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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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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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