デジカメ動画活用

動画の用語説明
      
動画と静止画に使われる用語をまとめました。
参考文献 1.JPEG & MPEG 図解で判る画像圧縮技術 越智宏+黒田英夫著 日本実業出版 2500円
2.IT用語事典 e-words IT用語辞典は右に統
合しました
 情報の検索窓

3.通信用語の基礎知識
4.アスキーデジタル用語辞典
     検索窓を改良しました。(こちらIT用語辞典、Googleでサイト内、Google検索、Yahoo検索、ALL ABOUT検索、
     ソフト検索ができます。これは、総合検索窓にサイト内検索を加え、使わない検索は、削除しただけです。
     検索したいものを選び、”調べたい単語”を入力すれば、検索できます。
     用語検索例 MPEG1の用語の検索は、Google検索で ”用語 MPEG1”と検索すれば、たくさん結果が出てきます。
           
動画には、聞き慣れない用語がありますので、用語辞典、書籍から動画の用語について説明します。
bps bits per second 通信回線などのデータ転送速度の単位。1byte=8bits
bpsは小文字で書きます特にMbpsとMB/sは、単位が違うので、書き方に注意。
通信の場合、1K=1000 1M=1000000
パソコンの表示 1K=1024 1M=1024x1024
2Mbpsの動画は、パソコン上では14.3MB/分のサイズになります。
14.3MB/分=2Mbps*60秒/分/8bits/byte/1.024/1.024 
MB/s この単位には、正式名称がありません。これは、mega byte per sencond
SDカード、xDカード等のデータ転送速度の単位になっています。
MB/分 この単位は、正式名称がありません。一分当たりの動画が使用しているファイルサイズ(メガバイト)
動画のMOTION-JPEG、MPEGのファイルサイズを比較するために私が作った造語です。
bps、MB/sと混同するので、MB/分として分けました。
fps frames per second 1秒間当たりのフレーム数
encode エンコードは、動画の場合、他の形式の動画に”変換する”という意味で使います。
decode デコード は、動画の場合、ある形式の動画を”再生する”という意味で使います。
decoder デコーダーは、再生する装置、もしくは、ソフトウェアを意味します。
codec コーデック は、COmpresser DECompressor(圧縮、伸張(圧縮したものを戻す)ソフトウェア)
CBR 固定ビットレート:ビットレート数を固定して変換(エンコード)します。
1pass変換が出来るので、変換時間を短縮出来ます。
ビットレートを高く設定しても、変換時間は、少し長くなる程度
VBR 可変ビットレート:動画で動きの多いフレームでは、ビットレートを高くし、動きが遅いフレームでは ビットレートを低くします。そのため、2pass 変換しますので、変換時間は1passの2倍かかります。
私のWEBに貼る動画は、2pass 変換し、低ビットレートでも画質低下を防いでいます。
*Windows Movie Maker2にだけ、1pass 可変ビットレート(品質固定VBR)があります。
フォーマット 記憶装置固有のデータ記録方式。
また、その方式に従って記憶媒体を初期化すること。
インターレース 通常のテレビやディスプレイなどのフレームは、縦方向に奇数走査線だけで構成される画像と偶数走査 線だけで構成される画像を合わせて1フレームで構成されます。(データ量減の工夫)
この奇数走査線画像と偶数走査線画像の2回の走査で1回表示を行なう方式をインターレースと言いす。
プログレッシブ ノンインターレースとも言い、1フレームの中に奇数、偶数走査線が入ります。
一回の走査で1回表示する方式。
NTSC 日本や北米、中南米で採用されているカラーTVの放送形式。
水平方向の走査線数が525本で約30(29.97)フレーム/秒のインターレース方式
PAL 西ヨーロッパ、中国などのアジア諸国やアフリカなどで利用されているカラーTVの放送形式。
水平方向の走査線数が625本、25フレーム/秒のインターレース方式。
JPEG デジカメ静止画に使われているフォーマット。1677万色フルカラー
圧縮率は、標準で10〜12倍、ファインで3〜6倍。圧縮率を上げていくとブロックノイズが出やす くなる。圧縮率の高いMOTION-JPEGの動画でブロックノイズが出やすくなる。
不可逆圧縮(データが元に戻らない)なので、保存を繰り返すと劣化していく。
JPEGは、当初フリーであったが、特許を持つ会社が突然ライセンス料金を要求してきた。
日本のデジカメ会社でライセンス料を払った会社はあるが、マイクロソフトは拒否している。
http://oku.edu.mie-u.ac.jp/~okumura/compression/jpegpat.html
アメリカの裁判制度、特許制度は、USAに国籍を持つ人の権利を守るために作られた制度。
TIFF デジタルカメラの静止画に使われる無圧縮のフォーマット。ファイルサイズは巨大。
可逆圧縮TIFFもあるが、デジカメでは使われない。
RAW デジカメで撮影記録されたデータを、カメラ本体でJPEG等の画像処理せずに、そのまま保存した形式の こと。ファイルは、PC上で現像する。
GIF 発音は、”ジフ ”です。HPの画像にJPEGと良く使われているフォーマットです。
GIFは、256色しか表現出来ないが、ロゴ、リンクボタン、アイコン、アニメ調等のイラスト、線画が得 意で、画質が劣化しない可逆圧縮である。逆に、JPEGはイラスト、線画に弱い。
このフォーマットの圧縮のアルゴリズム特許は、米UNISIS社が保有しており、当初は、フリーで あったが、急遽、ライセンス料を取り始めた。特許料をフリーの画像処理ソフト製作者まで、要求した ので、猛反発が起こった。2003年に基本特許は切れた。
私のHPは、GIFを使っていません。
PNG 発音は、”ピング ”です。
GIFが有料化になったので、GIFの代用で作られた特許フリーのフォーマット。
最大256色だが、280兆色から選択できる。
私は、仕事で白黒2色の図面の線画を使うことが多く、4色(2ビット)で減色し、保存するとファイ ルサイズが大幅に小さくなります。又、8色使いのグラフならば、16色(4ビット)で減色し、保存 します。しかし、GIFの特許が切れたため、昔の勢いはありません。
JPEG2000 JPEGの後継フォーマット。
圧縮率が高く、JPEGの欠点のブロックノイズが出にくいという特徴も持っています。
ただし、少しずつ浸透しているようですが、まだデジカメでは採用されていません。
JPEG200の圧縮技術を一番下に書いているXVDという動画変換ソフトが使っているらしい。
JPEG2000に期待するのは、MOTION-JPEGの代わりに使い、圧縮率をMPEG2にファイルサイズを小さくし て、画質は良いとういう動画が出来ること。
AVI Microsoft社が開発したWindows上で、音声付き動画を扱うマルチメディアのフォーマット。 
非圧縮AVI、DV-AVI、DivX MPEG4のAVI、MOTION-JPEGのAVI、CASIO MPEG4のAVIとたくさんあります。
非圧縮AVI 圧縮をかけていないAVIで、劣化がない代わりに、ファイルサイズは、巨大になります。
ファイルサイズ 1582MB/分 (640x480 30fps)
1582MB/分=640x480x3bytesx30fpsx60sec/1024/1024  
数字の”3”は、1画素がフルカラーなので、3bytes(2^(8x3=24))必要です。
DV-AVI デジタルビデオのフォーマット 720*480 30fps 非圧縮AVIの1/5〜1/9倍のサイズ。 
画質の劣化はほとんどない。
MOTION-JPEG MOTION-JPEGは、JPEGの静止画を集めて、パラパラめくりの動画。
クイックタイムは、PHOTO-JPEGと言っているが、同じもの。
最近、記録メディア(SD、xD、コンパクトフラッシュ)が、安くなったので、MPEG4動画より、扱いや すくなった。

各社のMotion-Jpegの性能 640×480 30fps
       ファイルサイズ   画質   動画の滑らかさ
CANON     110MB/分   ◎     ○
SANYO      90MB/分   ○     ○
PANASONIC    90MB/分   ○     ○
FUJI      66MB/分   ○     ○ F30の動画の出来は、以外に良い
MOTION-JPEGは、平面(壁、空、道路)でブロックノイズ(四角の形のギザギザ)が出やすく、ブロック ノイズは、圧縮率が大きくなると(ファイルサイズが小さくなる)出やすくなります。
       
MOTION-JPEG、DVカメラとMPEG4の比較
 動画画質      DV >MOTION-JPEG >=MPEG4
 動画の滑らかさ   DV >MPEG4 >MMOTION-JPEG
 ファイルサイズ      MPEG4 <MOTION-JPEG <DV
 静止画画質     MPEG4=MOTION-JPEG  >>DV
MOV Apple社のマルチメディアフォーマット
・SANYO OLYMPUS その他のメーカーでMOV形式のMOTION-JPEG(PHOTO-JPEG)に使っています。
 WMVへの変換方法は、3つあります。
 1.TMPEGEnc3.0XPressのようなQTを読めるソフトを使って、変換する。
 2.Morgan M-JPEG codec V3 20$をインストールする。
 3.フリーのTMPEGEncとQTReader.vfp、QTを使って、MPEG1にして、WMVに変換。
・KODAKのMPEG4は、MOVになっています。
・CASIOのH.264は、MOVになっています。
MPEG 動画の圧縮方式 フレーム間の動きのある部分画像の差分だけを保存し、圧縮する。
同一ビットレートでは、動きの少ない動画は画質が良く、動きが激しくなるほど、画質は低下する。
背景が動く動画、例えば、車中の横窓から撮影する、カメラを左右、上下に振るような動画は、情報量 が増えるので、ビットレートを高くする必要があります。
MPEG1 家庭TVのVHSビデオ程度の画質で作られた規格。
古い再生ソフト、Windows、MACでも再生出来ます。
VIDEO-CD(352×240 29.97fps 1.5Mbps程度)に用いられます。
上の条件が標準なので、画質が悪いと思われていますが、TMPGならば、MPEG2と同等な画質になります。
640×480 30fps 4Mbpsの条件で変換(エンコード)出来るので、20分程度の動画ならば、
CD−R配布に使えます。 
SONYが、デジカメ動画に使っています。最高画質 10.6Mbps程度
MPEG2 S-VHSビデオ程度の画質。720×480 708×480 29.97fps 4〜15Mbps
DVD用にするならば、8Mbps、パソコンで再生するならば、4Mbps。
MPEG4 最初は通信用の64Kbps規格だったため、画質は悪いイメージがあります。
MPEG4は、種々あり、それらは互換性がありません。
クイックタイム系MPEG4 SANYO、OLYMPUSのMP4、SONYのMP4、PENTAX、KODAKのMOV(MPEG4)
Windows系 WMV、CASIOのAVI(MS-MPEG4)
DivXのAVI(MPEG4) RealのRM        
MP4 ・クイックタイム(QT)のMP4は、SANYOのC1,C4,C40,C5,C6 OLYMPUS C770
 標準2Mbps、高画質3Mbps 音声込みで約15、約22MB/分
・SANYO HD-1からハイビジョン1280x720 30fps動画
・SANYO CG65は、H.264ですが、拡張子は、MP4
WMV WINDOWS MEDIA VIDEOの略。
映画の予告編、TVニュース、TV番組のWEB配信用に使われています 。
なお、デジカメには採用されていません。
640×480のサイズ、750Kbpsの動画をフル画面のWINDOWS MEDIA PLAYERで見てもまあまあ。
低ビットレートで、変換でき、画質も良いが、変換速度が遅いのがネック。
セキュリティがしっかりしているので、閲覧者のパソコンに動画がダウンロードできないように出来ま す。     
H.264 エイチ ドット ニーロクヨンは、2003年5月にITU(国際電気通信連合)によって勧告された動画データ の圧縮符号化方式の標準の一つで、MPEG-4の一部である。H.264は、「H.264/MPEG-4 AVC(advanced video coding)」「H.264/AVC」とも呼ばれ、プロファイルは4つ以上ある。
・BASE LINE PROFILは、PSP,携帯端末向け地上デジタル放送等で簡単なハードで再生、変換が可能。
・MAIN PROFILは、放送、ディスクメディアで、再生、変換処理が複雑。
・EXTEND PRFILは、ストリーミングによるネット配信用
・HIGH PROFILは、HD(ハイビジョン映像用)
画像処理は、従来のMPEG4と比べ、複雑である。
MS-MPEG4 CASIOのデジカメに採用されたマルチメディアフォーマット。
MS-MPEG4 V2は、WMVの前の古いフォーマットだが、これを改良して、画質向上を図っている。
最高画質は、4Mbps 30MB/分。
欠点は、再生時CPUがPentium4の場合、2GHz以上、Pentium-Mの場合、1GHz以上CPUの能力が必要であ る。
Macでは、直接再生出来ませんが、あるソフトを入れると再生できます。
RM Real社のマルチメディアのフォーマット
TVニュース、映画の予告編のWEB配信用に使われています。
デジカメには採用されていません。
同一ビットレートでは、RM>WMV>MP4の順で画質が良い。
HelixProducerBasic10を使えば、QT系(MP4、MOV)、AVI、MPEGの動画が入力でき、rmに変換し、Rea l Playerをインストールすれば、Mac、Windowsでも見ることが出来ます。
DivX DivXは、MS-MPEG4Ver3のコピー版で出発したのとファイル交換用のAVI形式のソフトとして使われたの で、違法ソフトというイメージが先行しました。Ver4からは、ソフトを作り直しています。
再生には、専用のPLAYERが必要です。
ソフトの特徴は、高圧縮、高画質で、変換速度は速い。
DVD Playerで、MPEG4再生可能と書いているのは、大半このフォーマットです。
変換ソフトは、Dr.DivX(29.99$)を買えば、簡単に変換できます。
TV番組はMPEG2 4Mbpsで取り込まれ、1時間の番組は、約2GBのサイズになりますが、
DivXならば、1/4程度の容量に圧縮できます。
デジカメ動画には、2005秋 PENTAX S6に採用されました。S6のDivXのAVIは、特別な仕様で、WMP9で再 生でき、WINDOWSMOVIEMAKER2、TMPG無料版でも編修可能です。  
XVD 1Mbps程度に圧縮しても、画質はDivXより綺麗です。
変換速度は、CPUの性能が劣るパソコンでも十分な速さです。
私のアスロン1800実績は、録画時間の1.8倍程度の変換時間です。
欠点は、編修ソフトが貧弱、DVD Playerが対応していないが、モバイルパソコン用に使っています。


戻る