Category Archives: 動画の作り方

エンコードについての簡単な説明


今回は容量や画質にかかわってくるエンコードについて紹介したいと思います。

エンコードと一口に言っても、データで記録すること自体をエンコードという場合も有ります。
ここでは、ニコニコ動画やYouTube等に投稿する、映像データの圧縮と言う意味でのエンコードを紹介したいと思います。

動画というのは場面場面で異なる映像、異なる音声が含まれるため、膨大な容量となります。
また、最近では高精細度の映像も扱う事が多いことも、容量の増大化の一因とも言えます。

そのような大容量の動画を、画質は落ちるものの手頃な容量に変換して見られるようにする為、エンコードを実施します。
加えて、エンコードされた動画を視聴する際には、デコードという処理が必要になります。

簡単に説明すると、

『エンコード』
動画を圧縮する

『デコード』
圧縮された動画を見る

といった感じになります。
ニコニコ動画やYouTubeの動画も、エンコードされていて、
視聴している人はみんな、デコードしている事になります。
(単に視聴している人は、意識する必要はありませんが。。。)

では今回は、どうすれば高画質で動画をアップロード出来るのか?
その辺の触りとしての用語を紹介していきたいと思います。


【非可逆圧縮】
非可逆圧縮とは、別名「不可逆圧縮」とも言われ、
元のデータと比較して劣化するものの、元のデータを高圧縮率で圧縮する方法を指します。
ニコニコ動画で扱っているFLV、MP4といったファイル形式も、
基本的には非可逆圧縮のエンコードを用いたものとなります。

【可逆圧縮】
可逆圧縮とは、非可逆圧縮の逆で、別名「ロスレス圧縮」とも言われ、
元のデータに完全にデータを復元できる形で圧縮する方法を指します。
しかしながら、圧縮率はデータにもよりますが、映像だと数分の一程度の低圧縮率となります。
動画を扱う際には、huffyuvやamvコーデック等が可逆圧縮に該当します。
(amvは非可逆圧縮も可逆圧縮も設定により可能です)


ココからは、私の意見となります。。。
この説明だけ見ると、非可逆圧縮の方がいいじゃん!
と思いがちですが、動画を作成する上では違います。
両方を上手く使い分けることで、高画質で動画をアップロード出来るようになります。

非可逆圧縮では、データのロス(欠落・改変)が発生することから、少なからず劣化が発生します。
高画質で動画をアップロードする為には、劣化の回数を減らす方が良いという事になります。

なので、非可逆を使う時は1回!
最後にアップロードする映像をエンコードするときにだけ使うのが良いのです!

逆に他の素材作成部分や、編集作業等では可逆圧縮を使用すれば容量の節約やHDDの書き込み速度対策にも使用できます。
(無圧縮の動画は半端無く重いので、HDDの書き込み速度を超える場合の対策や、
 容量不足を解消するためにも、可逆圧縮を使用するのが無難です)

ゲームのキャプチャ~アップロードの流れまでで説明すれば、

ゲーム機→キャプチャ―ボード
―[可逆圧縮]→キャプチャデータ(編集用の素材としてPCに取り込み)
―[可逆圧縮]→編集済み動画
―[非可逆圧縮]→アップロードする動画

とすると、間に無駄な非可逆圧縮を挟んだ場合よりも高画質で動画を作成することが可能となります。
(キャプチャボードがハードウェアエンコード形式の場合、
 キャプチャ映像を取り込む際に強制的に非可逆圧縮される場合も有ります)


こんなところでどうでしょうか?
一応補足をしておきますが、可逆圧縮もノーリスクで出来ると言う訳ではなく、
可逆圧縮する際にはPC内で演算をする必要がある事も頭に入れておいた方が良いかと思います。
HDD書き込み速度やPCの処理能力との兼ね合いを見て、可逆圧縮を活用してみてはどうでしょうか?
(また、可逆圧縮された映像を見るのにもデコード処理が発生します)

PCが貧弱ならパーツを代えればいいじゃない!
個人的には『●グラフィクスボードの仕組み』の項目が気になるところ…
動画変換処理にも一役買っているという事なので、ちょこっと見ておきたい。。。
パソコンの自作 2010年夏号
パソコンの自作 2010年夏号

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ゲームプレイ動画のキャプチャ 遅延対策方法について


ゲームプレイ動画のキャプチャについて、今回はようやく、
遅延対策の方法について紹介していきたいと思います。

遅延の発生のメカニズム云々に関しては、過去の記事を参照していただければと思います。


【遅延対策の方法について】
まず、普通にゲームをプレイしている状況を考えます。
一般的に、テレビゲームをプレイする場合は、

『ゲーム機本体』→『テレビ/ディスプレイ』

のような接続をするかと思います。
この状態では、普通遅延は発生することはありません。
この状態で遅延が発生する場合は、テレビやディスプレイの設定を見直してみてください。
(ゲームモードやスルーモードといった設定があるかと思います)

では次に、テレビゲームをPCのキャプチャボードに接続し、
ゲームの映像をキャプチャーする場合を考慮してみます。
すると、

『ゲーム機本体』→『キャプチャボード(PC)』→『ディスプレイ』

といった接続になるかと思います。
この場合、最終的にキャプチャした映像をディスプレイに表示してプレイする形になりますが、
主にキャプチャボード、PC内での処理で大きく遅延が発生する形になることが予想されます。

どこで遅延するかはさておき、
要は、普通にゲームをプレイする状態と、キャプチャする状態を分けてしまえばいいわけです。


■コンポジット端子での遅延対策
コンポジット端子では、
こちらのコンポジット端子分配ケーブルを使用することで、
遅延対策を行う事が出来ます。
フジパーツ 分配AVケーブル 3ピン-6ピン 2m FVC-131
フジパーツ 分配AVケーブル 3ピン-6ピン 2m FVC-131

しかしながら、こちらのケーブルはすべてオスになっています。
そこで、こちらの中継ブラグを使用します。
フジパーツ ピン端子-ピン端子中継プラグ AC-333
フジパーツ ピン端子-ピン端子中継プラグ AC-333

あとは、このまま接続してしまえばいいだけです。
接続イメージは下の図のようになります。
コンポジット接続での遅延対策
(クリックで大きい画像が見られます)

難点としては、画質があまりよろしく無いことと、
分配ケーブルは電気的に繋がっているため、
テレビからのノイズが分配ケーブルを通して、
キャプチャボードに影響を与えてしまいます。


■S端子での遅延対策
S端子でも基本的にコンポジット端子と接続方法は同じです。
こちらでは、S端子のある分配ケーブルを使用します。
フジパーツ 分配S端子AVケーブル 1S/2ピン-2S/4ピン 2m FVC-132
フジパーツ 分配S端子AVケーブル 1S/2ピン-2S/4ピン 2m FVC-132

また、AVケーブルがオスなので、
コンポジットの分配方法で紹介した中継プラグに加えて、
S端子の中継プラグも用意する必要があります。
フジパーツ S端子-S端子中継プラグ AD-119
フジパーツ S端子-S端子中継プラグ AD-119

接続イメージは下の図のようになります。
S端子接続での遅延対策
(クリックで大きい画像が見られます)

こちらもS端子はアナログ信号なので、
テレビ側のノイズを拾って、キャプチャボードに流してしまう恐れがあるので、
テレビ側はS端子を接続しないで、コンポジット映像端子を使用すれば、
ノイズが軽減できるかもしれません。


■ゆっくりレオンの収録環境
2010/06/29現在の、ゆっくりレオンの収録環境は
以下のような接続イメージになっています。
ゆっくりレオン収録環境
(クリックで大きい画像が見られます)

ゆっくりレオン・・・S端子映像だったんですね・・・
使用しているキャプチャボードについては、こちらの記事参照のこと。

接続イメージに出てくる、S端子+AVケーブルというのは、これのことです。
Wii用S端子ケーブル『S端子+AVケーブル』
Wii用S端子ケーブル『S端子+AVケーブル』

どうやら調べてみると、S端子にもコンポジット映像端子にも、
信号が出力されている様子なので、
強引ですがコスト等を考慮してこの方法を採用しました。
テレビはブラウン管で、S端子が無かったというのも・・・

現在、上記の接続方法で、全く遅延が無い状態でプレイ出来ています。


こんなところでどうでしょうか?
D端子やコンポーネント端子でも、分配器を用いれば信号を分配できるかとは思いますが、
分配器自体が結構なお値段だったかと思うので、試せる訳もなく保留状態です。


【おまけ】
■HDMI端子での遅延対策

HDMIについては、あまり細かいことは分かりませんが、
以下の方法で遅延対策をすることが出来るかと思います。
(試した訳ではないので、ちょっと自信がないです)
HDMI接続での遅延対策

試していない
(Xbox360もPS3も、
 HDMI用のキャプチャボードも持ってないので試せない)
ので、懸念点を3点挙げておきます。
1.分配器で遅延が発生しないか
2.そもそも音声もきちんと分配できるのか
3.HDMIのコピーガードが発動するか

になるかと思います。
細かいことは、いつになるか分かりませんが、
環境が整い次第、実験してみたいと思います・・・

ちなみに、5,000円前後で買えるHDMI分配器・・・
凄まじく安いのですが、逆に安すぎて怖い気が・・・
HDMI分配器は安くても1~2万円はするので、非常に安価です。
テック 1入力2出力 対応 HDMI分配器 THDSP12 THDSP12
テック 1入力2出力 対応 HDMI分配器 THDSP12 THDSP12

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次世代ゲーム機の接続端子について


さて、今回はゲームのプレイ動画の収録で重要となる遅延対策について、
説明していこうかと思っていましたが、
その前に、ゲームの接続端子について説明しておいた方が良さそうなので、
先に接続端子の説明をしてから遅延対策の方法について説明していきたいと思います。


【ゲームの端子と画質について】
ゲームの端子と画質を説明する前に、まずデータ転送の方式の違いについて簡単に説明をしておきます。
データ転送の方式と一口に言っても、分類は様々ですが、大まかに分類すると、
『デジタル信号』と『アナログ信号』の2つに分けることが出来ます。

■デジタル信号とは
デジタル信号とは、1と0を用いたパルス波形で通信をしている形となります。
デジタル信号
デジタル信号は、アナログ情報を数値化して通信しています。
(元がデジタル情報なら、アナログ→デジタル変換は発生しません)
デジタル信号はノイズに強く、例えノイズによって波形が多少歪んでしまっても、
比較的容易に復元することが可能となります。
デジタル信号+ノイズ
しかしながら、デジタル信号は容易にコピーを作成することが可能となる事から、
コピーガードがされている場合もあります。

■アナログ信号とは
アナログ信号は、デジタルと対比して、連続した量を信号として通信をしている形となります。
アナログ信号
アナログ信号はデジタル信号と異なり、アナログ→デジタル変換による量子化誤差等は発生しませんが、
アナログ信号はノイズによる影響を受けやすく、波形が歪んでしまうと、元の波形には容易には修復できません。
アナログ信号+ノイズ

■データの劣化について
TVゲーム機はデジタルなデータで構成されています。
TVゲーム機本体から、PCにキャプチャするにあたり、デジタル信号で映像を出力する場合は、

『ゲーム機本体』―デジタル信号→『キャプチャーボード』―デジタル信号→『PC』

という流れになり、信号の劣化は有りませんが、
アナログ信号で映像を出力する場合、

『ゲーム機本体』―アナログ信号→『キャプチャーボード』―デジタル信号→『PC』

となり、アナログ信号転送時にノイズが発生し、映像が劣化します。
また、ゲーム機本体内でのデジタルアナログ変換や
キャプチャ―ボード(もしくはPC)でのアナログデジタル変換で
量子化誤差や桁落ち等が発生し、送信元の信号とまったく同じものはコピーできません。

■ゲームの端子と画質の違い
あまり難しいことを言っても、よくわからなくなってしまうだけなので、簡単に説明したいと思います。

▼HDMI端子
デジタル方式
PS3、Xbox360で実装可能
フルHD画質1080p(1920×1080)可能
現在の家庭用ゲーム機での最高画質

-----–デジタルの壁-----–

▼VGA端子
アナログ方式
Xbox360で実装可能
フルHD画質1080p(1920×1080)可能
主にパソコン用モニターに接続する為の用途

▼D端子
アナログ方式
PS3、Xbox360、Wiiで実装可能
フルHD画質1080p(1920×1080)可能
しかし、WiiはD2規格までしか対応しておらず、
HD画質に対応していない
よって、Wiiでは 720×480 まで可能

▼コンポーネント端子
アナログ方式
PS3、Xbox360、Wiiで実装可能
フルHD画質1080p(1920×1080)可能
これまた、Wiiは480i/480pまで対応しておらず、
HD画質に対応していない
よって、Wiiでは 720×480 まで可能

▼S端子
アナログ方式
PS3、Xbox360、Wiiで実装可能
480iなので720×480 まで可能

▼コンポジット端子
アナログ方式
PS3、Xbox360、Wiiで実装可能
480iなので720×480 まで可能
本体を購入したときに付いてくる、黄白赤の端子
画質は最低


とこんな感じになります。
画質は簡単に比較すると、

HDMI>[デジタルの壁]>VGA、D、コンポーネント>S>コンポジット

といった感じになるかと思います。
D端子とコンポーネント端子はコンポーネント映像信号を用いているので、
実質、どちらも同じもの・・・のはず。

各次世代ゲーム機の最高画質でゲームをするのであれば、
PS3、Xbox360であれば、HDMI端子
Wiiであれば、D端子
となります。

コンポジット映像端子をS端子にするだけでも結構画質が変わるので、
みなさんも、クッキリパッチリした画面でゲームを楽しみたい場合は、
接続端子を買い替えてみてはいかがでしょうか?

次回こそは遅延対策をば・・・

というわけで、
各次世代ゲーム機の最高画質の純正ケーブル紹介
純正ケーブル以外では、ノイズが入る場合などもあるので、
その辺は考えて購入する必要があるそうです。
また、テレビに接続端子があるかも要チェックです。

PS3のHDMI純正ケーブル
HDMIケーブル(3m)(CEJH-15004)
HDMIケーブル(3m)(CEJH-15004)

Xbox360のHDMI純正ケーブル
Xbox 360 HDMI AV ケーブル
Xbox 360 HDMI AV ケーブル

WiiのD端子純正ケーブル
Wii専用 D端子AVケーブル
Wii専用 D端子AVケーブル

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ゲームのプレイ動画を収録する上で


ゲームのプレイ動画を収録する上で、
問題となるのはやはり遅延の問題です。

遅延とは一体何なのか?
遅延が発生するメカニズム等を今回は紹介していきたいと思います。


【遅延とは】
そもそも遅延とはなんなのか?ですが、
ここで言う遅延とは、ゲーム画面が遅れて表示される現象をさします。
例えば、ゲームのキャラクターがジャンプをするボタンを押して、
数秒後にキャラクターがジャンプをして見える等、
操作から遅れて、ゲームの画面が表示される場合、
敵の攻撃を避けたつもりでも、実際には既に当たってしまっている・・・
と言う事も有り得るわけです。

自分の操作と表示される画面にズレがあることで、
アクションゲームや音ゲー等では致命的な問題となり得ます。

これでは、まったくもってゲームになりません。。。
では一体、どうして遅延が発生してしまうのか、
遅延のメカニズムについてちょこっと触れていきたいと思います。


【遅延のメカニズム】
まず、遅延のメカニズムの前に、
ゲームがどのように画面に表示されるかを考えていきたいと思います。
一般的に、ゲームの配線は

「ゲーム機本体」→「テレビ/ディスプレイ」

といった感じでシンプルになっています。
しかし、ゲームのプレイ動画を収録する場合、

「ゲーム機本体」→「キャプチャ―ボード」→「PC」→「テレビ/ディスプレイ」

と言った映像データの流れになってしまいます。
上記の流れで、遅延の発生が考えられる部分は、
「キャプチャ―ボード」「PC」「テレビ/ディスプレイ」
の3点となります。

まず、「キャプチャ―ボード」ですが、
キャプチャ―ボードは、映像データをPCに渡す為に、
ゲーム機から受け取った信号を変換する場合があります。
また、データの転送にも時間が掛かる場合が考えられます。

次に、「PC」ですが、
こちらも、キャプチャ―ボードから受け取ったデータを、
デコードして画面に表示したり、コーデックで変換してHDDに保存したりと、
とにかく大忙しです。

最後に、「テレビ/ディスプレイ」ですが、
こちらも場合によっては表示に若干のタイムラグが発生する場合があります。
ブラウン管やCRTディスプレイでは、一般的に遅延はほぼ発生しませんが、
最近は液晶テレビやディスプレイの普及によって、上記のようなものは無くなってきています。
液晶やプラズマテレビの原理はさておき、画面に表示するにあたって、
映像を多少なりとも見やすくする為に加工されたり、
単にパネルの切り替えに時間が掛かったりと、遅延が起きる要素は様々です。
その為、液晶テレビやディスプレイには、よく「スルーモード」や「ゲームモード」というものがあり、
遅延を抑える方法で画面表示するものが有ります。


このように、遅延が発生する要因は様々です。
これまで、ディスプレイにつないでゲームをする分には普通にできていたけど、
キャプチャ―をするようになってからは、遅延が発生するようになった・・・
等と言う場合は、間の処理に遅延が発生している事が考えられるので、
対策を打つ必要が出てくるわけです。

そう言ったわけで、次回は遅延対策について、
私がゆっくりレオンの収録でやっている実際の方法等も含めて紹介していきたいと思います。

このディスプレイ欲しい・・・
調べた感じでは、ゲーム等も問題無さそうです。
グレア版のWX-Sも有るそうですが、個人的にはノングレアで。
MITSUBISHI フルHD対応 23型IPS方式三菱液晶ディスプレイ(ノングレア) RDT232WX(BK)
MITSUBISHI フルHD対応 23型IPS方式三菱液晶ディスプレイ(ノングレア) RDT232WX(BK)

比較として、下のディスプレイは
上記ディスプレイの1つ「前」の型番になります。
違いとしては、上記のディスプレイでは、
・映像入力端子にD5端子を追加
・明るさを自動調整する明るさセンサーを追加
・超解像を「切+5段階」から「切+10段階」に変更
となっています。
WiiはD端子出力が有るので、
Wiiをプレイする方は上記のディスプレイの方がいいかな?と思います。

店頭では、こちらの方が、上記のディスプレイより4,000円程度安い様子です。
MITSUBISHI 23型液晶ディスプレイ(ノングレア) RDT231WM-X(BK)
MITSUBISHI 23型液晶ディスプレイ(ノングレア) RDT231WM-X(BK)

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動画を作ろう 用語集


今回は動画を作る上で重要な用語を、簡単に説明していきたいと思います。
一応調べては書いているのですが、自分なりの解釈で噛み砕いて説明しているので、もしかしたら間違いなどあるかも・・・

間違えていたらご指摘いただければ助かります。
というわけで、参考程度にどうぞ。


【fps】Frames Per Second(フレームス パー セコンド)
フレームレートとも呼ばれ、1秒間に何回画面が切り替わるかを表すものです。
一般のアニメが24fps(1枚で2~3f使用するので、実質12~8fps)
通常のテレビが30fps、ゲームが60fpsという風になっています。

ニコニコ動画で言うところの、ヌルヌル動く動画は大体が60fpsだと思われます。
ちなみに、ゆっくりレオンは30fps(収録時はキャプチャーボードの仕様上、29.97fps)です。

MUGENの動画等を観ている人は分かるかと思いますが、
ヌルヌル動いている動画は大体60fps、一般的な動画は30fpsぐらいになっています。

もちろん、60fpsはヌルヌル動いて魅力的ですが、
単純に考えて、30fpsと比較しても1秒間に表示する絵の数が倍になっているわけですから、その分容量を食います。

また、キャプチャーをする際にも、fpsを上げるとそれに比例した負荷がPCに掛かるので、
高フレームレートの動画を作成するには、それなりのスペックのPCが必要となることが予測されます。

ちなみに、FPS(First Person Shooting、ファーストパーソン・シューティングゲーム)とは別です。
こちらは、64で言うところのゴールデンアイみたいな、自分が操作キャラの視点でプレイするゲームのことです。
バイオハザードやモンスターハンター等はTPS(Third Person Shooting Game、サードパーソン・シューティング)に分類されます。


【bps】bit per second(ビーピーエス)
ビット毎秒とも呼ばれ、1秒間のデータ転送量を示します。

ニコニコ動画では2010/06/21現在、投稿出来る動画のビットレートの上限が、
一般会員→600kbps、プレミアム会員→無制限
となっています。

そもそもbitとは何ぞやというところから説明していきたいと思います。
bitとは、コンピュータが扱う最少単位であり、2進数の1桁を表します。
簡単に言うと、1bitが持つ情報量は0か1です。

実はこのbit、byteさんと密接な関係があります。
byteはPCを扱っている人はよく聞きますね。
容量が何キロバイトだ、何メガバイトだ・・・等とよく表現します。
この、byteさん、bitに直すと8bitなのです。

1byte=8bit

というわけです。
ちなみに、情報量の単位である、キロやメガ等は以下を参照してみてください。

1K(キロ)Byte = 1,024 Byte
1M(メガ)Byte = 1,024 KByte
1G(ギガ)Byte = 1,024 MByte
1T(テラ)Byte = 1,024 GByte

話を戻します。
bpsの特性として、短い動画でも画質が良く、容量が大きければ、bpsも大きくなってしまいます。
逆に、同じ容量でも時間が長ければ、それに反比例してbpsも小さくなります。

ニコニコ動画を例に取ると、
一般会員の1ファイル当たりの動画のアップロード上限が40MByte、600kbpsです。
もし、600kbpsで、40MByteの動画を作成しようとすると、
40MbyteをKbitに直すと、

40Mbyte = 320Mbit(1Byte = 8bitなので) = 327,680Kbit(1M = 1024Kなので)

となります。
あとは、これをbpsで割れば、seconds(秒)を求めることが出来るので、

327,680Kbit ÷ 600kbps = 546.1333…[s]

となり、546秒(9分6秒)までは一般会員での最高画質をキープすることが可能となるわけです。
逆に、これ以上の時間の動画にすると、bpsが下がることから、
単位時間当たりの容量が減る=画質や音質が悪くなる
と言えるわけです。
(作業用BGMなどでは、静止画を使用して、
 映像のビットレートを極限まで落とすことも可能。
 その分を音質を上げることに使える為)

一概にこれが良いと言っている訳ではなく、あくまでも知識として頭の隅にでも置いておいてもらえればと思います。


こんなところでどうでしょうか?
本当はもっと色々な用語を解説したかったのですが、
それぞれが長くなってしまい、2つだけしか紹介できませんでした・・・
次回は・・・何を説明しよう・・・?

使っている人どれくらいいるのでしょうか?
使った感想をちょこっと聞いてみたい今日この頃・・・
ニコニコムービーメーカー(動画) 通常版
ニコニコムービーメーカー(動画) 通常版

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