エンコードに関する基礎用語

エンコード

ビデオカメラなどで撮影した映像や、パソコン上で作成した映像などを、インターネットで配信するために最適なファイルへ変換させることを「エンコード」といいます。Flash Video を作成する際も、AVI ファイルなど元のビデオファイル形式のまま Flash Player で再生するのではなく、Flash Player 上で再生させるためのファイル形式に変換させる必要があります。このような作業のことをエンコードといいます。

ストリーミング

「ストリーミング」は、基本的に『Streaming Media Server』から配信されるビデオの視聴方法で、視聴者のパソコンに動画ファイルが保存されることはありません。また、視聴するには常にサーバーとネットワークを経由した接続環境が必要なため、ネットワーク回線の速度や混雑などの影響を受けます。Flash Video のストリーミング配信には、Macromedia Flash Communication Server MX が必要です。

メリット

• ライブ配信（生中継など）が可能
• 視聴者にビデオファイルをダウンロードされないため、権利が保護される
• 一時的なデータを受け取ったらすぐに再生が始まる

デメリット

• 視聴者のネットワーク環境によって、画質の良し悪しが左右されたり、見られないことが生じたりする
• 配信するためには、Streaming Media Server が必要

ダウンロード

「ダウンロード」は、基本的に Web Server から配信されるビデオの視聴方法で、視聴者のパソコンにビデオファイルが残ります。よって、一度ダウンロードされたビデオファイルは、インターネットに接続した状態でなくても再生できます。

メリット

• 視聴者のネットワーク環境に関係なく、高品質なファイルを作成できる
• インターネットに接続しなくてもビデオファイルを再生できる

デメリット

• 長時間の場合、再生までに時間がかかる場合がある
• 視聴者のパソコンに、ファイルサイズがダウンロードできる分のディスク容量が必要

• 全てのデータを視聴するためには、データを全てダウンロードする必要がある

ビットレート

「ビットレート」とは、1秒間に転送するデータ量のことで、『bps（= bits per second の略）』という単位で表します。ビデオファイルには、音声のビットレートと映像のビットレートがそれぞれに割り当てられており、その合計値がファイル全体のビットレートとなります。基本的には、高いビットレートでエンコードされたビデオファイルほど高品質なビデオファイルに仕上がりますが、ストリーミング再生の場合は、視聴者のネットワーク回線環境によって、視聴者がビデオを十分に再生することができなくなることがあるので注意が必要です。逆に、低いビットレートでエンコードされたビデオファイルは、どんなに視聴者のネットワーク回線環境が高速でも、それ以上の品質で再生することはできません。ビットレートの設定には、ターゲットとする視聴者のネットワーク回線環境の想定と、ビデオの品質とのバランスが重要です。

固定ビットレート(CBR)と可変ビットレート(VBR)

「固定ビットレート(CBR)」では、動きの変動などに関係なく、一定のビットレートを保って再生されます。ストリーミングなど、一定のネットワーク速度で再生する場合には「CBR」でエンコードする必要があります。「VBR」では、動きの変化の多い場面では多くのビットレートを割り当て、動きの変化の少ない場面では少ないビットレートを割り当てるなど、時間の経過とともに、ビデオの動きなどによってビットレートが変化します。たとえば、アナウンサーが原稿を読み上げているときなどほとんど映像が動かない場面では、ビデオデータも少ないためビットレートを下げ、スポーツや車の走行シーンなど映像の変化が激しい場面では、多くのビデオデータが含まれているためビットレートを上げるなど、ビットレートを変化させてエンコードします。これが「VBR」です。「VBR」のほうが、動きの多い場面でのビットレート不足によるノイズなどは発生しにくく画質も向上しますが、インターネット上で配信する場合、ネットワークの速度はほぼ一定なので、ストリーミングでの配信には向いていません。

フレームとフレームレート

映像は、何枚かの静止画を高速に切り替えることで、あたかも動いているかのように再生しています。そして、この静止画のことを「フレーム」といい、1秒間に再生されるフレーム数のことを、「フレームレート」といいます。フレームレートは『fps（= frames per second の略）』という単位で表します。たとえば日本では、通常、ビデオカメラで撮影した映像は、1秒間に約30枚のフレームを切り替えて再生しています。このように、1秒間に約30枚の静止画を切り替えて再生している場合、フレームレートは『30fps』ということになります。フレームレートの値が大きいほど動きは滑らかになりますが、画質も綺麗だとは限りません。フレームが増える分、それだけ多くデータ量も必要となります。たとえば、CBRで映像に300kbps のビットレートを割り当てたとしましょう。フレームレートを15fps に設定した場合、単純に計算すると1フレームあたり20kbps のビットレートが割り当てられますが、30fps に設定すると、1フレームあたり10kbps のビットレートとなり、1フレームあたりのビデオデータは半分に下がり、画質も劣ってしまいます。また、画質を維持して VBR でエンコードした場合には、フレームが多いほどファイルサイズも大きくなります。

キーフレーム

エンコードされたビデオファイルは、インターネット上で快適にビデオを視聴できるよう、ファイルを圧縮しています。そのため、必ずしも1枚の絵として成り立った完全なフレームのみを切り替えて再生しているわけではなく、1枚の絵として成り立った完全なフレームは、数フレームごとにしか挿入されていません。その間にあるフレームには、変化した動きの差分データしか含まれていないのです。「キーフレーム」とは、1枚の絵として成り立った完全なフレームのことで、「キーフレームの間隔」では、キーフレームを挿入する間隔を決定します。

1 Pass エンコーディングと2 Pass エンコーディング

「1 Pass エンコーディング」とは、ビデオの最初から最後までを１回の作業でエンコードする方法のことです。それに対して「2 Pass エンコーディング」とは、2回の作業でエンコードする方法のことで、1回目にはビデオファイル全体を分析、2回目の作業でエンコードします。基本的には「2 Pass エンコーディング」でエンコードしたほうがビデオファイルの品質はよくなりますが、その分、エンコードに要する時間は長くなります。

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