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2014年04月08日
カテゴリ：コラム [映像、音響、PC]
 - 映像コラム - 液晶TVが 巨大な ｢スマホ」になる日 第3回 『1秒24コマの映画が1秒30コマの地デジでなぜ観られるの？』 前回までの記事 第1回『画面解像度 1980×1080 って何？』 第2回『画質を下げるって何？』 随分前に終わったつもりの地デジ講座でしたが、結構説明が足らなかったりで 終わった感がありませんでしたｗ という訳で 今回は 補完編 と題しまして 前回出来なかった情報を公開しつつ 今回も 社会風潮を牽制しつつ 映像の仕様について 勉強して行きましょう 【圧縮、解凍し動画を再生するCodec】 Youtube やココニコ動画にアップロードする 『動画』 ですが この動画とは 一体どういう種類のものなのでしょうか？ DVDやBlu-ray 地デジの動画とは違うのでしょうか？ 結論から申しますと 違います 厳密には、似て非なるもの という感じでしょうか 動画は 『ビデオフォーマット』 という規格に基づいて出来ており これは様々な方式があって それに基づいた方法で動画を鑑賞するという 面倒 があります 又、前回の 『間引き』 の項でも ご説明したように 基本 全ての動画は 何らかの間引き加工が行われ いわゆる 圧縮された状態 で出来ております そうして作成された動画は パソコン上ではファイルの様に見えますが 画像、音声、再生の仕方など様々なデータが格納された集まりで これらを ワン・クリックで開くようにしたもので この様なファイル方式の事を正式には 『コンテナ ファイル』 と呼んでおり 通常は普通のデータファイル として扱っております これら 動画のファイルは 圧縮した方法でのみ解凍出来 観賞にも専用の方法で観覧する事になります 又、作成された動画の圧縮、解凍の仕方も様々でこれは コーデックと呼ばれる CODEC（compression decompression） 直訳すると 圧縮、解凍 そのままの意味ですがｗ PCの中に機能拡張としてインストールして動画鑑賞に使用するもので これも様々なものがあります アンタの所でパソコン買ったのに 動画が見れないわよっつ!!! きいいいいいいいいいっつ!!! という時は 大抵パソコンに必要なコーデックが入ってない時に起こります その前に コーデックって何？ という方の為に 前回の動画の圧縮の項を思い出して頂きたいのですが もしDVDを、何もしないでそのままデータとして作成したら モロモロで1秒に26MB のデータが必要になって来ます これで一分の動画を作ると 1.5GB のデータが必要となり 映画サイズ2時間だと ４GB程度しか容量の無いDVDで作成する事は不可能になります 従って、動画データーを作る時に 良い感じで 間引き(圧縮) する必要が出てきます この 『圧縮』 ですが 前回ご説明しました 画面を横に縮める他に データそのものを間引く方法があります 間引くと言うか 画面をぎゅうううううっつっと 縮め 圧縮するのですが どう圧縮しているのかと申しますと・・・・説明したくないので、噛み砕いて説明しますと まず 圧縮しているのは 『画面』 と 『時間』 になります 可逆圧縮 と 非可逆圧縮 と呼ばれる方法で まず、 【可逆圧縮】とは 後で 最初のデーターの状態に戻せる方法で 統計的冗長性 を利用して 元のデータに影響を与えること無く 効率的に圧縮(間引く)方法です 統計的冗長性 というのは・・・ザックリと言いますと 『同じものが並んでいる無駄』 という感じでしょうか 例えば DVDの 720×480 の画面は 40万9千4百40個の 点で出来ているので 画面が全面 『白』 一色 だとしても 白白白白白白白白 白白白白白白白白 白白白白白白白白 白白白白白白白白 白白白白白白白白・・・・ こんな感じで 40万9千4百40個の 白 のデータを敷き詰める事になります これが1秒続くのなら 30コマ分 のデータとなり 実に １千2百28万3千2百個 もの膨大な 白 のデータが必要となってしまいます コレが 統計的冗長性 です 『全面 白 １秒』 の様にすれば一言で 済みます。 同じ色が近くにある時は エリア を指定する様にすれば 点 一つ一つという様に色指定をする必要は無くなりますし 「1秒間」という様に 時間も指定する様にすれば 大幅なデータの節約となります。 これが可逆圧縮の概念です 可逆圧縮は PNG画像や FLAC音声データ 圧縮データでおなじみの zipファイルなどでも お馴染みの方式です 【非可逆圧縮】とは 非可逆圧縮とは、微妙な色彩や輝度、 高周波低周波など、視聴の際 意識しにくい部分を削除して データを間引く方法で この方法では 元のデータに戻すことは不可能ですが、高い圧縮率が実現できる利点があり DVD、 Blu-rayの動画方式の MPEG-2 や、 デジカメでお馴染みの Jpeg方式 などで 使用されております 圧縮そのものは 専用のソフトで行いますが、この作業に必要なのが コーデック という事になります こうして圧縮された状態の動画データを鑑賞する際には、動画データを 動画画像に戻す必要があり その動画用のコーデックを使用して 動画を元の状態に戻し(又は再現し)再生する訳です 動画鑑賞用のプレイヤーを使って鑑賞する動画ですが 実は動画プレイヤーは、動画の仕様に合った この様な 機能拡張コーデック を使用して 再生していた訳なのでした☆ 【映画と地デジはコマ数がちがうのに 観られる理由】 さて もはや覚えてはおられないと思われますが 前回は Blu-ray の仕様には MPEG2 仕様と MPEG4 仕様の2種が主流というお話をしました 実は その他にも もう一つ大事な仕様がありましたので ご説明しましょう 映画のフィルムの回を振り返って頂きたいのですが 映像特集 - 『揺れる瞳の映画鑑賞』 フィルム映画はなぜ揺れる は ＞＞コチラ 映画のフィルムは一秒に 24コマの画像を連続して投写する仕様でした 対して ビデオテープを使用していたテレビの映像は 一秒間に30コマの画像を使用する動画仕様です デジタルの時代に入りましても、これらの仕様はそのまま受け継がれて 現在 ハイビジョンの動画は大きく分けて 一秒24コマタイプと 一秒30コマタイプの2つの フレームレート(映像コマ処理) の仕様があり fps (Frames Per Second)という単位で表され コンテンツのタイプによって使い分けられています その他にも インターレース方式に プログレッシブ方式というのがあるのですが その説明は 又の機会ということでｗ さて デジタル動画の仕様書を読みますと おかしなことに 1秒24コマの仕様は 23.98fpsで 1秒30コマの仕様は 29.97fpsと 表示されております 何で0.2と0.3足りないの? と 言われそうですが 正確に表示するとこうなるという事で 今はご納得下さいｗ アニメ作品や映画は Blu-rayでは 24コマ(23.98fps) で制作されているものが大半です ミュージック・ライブ Blu-ray や テレビ放送は 30コマ(29.97fps) で制作されております さてココで問題です 24コマで制作された映画は テレビ放映する時はどうするのでしょうか？ 昔の様に 映画をテレビカメラで撮影したりはしません、テレビ放送仕様にデーター変換します しかし普通に考えると 30÷24=1.25 で コマ数を割り切れこそしますが 0.25コマなどという端数はどうするのでしょうか？ 実際はこうやってクリアしております 下記は 映画フィルムの24コマを テレビの30コマ(29.97fps) に変換する一般的な方法の 3:2プルダウン（又は 2:3:2:3プルダウン）という方法です フィルムの1コマを テレビで2枚に分割し、その次のコマは 3枚にという感じに 交互に変換します こうして 1秒間24フレームのフィルムを 1秒間 30フレームのテレビに変換するのです 3:2 Pull Down  1コマを o と e に分割する事で、うまく収まってますね☆ 1.25なんてコマは作れませんから ダブった1つを0.5という事にして 数字上で 合わせているという訳です 録画した番組をコマ送りすると ブレた画像があるのは そうした理由からでした☆ いやいやチョット待って・・・テレビのフレームが 1秒30コマじゃなくて 1秒60コマになってるじゃんっつ!!! という事にお気づきになられた方、 面倒く・・・鋭い方ですねwww ザックリ言いますと テレビの1コマは データを2回に分けて伝送する インターレース(interlace＝組み合わせ) という方式で作られております 1秒30コマのテレビ画面ですが データ上は 60コマで作られており 殊更フレームじゃなくて フィールドなんて言葉を使っているのも コノためだった訳ですがｗ 一コマは 2枚のデータで作られており 一枚は 一コマの半分の画で出来ております そうして伝送されて来た 一秒分が 2枚で一組のデータ30セットを 一旦テレビの中でそれぞれ1コマの画に組み合わせてから 液晶画面に映し出すので 生放送が 実際より数秒遅れて放送されるのも そうした理由からな 訳でした 3枚になっている所の一枚は データ半分の画がダブっているので コマ送りをすると 前のコマと重なって見えたり ブレたりして見える事になりますが 通常再生すると 視聴上は問題なく観賞出来る様になっております それでインターレース方式で、何で 1コマを2枚で作らなきゃならないのか ですが 一コマの画は ハイビジョンの高画質となると 非常にデータ量が多くなるので デジタル放送用にテレビ局に与えられた それぞれの周波数帯では 軽くオーバーしてしまいます そこで、一コマのデータを2度に分けて送り 一度に送るデータ量規定の範囲内に留める インターレースという伝送方法を取る様になったという事でした それは 電波規制法が変わり、決められた周波数帯域を超えずに画面のデーターを送りつつ 尚且つ高画質を実現するための 苦肉の策だったわけなのです なんとも、綱渡り的な仕様だったのですねｗ ・・・それで 24コマの仕様の方は どうなっているの？ という事ですが それは又、次回のお話ということでwww △▼△▼△ という訳で次回は インターレース と プログレッシブ について 勉強してみましょう☆ それでは又～ お気に入りの記事を「いいね！」で応援しよう
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