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初心者のための動画基礎知識

2009. 11.14.  カテゴリ: 動画キャプチャとエンコード
動画を動画投稿サイト(ニコニコ動画、Youtubeなど)に投稿する際等に、知っておいて損はない、映像の基礎知識まとめ。

※当サイトの性質上、キャプチャボードを使ったゲームのプレイ動画の投稿を前提に記述しています。
ただ、映像の知識全般はどんな動画でも共通のものになるので、例えば自分で撮影した映像や自分で映像制作をする際にも当てはめることができます。



=応用TIPS。よくわからない場合は飛ばしてください

[1] 動画形式(フォーマット)とコーデック


PC上に保存された動画を見る際、何かしらのファイルを開いて見ていると思います。それらのファイルの形式が動画形式です。WindowsではAVIやWMV、MacではMOVが一般的です。動画形式は「コンテナ」と呼ばれることもあります。
動画ファイルはそれに対応したアプリケーション(プレイヤー)が入っていないと再生することができません。WindowsではWindows Media Player、MacではQuickTimeなどのプレイヤーが元から入っています。その他、DivX PlayerReal PlayerGOM Playerなど用途に合わせて随時導入しても良いでしょう。

動画の形式を確認するには拡張子を確認するのがわかりやすいです。拡張子とは、ファイル名の末尾に「.○○」といったふうに付随するアルファベットの文字列で、動画ファイルだけでなく、PC上にある全てのファイルの形式を識別するのに使われています。

file_keishiki.jpg

PCのデフォルトの設定では拡張子が表示されない設定になっている場合があるので、その場合は拡張子を表示させます。
Windows XPではフォルダを開いた上部のメニューバー>ツール>フォルダオプション から、表示>「登録されている拡張子は表示しない」のチェックを外せば表示させることができます。

folder_option.jpg

動画形式には前述したAVI、WMV、MOVの他に、FLV、MPEG-4など様々なものがあります。ここでは特に一般的なものについて解説します。

・AVI(.avi)
Windowsで一般的な動画形式。実写映像~ネット投稿まで用途は幅広い
・WMV(.wmv)
WindowsでAVIの次に一般的な動画形式。これを使うならAVIのほうが汎用性が高く扱いやすいのであまり推奨しない
・MOV(.mov)
Macで一般的な動画形式。実写映像~ネット投稿まで用途は幅広い
・MPEG-4(.mp4)
上記の形式よりファイルサイズが軽く、かつ画質が良いため特にネットで動画を視聴するのによく使われる。高画質で動画を投稿したい場合はこの形式で
・FLV(.flv)
Flashというアプリケーションに最適化された形式。以前はネットで動画を視聴するのはこちらが主流だったが、MPEG-4より画質の点で劣るため、最近はあまり使われていない


これらの形式で保存された動画ファイルは、元々の映像データと音声データを圧縮し、一体化することでつくられています。その圧縮の過程をエンコードと呼び、圧縮形式のことをコーデックと呼びます。

例えばひとつのMPEG-4形式の動画を作成したいとします。元の動画がMPEG-4で、かつそのままで良い場合以外は、なんであれ最終的にはエンコードソフトでMPEG-4形式に圧縮し直す必要があります。
圧縮と一言で言っても、動画形式によって様々な圧縮形式があります。圧縮形式(コーデック)はPCに元から入っているものから、特定のアプリケーションについてくるもの、フリーで配布されているもの、有料で購入しなければならないものまで様々です。圧縮する際には、未圧縮も含めてどのコーデックを使って圧縮するか選ばなければいけません。

つまり、動画を作成するには、動画形式(ファイル形式)を選んだうえで、圧縮形式(コーデック)を選択する必要があるということです。逆を言えば、ファイルとしてPC上に存在する動画は、どれも何らかの形式で圧縮されているということになります。

codec.jpg

ここでは、特に代表的な圧縮形式(コーデック)を挙げておきます。

・MPEG-1
ビデオCDなどで使用されているコーデック。あまり一般的でない。
・MPEG-2
DVDや地デジで使用されているコーデック。
・MPEG-4
携帯用コンテンツ等で使用されているコーデック 。
・h.264
高画質の動画をネットで視聴する際に最近では一番ポピュラーなコーデック。
ネットに投稿する際にはMPEG-4形式でこれで圧縮するのが高画質で軽くてオススメ。
・DivX
h.264の次に軽さと良画質を誇るコーデック。ただしやや一般的でない
・DV
デジタルビデオカメラで使用されているコーデック。
・Motion JPEG
デジタルカメラで使用されているコーデック。
・Huffyuv
可逆圧縮と呼ばれる、劣化しない圧縮方法を用いるため、動画のキャプチャなどによく使われる。
動画ファイルサイズがかなり大きめになるので注意。
・未圧縮
圧縮しない場合に選択する。圧縮しないぶん綺麗だが、動画ファイルサイズが巨大になるので注意。
そのままではカクついてマトモに見れないことも。


[2] 動画の画面サイズ (=解像度)

動画とは、一般的にどれぐらいの大きさなのでしょうか。ここで言う大きさとは、ファイルサイズ(容量)ではなく、動画の画面のピクセルサイズ(横×縦)についてです。
動画は一定の大きさの静止画の連なりでできているので、当然画面サイズが大きければ大きいほど最終的な動画のファイル容量も大きくなります。特に、HD(ハイビジョン)映像は大きく綺麗なぶんPCへの負荷も高くなるので、扱うにはある程度の高スペックPC環境が必要になります。

ネット上に投稿する際には、画面サイズは自由な場合が多いです。ただ、縦横比は以下の2パターンのどちらかにしたほうが良いでしょう。動画の縦横比とは、横幅(ピクセル数)×縦幅(ピクセル数)の比率となり、アスペクト比とも呼ばれます。
ここでは、以下2パターンの縦横比を基準に、それぞれよく使われる画面サイズについて簡単に解説します。



■16:9
いわゆる横長、ワイドスクリーンサイズ。最近の液晶TVやPCの液晶モニタは殆どがこちら。
HD(ハイビジョン/ハイディフィニション)の場合は必ずこちらの縦横比になる。

よく使われる画面サイズの例

・1920×1080 (HD)
いわゆるフルハイビジョン。端子で言えばD3、D5やHDMIがこれにあたる。
TVでは今や一般的だが、ネット上ではサイズが大きすぎるため推奨しない。
・1280×720 (HD)
フルではないハイビジョン。端子で言えばD4が該当。
ネット上のHDサイズは殆どがこの大きさ。
・720×405 (SD)
小さめの16:9比率の動画をネットに投稿する際などにオススメ
・640×360 (SD)
小さめの16:9比率の動画をネットに投稿する際などにオススメ
・720×480 (DV)
DVワイドスクリーンというTV等の放送媒体専用の規格。
ネットに投稿する際には使用しないこと。
・720×486 (D1)
D1ワイドスクリーンというTV等の放送媒体専用の規格。
ネットに投稿する際には使用しないこと。




■4:3
以前まで最もポピュラーだった縦横比。例えば昔のブラウン管TVやPCモニタなど。
SD(スタンダードディフィニション)の場合は一部例外もあるがほぼこの縦横比。

よく使われる画面サイズの例

・1024×768 (XGA)
PCのモニタによく使われていたサイズ。大きめ4:3。動画にはあまりオススメしない。
・640×480 (SD)
4:3比率の中では一番一般的なサイズ。通常はこの大きさで。
・320×240 (SD)
640×480の半分の大きさ。今となってはやや小さい?
・720×480 (DV)
DVというTV等の放送媒体専用の規格。ネットに投稿する際には使用しないこと。
・720×486 (D1)
D1というTV等の放送媒体専用の規格。ネットに投稿する際には使用しないこと。




HDとSDの違い
HD=ハイディフィニション、SD=スタンダードディフィニションの略です。
HDとは高精細度映像のことを指し、簡単に言えばハイビジョン映像のことです。最近で言えば、地デジやBSハイビジョン、Xbox360やPS3などのゲーム、YoutubeやzoomeのHD画質の動画等を指します。
SDはHDに対して以前からあった従来の画面サイズで、地上アナログ放送やPS2、Wiiなどのゲーム、HD画質でないYoutubeの動画などを指します。
HD=ハイビジョンで綺麗で大きい、SD=HD以前の一般的な大きさ と覚えておけば良いでしょう。

DVやD1について
上記720×480や720×486などのサイズは、DVやD1と呼ばれ、TV等の放送媒体で使われる画面サイズです。
注意して欲しいのは、例えばデジタルビデオカメラ等で撮影した映像も、このサイズが適用されるということ。
DVやD1の大きさの数値をよく見ればわかりますが、これらの数値は4:3や16:9の比率ではありません。では、なぜ4:3や16:9に当てはまるかというと、ピクセルそのものの縦横比が違うからです。TVなどの放送媒体の場合、PCと違って縦長なピクセルが使用されています。(PCは正方形のピクセル) そのため、撮影したビデオカメラの映像をそのままPCで見たりネットに投稿すると、横に引き伸ばされたように見えてしまう場合があります。こういったときは、640×480など、従来の大きさにリサイズしてから投稿するようにしましょう。

[3] フレームレート

フレームレートとはfps(flame per second)とも呼ばれ、一秒間の動画のコマ数を指します。(1コマ=1フレームと呼ぶ)
動画は、一秒間に数枚~数十枚の静止画が連続して流れることで動いているように見せています。つまり、一秒間に流れる静止画(フレーム)の枚数が多ければ多いほど、滑らかな動きで見えるということになります。

だからと言って、フレームレートが高ければ高いほど良いというわけではありません。ネットで動画を視聴する場合、見る人のPC環境によっては、あまりに高いフレームレートだとPCの処理が追いつかず、逆にカクついて見えてしまう場合があります。また、ネットの回線速度にも大きく影響します(回線速度が遅いとカクつく)。

最近のゲームは59.94fpsなどフレームレートが高くなっていますが、これをそのまま投稿すると、多くの人にとってカクつく要因になってしまうので、エンコードの際に適宜フレームレートを下げてから投稿することをオススメします。

よく使われるフレームレートの例

・59.94fps
ハイビジョン放送やXbox360、PS3などのゲームなど。ネットやPC上で視聴する動画には推奨しない。
・30fps
一番一般的なフレームレート。ネットで滑らかに見せるにはこれで十分。
・29.97fps
TVなどの放送規格でよく使われるフレームレート。ここでは30fpsと変わらないと考えてOK。
・24fps
映画やアニメで使われるフレームレート。
・15fps
30fpsの半分のフレームレート。動画容量を少なくしたいときに。




29.97や59.94などの中途半端な数値のフレームレートについて
動画編集ソフトで「ドロップフレーム」という言葉を聞いたことがあるかもしれません。TV等の放送媒体に使われる映像では、数分に1フレームの割合で、ドロップフレーム(コマ落ち)が発生するため、このような中途半端な数値が使われています。
専門的になってしまいますが、TVなどの放送媒体に使う映像を作成する際は、この数値のフレームレートで作成しないと、音と映像がズレるなどの弊害が発生してしまいます。(これは個人的に作成した映像をDVD等に焼く場合も同じ)
数秒~数十秒の短い動画や、ネットに投稿する動画などPC上で動画を見る場合にはドロップフレームは発生しないので、30fpsで問題ありません。

[4] ビットレート

ビットレートはbps(bits per second)とも呼ばれ、一秒間のデータの転送量のこと。映像や音声、また、モデムやルータの転送量の記載にも使わています。

1秒間の転送量は多ければ多いほど高精細な動画、高音質な音声を配信することができます。ただし、動画投稿サイトによっては最高ビットレートの制限が設けられている場合も多いので、それらのビットレート制限を上回らないサイズに予めエンコードするようにしましょう。
動画投稿サイトの最大ビットレート一覧はコチラ

また、気をつけなければならないのは、音声にもビットレートがあるということ。投稿する際には、動画のビットレート+音声のビットレートの合計が、各サイトの上限を上回らないように調整する必要があります。

一般的にビットレートを上げれば動画容量(ファイルサイズ)も大きくなり、視聴する際の負荷も高くなります。あまり高く設定しすぎず、各投稿サイトのビットレート上限や容量制限と折り合いをつけながら設定すると良いでしょう。

管理人がよく使うビットレートの例

・Youtube
HD 映像:2000kbps 音声:128kbps(AAC-LC)
SD 映像:900kbps 音声:96kbps、128kbps(AAC-LC)
・zoome
HD 映像:2850kbps 音声:128kbps(AAC-LC)
SD 映像:1350kbps 音声:128kbps(AAC-LC)
・ニコニコ動画(プレミアム会員)
映像:動画の長さに合わせたビットレート 音声:96kbps、128kbps(AAC-LC)


※Youtubeはビットレート制限がありませんが、SD900kbps、HD2000kbpsに再エンコードされるため、このサイズにしています
※ニコニコ動画は2009年10月29日以降プレミアム会員はビットレート制限がなくなりました
(以前はコチラのサイトで計算したビットレートを割り当てていました/ビットレート制限がなくなってもサイズ制限はあるので引き続きこちらのサイトにお世話になりそう)
※zoome、ニコニコ動画は動画容量(ファイルサイズ)制限があるので、長めの動画を投稿したい際は規定の容量に収まるように、わざとビットレートを落として投稿しています

[5] 端子(ケーブル)の種類

ここでは、TVやゲーム、AV機器やPCなどを接続する際によく使われる映像端子の違いについて解説します。

■コンポジット端子
アナログ。
赤、白、黄からなる最も一般的な映像端子。赤=右音声、白=左音声、黄=映像

■S端子
アナログ。
コンポジット端子の映像のみをグレードアップした端子。コンポジットよりやや綺麗

■D端子
アナログ。
現在D1~D5まで種類があり、どれも端子の形状は同じだが、やりとりできる映像が大きく異なるので、必要に応じて対応したD端子を使用する必要がある。
基本的にはD1~D5へ上がるごとに高画質となる。

■HDMI端子
デジタル。
現行最も一般的な高画質伝送端子。音声も一緒に送れる。
デジタル方式なため当然D端子より画質が良い。

■DV端子(IEEE1394、FireWire、i-Linkなどとも呼ばれるが全て同じもの)
デジタル。
一時TVやHDレコーダーにも搭載されたがHDMIに押され気味。音声も一緒に送れる。
デジタルビデオカメラで撮影した動画をPCに取り込む際によく使われる。

[6] その他

■動画をリサイズする際の注意点
動画はたくさんの静止画でできています。そして、その静止画一枚一枚は、ピクセルでつくられています。これを縮小するぶんには問題ありませんが、拡大するとピクセルを引き伸ばすことになってしまい、結果として画質が劣化してしまいます。
動画をリサイズする際は、縮小のみにして、本来のサイズより拡大することは避けましょう。

■エンコード(圧縮)を繰り返さない
たとえ「未圧縮」に設定してあっても、エンコードを行うことで動画は劣化します。「未圧縮」→「未圧縮」の繰り返しでも、動画は少しずつ劣化してゆきます。最終的に画質が劣化する原因になるので、エンコードは必要最小限に留めておきましょう。
また、動画投稿サイトに「再エンコードを回避して」投稿することも、エンコード回数を減らすことになるので画質維持につながります。

■画面解像度にたまに出てくる、1080iとか720pって何?
1080や720は画面サイズの縦幅(ピクセル数)の略です。
1080=1920×1080、1440×1080
720=1280×720、960×720
を表しています。
「i」はインターレースの略で「p」はプログレッシブの略になります。
簡単に言えば、インターレースよりプログレッシブのほうがより高画質になります。

■インターレースとプログレッシブ
TVの映像やTVに映し出すゲームの映像などに使われる、映像の描画方式のこと。
インターレースはもともとブラウン管TV用に開発された方式で、映像の1フレームを櫛状に2つに分割することで、より動きを滑らかに見せています。
対してプログレッシブは分割せず、1フレームずつ見せるため、多少カクつきを感じますが、インターレースより高精細に見せることができます。
インターレースは櫛状に映像を分割しているため、早い動きのある部分では櫛状のギザギザが出てしまったり、エッジがチカチカしてしまう場合があります。対処法としては、プログレッシブでキャプチャや撮影を行うこと、エンコードソフトでインターレース除去を行うなどがあります。
コンポジット端子やS端子はプログレッシブには対応していません。

interlace.jpg




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tag : 動画キャプチャ  その他 

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COMMENT

very good explanetion !

I would like to use this for eveyone !

分かり易く解説してあっていいですね^^

自分もキャプチャーボードがあるんでプレイ動画とか撮ることはできるけど、
夏にAVアンプを買い換えてからいろいろ接続を見直してて、まだキャプチャーボード接続してない...

今月中には何とかしよう...


Thanks!

>Lokiさん
ありがとうございます!

Lokiさんキャプボあったんですか!
じゃあ是非Geometryのプレイ動画をお願いしますw

先日はありがとうございました!

GV-USB2というキャプチャボードを買って少しずつ練習してます!
動画ならこれでもいいかなって思うんですが、綺麗な画像撮影したいので、Hauppage HD-PVRっていうのならノートでも出来るみたいなので大奮発して注文してみました(汗)

今日はアマレコTVというのでゲーム画面を録画して、aviutlっていうソフトで連番BMP出力というやり方で画像の切り取りを自己流でやってみました…。
アマレコTVでゲーム画面を見てるときはちゃんとなってたのに、aviutlで編集したときにはサイズが切れてしまってて(涙)

12月にはやりたいソフトが出るので絶対マスターしときたいんです!!…が、まだまだ勉強ですね。

AviUtlで、上メニューの「編集>現在のフレームの出力イメージをクリップボードにコピー」で
Paintなどで画像を貼り付けることができますよ。
自分はこのやり方で、ゲーム画面の静止画は保存しています。
あと、キャプボから動画を取り込む際に、静止画で保存できる機能もあると思います。
(これはキャプチャソフトによって違うのでわかりませんが・・・)
静止画だけ必要なら、こちらのほうがラクかもしれません。

編集から「現在のフレームの出力イメージをクリップボードにコピー」というので、見たままのサイズのコピーが出来ました!
ちょっと前進です。ありがとうございました。

上手くいって良かったです^^

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God of War: Ascension

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Gears of War: Judgment

2013. 4.25.

Bioshock Infinite

2013.

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