映像記録方式

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映像記録方式とは映像を記録するために使われる方式である。

当初は映画用フィルムが使われていたが、その後、磁気テープやアナログディスクが登場した。その後、アナログ記録からデジタル記録へと移行し、デジタル圧縮が使われるようになった。

映像フィルム[編集]

「映画用フィルム」および「List of motion picture film formats」を参照

アナログテープ[編集]

「ビデオテープレコーダ」および「Videotape」を参照

アナログディスク[編集]

「アナログディスク」を参照

映像を記録できるアナログディスクとしてVHDやレーザーディスクが登場した。これらはカラオケでも使用されていた。

デジタル記録[編集]

SD解像度[編集]

初期、コンポーネント映像信号やコンポジット映像信号をデジタル化して直接磁気テープに記録するシステムが業務向けとして登場した。その後、コンポーネント信号をフレーム内圧縮して保存することが行われるようになった。

1994年にフレーム内圧縮をベースとしたDV規格が制定されると、その規格を基にした様々な派生メディアが登場し、業務用だけでなく民生用としても普及した。

その後、MPEG規格が登場すると圧縮率の高いフレーム間圧縮も使われるようになった。しかしフレーム間圧縮はノンリニア編集システムとの相性が悪かったため、フレーム内圧縮のみのものも継続して使われた。

テレビ録画用としてはDVDに録画するためのDVDレコーダーが登場したほか、VHSのデジタル版であるD-VHSも登場した。

SDTV向け[編集]

以下はNTSCを前提とする。なお、NTSCにおいて色空間は、コンポジット信号の場合YIQが[1]、それ以外の場合Rec. 601が使われる。

登場年 規格 媒体 フォーマット コーデック 量子化ビット 映像ビットレート
1986 D-1 19mmテープ SMPTE 227M Rec. 601 非圧縮 4:2:2 8bit[2] 172Mbps[2]
1988 D-2 19mmテープ SMPTE 247M コンポジットデジタル信号 8bit[2] 94Mbps[2]
1991 D-3 1/2インチテープ コンポジットデジタル信号 8bit[2] 94Mbps[2]
1993 Digital BETACAM 1/2インチテープ DCT圧縮 4:2:2 10bit 90Mbps[2]
1994 D-5 1/2インチテープ Rec. 601 非圧縮 4:2:2 10bit[2] 220Mbps[2]
1995 DVCPRO（D-7） 6.35mmテープ、P2カード DV25[2] DCT圧縮 4:1:1 8bit[3] 25Mbps[2]
1995 Digital-S（D-9） 1/2インチテープ DV50[2] DCT圧縮 4:2:2 8bit 50Mbps[2]
1996 BETACAM SX 1/2インチテープ MPEG-2 4:2:2P＠ML[2] 8bit[3] 18.7Mbps[2]
1997 DVCPRO50 6.35mmテープ、P2カード DV50[2] DCT圧縮 4:2:2 8bit[3] 50Mbps[2]
1998[4] DVCPRO P（DVCPRO Progressive） 6.35mmテープ DCT圧縮 4:2:0 プログレッシブ[5] 8bit 50Mbps
2000 MPEG IMX（D10） 1/2インチテープ MPEG-2 4:2:2P＠ML[2] 8bit[3] 50Mbps[2]
2003 XDCAM Professional Disc、ファイルベース MPEG IMX及びDVCAM互換

民生向け[編集]

以下は注記の無い場合NTSCを前提とする。

登場年 規格 媒体 フォーマット コーデック 量子化ビット 映像ビットレート
1995 DVC（MiniDV） 6.35mmテープ DV25[2] DCT圧縮 4:1:1 8bit 25Mbps[2]
1996 DVCAM（NTSC） 6.35mmテープ DV25[2] DCT圧縮 4:1:1[6] 8bit[6] 25Mbps[2]
1996 DVCAM（PAL） 6.35mmテープ DV25[2] DCT圧縮 4:2:0[6] 8bit[6] 25Mbps[2]
1998 D-VHS 1/2インチテープ MPEG2-TS MPEG-2 4:2:0[7] 8bit[7] 25Mbps[7]
1999 Digital8（NTSC） 8mmテープ DV25[2] DCT圧縮 4:1:1[6] 8bit[6] 25Mbps[2]
1999 Digital8（PAL） 8mmテープ DV25[2] DCT圧縮 4:2:0[6] 8bit[6] 25Mbps[2]
2001 MICROMV 3.8mmテープ MPEG2-TS MPEG-2 4:2:0[8] 8bit[8] 6Mbps/12Mbps[8]
2006 AVCHD-SD ファイルベース（DVD、Blu-rayディスク等） MPEG2-TS MPEG-4 AVC 4:2:0 8bit ?

民生用ディスク[編集]

複製の容易な光学ディスクは配布用メディアとして良く使われていたが、そのディスクメディアもデジタルで記録されるようになった。光学メディアに直接撮影するDVDハンディカムも登場した。

登場年 規格 媒体 フォーマット コーデック 量子化ビット 映像ビットレート
1993 ビデオCD[note 1] CD-ROM CD-i Bridge（英語版）/MPEG-PS MPEG-1（4:2:0） 8bit 1.15Mbps
1996 DVD-Video DVD MPEG-2 PS MPEG-1、MPEG-2 4:2:0[7] 8bit[7] 最大9.8Mbps
1998 スーパービデオCD[note 1] CD-ROM CD-i Bridge/MPEG-2 PS MPEG-2 MP@ML[9] 4:2:0 8bit 最大7.80Mbps
1999 DVD-VR DVD MPEG-2 PS MPEG-1、MPEG-2 4:2:0 8bit 最大8Mbps

HD解像度[編集]

HDTV/HDシネマ向け[編集]

テレビがデジタル放送へと移行し、テレビ局ではテープレス送出が行われるようになった。2006年、放送局向けとしてMaterial Exchange Format（MXF）形式が標準化され、収録形式もMXFをベースとするものが増えていった。また、収録メディアもテープではなくフラッシュカードのものが増えていった。

また、デジタルシネマカメラが登場し、映画製作でもデジタルカメラが使われるようになった。3DCGとのデジタル合成（コンポジット）に向くRGB4:4:4収録も行われるようになった[10][11]。

HDTVでは色空間にRec. 709が使われることが多い。映画製作ではLogガンマでの収録も行われている。

登場年 規格 媒体 フォーマット コーデック 量子化ビット 映像ビットレート
1994 D-5 HD 1/2インチテープ Motion JPEG[12] 8/10bit[13] 約270Mbps[12]
1997 HDCAM 1/2インチテープ DCT圧縮 4:2:2[13] 8/10bit[13] 140Mbps[13]
2000 D-6 19mmテープ SMPTE 277/278M Rec. 709 非圧縮 4:2:2[12] 8bit[12] 約1.5Gbps[12]
2000 DVCPRO HD 6.35mmテープ、P2カード DV DCT圧縮 4:2:2[13] 8bit[13] 100Mbps[13]
2002 DVCPRO HD EX（DVCPRO HD-LP） 6.35mmテープ DV DCT圧縮 4:2:2[13] 8bit[13] 100Mbps[13]
2003 HDV 720p 6.35mmテープ MPEG2-TS MPEG-2 MP@H-14[13]（4:2:0） 8bit[13] 19Mbps[13]
2003 HDV 1080i 6.35mmテープ MPEG2-TS MPEG-2 MP@H-14[13]（4:2:0） 8bit[13] 25Mbps[13]
2003 HDCAM-SR 1/2インチテープ、ファイルベース MPEG-4 SStP（4:2:2/4:4:4RGB）[13] 10bit[13] 440Mbps[13]
2006 XDCAM HD Professional Disc、ファイルベース MPEG-2 MP@HL（4:2:0） 8bit 35Mbps
2007 AVC-Intra 50 P2カード等 MXF[14] MPEG-4 AVC 4:2:0 10bit[14] 54Mbps[14]
2007 AVC-Intra 100 P2カード等 MXF[14] MPEG-4 AVC 4:2:2 10bit[14] 89〜222Mbps[14]
2008 XDCAM HD422 Professional Disc、ファイルベース MPEG-2 4:2:2P@HL 8bit 50Mbps
2008 Avid DNxHD（VC-3） 36（LB）/100/145（SQ）/220（HQ）[note 2] ファイルベース[note 3] MOV、MXF Avid DNxHD 4:2:2[15] 8bit[15] 36/100/145/220Mbps[15]
2008 Avid DNxHD 220x（HQX）[note 2] ファイルベース[note 3] MOV、MXF Avid DNxHD 4:2:2 10bit 220Mbps
2008 Avid DNxHD 444[note 2] ファイルベース MOV、MXF Avid DNxHD 4:4:4RGB[15] 10bit[15] 440Mbps[15]
2011 SRMASTER SRMemory MXF MPEG-4 SStP（4:2:2/4:4:4RGB）[13] 10/12bit[16] 220/440/880Mbps[16]
2012 XAVC Intra（HD） ファイルベース（SxS（英語版）カード等） MXF MPEG-4 AVC 4:2:2 10bit[16] 111Mbps[16]
2013[17] XAVC Long（HD） ファイルベース（SxSカード等） MXF MPEG-4 AVC 4:2:2 10bit[16] 50/35/25Mbps[16]
2013 AVC-Intra 200[note 4] P2カード等 MXF[14] MPEG-4 AVC 4:2:2 10bit[14] 178〜452Mbps[14]
2013 AVC LongG G6[note 4] P2カード等 MXF[14] MPEG-4 AVC 4:2:0 8bit[14] 6〜12Mbps[14]
2013 AVC LongG G12[note 4] P2カード等 MXF[14] MPEG-4 AVC 4:2:0 8bit[14] 12〜24Mbps[14]
2013 AVC LongG G25[note 4] P2カード等 MXF[14] MPEG-4 AVC 4:2:2 10bit[14] 25〜50Mbps[14]
2013 AVC LongG G50[note 4] P2カード等 MXF[14] MPEG-4 AVC 4:2:2 10bit[14] 50Mbps[14]
2015 AVC-Intra 4:4:4[note 5] P2カード等 MXF[14] MPEG-4 AVC 4:4:4 12bit[14] 180〜440Mbps[14]
2018 DNxUncompressed ファイルベース MXF 非圧縮 〜32bit[18] 〜11.93Gbps[18]

民生向け[編集]

登場年 規格 媒体 フォーマット コーデック 量子化ビット 映像ビットレート
2006 AVCHD-HD ファイルベース MPEG2-TS MPEG-4 AVC 4:2:0 8bit ?
2013[17] XAVC S（HD） ファイルベース MP4[16] XAVC Long 50Mbpsと同等[16]

民生用ディスク[編集]

登場年 規格 媒体 フォーマット コーデック 量子化ビット 映像ビットレート
2006 BDMV Blu-rayディスク MPEG2 TS MPEG-2 MP@HL/MP@ML（4:2:0）、
MPEG-4 AVC HP@4.1/4.0（4:2:0）、
MPEG-4 AVC MP@4.1/4.0/3.2/3.1/3.0（4:2:0）、
VC-1 AP@L3/AP@L2（4:2:0）[19]		 8bit 最大40Mbps[19]
2006 BDAV Blu-rayディスク BDAV MPEG-2 Transport Stream（英語版） MPEG-2、MPEG-4 AVC、VC-1 8bit ?
2007 AVCREC DVD BDAVと同等

2K解像度以上[編集]

映画では長らくフィルムカメラが用いられており、また映画館での上映にもフィルムが用いられていた。そのため、デジタル編集が行われるようになってからもフィルムからの読み込み・書き戻し作業であるデジタル・インターミディエイトが必要となっていた。デジタル・インターミディエイトには、Cineon画像やDPX画像などのLogガンマを持つ画像形式の連番ファイルが長らく用いられていた。その後デジタルシネマカメラが登場したものの、しばらく解像度はFull HDとなっていた。

2005年、上映側からもフィルムを排した2K及び4K解像度のデジタルシネマ仕様が制定され、その後、2K/4K解像度に対応するシネマカメラが登場した。2K/4K解像度では、RGB4:4:4による撮影の代わりに、RAW形式での撮影が台頭した。RAW形式は容量が大きいため、Redcode RAW、X-OCN、Blackmagic RAW、ProRes RAWなどの圧縮RAW形式も登場した。

また、テレビ放送に向けてUHDTVが登場した。しかし、デジタルシネマとUHDTVで4K解像度の大きさ（前者の方が広く、後者はQFHD）や、色空間（前者はDCI-P3、後者はRec. 2020）などが異なっている。

インターネットテレビにも4Kに対応するものが登場した。Netflixは収録における映像記録を4K UHD以上の解像度かつ240Mbps以上（23.98fps時）のビットレートと定め、認定済みカメラ及び収録方式を公表している[20]。

映画/UHDTV向け[編集]

登場年 規格 媒体 フォーマット コーデック 量子化ビット 映像ビットレート
1990s Cineon ファイルベース 連番Cineon画像 8/10bit ?
1994 DPX（Digital Picture Exchange） ファイルベース 連番DPX画像 8〜64bit ?
2005 DCDM（Digital Cinema Distribution Master） ファイルベース 連番X'Y'Z' TIFF画像 16bit ?
2005 DCP（Digital Cinema Package（英語版）） ファイルベース MXF JPEG2000 12bit 250Mbps
2011 Sony RAW（F65/F55/FS700） ファイルベース（AXSカード等） MXF RAW 16bit[16] 1.2〜2.4Gbps[16]
2012 XAVC Intra（4K） ファイルベース（SxSカード等） MXF MPEG-4 AVC 4:2:2[16] 10bit[16] 300Mbps[16]
2013[17] XAVC Long（4K） ファイルベース（SxSカード等） MXF MPEG-4 AVC 4:2:0[16] 8bit[16] 100Mbps[16]
2014 Avid DNxHR（英語版） SQ ファイルベース MXF Avid DNxHR 4:2:2[21] 8bit[21] 〜146.81Mbps[21]
2014 Avid DNxHR HQ ファイルベース MXF Avid DNxHR 4:2:2[21] 8bit[21] 〜222.20Mbps[21]
2014 Avid DNxHR HQX ファイルベース MXF Avid DNxHR 4:2:2[21] 12bit[21] 〜222.20Mbps[21]
2014 Avid DNxHR 444 ファイルベース MXF Avid DNxHR 4:4:4RGB[21] 12bit[21] 〜444.16Mbps[21]
2015 AVC-Intra 2K4:2:2[note 5] P2カード等 MXF[22] MPEG-4 AVC 4:2:2 10bit[22] 90〜220Mbps[22]
2015 AVC-Intra 2K4:4:4[note 5] P2カード等 MXF[22] MPEG-4 AVC 4:4:4 12bit[22] 180〜440Mbps[22]
2015 AVC-Intra 4K4:2:2[note 5] P2カード等 MXF[22] MPEG-4 AVC 4:2:2 10bit[22] 320〜800Mbps[22]
2015 AVC-Intra 4K4:4:4[note 5] P2カード等 MXF[22] MPEG-4 AVC 4:4:4 12bit[22] 640〜800Mbps[22]
2016 4K X-OCN LT ファイルベース（AXSカード等） MXF X-OCN 16bit 389〜1946Mbps[23]
2016 4K X-OCN ST ファイルベース（AXSカード等） MXF X-OCN 16bit 660〜3303Mbps[23]
2019 XAVC QFHD Long422 ファイルベース（SxSカード等） MXF MPEG-4 AVC 4:2:2[24] 10bit[24] 100/140/200Mbps[24]
2019 XAVC QFHD Long ファイルベース（SxSカード等） MXF MPEG-4 AVC 4:2:0[24] 8bit[24] 60/100/150Mbps[24]
2019 XAVC QFHD Intra ファイルベース（SxSカード等） MXF MPEG-4 4:2:2 10bit 300/480Mbps[24]

民生向け[編集]

登場年 規格 媒体 フォーマット コーデック 量子化ビット 映像ビットレート
2013 XAVC S（4K） ファイルベース MP4[16] XAVC Longと同等[16]
2016 Ultra HD Blu-ray 50GB BD-ROM Ver. 2.0 MPEG2-TS H.265 4:2:0 10bit 最大82Mbps
2016 Ultra HD Blu-ray 66GB BD-ROM Ver. 2.0 MPEG2-TS H.265 4:2:0 10bit 最大108Mbps
2016 Ultra HD Blu-ray 100GB BD-ROM Ver. 2.0 MPEG2-TS H.265 4:2:0 10bit 最大128Mbps

マルチ解像度[編集]

登場年 規格 媒体 フォーマット コーデック 量子化ビット 映像ビットレート
2007[25] Apple ProRes 422 ファイルベース（SSD収録等） MOV Apple ProRes 4:2:2 10bit 約34〜約1571Mbps[26]
2007[25] Apple ProRes 422 HQ ファイルベース（SSD収録等） MOV Apple ProRes 4:2:2 10bit 約50〜約2357Mbps[26]
2009 Apple ProRes 4444 ファイルベース（SSD収録等） MOV Apple ProRes 4:4:4 12bit 約75〜約3535Mbps[26]
2014 Apple ProRes 4444 XQ ファイルベース（SSD収録等） MOV Apple ProRes 4:4:4 12bit 約113〜約5303Mbps[26]

高フレームレート動画[編集]

動画においては解像度だけではなくて、高いフレームレートによる撮影・映写が効果をもたらす場合のあることが知られている[27]。

注釈[編集]

  1. ^ a b SD解像度未満
  2. ^ a b c 30fpsの場合
  3. ^ a b Ki Pro Ultra等が直接記録に対応
  4. ^ a b c d e AVC Ultraの一部
  5. ^ a b c d e AVC Ultra 2.0以降の一部

出典[編集]

  1. ^ 『The Informatics Handbook: A guide to multimedia communications and broadcasting』 P.167 Stewart Fist 1996年 ISBN 978-0412725302
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac 『Digital Video and HD: Algorithms and Interfaces』 P.423 Charles Poynton 2012年 ISBN 978-0123919267
  3. ^ a b c d ビデオ・フォーマット Grass Valley
  4. ^ 松下電器、デジタル映像の製作・編集・配信の実験工房“パナソニック デジタル ソフト ラボ”を開設 ASCII 2000年3月7日
  5. ^ 『Digital Video and HD: Algorithms and Interfaces』 P.469 Charles Poynton 2012年 ISBN 978-0123919267
  6. ^ a b c d e f g h 『Fix It In Post: Solutions for Postproduction Problems』 P.213 Jack James 2009年 ISBN 978-0240811246
  7. ^ a b c d e 『The Art of 3D: Computer Animation and Effects』 P.427 Isaac V. Kerlow 2009年 ISBN 978-0470084908
  8. ^ a b c 『비디오 코덱과 동영상 포맷』 P.170 김도훈 2014年 ISBN 9791130400631
  9. ^ Super Video Compact Disc - A Technical Explanation Philips
  10. ^ 映画製作「スター・ウォーズ エピソード3/シスの復讐」 Sony
  11. ^ 2003 High Definition : A Year in Review fxguide 2004年1月7日
  12. ^ a b c d e 『Digital Video and HD: Algorithms and Interfaces』 P.623 Charles Poynton 2012年 ISBN 978-0123919267
  13. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t デジタルフォーマット Sony
  14. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x AVC-ULTRA Overview Revision 2.0 j P.4 Panasonic 2015年2月
  15. ^ a b c d e f Avid DNxHD Technology P.4 Avid
  16. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r 業務用機器搭載フォーマット/民生用機器搭載フォーマット Sony
  17. ^ a b c ソニー、4K/HDフォーマットを拡張してLong GOP方式と民生用「XAVC S」追加 Impress 2013年4月8日
  18. ^ a b Avid Knowledge Base - DNxUncompressed FAQ Avid Technology 2021年7月24日
  19. ^ a b White paper - Blu-ray Disc Format - 2.B Audio Visual Application Format Specifications for BD-ROM P.17 Blu-ray Disc アソシエーション 2005年3月
  20. ^ カメラと画像キャプチャ Netflix
  21. ^ a b c d e f g h i j k l DNxHR Codec Bandwidth Specifications Avid Technologies 2015年
  22. ^ a b c d e f g h i j k l AVC-ULTRA Overview Revision 2.0 j P.11 Panasonic 2015年2月
  23. ^ a b HDR制作など、高品位コンテンツ制作を効率化する新フォーマット「X-OCN」 Sony
  24. ^ a b c d e f g XAVC QFHD Long422 200 P.7 Sony 2019年
  25. ^ a b Apple ProRes White Paper - July 2009 Apple 2009年7月
  26. ^ a b c d Apple ProRes ホワイトペーパー 2014年6月 P.21-22 Apple
  27. ^ 「アバター2はなぜ48コマなのか。HFR映画がもたらす視覚効果とリアリティ」 AV Watch 2022年12月8日
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