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DVDビデオ  |  MPEG2 (エムペグツー)  |  DVDオーディオ  |  SACD ( スーパーオーディオCD )                   |
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  デジタル放送とは サイト情報

11/26   DVDレコーダー編に経路図追加

       ”デジタル放送とは”追加

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 デジタルとは

デジタルとは、”信号”です。
よく、デジタルとは 0 と 1 の”数字”で成り立っていて、2進法で処理されるもの
と思われがちですが、それは正確ではありません。
デジタルとは映像や音楽などあらゆる ”情報” を2種類の”信号”の並びに変換して記録、処理すること
をいいます。
これは、モールス信号と似ているところがあります。
モールス信号ではすべてのやりとりを テン ツー の二種類の信号の並びによっておこなっています。
しかし、コンピュータが2進法で”数字”を扱っているのは、事実です。
コンピュータは全ての処理を ”デジタル”によっておこなっています。
つまり、コンピュータは全ての処理を2種類の信号のくり返しによっておこなっているのです。
もちろん、コンピュータの中枢である CPU も二種類の信号しか認識できません。
なので、CPUによって数字を計算する場合も、全て2種類ですます必要があります。
つまり、コンピューター において、数字という概念を扱う場合、2進法はとてもつごうがよいのです。


 アナログとは

一般的に、アナログ信号といわれるものとは、 ”波” です。
CDでもカセットテープでもビデオテープやDVDでも、まず、音や景色などの情報をマイクや
カメラなどのセンサー類によって音波や光などの振動を電気の波に変えます。
つまり、アナログ信号に変えるのです。
VHSテープやカセットテープは、電気の波を磁気の波に変換して、つまり、アナログのまま記録され
ますが、CDやDVDはこのアナログ信号をデジタル信号に変換してから記録されます。
 ここで、ちょっとわき道にそれますが、アナログ信号とは正確にいえば信号ではなく情報なのです。
なぜなら、情報とは私たちが五感によって感じる”それ”そのものをいいます。
アナログ信号とは、音波や光などの”波”を電気の波にかえただけなのです。
つまり、糸電話の糸の振動によるやりとりを電気の振動によるやりとりにかえただけなのです。


 再生するとは

デジタル製品で映像や音楽を楽しむ場合、必ずしなければならない事があります。
それは、D/A( デジタル/アナログ )変換です。
D/A変換とは、文字どうり、デジタルデータをアナログ信号に変換することを言います。
これは、モールス信号を、文字という”情報”に変換する事に似ています。モールス信号もデジタル信号も、結局、二
種類の要素の繰り返しに過ぎません。
”データ” は必ず ”情報” に戻さなければならないのです。
家電製品で、音や映像などを再生する事において、”情報にもどす”ということは、アナログの電気信号にもどすという
事を意味します。


 デジタル音声信号ができるまで

デジタル音声信号も、もとは、空気の振動です。
マイクなどのセンサー類によって空気の振動を電気の周波数情報( 波 )、つまり、
アナログ音声信号にかえます。
それが、PCMなどのデジタル変換方式にしたがってA/D(アナログ/デジタル)変換され、
デジタル音声信号ができるのです。





 PCM(パルスコードモジュレーション)





 ドルビーデジタル(DD)  DTS

ドルビーデジタルやDTSなどは ”圧縮方式”です。
DDやDTSも、もともとはPCM方式でA/D変換されたデジタル信号です。
それを、DD方式で圧縮したのが、ドルビーデジタル音声。
DTS方式で圧縮したのをDTS音声と呼んでいるのです。
もちろん、DD音声もDTS音声も、2種類の信号の並びによって構成された、デジタル信号です。
DD音声もDTS音声もまずディスクから読み取られ、DDデコーダー、DTSデコーダー
によって、もとのPCM信号にデコードされます。
そのあと、D/Aコンバーターによって、もとのアナログの電気の波にもどされて、それが
アンプによって増幅され、最後にスピーカーから再生されるわけです。


 CD( コンパクトディスク )

CDとはポリカーボネイトでできた、デジタル信号を記録するための規格です。
いってみれば、デジタル信号を記録するためのノートのようなものなので、デジタルなら
なんでも記録できます。 
つまり、DVDなどに使われるMPEG2信号も記録できます。
DTS−CDなどは、CDにDTS信号を記録しただけのものです。
DTSデコーダーを搭載したDVDプレイヤーなどにDTS−CDを読み込ませれば、
DTSクオリティの音が再生されるわけです。


 DVD( デジタルヴァーサタイルディスク )

DVDとは ”規格”です。
ポリカーボネイトでできた、デジタル信号を記録するためのノートのようなものです。
デジタルであれば何でも記録することができます。
2層記録ができるのが特徴で、1層記録でも約7ギガバイト、2層記録だと約14ギガバイトの
デジタル信号を記録することができます。CDが約680メガバイトなので、最大でCDの
約20倍の容量のデジタル信号を記録できるのです。


 DVDビデオ

DVDディスクに映像信号とそれに伴う音声信号などを記録したもの。
DVDビデオは、"DVDVideo"として、規格として世界的に定められていて、
映像情報は、MPEG2(エムペグツー) という方式にのっとってデジタル信号に変換すること、
音声情報はPCM方式によってデジタル変換したものを記録することなどが決められています。
音声信号の圧縮方式については特に決められてはいませんが、映画ソフトなどは、
ドルビーデジタル方式とDTS方式が主な圧縮方式として各映画会社に採用されています。


 MPEG2 (エムペグツー)

MPEG2とはアナログ信号をデジタル信号に変換するための方式です。
特に、動画情報に用いられます。
PCMとはちがい、変換方式であると同時に圧縮方式でもあります。
つまり、PCMはとりあえず、すみからすみまでアナログ信号を変換し、その後、
DD方式やDTS方式などによって圧縮されるのに対し、MPEG2は、動画の変化
している部分だけをデジタル変換するので、とても効率よくデジタル信号に変換できるのです。
DVDVideoに採用されている他、BSデジタル放送や地上デジタル放送のコンテンツにも
MPEG2方式が使われています。
デジタルハイビジョンについても、MPEG2方式が使われていますが、通常のMPEG2方式とは
違う技術も使われていて、正確には、MPEG3 という技術によってデジタル変換されています。
しかし、MPEG3は基本技術がMPEG2と同じであるため、現在はMPEG2規格に吸収されています。


 DVDオーディオ

DVDオーディオとは ”規格”です。
具体的にいえば、192khz/24bit または、96khz/24bit の水準でA/D(アナログ/デジタル)変換
された音楽信号をDVDディスクに記録し、2ch から 5.1ch までサポートされた規格をDVDオーディオと
よんでいるのです。
A/D変換するときのしくみはCDと同じPCM方式なのでCDの情報をきめ細かくしただけ
ともいえます。
しかし、CDやDVDビデオなどに記録される、PCM信号は圧縮されていることが多いので
すが、DVDオーディオに記録される 192khz/24bit または 96khz/24bit のPCM信号は圧縮していない
リニアPCM信号でなければなりません。
無圧縮なので、もちろんDDデコーダーやDTSデコーダーなどを介さず、192khz/24bit対応
のD/Aコンバーターで直接、アナログ信号にデコードできます。


 SACD( スーパーオーディオCD )

SACDとは、ソニーとオランダのフィリップスが提唱している規格です。
DVDオーディオやDD、DTS、CD、などの、”けっきょくはPCM” とはちがい、
アナログ音声信号をデジタルに変換する、A/D変換の段階で、すでにDSD(ダイレクトストリームデジタル)
方式という新しい方法がとられています。
記録媒体もDVDではなく、独自のディスクを使っています。


 デジタルのメリット

デジタルのメリットとして、よく、劣化しないということがいわれますが、
ほかにも、いくつかのメリットがあります。
そのひとつが、統合制御、統合処理 です。
そのわかりやすい例として、すこし極端ですが、アメリカ軍のデジタル化があります。
軍隊とは周辺の状況や情報をいち早く取得し、それにもとずいて、いかに効率よく組織的に動くか
というのが、なによりも重要です。
そのために必要なことは、司令部が末端から送られてくる情報をいち早く取得し、それにもとずいた
指令を迅速に部隊に発信すること、また、部隊同士の情報交換をいかに効率的に行えるかということが
重要です。
各部隊の戦車や装甲車、歩兵が取得した情報は自動的に司令部に送られ、コンピュータで合成され、
たとえば、ディスプレイなどに刻々と変化する戦況を表示することなどが可能となるのです。
これは、すべての情報を、同じデジタル信号によってやりとりすることではじめて実現することなのです。


 デジタル伝送

デジタル伝送とは、情報をデジタル信号によって伝送することです。
デジタル伝送では、2chでも5.1chでもDTSでもDVDオーディオでもたいていケーブル一本
ですんでしまいます。
それは、デジタルだととても効率よく情報を伝達できるからです。
アナログ信号は電気の波にすぎません。なので、一本のケーブルで伝送しようとすると
ぜんぶの信号が混ざってしまいます。
アナログ信号の場合、必ずケーブル一本につき一種類の情報しか伝送できないのです。
それが、デジタルだと、例えば5.1ch の音声信号の場合、センターchの信号にはセンターchという
付加信号を、フロントchの信号にはフロントchという付加信号をくっつけて送れるので、受信側でそれぞれ
の信号をちゃんと分けて処理できるのです。
他に、デジタル伝送のメリットとして、情報伝達に必要な”要素”の少なさがあります。
例えば、同じ文章を、声で伝える場合と、モールス信号で伝える場合を考えてみてください。
声によって文章という情報を伝える場合、”あ”から”ん”までの何十個もの要素を必要とします。
しかし、モールス信号で伝える場合は、”テン”と”ツー”の二つの要素を送り先に伝えることが
できればよいのです。
情報伝達に必要な要素が単純なため、送信過程での変化や劣化も避けられます。
最近、普及が進んでいる、光ファイバー通信もこれを利用したもので、光ファイバー通信のしくみは、
ただ単純に、ケーブルに光を通し、それを、つけたり消したり、つまり、点滅させているだけです。
ついている場合を1、ついていない場合を0、というふうに受信側でデジタルデータに変換すればよいのです。





 HDD・DVDレコーダー編




 エンコーダーとは

DVDレコーダーは実にさまざまなメディアと情報のやり取りができます。それは、
入力されたアナログの電気信号をデジタルデータに変換する、エンコーダーがあるからです。
DVDもハードディスクも記録される信号は必ずデジタル信号でなければなりません。
映像信号は MPEG2エンコーダー、 音声信号は DDエンコーダーによってデジタル
信号に変換されてからDVDやハードディスクに記録されます。
なので、レコーダーにケーブルさえ繋ぐことができれば、どんなメディアからでも記録する
ことができるのです。 何十年も前のテープレコーダーからでも、ケーブルさえ繋ぐ
ことができれば、電気信号がエンコーダーによってデジタルデータに変換され、なんの問題もなく
DVDやハードディスクに記録されるのです。


 MPEG2エンコーダー

MPEG2エンコーダーとはアナログ信号をMPEG2方式にのっとってデジタルデータに変換するためのものです。
レコーダーにコンポジットケーブルやS端子ケーブルによって入力された映像信号はすべてMPEG2エンコーダー
によってA/D変換されてからDVDやハードディスクに記録されます。
DVDプレイヤーからの入力でもアナログ入力である以上、同じ過程を経て記録されます。


 ドルビーデジタルエンコーダー( DDエンコーダー )

レコーダーにコンポジットケーブルなどによって入力されたアナログの音声信号は、まず、
A/DコンバーターによってPCM方式にのっとってデジタルデータに変換されます。
その後、DDエンコーダーによって圧縮され、DD音声信号としてDVDやハードディスクに録音されます。




 HDMI端子




 ストリーム録画 ( TSモード録画 )

ストリーム録画とは簡単にいえば、”そのまんま録画 ”です。
DVDレコーダーを使ってDVDやハードディスクに録画をする場合、もちろん、
それはデジタル信号でなければなりません。
しかし、現在、DVDレコーダーへの入力といえば、コンポジットやS端子ケーブル
などのアナログ入力しかありません。
つまり、入力された信号は必ず、エンコーダーなどを通ってしまいます。
しかし、BSデジタルや地上デジタル、110度CSなどのデジタル放送の場合、アンテナから、
レコーダー内のチューナーを経てそのままハードディスクに録画できます。
つまり、放送局から衛星やタワーを経て無劣化で届けられたデジタルデータを、レコーダー内で一切
圧縮や編集を加えず、そのままハードディスクに録画することをストリーム録画というのです。





HDD・DVDレコーダー編  ・・・つづき



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