Prita Diary 22012025

デジタル ビデオ パート 6
技術概要
標準的なフィルム ストックは通常、1 秒あたり 24 フレームで記録します。ビデオの場合、フレーム レート標準には 2 つあります。1 つは NTSC で、1 秒あたり 30/1.001 (約 29.97) フレーム (1 秒あたり約 59.94 フィールド)、もう 1 つは PAL で、1 秒あたり 25 フレーム (1 秒あたり 50 フィールド) です。デジタル ビデオ カメラには、インターレース スキャンとプログレッシブ スキャンという 2 つの異なる画像キャプチャ形式があります。インターレース カメラは、交互にライン セットで画像を記録します。つまり、奇数ラインがスキャンされ、次に偶数ラインがスキャンされ、次に奇数ラインが再びスキャンされるというように続きます。

 

奇数ラインまたは偶数ラインの 1 セットはフィールドと呼ばれ、逆パリティの 2 つのフィールドの連続したペアはフレームと呼ばれます。プログレッシブ スキャン カメラは、各フレームのすべてのラインを 1 つのユニットとして記録します。したがって、インターレース ビデオは、同じフレーム レートのプログレッシブ ビデオの 2 倍の頻度でシーンの動きをキャプチャします。プログレッシブ スキャンでは、一般に画像がわずかに鮮明になりますが、動きはインターレース ビデオほどスムーズではない場合があります。

 

デジタル ビデオは、世代損失なしでコピーできます。世代損失はアナログ システムの品質を低下させます。ただし、フレーム サイズなどのパラメーターの変更やデジタル形式の変更により、画像のスケーリングやトランスコーディング損失によりビデオの品質が低下する可能性があります。デジタル ビデオは、非線形編集システムで操作および編集できます。

 

デジタル ビデオは、35 mm フィルムよりも大幅に低コストです。フィルム ストックの高コストと比較すると、フラッシュ メモリやハード ディスク ドライブなど、デジタル ビデオ録画に使用されるデジタル メディアは非常に安価です。デジタル ビデオでは、フィルムに必要な高価で時間のかかる化学処理を行わずに、現場で映像を見ることもできます。デジタル ビデオをネットワークで転送すると、テープやフィルム リールを物理的に配送する必要がなくなります。

 

デジタル テレビ (高品質の HDTV を含む) は、2000 年代初頭にほとんどの先進国で導入されました。今日、デジタル ビデオは最新の携帯電話やビデオ会議システムで使用されています。デジタル ビデオは、ストリーミング ビデオやピアツーピアの映画配信など、メディアのインターネット配信に使用されます。

 

インターネットや光ディスクでデジタル ビデオを配信するためのビデオ圧縮には、さまざまな種類があります。プロの編集に使用されるデジタル ビデオのファイル サイズは、これらの目的には一般的に実用的ではなく、娯楽目的で使用するにはコーデックを使用してビデオをさらに圧縮する必要があります。

 

2017 年現在、デジタル ビデオ生成で実証された最高の画像解像度は 132.7 メガピクセル (15360 x 8640 ピクセル) です。最高速度は、短時間の録画で最大 100 万フレーム/秒で 1024x1024 ビデオを撮影できる産業用および科学用の高速カメラで達成されます。

 

技術的特性
ライブ デジタル ビデオは帯域幅を消費します。録画されたデジタル ビデオはデータ ストレージを消費します。必要な帯域幅またはストレージの量は、フレーム サイズ、色深度、およびフレーム レートによって決まります。各ピクセルは、色深度によって決まるビット数を消費します。データのフレームを表すために必要なデータは、画像のピクセル数を掛けて決定されます。帯域幅は、フレームのストレージ要件にフレーム レートを掛けて決定されます。プログラム全体のストレージ要件は、帯域幅にプログラムの継続時間を掛けて決定できます。

 

これらの計算は非圧縮ビデオの場合は正確ですが、非圧縮ビデオのビット レートは比較的高いため、ビデオ圧縮が広く使用されています。圧縮ビデオの場合、各フレームに必要なビットは元のビットのわずかな割合のみです。これにより、ロスレス圧縮を使用するとデータまたは帯域幅の消費が 5 ～ 12 分の 1 に削減されますが、より一般的には、データ消費が 20 ～ 200 分の 1 に削減されるロスのある圧縮が使用されます。すべてのフレームが同じ割合で均等に圧縮される必要はないことに注意してください。代わりに、すべてのフレームをまとめて圧縮した平均係数を検討してください。

 

インターフェイスとケーブル
専用のデジタル ビデオ インターフェイス

デジタル コンポーネント ビデオ

デジタル ビジュアル インターフェイス (DVI)

DisplayPort

HDBaseT
高精細マルチメディア インターフェイス (HDMI)

統合ディスプレイ インターフェイス

デジタル ビデオの伝送に使用する汎用インターフェイス

FireWire (IEEE 1394)
ユニバーサル シリアル バス (USB)
次のインターフェイスは、MPEG トランスポート圧縮ビデオの伝送用に設計されています:

DVB-ASI
圧縮ビデオは、UDP-IP over Ethernet を使用して伝送されます。これには 2 つのアプローチがあります:

SMPTE 2022 と同様に、RTP をビデオ パケットのラッパーとして使用する
1～7 MPEG トランスポート パケットを UDP パケットに直接配置する
IP 経由でビデオを伝送するその他の方法

ネットワーク デバイス インターフェイス
SMPTE 2110

 

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