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講義資料
授業予定 インターネットの進化と可能性 第9回 村井純 本日のお題: 地上デジタル放送(技術面)(2) データ放送、双方向通信、CAS 1 4/12 講義概要 2 4/19 ストリーミング技術(1) 3 4/26 ストリーミング技術(2) 4 5/10 ゲスト講演 5 5/17 ストリーミング関連技術 6 5/24 ストリーミングサービス 7 5/31 ディスカッション 8 6/7 デジタル放送(1) ：あらまし、映像技術、伝送技術など 9 6/14 デジタル放送(2) ：データ放送、双方向通信技術など 10 6/21 ディスカッション 11 6/28 デジタル放送と法律 12 7/5 放送の再送信 13 7/12 ディスカッション データ放送 データ放送 http://arena.nikkeibp.co.jp/tokushu/gen/20040311/107893/index5.shtml 1 データ放送(サービス例) • 平成11年7/21の電気通信技術審議会で以下 が決定 • 番組連動データ放送 スポーツ中継中に選手の情報を見 る 料理番組中にレシピを表示 データ放送のマルチメディア符号化方式 マルチメディア符号化方式はXMLベース EPGは端末毎に表示が異なる ニュースの一覧 • データ放送独立サービス EPG（電子番組ガイド）による番組 サーチ チケット予約、テレビショッピング、ホー ムバンキング 企業情報。株価チェック、オンライン トレード 以下の特徴が考慮された • • • • • • 機能 コンテンツ制作環境 他メディアとの整合性 端末側でのデータ処理 符号化方式の拡張性 将来性、技術開発の方向性 詳細については民間の標準機関で標準化へ http://www.nhk.or.jp/data/taiken/50/0500/startup.html http://arena.nikkeibp.co.jp/tokushu/gen/20040311/107893/index5.shtml ARIB STD B24 まえがきより BML • BML (Broadcast Markup Language) マルチメディア表現に用いるタグ・属性のみを対 象とする • B-XML (Broadcast XML) アプリケーション毎に定義されるXMLのタグは、 それぞれのアプリケーション毎のDTDにより定義 され、端末の提示に際してはXSLTによってBML のタグに変換する。この方法によって定義される XML体系をB-XMLと称する BML • XHTML 1.0 Strictが基本 • モジュール化についてはModulation of XHTMLに従う • 拡張機能 デジタル放送に含まれる映像(動画)や音声の制御(オンオフ、表示位置、 表示サイズ)機能 文字やイメージの表示位置指定機能 表示に利用する情報(デジタル放送に含まれる)の変化に応じて表示を 自動更新する機能 デジタル受信機が持つ機能や情報を利用/操作する機能 動的なコンテンツを記述する機能(JavaScriptの標準規格である ECMAScriptに対応) • 拡張モジュール 要素:bevent(イベントメッセージ用タグを挿入する), beitem, 等 属性:(div, p, spanなどの要素に対して)accesskey, onfocus, onblur等 2 BMLとHTML GML (Generalized Markup Lnaguage) (1969 IBM) SGML (Standard GML) (1986 ISO) 参考 Markup Languageいろいろ • SGML XML1.0 (1998W3C) XML1.0SE (2000W3C) 文書の構造や論理構造を定義可能 詳細するため取り扱いが困難 • HTML SGMLの簡易版として出発 文書を作成・公開することに傾倒 HTML 1(1986 ISO) • XML HTML +(1993 未稿) XHTML1.0 (2000W3C) HTML 2.0(1995 IETF) HTML 3.2(1997/1 W3C) XHTML1.1 (2001W3C) HTML 4.0(1997/12 W3C) XHTML1.0SE (2002W3C) HTML 4.01(1999 W3C) BMLの特徴(1) 説明 • 絶対位置指定 基本技術 X-HTML1.0 HTML4.0をXML1.0に適用するように変更され た記法 動作制御 ECMAScript ECMA(ヨーロッパの標準機関)がJavaScriptを ベースに標準化したスクリプト言語 DOM 文書の論理構造や文書へのアクセス及び操 作方法を定義するAPI 表示制御 CSS1,CSS2 文字フォント、色分け、スペーシングなど表示 スタイルを記述するスタイルシート規格 放送用 拡張機能 放送特有の機能を実現するために追加された オブジェクト ARIBで規定 HTMLをXMLに適合するように再定義 BML BMLの規格 規格 SGMLをスリム化 • XHTML 水平方向と垂直方向の座標位置を必ず指定 各メーカの受信機の表示のばらつきを防ぐため • リモコンによる操作 上下左右矢印キーと決定キー 赤・青・黄・緑の一発操作のためのカラーボタン • 表番組との連動 映像のシーンに合わせて放送局からイベントメッセージを 送出 そのイベントメッセージを利用してスクリプトを動作できる CQ出版デジタル放送の基礎技術入門 P.145 3 BMLの特徴(2) • 地域限定サービス 受信機は視聴者の住んでいる地域の郵便番号を 保持 郵便番号から該当地域の情報を画面表示できる • 事業者ごとのデータ保存 ゲームコンテンツの状態の保存など 放送事業者専用メモリ、共通メモリ、居住者地域 情報用メモリの3種類 BMLの例 <?xml version="1.0" encoding="EUC-JP" ?> <?bml bml-version="1.0" ?> <bml> <head> <title>タイトルを挿入する場所</title> <style> <![CDATA[ ←スタイルシートを挿入する場所 ]]> </style> <script> <![CDATA[ ←スクリプトを挿入する場所 ]]> </script> <bevent> ←イベントタグを挿入する場所 </bevent> </head> <body> ←タグを挿入する場所 </body> </bml> B-XML文書の符号化 • B-XML文書 EUC-JP JIS X 0221-1995(UCS) UTF-16 Big endian XML宣言の例: <?xml version=“1.0” encoding=“UTF16”> シフトJIS 1つの文書及び外部参照されるECMA Scriptと CSSで符号化が混在してはならない デジタル放送用TVのリモコン(1) • リモコンは重要なUIデバイス • ARIB STD B-21では以下が規定 電源ボタン(フル電源オン/待機状態) テンキー、EPGキー、決定キー、チャン ネルのアップ・ダウンキー、メニューキー 上下左右移動キー(ジョイスティックでも 可) ネットワーク切替ボタン(BS/CS共用受 信機の場合) SONY RM-VL501 http://www.ecat.sony.co.jp/products/picture/large/RM-VL501.jpg 4 デジタル放送用TVのリモコン(2) • データ放送のために、これまでのアナログ放送 にはなかったさまざまなボタンが規定されている (ARIB TR B14で以下が規定) • 0∼9 • 決定 • ↑↓←→ 上下左右の移動 • 戻る 操作の取り消し ユーザ入力文字の バックスペース 双方向の発呼中断 BML文書を戻る 数字の入力 • d 操作の区切り データボタン、マルチ メディアデータ放送の 表示/非表示切替 • ブックマーク • 色キー ブックマークの記録 (オプション) 操作の選択 ボタン配置は左から青、赤、緑、黄とする 各ボタンと対応付けて、青、赤、緑、黄の文字を表示 すること データ放送通信機能 • プロトコル TCP/IP通信プロトコルを使用する。 アプリケーション層としてHTTP1.1(RFC 2616)を使用 する モデム搭載受信機はBASIC系手順(Code Independent Mode)をサポートすること • セキュリティ機能 BMLコンテンツにおいて、スキームがhttps:で指 定された場合には、TLS1.0セキュリティに従う。 • 通信速度 28.8kbps以上 ARIB TR B14 第3編 地上デジタルテレビ上放送データ放送運用規定 1-5 通信機能 http://www.watch.impress.co.jp/av/docs/20030617/shar1_10.jpg 双方向通信サービス(1) 双方向通信サービス(2) • 双方向通信を生かした行政サービス実証実験 • サービス例 2004年2/1∼3/14、岐阜県岐阜市 ショッピング番組 クイズ番組 ゲーム • サービスは3つ 行政情報提供サービス 行政の新着情報、福祉／保険関連情報等 詳細情報提供サービス 公共施設の案内、旬の食材情報、歴史博物館の展示紹介等 施設予約等サービス 図書の貸出予約等 http://www.digicas.com/ http://www.newton.or.jp/03kaihou/0370/series01.pdf 5 双方向通信:BASIC系手順 通信インタフェースとサポートプロトコル • L3以上は共通 PSTN ISDN ISDN (TA内蔵) Ethernet • BASIC系手順はモデム搭載受信機で用いら れるプロトコル 携帯電話/PHS アプリケーショ HTTP1.1(RFC2616), DNS(RFC1123) HTTP1.0(RFC1945),Telnet,FTP,NNTP,SMTP,POP3,DHCP等(サービスに応じて選択) ン層 トランスポー ト層 TCP(RFC793),UDP(RFC794) ネットワーク 層 IP(RFC791)/ICMP(RFC792) データリンク 層 機能 LCP Extension(RFC1570) PPP(RFC1661,1662)/IPCP(RFC1332) PAP(RFC1334)/CHAP(RFC1994), PPP Internet Protocol Control Protocol Extensions forn Name Server Address(RFC1877) CCP(RFC1962) 携帯電話 PDC CDMA Cellular System 物理層 V.34以上, V.42bis RS-232C, USB 回線の接続 ○ × × disconnect() 回線の切断 ○ sendTextDa テキストデー ○ ta() タの送信 × × × × receiveText テキストデー ○ Data() タの受信 × × connect() PPPoE(RFC2516) IEEE802.2/ARP (RFC826) TTC JT-I.430 IEEE802.3 PDC-P CDMA Cellular System PHS DS CDMA MC CDMA データ放送 リンク 非リンク 受信状態 状態 状態 PIAFS ARIB TR B14 第6編 地上デジタル放送双方向通信運用規定 双方向通信:TCP-IP EPG (Electronic Program Guide) • この他オプションのメソッドもある • EPG sednTextMail(), sendMimeMail(), setCacheResourceOverIP()など 機能 データ放送 受信状態 リンク 状態 非リンク 状態 getConnectionType 回線種別判別 ○ isIPConnected() IPアドレス取得済みか判別 ○ ○ ○ ○ ○ connectPPP() PPPでの接続 ○ × × connectPPPWithIS PParams() すでにISP設定がされてる 場合 ○ ○ × disconnectPPP() 上述の切断 ○ × × setISPParams() DNSの設定など ○ × × getISPParams() 上記の取得 BASIC手順をIP上で行う 場合 ○ × × ○ ○ ○ transmitTextDataO verIP() 電子番組ガイド 全局EPG すべてのチャンネル(TS)の番組情報が見れる 各局EPG 見ているチャンネルの番組情報しか見られない 全局EPGに比べて詳細 6 EPGの仕組み EPGのSIの種類 • 個々の番組枠の情報が放送 局から送信 テーブル名 受信機が情報を整理してさまざ まな見え方で提示 見え方が受信機ごとに異なる EPGは端末毎に表示が異なる • EPGはSI (Service Information=番組配列情報) の情報を利用 • 全番組表を作るために受信機が全てのTSパケットをスキャンするのは不便 全局の情報を流すTSパケット→全局EPG 送出期 間 Service Description Table 編成チャンネルの名称、 事業社名などの情報 0x0011 3∼10秒 EIT Event Information Table 番組のタイトル、放送 日時、放送内容などの 情報 0x0012 3∼10秒 Broadcaster Information Table 放送事業者の情報と 事業者単位の伝送パ ラメータ 0x0024 10秒 Time Offset Table 現在の時刻、サマータ イム実施時の時差情 報 0x0014 5秒 TOT 全局EPGと各局EPG(BSデジタル) TSの PID SDT BIT 番組情報などを格納した特定の PIDを持ったMPEG2-TSパケッ ト 機能 全局EPGと各局EPGの配送(BSデジタル) • 1箇所に集めて多重化を行い再配送 • 全局EPGは詳細情報を省略 日数も1週間に限定 ↓内容 日数→ 番組基本情報 ０1234567 8 9 10 ・・・30 31 番組名(80Byte),番組記述(160Byte) 放送開始日時, 番組時間長 ジャンル, シリーズ名 映像・音声・言語モード,字幕・データ内容 パレンタルレート, イベントグループ コンポーネントグループ(マルチビュー) CA契約情報, コピー制御情報 全局 EPG 全事業者の全局EPGと事業者A 放送事業者 の各局EPG情報の入ったTS A 事業者Aの全局EPG 番組拡張情報 番組詳細記述(400Byte) (お知らせ, 番組内容, 出演者, 原作/脚本, 監督/演出, 音楽, 制作, 自由記述) ハイパーリンク (独立データ放送サービスとの関連指示) 各局EPG 全事業者の全局EPG EPG 集配信 システム アップ リンク 設備 事業者Bの全局EPG 放送事業者 全事業者の全局EPGと事業者B B の各局EPG情報の入ったTS B-SAT社が受託 7 地上デジタルのEPG • 地上デジタル放送 全局EPGがない 一方，全国の放送局数や受信サービスエリア等の問題 地上デジタルでは一部の局の番組情報しか表示されな い 視聴可能な地上デジタル放送局すべての番組表 を表示するためには，少なくとも一度は該当する放 送局の電波を選局してEPG 情報を受信しなけれ ばならない ダウンロードサービス • 以下の用途で放送網でのダウンロードサービ スが利用される(ARIB STD B21 12章で規定) 受信機ソフトウェアの機能修正・更新 全受信機において共通に使用されるデータの最 新バージョンへの更新 ロゴデータ 周波数リスト 端末側の機能でカバーをする EPG 取得方法として電源オフ時に各放送局を受信して EPG を取得して蓄積する方法など(ARIB TR-B14) ダウンロードの仕組み(1) • ダウンロード申請 受信機メーカがダウンロード事業者に申請し、ダ ウンロード • スケジュール調整、告知情報送出 ダウンロード事業者がスケジュールを作成 ダウンロードに先立ち告知情報を配信 告知情報は全局EPGと同様に全てのチャンネル (TS)で送出 ダウンロードの仕組み(2) • コンテンツ送出 ダウンロードコンテンツをエンジニアリングストリー ム(既定のチャンネル)に送出 • コンテンツ取得 受信機は自動予約で設定した時間に自動的にダ ウンロードコンテンツを取得 • スケジュール取得、受信予約 EPGとともに告知情報を自動的に取得 8 告知情報の伝送 • ダウンロードは不定期で行われるため、受信 装置に対するダウンロードの告知を行いスケ ジュールすることで効率的にダウンロードを実 行する。 • SDTT (Software Download Trigger Table) 上述の告知情報 全局EPGの一部として伝送される スケジュール情報 コンテンツ情報(プログラムか共通データか、など) 対象となる受信機の識別 バージョン 重要性の度合い(ダウンロードレベル) ダウンロードの為の受信機の仕様/動作 • 受信機が備えるべき機能 告知情報によるダウンロード予約機能 ダウンロードコンテンツの受信機能 異常発生時の状態回復機能 ダウンロード実行の許諾機能 電源制御機能 方式 説明 2バンク ダウンロードコンテンツを書き込む不揮発性メモリを2セット用いる方式 システムソフトウェが使っていないメモリバンクにダウンロードする 異常時は受信機を起動するためのメモリバンクを書き込んでいないメモ リバンクを指す様にする 1+α 書き換え可能な不揮発性メモリとROMを持たせる方式 異常を認知時はROM内のプログラムを利用して修復ダウンロードする ダウンロードサービスの実例 • 東芝製品の例(プレスリリー スより) テレビから手軽にインターネット上 のホームページを閲覧（ブラウジン グ）できる機能を追加する「インター ネット機能アップグレード」を開始し ます。 機能の追加は、当社専用サーバ からインターネット経由、またはＢＳ デジタル／地上デジタル放送の放 送波＊２を利用してソフトウェアを ダウンロードすることで行ないます。 当社専用サーバでは２月１６日か ら、放送波によるダウンロードは２ 月２３日から開始します。 http://www.toshiba.co.jp/about/press/2004_02/pr_j0301.htm デジタル著作権物管理技術 9 B-CAS(1/5) B-CAS(2/5) (BS conditional access system) • BS-Conditional Access Systems(B-CAS) 社が運営 • 用途 BS，地上デジタル受信契約確認 平成16年4月より開始 対象： 地上デジタル放送，BSデジタル放送，110度CSデジ タル放送など B-CASカードを対応受信機に挿すことによって 利用 B-CASカードスロット(左) 写真： (カード)http://www.b-cas.co.jp/about.html (デッキ) http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2003/0303/kai21.htm B-CAS(3/5) • 3種類の鍵を使用 Ks(スクランブル鍵) 信号にスクランブルをかける 数秒おきに変更される 共通ECM Kw(ワーク鍵) Ksを送る為のスクランブル鍵 共通ECM Km(マスタ鍵) Kwを送る為の鍵 個別契約情報の伝送用鍵 個別EMM 契約内容確認 有料コンテンツ放送，PPV，自動表示メッセージ，デー タ放送など コピーコントロール 1回のみ録画可能 平成16年4月より開始 • PPV (Pay Per View) コンテンツ毎に課金を行う方式 B-CAS(4/5) • ECM(Entitlement Control Message) スクランブル解除の際に用いる関連情報のうち以下のも のを扱う 鍵情報(スクランブル鍵) スクランブル機能の制御(有効化／無効化) • EMM(Entitlement Management Message) 契約情報や暗号を解くための鍵情報(ワーク鍵)など 契約情報に応じたスクランブル鍵解除が可能 PPV(Pay Per View)などに利用される 更新には通常，放送波を用いる PPVでは電話回線も利用 10 視聴の流れ(1/3)【無料放送】 B-CAS(5/5) 配信 多重化 scrambler 受信 分離 コ ン テ ン ツ descambler Ks Ks スクランブル鍵(Ks) 暗号化 試聴判定 複合化 B-CASカード内 情報との比較 番組情報 ワーク鍵(Kw) Kw Parental Password 入力画面︵設定時︶ コ ン テ ン ツ 無 料 視 聴 視聴 視聴者 終 了 Kw 暗号化 複合化 契約情報 契約情報 マスタ鍵(Km) Km Km 放送局側 パスワード不一致 マスタ鍵(Km) 受信機 視聴の流れ(2/3)【契約放送】 視聴の流れ(3/3)【PPV】 Yes 視聴不可 パスワード不一致 ICカード未挿入 無効なICカード 視聴不可 パスワード不一致 ICカード未挿入 無効なICカード 確認 再確認 視聴 購入勧誘 No 購入制限 パスワード入力 プレビュー 確認 終 了 過去に購入した ものか確認 視聴者 Parental Password 入力画面︵設定時︶ 視聴 PPV Parental Password 入力画面︵設定時︶ 契 約 視 聴 視聴 終 了 視聴者 購入期間外 データ容量超過 11 課題(リマインド) • 課題内容 課題(リマインド) 地上TV放送はユニーバーサルサービスである(全ての人 が受信できる) 使命がある。 地上デジタル放送のスキームで地理的にカバーするため の課題を一つ挙げ、その課題をどのように解決するか考 えなさい。 アナログ放送では既にこの課題に対するスキームが確立 していることを踏まえ、デジタル放送であることに着目して 議論しなさい。 • 提出期限 6/15(火)正午 • 現在提出者:0人 12