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動画エンコードの基礎的な事

☆動画エンコードの基礎的な事
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趣味で動画のエンコードとかしていますが、
長年していてやっとわかった事などを覚書でしておきます。
今まで色々間違ってエンコードしたりしてきましたので、これも合っているとは限りません。





・動画エンコードは、ちゃんと素材を見よう


まず大事なのが、
エンコードする動画の素材が、どんなものであるかかと思います。

動画のサイズは、すぐわかるかと思いますが、
一番、気を付けるのが、「fps」かと思います。

「fps」というのは、1秒間で、何コマ映像があるかという事になります。

・fpsは、素材によって違う


1秒間に、何コマあるかは、録画した機材の録画形式というよりも、
素材元々の情報を見る必要があります。

よくテレビは、1秒間で30コマとか言われますが、
そうではない時もあります。

昔のテレビキャプチャ―ボードとかでビデオテープ映像とかをニュースを撮った場合、
30fpsと表示されると思いますが、
インターレース映像(映像の半分ずつを送って行く)であるかと思われますので、
これは、1秒間に30コマあるという事ではなく、
「30i(30fpsインターレース)」であって、
実際のコマ(フレーム)は、(半分ずつ転送であっても)1秒間に、60フレームあったりします。

でも、それぞれのフレームの映像が違うかというと、そうである時とない時があります。

例えば、一概には言えませんが、
1秒間に違う映像が、
大昔の記録映像:20フレームある。
昔のホームビデオ:60フレームある。
ニュース:60フレームある。
映画:24フレームある。
昔のドラマや特撮番組:24フレームある。
今のドラマや特撮番組:30フレームある。
昔のアニメ:24フレームある。
今のアニメで特殊なやつ:30フレームある。
スーパーファミコン映像:60フレームある。(基準30だけど、動きの速い所、分身とか。)
PS3映像:60フレームある。(多分)
など、
実際に1フレームずつ動きの激しい所を見て確認したりすると、
同じ「30i」で録画したものも、こんなに違うかと思います。

これを間引いたり、増やしたりしたインターレースでない(1コマ1映像の)プログレッシブな動画を作ると、
見る時、カタカタしないスムーズな動画になりやすくなります。

この判断をエンコード時に間違ってしまうと、半分しか内容のないプログレッシブな映像などを作りだしてしまいます。

・fpsの確認方法


(インターレース映像の場合です。)
自分で動画の動きの激しい所を探して見て、1秒間に何フレームあるか確認します。

エンコードソフトは、無料から有料まで色々あるかと思いますが、
私は、有料でインターフェースが使いやすい「TMPGEnc Video Mastering Works」を使います。

ここでは、TMPGEncで説明してみます。
ほとんどのエンコードソフトにはあるでしょうけど、
TMPGEncには、フィルターにインターレースの解除機能があり、
まずとにかく、fps確認の為に(確認の為だけに)インターレースの解除で、「2倍fps化」をします。
これで1秒間分1フレームずつ見て行きます。

この場合、
30i(30フレームインターレース)を60p(60フレームプログレッシブ)で見ていることになり、
フレームを1コマずつ動かして行き、
60フレームすべてが違う映像だと、
プログレッシブ映像を作りたい場合、60fpsのプログレッシブ動画を作る必要があります。これを60pとか言います。
そうでないと半分の違う映像が、消えちゃいます。

60フレーム中、半分だけ違う映像だと、
これは、30フレームの素材であり、
プログレッシブ映像を作りたい場合、30fpsのプログレッシブ動画を作る必要があります。これを30pとか言います。
「2倍fps化」する必要はなく、ただインターレースを解除し、任意のインターレス解除方法(これも素材に寄って異なる)で、
30fpsのプログレッシブ動画を作る必要があります。

60フレーム中、24コマだけ違う映像だと、
これは、24フレームの素材であり、
プログレッシブ映像を作りたい場合、24fpsのプログレッシブ動画を作る必要があります。これを24pとか言います。
「2倍fps化」する必要はなく、24fps化を選び、任意のインターレス解除方法(これも素材に寄って異なる)で、
24fpsのプログレッシブ動画を作る必要があります。

これをそれぞれ素材を確認してエンコードしないと、
無駄な同じコマが続く動画や、情報が欠落した動画を作ってしまいます。
同じコマは良いとして、欠落は嫌な感じですが、
人間の目はいい加減なのかなんなのか、個人差があるかと思いますが、見た目上、問題なかったりしますが。

でも、ドラマとかではカタカタしているのがあり、
元々コマが欠落しているものがありますね。
気が付かない人が多いでしょうけど。
本来は、実写は、最低でも30コマ以上はいるような気もしています。

実際、人間が認識できるfpsはどれくらいなんでしょうね?
私の目は、最低でも1秒60コマの場合、1コマが何か違う映像が入った程度なら判断出来るようです。


(元々プログレッシブ映像の場合)
元々プログレッシブですので、そのfpsです。

エンコードが間違っている場合、それを正常に治すには、
Aviutlなどで、規則的に間引いて行ったりするしかないかと思います。

規則的でない動画もあるでしょうから、無理な時は無理です。
一コマずつ自分で消して行けば良いかも知れませんけど、動画は長いですから、量的に無理かと思います。

・24fps(24コマ)と30fps(30コマ)の混合素材


時折あるようですが、それは、
諦めて30fps(30p)に統一するか、インタレースのままエンコードするか、
24fpsと30fpsの最小公倍数の120fps(120p)にして、無駄な同じコマが続く動画にするしかないかと思います。

インタレースのままを推奨します。

・インターレースの解除方法


インターレースの解除をする場合、
ソフトによって違いますが、TMPGEncの場合、
2倍なのか、そのままなのか、24fps化などを選んだ後、
「適応補完」や「逆プルダウン」を主に使います。

これもそれを適応してみて、インターレースの変な線が出ないものを、
動きの激しいシーンなどで確認しながら選びます。

・ゲーム動画


これはエンコードの話でなく、話がズレますが、
ゲーム動画は、今は、プログレッシブで取れるキャプチャーボードがありますので、
アマレコとかで録画した方が良いかと思います。

・出力動画サイズ


基本的に、720×480のインターレースの場合、
左右8ピクセルを消してから、704×480などにしてから(多分これが比率に近い辺り)、
比率に合ったピクセル比と、大体同じの出力サイズか少し大きいサイズで出力します。

でも、あんまりこの数値を気にする事はなく、
動画のいらない所(黒い部分とか)を消してから
画像リサイズ(隙間なし・比率は保持)で、
エンコードすれば良いかと思います。
これでは多少、消える部分も出ますが。
嫌なら、単純に黒い所を残してエンコードすれば良いかと思います。

出力動画サイズは、スキにすれば良いかと思いますが、
16:9なら16:9の比率、4:3なら4:3の比率の動画サイズにした方が良いかと思います。


・古い動画を綺麗に


古い動画を綺麗にするというのは、
もちろん加工する事になるので、オリジナルからは多少離れますが、
「ノイズ除去」や「輪郭協調」などのフィルターを使って、
見かけ上綺麗にする事はできます。

フィルターをかけたのに、元と同じサイズやビットレートでは
折角のフィルターに意味がない時もあるでしょうから、
ちょっと大きめの動画サイズ、もしくはビットレートでエンコードしたりします。

最近流行のHDとかに近づけたい場合は、
更に、「スマートシャープ」とか「映像シャープネス」とかのフィルターも追加して、
元より大きい動画サイズ(1280×720とか)でエンコードします。
これももちろん加工する事になるので、オリジナルからは離れますが、
この場合の目的は線などをハッキリさせたいのでしょうから、
思い切って、多少違う変換をするのもありかと思います。
もちろんオリジナル素材は、置いておきましょう。

・60fps(60p)より、少ないfpsの動画をスムーズに観るには?


これはエンコードの話でなく、話がズレますが、
動画プレーヤによっては、ないはずのフレームを、
(多分で前後のフレームから間の映像を作りだす)フレーム補完をして、
ソフト側で作ってスムーズにさせる機能のもので、
見たりするとヌルヌル動いたりする事もあります。
「PowerDVD 15」とか。

・気をつけた方が良いと思う事


他サイトを見ると、30fpsと書いていてもインターレースなのかプログレッシブかわからない記述が多いので、
気を付けましょう。

普通、インターレースは、
30i、60iとか。

プログレッシブは、
24p、30p、60pとか。

コマ(フレーム)は、実際何フレームなのかが、
書いていないと、混同してしまうかと思います。

このページでは、出来るだけ気をつけて書きたいと思います。

・感想など


大変、煩雑に書きましたが、
動画エンコードは、素材に寄って適切な方法が変わると思うので、
基礎をある程度わかってから、エンコードすると、
失敗が少なくなるかと思います。

他にも書いて置こうというのがあったような気もしますが、
また、追加する時は追加します。





記載:2016年02月頃

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