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さて、約１年半ぶりになりました"ＣＧ＆映像のＴＩＰＳ"の４回目です。今回のテーマは、動画データの圧縮についてです。
ＣＧを取り扱うデジタルクリエーターだけではなく、映像編集を行うディレクターなどにも必要な基礎知識ＴＩＰＳです。
僅か５年ぐらい前まではＣＧアニメの納品はテープ納品が基本でしたが、もう最近ではテープ納品はほぼ皆無です。
当工房でもＨＤテープ納品のためにＨＤ－ＣＡＭレコーダや専用ワークステーションを揃えましたが、ほとんど出番なく廃棄としました。
テレビ局の最終納品はまだまだテープ納品が主流ですが、編集段階ではアニメ形式ファイルでのデータのやり取りがほとんどです。
テープレス納品が増えた要因は、
・ＰＣ編集が主流となった昨今、キャプチャーの必要が無いテープレスの動画データの方が利便性が高く効率的である。
・ＨＤレコーダや関連機器が従来のＳＤ機器よりもずっと高価で、小規模プロダクションでは台数を揃えるための設備投資が難しい。
と言う、主にこの２点が挙げられると思います。
アニメーション形式ですが、色んなタイプがあります。
ウィンドウズのｗｍｖやＤＶＤのｍｐｅｇ、ＨＰで使用されるＦＬＶなども、そんな形式の一つです。
最近は高圧縮にも関わらず高画質のフォーマットも出ていますが、編集に向かない形式も多々あります。
数フレーム枚に中間差異を埋めている高圧縮の形式は、多くの映像情報が損なわれる事があり、あまり編集に向いていないと言えます。
個人的にはａｖｉ形式のＨＱコーデック(※カノープスの国産コーデック)が気に入っていますが、主流ではないので納品には使っていません。
現在、映像編集に最も使用されているのが、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅ(※以下ＱＴ)のｍｏｖファイルですので、今回はこれに絞って取り上げます。
単にＱＴファイルと言っても、圧縮形式(※前述のコーデックの事)は多々あります。
どの形式が良いのか私的に実験しましたので、それを簡潔にレポートします。
adobeの動画合成ソフト"After Effects(※以下ＡＥ)"でＱＴの各種形式でレンダリングし、その結果を比較してみましょう。
使用した動画は、５秒のフルＨＤのＣＧアニメです(※下記の静止画はそれを約１／３５に縮小したものです)。
この画像が、圧縮によってどう変化するか、検証してみましょう。
今回使用したＱＴの圧縮形式は、
・非圧縮
・Ｈ２６４(ＭＰＥＧ４)
・ＤＶＰｒｏ
・ＪＰＥＧ２０００
・Ｐｈｏｔｏ－ＪＰＲＧ
の６種類です。すべての形式で、最高画質の圧縮(※１００％)を選択しています。
①形式の差による画像の品質について
まず動画の画像品質の比較ですが、当然"非圧縮"がベストです。画質の良い順に、並べてみます。
画像の一部を抜き出して比較します。( )内は、５秒全体での動画のファイルサイズです。
非圧縮(約９００ＭＢ)
ＪＰＥＧ２０００(約５８ＭＢ)
ＰｈｏｔｏＪＰＥＧ(約５３ＭＢ)
Ｈ２６４(約２６ＭＢ)
ＤＶＰｒｏ(約１８ＭＢ)ＪＰＥＧ２０００やフォトＪＰＥＧは、画質の劣化が少ない事が分かります。人間の目だと判別は難しいでしょう。
Ｈ２６４では、画像の色合い(※輝度)が変わっています。業務用の映像編集には、致命的かもしれません。
ＤＶＰｒｏが最も画像の荒れが激しくノイジーで、グラデもマッハバンドが生じていて明らかに"ＮＧ"です。
②形式の差によるファイルサイズについて
さて、次にファイルサイズについて比較しましょう。
画質においては"非圧縮"が最も良いのは言うまでもありません。一方で、非圧縮はファイルサイズは膨大になります。
フルＨＤ(1,920×1,080pixel)は１フレーム辺り約６ＭＢなので、僅か５秒で９００ＭＢです。
３０秒だと５ＧＢを超えＤＶＤ－Ｒにも入らず、納品にはＨＤＤや大容量ＵＳＢメモリーやブルーレイ等が必要になります。
長尺の動画編集を非圧縮で行おうとしたら、ＨＤＤが何テラバイトあっても足りません。
私がＨＤＣＧ制作を始めた頃、全て"非圧縮"形式で納品していました。１回の納品で、ＤＶＤ－Ｒ"１０枚"に達した事もあります。
インターネットでのデータのスピーディーなやり取りやチェックが当たり前になっている昨今、これではあまりに非効率です。
例えば、一般的に使われるインターネットの宅ファイル便やファイヤーストレージでは、非圧縮ＨＤＣＧ動画の送付は無理です。
またディレクター自らがＰＣで編集する場合、非圧縮ＣＧデータだと重すぎて、一々レンダリングが必要になるのも泣き所です。
そこで圧縮率とファイルサイズのせめぎ合いとなる訳で、どの形式が良いのかの悩みどころです。
最もサイズが小さいＤＶ-Ｐｒｏは５秒で１８ＭＢ(非圧縮の１／５０の容量)に圧縮されますが画質の劣化が著しく"ＮＧ"。
次にサイズが小さいのはＨ２６４の２６ＭＢ(１／３５)ですが、これも色合い(輝度)が変わってしまっているので"ＮＧ"。
残りはＪＰＥＧ２０００とＰｈｏｔｏＪＰＥＧですが、それぞれ５８ＭＢと５３ＭＢで、１／１６と１／１７まで圧縮されています。
高画質で、そこそこの圧縮率です。私は(若干の差ですが)より高圧縮である"ＰｈｏｔｏＪＰＥＧ"をＱＴ圧縮の選択肢としています。
２０秒程度のＨＤＣＧならば２５０ＭＢ以内に収まり、インターネットでの送付も可能ですのでそれなりに重宝しています。
(今後、より優れた圧縮形式が登場した際はそちらに乗り換えるでしょう)。
一般論として言えることは、(当たり前ですが)圧縮率が高ければ高いほど画質は落ちて、編集向きではなくなると言えます。
③圧縮データの取り扱い留意点
圧縮されたデータの取り扱いには、注意すべき点があります。
実はこれはアナログであろうとデジタルであろうと、非圧縮データでない限り避けて通れぬ問題です。
たとえば、ＢＥＴＡ－ＣＡＭテープの映像をＶＨＳテープにダビングしたとします。
お分かりのように、このＢＥＴＡ－ＣＡＭ映像にＶＨＳ映像を編集でつないだら、画質や色合いは変化しているので当然つながりません。
デジタルデータの場合も同様です。下記の図は、画像の圧縮を行うと具体的にどうなるかと言う実験です。
元の画像 
ＪＰＥＧ圧縮(５０％圧縮)圧縮前と圧縮後では、画像が確実に劣化します。分かりにくいと思うので、拡大してみましょう。
元画像／４倍拡大図
圧縮画像／４倍拡大図拡大してみると劣化の様子がよく分かりますが、圧縮後の画像では圧縮によるブロック形状が認識できます。
一度データを圧縮してしまうと、圧縮後データでは元データに在った情報は失われます。再圧縮保存された動画は、劣化します。
私は納品用のＣＧデータが圧縮データであっても、オリジナルの非圧縮の元データや連番ファイルは必ず保存しておきます。
(※バックアップ用のハードディスクはＨＤ映像時代に入ってから、どんどん容量が増え続けているのが辛い所です)。
少し話題が反れましたが、要は一旦動画を編集後に圧縮してしまうと、元の画像情報は失われると言うことです。
ですから動画を編集で修正する場合は圧縮した再保存動画ではなく、必ず元動画データを使って修正編集すべきです。
元動画データと圧縮された再保存動画では、画質や色合いが異なってしまい編集ではきちんとつながりません。
ビデオカメラで撮影する動画は何らかの圧縮がかけられているので、この辺の問題はクリヤーにしておくべきです。
非圧縮データから圧縮レンダリング保存されたＣＧ動画データも同様です。
さて、駆け足でざっと"動画"の圧縮の基本原則について触れました。
編集ソフトによって使える圧縮コーデックが異なるので、このページの様な"変換テスト＆比較"を試してみても良いでしょう。
静止画も動画も有象無象の数多くのフォーマットが次から次へと出現していますが、"圧縮"と上手く付き合っていきましょう。
２０１８年２月２０日追記：⇒この記事から７年経過した最新の動画フォーマットの記事はこちらから！