1 回だけ録画可能 (コピーワンス)」
というコピー制御信号が加えられて伝送されている．このコピー制御信号への対
応も B-CAS カードを用いて行われるで無料放送である地上デジタル放送でも必
須のものとなっている．
• CAS システム
CAS は番組スクランブルのデータと契約者情報を管理し契約に基づいた
視聴制御や課金を可能とする．B-CAS 方式においてスクランブルされた番
組を受信機で視聴するまでの過程を図 5.2 に示す．
番組配信時に B-CAS 社が認めるライセンス団体からスクランブル鍵 (Ks)
を用いてコンテンツにスクランブルを行う．そしてコンテンツのスクラン
ブルに使用された Ks を保持したデータを，コンテンツ保護用のワーク鍵
(Kw) で暗号化した共通情報 ECM(Entitlement Control Message) の送信を
行う．ECM には各番組の情報と視聴可否の情報を含まれている．
受信機では，受信したストリームから ECM を取り出し B-CAS カードに保
存されているコンテンツ保護用のワーク鍵 (Kw) を用いて ECM を復号する．
51
図 5.2 B-CAS 方式によるコンテンツ保護
B-CAS カードには加入者ごとの固有の番号が記録されており個人情報が登録
されている．これらの視聴者の規約情報は EMM(Entitlement Management
Message) と呼ばれ，受信機は B-CAS カードに EMM で各視聴者の契約情
報を書き込み，ECM の視聴条件と B-CAS カード内の契約情報を比較し番
組の視聴可否を判断する．そして視聴可能と判定された場合，復号された
ECM からスクランブル鍵 (Ks) が取り出されてコンテンツのデスクランブ
ルが行われる．
5.3.4 デジタル権利流通システム (Digital Rights commerce System)
5.3.2 節で述べた DRM は，生産事業者や流通事業者が，一旦販売した後，その
後のデジタルコンテンツの複製や利用を遠隔制御することを基本としている．こ
れに対して，ここではデジタル・インフラの整備やユビキタス・ネットワーク化
の進展，そして IP 定額制というパラダイムシフトの中で，デジタル時代のコン
52
テンツ課金，情報課金などのデジタル権利の取引・流通に必要な技術や実現に向
けた動きについて述べる．
• コンテンツ ID フォーラム (cIDf:Content ID Forum)
コンテンツ ID は，デジタルコンテンツのデジタルコンテンツネットワー
ク流通を活性化するため，システム，サービスの共通概念として情報通信
研究者から考案された．その目的は，安心してデジタルコンテンツをネッ
トワークに流す環境を整備する，再利用するコンテンツの権利関係を処理
する，デジタルコンテンツを大量にデータベース化して相互利用する際に，
共通したコンテンツ識別体系を作るなどの課題を解決するためである．
コンテンツ ID は，コンテンツごとにユニークな ID を与える方法で，タ
グやヘッダとしてコンテンツに付加されたり，電子透かし技術などでコン
テンツ自体に埋め込まれる識別子である．コンテンツ ID にはコンテンツの
属性情報や流通情報が付加され，コンテンツ ID と連動してセンターで著作
権情報を管理する仕組みとなっている．
コンテンツ ID が共通の仕様でないと大きな意味を持たないためコンテ
ンツ ID の構内標準を行う，コンテンツ ID フォーラム (cIDf:Content ID
Forum)[31] が設立され，現在，仕様として cIDf1.1，cIDf2.0 が広く公開さ
れている．
コンテンツ保護は，コンテンツの利用方法をあらかじめ制限する仕組み
を組み込んでおき，不正利用を事前に防止するカプセルかと，電子透かし
によりコンテンツ ID を結合し，不正にコピーされたコンテンツを不正探索
技術により見つけ摘発することで，不正利用の拡大を防ぐ方法が用いられ
ている．
• デジタル・コモンズ・プロジェクト
デジタルコモンズプロジェクトはネットワーク固有のコンテンツを増や
すため，改変したり派生作品を制作したりすることが可能な，主に個人が
制作するコンテンツ (トランスフォーマティブ・コンテンツ) に着目し，そ
のようなコンテンツを広くネットワーク上に公開し，将来的に商用コンテ
ンツに発展させることで，より多くの利益を得ることができるコンテンツ
53
市場活性化プロジェクトが提案されている．
トランスフォーマティブ・コンテンツを扱う際に問題となる著作権につ
いては，デジタル創作表現 (Digital Rights Expression : DRE) の一つであ
る，クリエイティブ・コモンズ・パブリックライセンス (Creative Commons
Public License : CCPL) を利用している．CCPL により発信されるトラン
スフォーマティブ・コンテンツの流通ドメインと商用コンテンツの DRM を
用いた流通ドメインに上昇スパイラルを形成することで市場に革命をもた
らす枠組みについて，工学・法学・経済学の観点から学問的に取り組んで
いるものである．
トランスフォーマティブ・コンテンツを管理するための ID 体系には cIDf
が用いられ，コンテンツとライセンスの結合，ライセンスの有効期限の設
定や変更および中止といった時限管理，不正利用探索，コンテンツの参照
や特定，そして DRM などの技術が必要になる [32][33][30]．
5.4. メタデータ
5.4.1 概要
近年，膨大に蓄積された映像コンテンツを包括的・系統的に整理し，検索性・
再利用性を向上させたいというニーズからマルチメディアコンテンツにメタデー
タを付加することが検討され，記述方法も標準化が進んでいる．メタデータとは，
本来様々なデータを共通的に記述するための枠組みやルールを記述したものであ
る．コンテンツの記述においては，画像や映像の符号化データのように本来の内
容情報を記述したものに加え，その内容情報に関する様々な情報を構造的に記述
することが行われる．このような背景から近年メタデータの生成や利用に関して
の研究が盛んに行われている．
そこで本章では最初にメタデータの標準化について述べる．次にデジタル放送
コンテンツ，インターネット放送コンテンツについて，メタデータ化する情報を
決め，世界共通の ECG データ・スキーマ (メタデータの構造表現) を標準化するの
54
が目的である TV-Anytime について述べる．その後これまで行われきたメタデー
タの利用技術，生成技術，流通技術について関連研究を交えて述べ，考察を行う．
5.4.2 メタデータの標準化
コンテンツに関する標準化の動きは 1995 年にネットワーク上の Web などの情
報資源を効率的に探すことを目的に規定された「ダブリンコア (Dublin Core)」が
最初である．
この活動の影響を受けて MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4 などマルメディアコン
テンツのデジタル映像圧縮符号化の標準化を推進していた MPEG 委員会で，コ
ンテンツの内容情報の標準規格 MPEG-7 の検討が開始された．そして現在では，
コンテンツのライフサイクル (制作・配送・消費・商取引) を通した相互運用の実
現を目指したメタデータの標準化 MPEG-21 の検討が進められている．MPEG-21
は，符号化や内容記述の標準に加え，権利や著作権保護，コンテンツ識別子，ネッ
トワークのアクセス方法など，コンテンツ流通に必要なメタデータを統合したも
のとなっている．
産業界でも放送や出版など産業ごとに，MPEG 標準規格と整合をとりつつ，それ
ぞれの産業でのサービスに特化したメタデータの標準化が推進されている．5.1 節
でも述べたように日本のデジタル放送では ARIB[26] で策定された BML(Broadcast
Markup Language) がその標準となっている．
将来のデジタル放送サービスに向けては，インターネットとデジタル放送を組
み合わせ，好きな時間に好みの番組をどこでも視聴できるサービスを目指した
TV-Anytime Forum[34] の取り組みが代表的である．
産業界でのメタデータの標準化も MPEG-21 同様，異業種間での連携に向けて，
業界を超えたメタデータ相互運用がその標準化検討の中心となってきている．ヨー
ロッパでは，EUB(European Broadcastin Union)[35] で放送局間や放送局内での
番組交換，番組アーカイブを目的とした標準規格「P/Meta」が，TV-anytime や
MPEG-7 と整合性を取りながら進められている．
55
5.4.3 TV-anytime Forum
TV-Anytime Forum とは約 60 社のメンバーから構成される業界標準化団体で
ある．TV-Anytime Forum は PDR(Personal Digital Recoder) があることを前提
に，オーディオ・ビジュアル・コンテンツの新しい視聴形態に必要な技術要素の
標準化活動を進めている．
• TV-Anutime システム
TV-Anytime のコンセプトは以下の要求を満たす放送サービスを構築する
ことである．
1. 視聴者が好みの方法で好みのコンテンツを視聴できる．
2. 視聴者は通常の放送チャンネルやインターネットを含む多様な場所か
らテレビ番組を探し出し，好きな時間に視聴することができる．
3. テレビ放送の即時性とインターネットの柔軟性を兼ね備えている．
従来のテレビ番組というものは，放送波によって受信される一方向性のも
のであったが，TV-Anytime システムでは番組の定義を放送に限らず，通信
を利用したインターネット放送などでも想定している．視聴者がどの伝送
媒体から番組コンテンツを取得してくるかが重要でなく，配送手段は問わ
ずにマルチメディアコンテンツ (映像+音声+データ部) をいつでも楽しめる
ことを目標としている．TV-Anytime のシステム要素は
1. コンテンツを生産する提供者
2. コンテンツを配布させるサービス提供者
3. コンテンツを利用するコンテンツ利用者
の 3 つである．コンテンツ提供者，配信サービス提供者に放送，インター
ネットのような限定されたくくりはなく，視聴者にコンテンツを届けるこ
とが可能であるならば種類は問わないという姿勢である．コンテンツ利用
者に該当する視聴者は，大容量蓄積装置を持つことが想定されており，3 つ
56
の構成要素を合わせることで，放送・通信・コンピュータ (蓄積) の融合サー
ビスを目指している [30]．
図 5.3 TV-Anytime のシステム構成
5.4.4 TV-Anytime のメタデータ
テレビ番組の検索用に，EPG(Electronic Program Guide 電子番組ガイド) があ
る．利用者は EPG を使い番組を検索し視聴や録画をすることができる．EPG の
情報には放送番組の内容，識別情報，番組が放送される時刻やチャンネルが記述
されている．TV-Anytime では放送番組だけでなくインターネットで配信される
コンテンツも含めて効率よく検索できることを目指してメタデータの標準化が行
われた．
TV-Anytime のメタデータの標準化の範囲としては
1. インターネット放送とデジタル放送に共通の ECG(Electronic Contents Guide)
を構成するためのコンテンツメタデータ．
2. 視聴者の嗜好やコンテンツの視聴対象を記述するためのコンシューマメタ
データ．
57
の 2 つがある [30]．TV-Anytime の ECG では，コンテンツを一意に識別する情報
であるコンテンツ参照 ID(Content Reference Identifier:CRID) とコンテンツの所
在を示すロケータを定義することで，インターネットとデジタル放送の違いを意
識せずにコンテンツの参照場所を得られるようにしていることが特徴である [36]．
• コンテンツメタデータ
コンテンツメタデータは
1. コンテンツ記述メタデータ
2. インスタンス記述メタデータ
3. セグメント記述メタデータ
の 3 つに分類される．
コンテンツ記述メタデータは，コンテンツのリリース・放送形態に依存しな
い，コンテンツに関する一般的な情報である．インスタンス記述メタデー
タは，コンテンツの特定のインスタンスを記述するメタデータである．コ
ンテンツのインスタンスの位置や配信メディアに依存するパラメータの情
報を含んでいる．そしてセグメント記述メタデータは，コンテンツのスト
リームを時間で区切られたセグメントとして検索・操作するための情報で
ある．これはハイライトシーンを抽出するような，ノンリニア視聴を実現
するために利用される．
一方コンシューマメタデータは
1. 視聴嗜好メタデータ
2. 視聴履歴メタデータ
に分類される．
視聴嗜好メタデータは，コンテンツ・メタデータで定義されている内容を基に，
視聴者の嗜好を記述するためのメタデータである．望んでいるコンテンツを効率
よく取得するために与えられたコンテンツ・メタデータの中から視聴嗜好メタデー
タで重要と重み付けされているものを選択する．そこでフィルタリングされたメ
58
名称
表 5.2 プログラム（番組）に関するメタデータ
定義
ProgramID
このプログラムのコンテンツ参照 ID(CRID)
Other
このプログラムを識別する CRID 以外の ID
AVAttribute
メディア特性．符号化方式，
パラメータなど技術的特性
Member Of
このプログラムの含まれる番組グループの
CRID のリストなど
Title
タイトル．複数もつことができる．
Media Title
タイトルとして使用される画像など
Short Title
表示に使用されるタイトルの短縮形
Synopsis
内容の説明
Language
音声の言語
Caption Language
キャプション情報の言語
Sign Language
手話言語 Credits List
俳優，監督などの一覧
Promotional Information
販売促進のための情報
Keywords
キーワードの一覧
Genre
ジャンル
Parental Guidance
視聴制限指定
Awards List
賞およびノミネートの一覧
Related Material
関連するほかの情報への参照
Producion Information
作成された日時と国の情報
Relase Information
公開された日時と国の情報
59
タデータを利用することにより，取得・蓄積・視聴するコンテンツを絞り込むこ
とができるためである．
視聴嗜好メタデータを用いたサービスとして以下のようなものが考えられる．
• 視聴者の嗜好にあった番組だけを STB(Set Top Box) に蓄積．
• STB の容量がいっぱいになったときに嗜好に合わない番組から消去．
• 視聴者の嗜好に合った番組だけを番組表から抜けだして提示するパーソナ
ル TV ガイドを作成．
• 嗜好を視聴嗜好メタデータの形式で友人に伝達．
一方視聴履歴メタデータは，コンテンツに対して起こした視聴動作を記録するメ
タデータである．この視聴履歴メタデータを基に，視聴嗜好メタデータを構成し
なおしたり，視聴履歴メタデータをプロバイダに提供したりして，視聴パターン
の統計解析に利用するなどのアプリケーションが考えられる．
TV-Anytime において前述したメタデータはフェーズ 1 と呼ばれる部分であり，
大容量ディスクを搭載したデジタル放送受信機などのメタデータの標準として採
用されている．現在は次の段階に入り，フェーズ 2 という新しい仕様の検討が始
まっている．
• 新しいコンテンツの種類：
音楽ファイル，ゲーム，グラフィックスなど．
• 再配布：
リムーバブルディスクによる配布，ホームネットワークよる配布など．
• メタデータ交換:
TV-anytime のメタデータを処理できる装置からほかの装置への変換または
その逆など．
この TV-Anytime のメタデータを見てもわかるとおり，近年は世界中で放送に限
らずあらゆるコンテンツに対してメタデータの付加，そして流通が検討されてる
[30][37][38][39]．
60
5.4.5 メタデータの利用技術
メタデータにより新たなコンテンツ検索・視聴サービスや高付加価値化，流通
の効率可能となる．特に大量の番組・素材の資産が存在するテレビ放送サービス
はメタデータ利用による効果が大きい．5.4.3 節で述べた TV-Anytime Forum で
進められているサーバ型放送などがその一例である．また TV-Anytime Forum の
提案意外にも，4 節の関連研究で紹介した番組連動型サービスや端末の場所や時
間のメタデータをもとに利用者がおかれている状況に最適なコンテンツを配信す
るコンテキストアウェアネス配信サービス [40]，同一番組をテレビ，PC，携帯端
末など複数の端末で計測しようできるサービスも提案されている．
またコンテンツと独立したメタデータの特徴を活かし，コンテンツの評価・オ
ススメなどをメタデータとして登録し，他の視聴者がその情報をもとにコンテ
ンツを購入すると登録者に手数料が支払われるコンテンツ仲介サービスや，コン
テンツのないようメタデータから関連するコンテンツを可視化して配置し，映像
サーフィンなどの直感的なインタフェースでナビゲートするコンテンツ散策ガイ
ドサービス [41] も提案されている．
視聴者向けのサービス以外にも，放送局やコンテンツホルダー向けのコンテン
ツ管理にもメタデータは非常に有用である．例えばコンテンツ本体の蓄積・配信
昨日にメタデータ管理機能を連携させた DAM(Digital Asset Management) シス
テムでは，膨大な放送番組や映像素材のアーカイブに加え，様々な視点からの素
材検索が可能ととなり，制作工程での 2 次利用効率化を図ることができる．
5.4.6 メタデータの生成技術
メタデータを用いたサービス実現に向けて，最も重要な過程がメタデータの生
成である．メタデータを生成するにあたり，重要なことは
1. コンテンツの内容を適切にかつ多様に表現できるメタデータを制作できる
こと．
2. そのメタデータを容易に効率よく制作できること．
61
3. 利用用途に応じたメタデータを制作できること．
である [42]．1 は動画像や音声の信号処理に基づいて，そのコンテンツに沿った
メタデータ，そして視聴者が求めてるであろうメタデータを抽出することである．
2 はメタデータを制作する放送局などのコンテンツホルダーにあまり人的コスト
をかけずにメタデータを作成することである．3 はサーバ型放送，アーカイブ検
索，インターネットなど様々な用途に対して，どれだけ各利用用途に沿ったメタ
データを作成できるかということである．番組に付与されるメタデータは
1. 番組全体を説明するメタデータ
2. 番組の区間内容を詳細に説明するメタデータ
の 2 種類に分けられる．番組を説明するメタデータは，番組概要や出演者を記述し
た番組単位のメタデータやデジタル放送の EPG(電子番組ガイド) として，番組一
本単位での検索や選択用で既に利用されている．一方で番組区間内容を詳細に説
明するメタデータとは，アーカイブスで特定のものが映っている映像区間を検索
したり，サーバー型放送において，スポーツのハイライトシーンや特定のニュー
スなどの映像を切り出して視聴するために用いるものである．
メタデータの生成にはこれまで数多くの研究が行われている．
一つに映像の信号処理に基づいて映像の構造化を行い，メタデータを自動生成
する研究がある．映像は，動画像とそれに同期した音響信号から構成される．動
画像信号に画像処理や認識処理を適用するとセグメントに内容メタデータを付与
することが可能となる [43]．文献 [44] において南らは音声パートの認識や音声の
スペクトル特徴を利用して，音楽，男性の声，女性の声を分別している．その上
で，映像の構造化に音声区間および音声区間の情報が重要であるとし，これらの
自動検出を行っている．文献 [45] で坂内らは，ドラマ映像とその台本，つまり映
像と文書を対応付けることでメタデータの付与を行っている．文献 [46] で谷村ら
は，テレビドラマのシナリオと音声トラックを時間的に対応付けることによって
映像をカットよりも大きなまとまりであるショットに分割するという試みをおこ
なっている．これらの研究は音声認識や画像解析だけでは得ることができない情
報を台本から得るものである．
62
またオペレータによって，書き起こし文書と映像を対応付けるもの，あるいは
DP マッチングを用いて自動的に対応付ける研究も行われている．文献 [47] で丸
山らは情報バラエティなどの，アナウンサーの原稿と実際のアナウンサーの発話
がほとんどかわらない番組において，アナウンサーの発話の音声認識とアナウン
ス原稿を時間的に抽出するという検討を行っている．また文献 [48] で Wilcox ら
は映像の書き起こし音声を映像の特徴とを対応付けることによるメタデータ生成
を行っている．これらの研究は．オペレータによりすべて対応付け行う手法では
作業コストが膨大となってしまう．また DP マッチングを用いて行う方法におい
ても正確に対応付く確率が 70 ％程度であるため，メタデータとして有効に活用
するためには，オペレータによるオーサリングなどを経て高い正解確率を得る必
要がある．またこの他にも文献 [49] で三上らは野球映像から検出したイベントと
スコアブック中のイベントとの対応付けにおいて，対応付けの候補を複数生成し，
対応付けの正解候補をオペレータに複数回選択させ，正しい対応付けに至るまで
の作業負荷の軽減を目指している．
これまでの調査によって判明した自動抽出と対応付けによる抽出の特徴を述べ
る．自動抽出の特徴として，一連の映像からセグメント，シーンの抽出は対応付け
による手法よりも優れている傾向があるが，ノイズにより不必要なメタデータを
付与したり，セグメントの抽出で微妙な時間のずれが発生しやすいという問題が
ある．一方対応付けによる抽出手法の特徴として，映像などのコンテンツの内容
を記述するメタデータの生成は自動抽出に比べ優れているといえるが，オペレー
タの作業コストが非常に膨大となってしまう問題がある．これら一長一短がある
抽出手法において，これまでの研究はシーンの切り出し，メタデータの抽出を一
連の作業として同時に行おうとする研究が多いことがわかった．
そこで本研究では自動抽出と対応付けによる抽出のそれぞれの特長を生かした
メタデータ抽出が必要であると考え，抽出に関する部分をモジュール化し，セグ
メント，シーンの抽出は自動抽出，内容記述は対応付けによって行う手法が有効
であると考えた．
モジュール化によるメタデータ生成の概要図を図 5.4 に示す．一つの映像コン
テンツに関して，セグメントやシーンの切り出しに関するモジュールと内容記述
63
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図 5.4 モジュール化によるメタデータ生成手法の概略図
に関するモジュールに分ける．セグメントやシーンの切り出しに関するモジュー
ルでは画像処理や映像が切り替わったときの信号の変化などからセグメントを抽
出する．一方で，内容抽出に関するモジュールでは文字認識処理，音声認識処理
などを用いてメタデータの抽出を行う．例としてニュースなどの正確な言葉で人
が話すことが前提とした番組では音声認識処理を行い，歌番組やバラエティ番組
などの文字テロップが多くでる番組に大しては文字認識処理を行いメタデータの
抽出を行うといったことを想定している．
最後に今後の課題を述べる．放送局として必要とされる品質や精度を得るため
には，複数のメタデータ抽出手法による情報を補完的に使用し，精度を向上させ
なければならない．それに加えて，やはり最後に人手によるチェックと修正作業
が不可欠である．しかし，放送番組には放送形態では生放送と録画放送，放送す
る番組に関してはスポーツ番組，ニュース番組，バラエティ番組など数多くの放
送番組が存在する．そのためこれら全ての特徴を考慮した統一的なメタデータの
自動生成を目指すのではなく，制作で作成・利用される台本などをメタデータと
64
してとらえ現状技術で映像から抽出できるメタデータと組み合わせた半自動メタ
データ付与方式の検討も行われている．またまずは各放送形態，放送番組の種類，
そして利用用途によってアルゴリズムを決め，基本的なコンテンツ生成ワークフ
ローを作成していくことも必要である．
5.4.7 メタデータの流通技術
メタデータを付加したコンテンツを流通させるには，大きく 2 つの問題がある
といえる．一つは著作権などの権利問題である．もう一つはスケーラビリティに
関する問題である．権利問題については 5.3.4 節で述べたため，ここではメタデー
タの流通に必要事項を整理した後，効率的なメタデータ配信を行うための機構に
ついて述べる．
コンテンツを流通させる機構ではユーザの種別や状態，または使用できるネッ
トワークの特性や状態に応じてコンテンツを変換する必要があるといえる．そこ
でユーザやネットワークのメタデータを利用した，配信に適したコンテンツのナ
ビゲーション (格納場所の案内)，フォーマット変換のようなサービスが考えられ
る．特に放送のような一定の品質のもとで行われるサービスにおいては配信する
コンテンツのメタデータに基づいて，ネットワークの各パラメータを自動的に設
定する必要がある．例えば，コンテンツのビットレートを考慮した最低帯域保証
値に基づく自動帯域確保，コンテンツの性質に基づく最適な経路の選択，セキュ
リティの確立，品質制御などである．
次にメタデータを配信する機構について述べる．3.4.5 節でも述べたとおり映像
ストリームを IP マルチキャストを用いて大規模ユーザに配信する研究はこれま
で数多くなされている．しかし，放送における番組連動型サービスなどを実現す
るためのメタデータ提供方式について検討されている研究は少ない．大規模数の
ユーザを対象とするインターネット放送の場合番組の配信と同様にメタデータも
IP マルチキャストを利用し，複数のメタデータファイルを繰り返し配信する方法
が有効である．しかし，単純に繰り返し配信する方法では，全メタデータの合計
データサイズに対してネットワーク帯域が不足すると，ユーザが望む情報を取得
するまでに時間がかかってしまう原因となる．
65
ここでメタデータの配信形態とサーバおよび受信端末での利用用途を図 5.5 に
示す．メタデータの配信形態としては大きく分けて push 型配信と pull 型配信に
分けられる．push 型配信は片方向で複数の受信端末に対して同報配信する方法で
ある．pull 型配信では，ユーザ毎の要求タイミングに対応して即時に，詳細な検
索条件に基づいたメタデータの取得が可能である．
図 5.5 メタデータの配信と利用
しかし，pull 型配信のみでは非常に多くのユーザから要求を受けた場合，サー
バやネットワークの負荷が増大してしまう可能性が高くなるという問題がある．
一方 push 型のメタデータ配信には pull 型にない利点がある．一つ目はスケーラ
ビリティの保障である．push 型配信ではユーザアクセス集中によるサーバやネッ
トワークの負荷増大がないため，大規模数のユーザへメタデータが配信できる．
二つ目にデータの更新や削除が容易に行えるということである．最後にユーザビ
リティの向上である．これはあらかじめ配信したメタデータを受信端末で蓄積・
キャッシュすることにより，ユーザの操作に対して即座にメタデータを利用でき
ユーザビリティを高めるということである．
このように push 型配信は放送のような大規模な数のユーザを対象とした映像
配信サービスに関するメタデータの提供に適した方式であるといえる．しかし，
課題として，メタデータのデータサイズや数が増大するとユーザが欲しいときに
番組情報の取得に時間がかかるという問題が発生してしまう．メタデータを活用
した番組情報表示は地上デジタル放送，IP ネットワークでの映像配信といった提
66
供メディアの違いや放送型配信，Vido On Demand 配信といったように提供形態
によっても必要なメタデータが異なってくる．しかし，メディアの違いや提供形
態の違いによって細かくメタデータの生成を行うと，メタデータ制作者への負担
が大きくなってしまうという観点から文献 [50] で山口らメタデータが多くのユー
ザに要求される度合いである汎用指数というパラメータを定め多くのユーザが要
求する可能性が高いメタデータを push 型配信で行い，残りのメタデータは pull
型配信で行うという方式を採用している．それにより全てを pull 型配信する場合
に比べてユニキャストのアクセス回数を低減でき．また全てのデータを push 型
配信する場合と比較して伝送データ量を削減できることを示している．
最後に今後の展望を述べる．通信放送融合サービスにおいてメタデータの配信
はなくてはならないものである．しかし，先に述べたようにユーザ全てに pull 型
配信を行っているとネットワーク帯域が不足するという問題が発生する．また，
一様に同報型の push 型配信を行うと，逆にデータサイズなどを考慮しないとユー
ザが欲しいときに情報がとることができないという問題が発生する．番組は進行
しているのにメタデータが到着していないとユーザが気になった情報を収集する
ことができないという事態が発生する．一方，ユーザがの個別の利用を増えてい
くと，配信するメタデータや配信する時間も固有のもとなり各ユーザ独自のプロ
ファイルが形成することが可能性となる．そこでパーソナル化されたユーザのプ
ロファイルを用いて，視聴者の行動を予想することによりメタデータを配信する
際の負荷を分散させることができる．例えば視聴者側では番組が開始される前に
ユーザが視聴することが予想される番組のメタデータを受信しておくという手法
が考えられる．また放送局側では全てのユーザに最低限の情報が行き渡るために，
当初用意していた番組のメタデータをネットワークの負荷によって自動的に削減
する機構が有効であると思われる．放送では視聴率は出演者の人気や，放送の時
間，そして番組の内容に大きく影響を受ける．また視聴率も番組を放送している
間，常に同じということはほとんどなく，常に変動しているものと考えることが
できる．そこで，メタデータを制作者はそれら番組に関する情報からある程度の
視聴率を予想しユーザに提供するべき情報に優先順位をつけ，ネットワークの状
態によって優先順位の高いものから先に配信し，番組終了後にリアルタイムで配
67
信できなかった残りの情報を配信する方式が有効であると考えられる．
5.4.8 メタデータによって今後期待されるサービス
これまでメタデータを生成，配信，利用する技術について述べてきた．今後の
メタデータを用いた産業にはこれら 3 つの過程だけでなく「評価」という過程が加
わると見られている．これまでのメタデータはある放送事業者やコンテンツ制作
者が自らメタデータを記述することが一般的であった．このため記述される内容
は非常に客観的なものとなることが多かった．再利用性を主眼においてメタデー
タを付与する場合には，コンテンツの内容を客観的に表現したものが適切である
が，視聴者にとって価値あるコンテンツの検索を追及したい場合にはこれらの客
観的な表現だけでは必ずしも充分ではないためである．なぜなら，放送事業者や
コンテンツ制作者がつけたメタデータにはネガティブな情報やファンの間での盛
り上がりなど視聴者の主観的な情報が含まれていないためである．このような視
聴者がどのように受け取ったかという主観的な情報こそコンテンツの再利用を決
める重要な資料になる可能性が高いためである．そこで本研究ではメタデータを
客観的なものから主観的なものへ変化させ, メタデータを一度付与しただけでな
く，その後も逐次修正，追加を行う必要があると考え，メタデータの洗練を目的
とした研究について調査を行った．
文献 [51] で岡本らは放送事業者が付加するメタデータだけではなく，掲示板を
はじめとするネットコミュニティでの反応や盛り上がりの様子をパブリックオピ
ニオンとして取り込むことでメタデータの精度向上を図っている．その実現方法
として，各視聴者のの視聴環境上にソフトウェアエージェントを配置し，このエー
ジェントが視聴者が録画した番組に関係するコミュニティでの反応・盛り上がり
といった主観的データを自動的に収集し，メタデータとして検索に利用できる形
態に加工するという手法を採用している．
この岡本らのような研究は今後も盛んに行われると見られる．放送事業者のな
かで多くのメタデータは大量のコンテンツから必要なものを検索するために付与
されている．しかし，付与するメタデータが主観的なものであると視聴者がより
求めているコンテンツが埋もれてしまう恐れがあるためである．このような理由
68
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図 5.6 パブリックオピニオンメタデータの利用例
から今後は，まず放送事業者やコンテンツ制作者が始めにメタデータをつけ，そ
れを一度流通させることで新たなメタデータを生成する動きが活発になると考え
られる．
69
第6章
番組連動型サービス
デジタル放送の特徴の一つとしてデータ放送がある．データ放送には 2 種類あ
り，独立型データ放送と番組連動型データ放送である．独立型データ放送はデー
タ放送専門放送局が行うもので，写真や文字情報などのデータだけを放送してい
るものである．一方，番組連動型データ放送は番組と連動してリアルタイムにコ
ンテンツを切り替えていくため，本放送をより魅力的にするものとして期待され
ている [52]．しかし，これらのデータ放送はリモコンでの操作が面倒であったり，
図 6.1 番組連動型データ放送の画面例
一般の電話回線で提供されているサービスのため操作に対する反応速度が遅く，
情報を得るまでに時間がかかる．また番組連動型サービスでは放送している番組
70
に関する情報は提供しているが，制作費が高いことなどを理由に非常に限られた
関連情報しか提供をしていないというのが実情である．
そこで本研究では，通信放送連動サービスの一つとして番組連動型情報サービ
スをインターネット上で実現するサービスを提案する．本章でははじめに我々が
実現を目指しているインターネット上での番組連動型サービスの概要を述べる．
次にサービス実現に向けた技術的課題を述べた後，改善に向けたコンテンツ管理
手法を述べ，最後に今後の課題を述べる．
6.1. サービス概要
本研究で提案する番組連動型情報サービスの概略図を図 6.2 に，サービスを行っ
ている際のユーザインターフェースの例を図 6.3 に示す．このように放送で行わ
れる番組の配信と同期をとりながらインターネット上で番組に関する情報を提供
するものである．これまでも視聴中の放送内容に関連する Web コンテンツを提
示するシステムや，映像中の被写体を選択すると関連情報が提示されるシステム
などが開始されている [53][54][55]．しかし，こうしたシステムは，放送内容に関
連する WEB コンテンツを参照しやすくするが，インターネットのユビキタスな
利用や，通信の利点である双方向性を保ちながらの情報の収集については考慮さ
れていない．
次に番組連動情報サービスの特徴を述べる．
一つ目はは操作性についてである．従来のデータ放送では情報を取得しようと
するとリモコンによる操作が必要であった．リモコンによる操作は番組の変更や，
情報を取得するきっかけとしては少ない操作で実現できるものの，その後の情報
間の移動などは操作はボタンの小さなリモコンで行わなければならず，なおかつ
情報の受信は通信速度の遅い電話回線で行わなければいけなかった．番組連動型
情報サービスではパーソナルコンピュータや携帯電話，そして PDA など，既に
我々の生活の中で情報端末として幅広く使われている機器でのサービス利用が可
能であるため操作性が非常に優れており，通信回線もブロードバンド回線を使う
ためストレスを感じない速さでの情報収集が可能である．
71
図 6.2 インターネット上での番組連動型サービスの概略図
二つ目はコンテンツとなる情報の豊富さである．これまでのデータ放送は，放
送サービスの一つとしてコンテンツが提供されており，制度上提供できる情報に
制限があった．またコンテンツの制作には大きな費用がかかり現在行っているデー
タ放送でその費用対効果を感じることができなかったため番組制作段階で決めら
れた非常に限られた情報しか提供されていなかった．しかし，インターネット上
には様々な情報が大量に蓄積されており，放送局がわざわざコンテンツの制作を
一から行う必要がない．番組連動型情報サービスではインタネット上にある情報
をうまく活用することで，放送局として独自のコンテンツを作る手間を省くこと
ができる．
三つ目はパーソナル化された情報が提示できることである．インターネット上
では，にユーザが求めている情報を素早く収集するためやこれまでの購買履歴か
ら push 型の情報配信で新しい購買を促すためにパーソナル化の研究が行われて
いる．パーソナル化にはユーザ独自のプロファイルを用いている研究が多く，そ
れらと提供する情報コンテンツのメタデータをリンクさせることでユーザが求め
る情報を，もしくは求める前にあらかじめ予想して提供することができる．例え
ば同じドラマを見ていても，女性には出演者が着ている服についての情報，男性
72
図 6.3 インターネット上での番組連動型サービスのユーザインターフェース
にはドラマで使われている自動車に関する情報が提供されるといった具合である．
また，現在のところ放送において CM を流すには非常に高い費用がかかるが，今
後パーソナル化された情報に基づき地域ごとに異なる情報提供ができるようにな
れば，少ない費用で広告をだすことができるようになる可能性が高い．視聴者側
もより身近な情報を番組連動型情報サービスから得ることができるようになるの
である．
6.1.1 実現にあたっての技術的課題
コンテンツ生成・管理について
放送局でのコンテンツの生成・管理に関してはまずその提供コンテンツの製作
コストをいかに低く抑えるということが重要であるといえる．そのため．放送局
における既存の番組制作現場と親和性を充分に考慮したうえでコンテンツの生成
や管理フレームワークを構築する必要がある．コンテンツの生成・管理の過程で
重要なことはその番組の内容にあったコンテンツを生成すること，そして録画放
73
送，生放送，緊急放送といった放送形態に対しても柔軟に対応であること．そし
て一度作成したコンテンツを再利用できるようなコンテンツデータベースの構築
を行うことである．
はじめにコンテンツの中身について説明する．本研究でのコンテンツは番組に
関する情報が取得できる Web ページの URL である．この番組に用いられるよう
な映像ストリームと Web ページとの統合については文献 [22] で馬らが WebTelop
を提案している．しかし WebTelop はユーザのプロファイルから求めたキーワー
ドを検索エンジンにかけその一番上に出てきたものがコンテンツとしている．本
研究では放送局が提供するサービスの一貫とするためこのようにコンテンツに保
障がもてないものは配信するべきではない．現段階で本研究では放送局が用意し
た関連情報が得られる Web ページの URL を提供することを考えている．具体的
には CM ではスポンサーの公式ホームページへの URL やドラマであると気になっ
た衣装に関して更に深く知ることができる Web サイトや購入できる Web サイト
への URL をユーザに提供する．
放送形態によるコンテンツ配信
テレビ放送番組大まかに分けてドラマなどの録画放送番組，ニュース番組やス
ポーツ中継の生放送番組，録画放送番組や生放送番組放送中に入れられる緊急
ニュース速報などの緊急情報に分けることができる．
録画放送の場合，基本的にあらかじめ決められたシナリオ通りに番組は進行す
る．そのため，コンテンツデータ内にあらかじめ時間情報をセットしておき，そ
の情報に基づいてクライアントは情報を表示すればよい．これによりクライアン
ト起動時や放送時間の変更時などを除いて，プッシュ型配信を行うべきクライア
ントの制御情報を削減することができる．
生放送では番組のシナリオがある程度存在する場合とまったく存在しない場合
がある．シナリオがある程度存在する場合の例はニュース番組や歌番組である．
ニュース番組ではどれくらいの時間で一本のニュースを読むかなどある程度のシ
ナリオは存在する．生放送の歌番組でもトークなどによる若干のずれはあっても
当初作られたシナリオ通りにするのがほとんどである．このような番組は，複数
74
放送形態
表 6.1 テレビ番組の特徴
番組例
コンテンツの
特徴
事前用意
生放送
ニュース速報
×
表示緊急度が一番高い
生放送
スポーツ中継
○
表示の際タイミングを微調整
次回のイベント予測不可
生放送
一般ニュース
○
シナリオがあるため，
時系列への表示調整が可能
録画放送
ドラマ
○
表示制御情報も事前に用意可
のシーンから構成され，かつ各シーンはリストとして配置される．番組シナリオ
は放送前に制作されていることから，連動コンテンツもシナリオ制作と同時かそ
の後に，放送開始前に制作することができる．具体的には，各シーンにおけるト
ピックに合わせたリンク情報を抽出しておきシナリオ情報とリンクしておけばよ
い．こうしたコンテンツは放送開始前に準備され，事前にクライアントに対し配
布が可能である．番組放送時には，各シーンの進行状況を番組制作現場イベント
情報として取得し，各クライアントに制御情報として配信すればよい．
スポーツ中継のような生放送でシナリオがない場合でも事前に情報を集めてお
くことによりコンテンツの制作は可能である．しかし，シナリオがないため時系
列に沿ったリスト構造にすることは難しいといえる．そのためコンテンツは，セ
マンティクスを考慮した構造化 (ツリー構造) を行い，自由なコンテンツ表示イベ
ントをいつでも生成できるように準備しておく必要がある．
最後に本放送番組に割り込んで行われる緊急ニュース速報などがある．このよ
うな突発的なものはあらかじめ用意することができない．しかしこのような場合
にもすぐに情報を配信する機構が必要である．こういう事象の場合，時間情報を
気にする必要がないので，コンテンツの生成が行われると同時に制御情報配信だ
けでなく，コンテンツデータもプッシュ型配信する．
75
コンテンツセット
録画放送などリアルタイム性の低い事象でのコンテンツ配信は従来どおりプル
型で行う．コンテンツサーバからのダウンロードはファイル単位とし，このファ
イルは複数のコンテンツを含んでいても良いこととしている．このパッケージ化
されたコンテンツをコンテンツセットと呼ぶ．このコンテンツセットは階層構造
で定義され XML ファイル形式で記述される．
コンテンツセットの構造
録画放送はもちろん，ニュースなどある程度シナリオがある番組では本放送が
始まるまでに連動型サービスを実現するためのコンテンツセットを用意すること
は可能である．コンテンツセットは基本的に階層構造になっており，1 つのコン
テンツセットには複数の子のコンテンツセットが付随している．図 6.4 にコンテ
ンツセットの階層構造の例を示す．
図 6.4 コンテンツセットの階層化
図の一番上にある A は番組全体 30 分間の情報を含んでいる．Aa∼Ac には 10 分
のコンテンツセット，Ab0∼Ab4 には 2 分間のコンテンツセット，AB2 0∼AB2 3
には 30 秒のコンテンツを含んでいる．それぞれのコンテンツセットは自らのコ
76
ンテンツセット ID，上位コンテンツセットの ID，下位コンテンツセットの ID，
そしてそのコンテンツセットが有効である時間範囲 (表示開始時間と表示終了時
間) というパラメータを含んでいる．
6.1.2 設計
本研究では 6.1.1 節で述べた事象に対しコンテンツデータを作成できる管理ツー
ルの設計と試作を行った．本研究で提案を行うコンテンツ管理ツールの作成には
以下の点に注意し設計を行った．
• オペレーターが特別な技術の知識を保有していなくても使用できる
• コンテンツの生成，削除，データの変更を手軽に行える
• 作成したコンテンツにどのようなものがあったかを確認できる
• XML ファイルの知識がなくても作成ツールでデータ入力を行うだけでコン
テンツデータを作成できる
• 一度使用したコンテンツはコンテンツデータベースに格納する
これらの注意もと，コンテンツデータを作成するためのツールを試作した．作成
したコンテンツ作成ツールを図 6.5 に載せる．
実装したコンテンツ作成ツールは，図 6.5
部分である番組名を選択すると自
動的にその番組の説明，データベースから表示させることができる．また一度作
成したコンテンツはファイル形式別にコンテンツデータベースに格納する機能を
つけた．またオペレータが作成するコンテンツデータを表示開始順に入力しなく
ても自動的に表示開始が早い時間から並べる機能を備えている．最後に図 6.5 の
のボタンを押すことで XML ファイルのコンテンツデータの作成を行えるよう
にした．最後にコンテンツ作成ツールにて作成したコンテンツセットを図 6.6 に
示す．
77
図 6.5 コンテンツ生成ツール
78
図 6.6 コンテンツセットの例
79
6.1.3 今後の課題
本章では通信放送融合サービスの一例としてインターネット上で番組連動型情
報サービスを行うサービスを提案した．本サービスは現在行われている番組連
動型データ放送の欠点であるデータ転送の遅さや，コンテンツの少なさ，そして
操作性の悪さを補う上でインターネットを用いて番組に連動した情報をインター
ネットから取得するというサービスである．現在本サービスに関して設計を行っ
た段階であり実装ができていない．今後実装を進めプロトタイプの作成を行うと
ともに，5.4 節で述べたメタデータの生成技術，流通技術をに関する考察を活か
し，放送形態や番組の種類 (ニュース，バラエティなど) によってコンテンツの生
成，配信の場合わけを定義し，迅速にコンテンツを生成，ユーザに配信できるよ
うな仕様を築いていくことが必要である．また情報コンテンツの収集やコンテン
ツデータベースの構築，番組連動型情報サービスを行うインターフェースの構築
も今後の課題である．
80
第7章
結論
本論文では通信のブロードバンド化と放送のデジタル化に伴い，通信放送融合
サービスへの期待が高まる中で，現在のデータ放送に比べ，操作性，情報量，即
応性を向上させた番組連動型情報サービスのフレームワークの構築を目的とし，
サービスを提供するにあたり柔軟なコンテンツの生成・管理を行うためのコンテ
ンツ管理手法の提案を行った．
第 1 章で序論を述べたのち，第 2 章で 2003 年 12 月から開始された地上デジタル
放送に関連して，デジタル放送を実現する信号技術や放送のデジタル化によって
もたらされる新しいサービスなどの調査をった．放送のデジタル化によってこれ
まで一方向で行われていた情報発信が，視聴者自ら番組に参加したり，見たい番
組をいつでも見れるといった新たな視聴環境が生まれる．第 3 章では近年急速な
ブロードバンド化が進んでいる通信において特に映像コンテンツの配信に焦点を
当て，通信を用いた映像配信を支える技術について述べた．一般に映像や音声な
どはリアルタイム性を有するが，それら通信を用いて配信を行うとトラフィック
の増加やパケットロスによって品質が保証されないという問題がある．そこで通
信でも放送と同じように遅延などがなく情報配信を行えるようにするための技術
である IP マルチキャストを用いた放送サービスに関する調査を行った．IP マルチ
キャストは配信をする経路上のルータがマルチキャストに対応していなければ用
を足さないという問題があるが，次世代のインターネットプロトコルである IPv6
には IP マルチキャストが標準実装されることから，今後映像配信において IP マ
ルチキャストが重要な役割を果たしていくことが予想される．第 4 章では放送通
信融合サービスに関する研究を紹介した．ch@ねっとという放送している番組の
ホームページへ視聴者を誘導するサービスや，映像のメタデータから検索エンジ
ンを用いて関連する WEB ページへ誘導する研究を紹介した．しかしいずれの研
81
究も実際に生放送で放送されている番組内で視聴者が気になった情報を収集する
ということはできていない．インターネットの資源を利用しているという点では
通信放送融合サービスの一つといえるが，情報量が限られていることやリアルタ
イム性を考慮していない点など改善の余地が多くみつかり，本研究の目的である
インターネット上での番組連動型サービスを実現するうえので必要事項や課題を
見つけることができた．第 5 章では放送通信融合サービスの実現に向けて標準化
されているマークアップ言語やビデオ圧縮符号化の国際標準である MPEG, そし
て通信放送融合サービスを実現するにあたって最大の問題点といえるデジタルコ
ンテンツの保護に関する技術の調査を行った．またより通信放送融合サービスの
一貫であるアーカイブスなどを実現するためのデータのためのデータであるメタ
データについての研究活動を紹介した．また第 5 章ではメタデータの生成・流通技
術についても調査・考察を行った．従来のメタデータの生成には自動抽出方式と
対応付けによる方式があり，映像コンテンツからセグメント分割とメタデータ抽
出を同時に行う研究が行われていたが，本論文では自動抽出方式と対応付けによ
る方式を柔軟に使いながらメタデータの生成を行えるように抽出機能をモジュー
ル化し，逐一用途にあった抽出方法を用いるメタデータ生成手法の提案を行った．
またメタデータの流通技術に関しては同報性の高い push 型配信と個別配信で双
方向性の高い pull 型配信のそれぞれの利点を述べ，通信放送融合サービスの実現
に向けてメタデータの配信が重要であることを述べた上で，push 型配信と pull 型
配信を組み合わせたメタデータの配信方式を提案した．第 6 章では通信放送融合
サービスの一つとして現在行われている番組連動型データ放送の欠点を補うイン
ターネット上で番組連動型融合サービスを紹介し, 実現に向けての課題を述べた．
今後，通信放送融合サービスに向けての動きはますます加速することが確実で
ある．2007 年度にはサーバ型放送が開始される見通しとなり，NHK も課金を検
討するようになってきている．そのため今後通信と放送との融合サービスがます
ます増えていく中で情報に付与されるメタデータの役割はますます重要となると
いえる．特にコンテンツの再利用に用いるためのアーカイブスや，ユーザにパー
ソナル化されたリッチなコンテンツを配信するためにメタデータは大きな役割を
果たす．きたるユビキタス時代の中で膨大な情報の中からユーザが求める情報を
82
いかに素早く効率的に生成し，配信，そして利用してもらうかが今後通信放送融
合サービスを発展させていくかの大きな鍵を握っているといえる．
83
謝辞
本研究は，奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 情報コミュニケーショ
ン講座 山本 平一 教授の御指導の下に進められたものです．山本教授には，本研
究を行うに当たり研究設備，環境を与えていただくとともに，終始懇切なる御指
導，御助言をいただきました．改めてここに厚く御礼申し上げます．
本研究の副指導教官である，同インターネット・アーキテクチャ講座 砂原 秀
樹 教授には研究活動の中で懇切なる御助言と鋭いご指摘をしていただき、その
上で重要な指針を与えていただきました．ここに厚く御礼申し上げます．
本研究の審査委員である同情報コミュニケーション講座 岡田実助教授には研
究に対し御指導，御助言をいただいただくとともに研究に関しての重要な指針を
与えていただきました．また数多くの資料提供や知識を与えていただきました。
ここに厚く御礼申し上げます．
同情報コミュニケーション講座 河合 栄治助手には，本研究全般にわたり，直
接ご指導を賜り温かい御助言と重要な指針の提供を頂きました．またそれだけで
なく日ごろ体験できない数々の貴重な経験を与えていただきました．ここに厚く
御礼申し上げます．
同情報コミュニケーション講座 斉藤 将人助手，原 孝雄助手には日ごろの研究
活動で大変有意義な御意見と鋭いご指摘を何度もいただきました。ここに厚く御
礼申し上げます．
同インターネット・アーキテクチャ講座 寺田 直美氏には，筆者とは異なる講
座に所属されておられるにもかかわらず研究活動全般で温かい御助言と重要な指
針を提供していただきました．また生活の面で私が行き詰っているとき、何度も
多くの励ましをいただきました。ここに厚く御礼申し上げます．
朝日放送株式会社 赤藤 倫久氏，香取 啓志氏，中山 裕氏，渡辺 雄介氏，およ
び社員の皆様には研究活動を進めるにあたり，日ごろ体験できない機会を何度も
与えていただき，研究への重要な指針を得る貴重な経験を提供していただきまし
た．ここに厚く御礼申し上げます．
同情報コミュニケーション講座 青山 直樹氏，ユ ヨンチョル氏には日ごろの研
究活動や学生生活に関してで温かい御助言をいただきました．ここに厚く御礼申
84
し上げます．
同情報コミュニケーション講座 ，Khoirul Anwar 氏には研究活動の中で日ごろ
の研究活動での御助言に限らず本論文を執筆するにあたり御協力をいただきまし
た．ここに厚く御礼申し上げます．
同情報コミュニケーション講座 篠崎 隆志氏，田中 久夫氏とは日ごろから活発
な議論を行い，研究に関して重要な指針を見つける機会を与えていただくととも
に，細部にわたってご協力をいただきました．また数多くの研究に役立つ技術に
関する仕様を教えていただきました。ここに厚く御礼申し上げます．
同情報コミュニケーション講座 田口 直樹氏，田村 和也氏には研究活動に関し
て，また本論文の執筆に辺り細部に御協力をいただきました．ここに厚く御礼申
し上げます．
同情報コミュニケーション講座 卒業生 安藤 一道氏，市川 通啓氏，奥田 開洋
氏，北之園 功太氏，駒井 知央氏，谷川 尚也氏，乗友 太郎氏，藤田 マルセロ 幸
太氏には修士 1 年在学中に研究活動や学生生活に関して温かい御助言をいただき
ました．ここに厚く御礼申し上げます．
同情報コミュニケーション講座 青木 匡氏，大八木 啓之氏，岡本 弘輝氏，金 守
垣氏，木元 宏昭氏，中川 威氏，横山 浩太氏には入学当初から研究活動に関して
活発な議論を行うとともに本論文を執筆するにあたり御協力をいただきました．
ここに厚く御礼申し上げます．
同情報コミュニケーション講座 大里 まゆみ氏，賀川 圭介氏，小橋 浩之氏，白
石 勇樹氏，高山 春次氏には日ごろの研究活動の様々な面で御協力いただきまし
た．ここに厚く御礼申し上げます．
同コミュニケーション講座 秘書 奥谷 雅子氏，村田 千穂氏には日ごろの研究
生活において温かいサポートをいただきました．ここに厚く御礼申し上げます．
奈良先端科学技術大学院大学 教職員の皆様には日ごろから学生生活を有意義
に過ごすにあたり多くのの面でサポートをいただきました。ここに厚く御礼申し
上げます．
最後に昨今の厳しい経済状況の中，筆者を大学院まで通わせいただき，いつも
温かく見守っていただいた両親，兄弟，祖父母に深く感謝致します．
85
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