オーディオとビデオを支える技術(２)- ビデオコーデック

ビデオは、一枚ずつの連続した写真や画像を高速に展開していくことで、人間の目の慣性により、十分な写真がある限り、それは、連続的なアクションとしてみなされます。
したがってビデオを作成するためには、画像を一つずつ保存するだけでできます。

ただし、現在のネットワークとストレージスペースの制限により画像を直接保存することは明らかに不可能です。例えば200kbの画像を15枚使って1秒の動画を作るには、3Mbが必要です。
200k×15=3000k →3M

したがってこれらの画像を圧縮してサイズを小さくすることが研究されてきました。そしてビデオは、フレーム間予測(key-frame)と呼ばれる機能によって大きく圧縮することができるようになりました。

フレーム間予測(keyframe)

一連の動きを構成するポーズの中から重要なポーズを複数選別し、キーフレームとして設定する。キーフレームとキーフレームの間、ソフトウェアの力、で修正して作るため大きくデータを削減することができます。
下の画像でAとBの間は、プログラムから修正して作り出していることになります。
この機能のあり、なしでDVDプレーヤーとブルーレイディスクが大きく分かれています。

ビデオコーデック

圧縮をする規格のことをビデオコーデックといいます。ITUのh.261、h.263、h.264、h.265、があったり。Motion Still Image Expert GroupのM-JPEG。Real-NetworksのRealVideo,MicrosoftのWMV、AppleのQuickTimeなどの規格がインターネットで広く使われています。

　非常に多くのエンコードがある中で、情報を確認した後h.264を選択することをお勧めします。したがって以降のすべてのプロジェクトでは、H.264を使用します。~~できたら次世代h.265に移行して行きたいです(┬┬﹏┬┬)

h.264の特徴

1. 低ビットレート: MPEG2や、MGP4などと比較して、同じ画質でh.264テクノロジーによってデータの容量は、MPEG2の1/8とMPEG4の1/3を実現できる。
2.高品質の画像:h.264は、連続的で滑らかな高品質の画像を提供できます。
3.強力なフォールトレランス:不安定なネットワーク環境で発生する可能性のあるパケット損失などのエラーを解決するための機能を提供します。
4.強力なネットワーク適応性：h.264は、ネットワークアブストラクションを提供するため様々なネットワークで簡単に送信できます。
5.高圧縮比h.264は驚異的な102:1に達します。

h.264の最大の利点は、データ圧縮率が非常に高く同じ画質でh.264の圧縮率がMPEGの2倍以上、MPEG-4の1.5~2倍以上であることです。元のファイルが88GBの場合MPEG-2圧縮規格を使用して圧縮した後は、3.5GB,圧縮率は、3.5GBになり、H.264圧縮を用いて圧縮すると、879MBになります。H.264の圧縮比は、脅威的な102:1に達します。低ビットレートは、h.264の候圧縮率で驚異的な役割を果たします。MPEG-２や、MPEG-4などの圧縮と比較してユーザーのダウンロード時間を大幅に短縮します。そして、高品質で滑らかな画像を少ない容量で取り扱うことができるため、データ通信料の観点でも帯域が少なくなり経済的です。

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