ビデオの圧縮
この項では、ビデオ圧縮について解説します。ビデオ圧縮は、DTVならではの考え方であり、圧縮を理解することがひとつの大きなポイントですので、じっくり説明して参ります。
ビデオ圧縮の必要性
前項[ ■ ]では、TVの表示は、1秒間に30枚の速度で「紙芝居」をめくってゆくやりかたであることを説明しました。また、たとえば、HDビデオの場合、1枚の紙＝フレームは、1920×1080ピクセルで構成されていることも説明しました。
さて、1920×1080の静止画の容量は、いくらでしょう。各ピクセルごとに、3色, 各256階調（8 bit）で色表現するとして、1フレーム当たり
6.2MBです。
デジカメ画像ファイルと比較しても、たいしたことないじゃない、と思われるかもしれません。でも、これが1秒に30フレーム必要だとすると、1秒で187MB、1分で11.2GB（DVD
3枚弱）、1時間で672GB（ちょっとしたHDD 1台分）になってしまいます。これは、ほんとうに大変なデータ量です。
我々が、DTVを楽しむときに、HDDがすぐに埋まってしまって大変だ!!、なんてレベルではなく、TV局やビデオスタジオで扱う尺（作品の長さ）を考えてみればわかります。あるいは、デジタル放送では、187MB/s＝1.5Gbpsの帯域が必要になってしまい、有線のGigabit
Etherでも足りません。あるいは、HDビデオの映画作品を販売するときには、1.5TBのHDDに収録しなくてはならなくなります。
B/s : Byte per second。1秒当たりのバイト数。HDDやディスクメディアの転送速度で、こういう表記がなされます。
bps : bit per second。1秒当たりのビット数。主に、通信分野で使われる単位です。
1バイト＝8ビットなので、1 B/s＝ 8bpsで換算されます。
そんなことを考えると、何らかの方法で「データ量を減らしてやる」必要があります。この処理が「圧縮」です。
Codec
たとえば、おなじみのDVD-Video、容量4.7GB（1層式の場合）に、2時間近くのSDビデオを収録しています。2時間のSDビデオは、圧縮なしだと7.5GBになりますが、これを1枚のDVDメディアに納めるために、MPEG2という方式で「圧縮」されて収録されています。そして、DVDプレーヤ上で、圧縮されたビデオは、MPEG方式で「伸張」されて元のビデオに復元され、TVに表示されます。
デジタル放送も同様です。放送波のデータ帯域（転送データ量）を削減するために、TV局からはMPEG2圧縮されたデータが送信されます。それを、家庭で受信されたのちに伸張されHDTVでの表示がなされるのです。
これらの例で登場したMPEG2のように、「圧縮」・「伸張」を行う仕組み（圧縮伸張アルゴリズム）のことを、Codec（コーデック）といいます。Compression・Decompression（圧縮・伸長）の略です。
これらはビデオ（動画）だけに当てはまるのではありません。デジカメの静止画でも、JPEGファイルだとファイル容量が少なくてすみますよね。これは、JPEGという仕組みで「圧縮」しているからです。
Codecの例
iMovieでDTVする際に、お世話になるCodecを思いつくまま。
ビデオカメラ
AVCHDビデオカメラ AVCHDビデオカメラで撮影されたビデオは、MPEG-4 AVC/H.264というCodecで圧縮されています。フレームサイズは、HD
1920×1080、HD 1440×1080のほか、SDビデオサイズも可能です。
HDVカメラ
HDVカメラで撮影されたビデオは、MPEG-2というCodecで圧縮されてテープ上に記録されます。フレームサイズは、HD
1440×1080のみです。
DVカメラ
DVカメラで撮影されたビデオは、DVというCodecで圧縮されてテープ上に記録されます。フレームサイズは、720×480です。
SD MPEGビデオカメラ
SDビデオカメラの中で、DVテープ以外に収録するもの、たとえば、HDDに収録したり8cm DVDに収録するビデオカメラでは、ビデオはMPEG2というCodecで圧縮されてテープ上に記録されます。フレームサイズは、720×480です。
iMovieでの編集時のCodec
iMovieでは、
HDビデオは、AVCHDビデオカメラのビデオであろうとHDVカメラであろうと、iMovieへの取り込みの際に、すべてApple
Intermediate Codecに変換されます。iMovieでの編集時もApple Intermediate Codecが使われます。
SDビデオは、DVカメラであろうとSD MPEGビデオカメラであろうと、iMovieへの取り込みの際に、すべてDV Codecに変換されます。iMovieでの編集時もDVが使われます。
iMovieで編集した作品を、各種用途向けに書き出す際のCodec
DVD-Video
iMovieからiDVDに持ち込んで、DVD-Videoを作成する場合。DVD-Videoは、SDビデオを収録するための規格ですが、このビデオデータは、MPEG2で圧縮されています。ここのMPEG圧縮処理は、iDVDによってなされます。
Blu-ray Disc Video
iMovieで編集が完了したHDビデオ作品を、Toast, Encore CS, Final Cut Pro 7に持ち込めば、Blu-ray
Disc Video（BD-Video）を作成できます。BD-Videoは、主にHDビデオを収録するための規格*) ですが、このビデオデータは、MPEG2かMPEG-4
AVC/H.264のどちらかで圧縮されます。
*) BD-Videoは、主にHDビデオを収録するための規格ですが、SDビデオも収録することもできます。DVD-Video並の画質だと、1枚に十時間以上のSDビデオが収録できます。
圧縮の功罪
圧縮の「功」、すなわちメリットは、いうまでもなく、データ量を削減できることです。転送レートを下げることができますし、ファイル容量も小さくできます。
一方、圧縮には「功」だけではなく「罪」、つまりデメリットもあります。
ひとつは、画質劣化を伴うこと。もうひとつは、圧縮・伸張のためにMac（やPC）に高性能を要求することです。
圧縮に伴う画質劣化
一度圧縮してそれを伸張して表示した画質と、圧縮前のオリジナルの画質を比較すると、たいていのCodecでは、程度の差はあれ画質は劣化します*)。画質劣化を伴う圧縮を「不可逆圧縮」といいますが、コンシューマ用途で用いられるCodecはすべて不可逆圧縮を行います。
*) たいていのCodecでは、...画質は劣化します。
圧縮すると、必ず画質劣化を招くわけではありません。画質劣化がゼロのCodecもあります。これらは、可逆圧縮やロスレス圧縮といいます。ロスレス圧縮での圧縮率は、せいぜい2倍（オリジナルの半分の容量）がいいところ。ですので、使用されるのはハイエンドビデオ編集のときだけです。ハイエンドDTVでは、圧縮自体を行わないSD非圧縮編集も行われています。
ビデオカメラやデジタル放送などコンシューマ用途では、2倍の圧縮程度では全く足りませんので、ロスレス圧縮は使われません。 同じCodecを使用するとき、圧縮率を高くすれば、当然ファイル容量は少なくなりますが、一方で、画質が悪くなります。圧縮率と画質は、トレードオフ（反比例）の関係にあるのです。
高性能なCodecほど、高性能なMacが必要
また、より高性能な別のCodecで圧縮するとき、たとえば、MPEGとMPEG-4
AVC/H.264とを比べたとき、MPEG-4
AVC/H.264の方が高性能なので、同じ圧縮率であれば、MPEGよりもMPEG-4
AVC/H.264の時の方が高画質です。また、同等画質を狙うならば、MPEG-4
AVC/H.264がmPEG-2よりも圧縮率を稼ぐ（＝できあがったファイル容量を小さくする）ことができます。
こんな高性能な
MPEG-4
AVC/H.264ですが、一方で、圧縮・伸張するためには、高性能なMac（やPC）が必要です。たとえば、MPEG-4
AVC/H.264を使用しているAVCHDビデオカメラから取り込むには、Power PC Macでは非対応で、Intel Macが必要な理由もここにあります。
編集の際に、Codecに関して注意すべき点
...といった見出しの記事を用意したのですが...。
実のところ、iMovieやFinal Cut Expressで編集する限りでは、SDビデオはDV Codecで、HDビデオApple
Intermediate Codecで、と決まっていて、設定を変更しようがないので、編集時Codecに関して、編集時に気をつける点自体がありません。というか、これらソフトの位置づけが「Codecになんか気配りしなくても大丈夫ですよ」という設計思想なので、詳細設定がないのも当然といえば当然ではあります。
Final Cut Proの場合は、ワークフロー全体を考慮して、自分に最適なCodecを利用するのがキモだったりするのですが...。
ご参考）圧縮で画質劣化するというけれど
圧縮には「功」も「罪」もあり、最大の「罪」は画質が劣化することなのですが、さて、その劣化の程度は、「実用上」問題になるのでしょうか。
「画質劣化が（少しでも）あるからダメ」という論調を見かけます。でも、本当にダメなのか、つまり、「劣化の程度が「実用上」問題になる、だからダメなのか」、ここをよく考えたいものです。
こういった論調は、DTVの黎明期からありました。「DTVでは、圧縮するという。圧縮すると画質が劣化する。だから、DTVはダメ（使えない）」という論調は、それこそアナログビデオのプロからも聞こえてきていたのです。でも、ちょっと短絡的すぎるなあ,to
。「このDTVシステムで圧縮して作ったビデオは、私の用途では実用上使えない。画質が足りないとか、処理時間が長すぎるとか、コスト的にあわないとか。だからこのシステムは私の用途ではダメ」という論調だったら、ごもっともだったのですが。
私としては、まあ、確かに、iMovieでもFinal Cut Expressでも、もちろんFinal Cut Proであっても、圧縮すれば画質は劣化しているのだろう、だけど、容認できる程度だ、と考えています。あるいは、圧縮率も高く、高画質で、しかもMacの性能がさほどなくてもいい、なんて無い物ねだりしても、無いものはないのですから。iMovieで、HDビデオを編集できるなんて、それもこんなに手軽に編集できるなんて、それだけですばらしいことだと思うのです。
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