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2017.03.30(最終更新日: 2017.05.17 ) 1872 views

GH5の動画はどれくらい圧縮されているか?

ロサンゼルスと日本を拠点に映像制作を承っております。映画、TVCM、ミュージックビデオからVR動画ま...

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この記事を公開した後で、1画素に振り当てられるビット数に関してご指摘を頂きました。その後、自分でも再度リサーチさせて頂き校正をさせて頂きました。ご指摘頂いた川畑 白痴さんありがとうございます。 2017年 4月4日

なぜ非圧縮で動画制作しないのか?

デジタルで動画を制作する時には、基本的に「圧縮」します。圧縮すると画質が劣化します。では何故圧縮するのか?ほぼ非圧縮で撮影すれば画質は落ちませんが、データサイズが大き過ぎます。パソコンやネットの処理が追いつかないので再生が出来ずに動画を見る事が出来ません。だから圧縮します。それでは、実際にどれくらい圧縮しているか考えてみます。

GH5 4K/30fps 10bitで撮影の場合

GH5での撮影の場合に非圧縮で記録するとどれほどのデータになるか考えます。


参照元:B&H GH5

まず、4K(UHD)は解像度が3840 x 2160です。フレームレートを30fpsで考えてみます。解像度をピクセルの数に変換すると、3840(横ピクセル) x 2160(縦ピクセル)= 8,294,440ピクセルになります。つまり1フレーム辺り凡そ830万ピクセルです。830万ピクセルの事を830万画素とも言います。

次に、1ピクセルに与える色情報(Color Depth)を決める事が出来ます。色深度についてはWikipediaのリンクを読めば解り易いですが、単位はbit per pixel(1ピクセル辺りのビット数)です。GH5は10bitでの撮影が可能になりました。10bitでは、Y(輝度)、Cb,Cr(色差)それぞれに10bit割り当てています。カラーフォーマット(サブサンプリング比率)は4:2:2なので、厳密にbpc/bppの表現はできませんが、サブサンプルせずに情報を記録すると、830万ピクセル x 30 bpp = 2億4800万bitの情報量が1フレームに与えられます。正確には248,833,240bit/フレームです。これが30fpsだと、1秒間で30回伝送されるので、結果的に74億6499万bps = 7465Mbpsです。

GH5の4K 30fps 10bitを非圧縮で記録するには、およそ7500Mbps必要。

どう考えても現状では不可能です。そのためにクロマサブサンプリングで4:2:2にすることで多分情報量は1/2くらいになってますが、それでも3750Mbpsです。(サブサンプリングについては、こちらの外部リンクが図解があってわかり易いです。)4K動画のYouTubeが推奨するビットレートは45Mbpsです。凡そ1/84のデータ量です。つまり非圧縮で制作できたとしてもストリーミングが出来ないので意味がありません。それに多分見ている人もそこまでの違いが分かりません。だから圧縮して作業するのが理にかなっています。ちなみにMB(メガバイト)変換すると、2488.33 ÷ 8 = 937.5MB/sです。

*注釈*
この情報をわかりやすく解説してくれたDJ Boliviaに感謝です。彼のサイトはこちらから見ることが出来ます。(英語)
CBR vs VBR Rendering in Adobe Premiere

ピクセル(画素)のBPP(Bit per Pixel)については以下のリンクがわかりやすいです。
画像データの基本的な構造

ちなみにGH5は400Mbpsが4Kの標準。

これは2017年の夏のファームウェアアップデートで可能になるそうです。


参照元:Panasonic GH5

GH5 4K 30P (4:2:2 10bit)は、400Mbps = 50MB/sの記録スピードが必要。

メモリーカードは最低でも50MB/sのカードを買って使ってください。


参照元:Amazon.co.jp

圧縮とは

圧縮は、特定アルゴリズムで規格されたコーデックを使って、必要の無いデータを出来るだけうまく差し引いて動画サイズを小さくすることです。ちなみに上記で書いたように、GH5は非圧縮での記録は7500Mbps必要ですが、結果的に400Mbpsつまり凡そ情報を1/19くらいにまで圧縮しているということが分かりました。それでも全然綺麗な画質ですね!

H264はすごく高品質で動画を圧縮してくれるコーデックで、MOVやMPEG4で使われています。Web動画は基本的にH264のVBR 2Pass(パス)による方法が1番人気です。今後はH265の書き出しが主流になっていきます。書き出しについては、こちらの記事でもう少し詳しく書いたのでお時間あれば読んでみてください。

4KとH264- 書き出しについて振り返る

おまけ

情報伝送データレート = ビットレート(Bit Rate) = 帯域幅(Bandwidth)

情報伝送データレートという言葉があります。伝送データはビットという単位で表すので、別名はビットレートと言います。またの名前をBandwidth(バンドウィドス)と言います。バンドは”束”という意味で、ウィドスは”幅”という意味です。データを水道管を流れる水と思った時に、水道管の太さが太いほど流れる量は増えます。それと同じでバンドウィドスが多いほどビットレート(情報伝送データレート)が高い、という意味です。Bandwidthは帯域幅の事で、同時に使える周波数帯域の幅が広がり、一度に伝えられる情報量が多くなった事を指します。

インターネットでブロードバンドという言葉があります。ブロードは”広い”という意味です。つまりバンドウィドスが多い、ビットレートが高いインターネット接続サービス、という意味です。

気になる制作ノートは、
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あとからいつでも見返したりできます。

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