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〜 HDファイルの SDダウンコンバート検証 〜


(提出日:07/01/20)
(最終更新日:07/03/30)
提出者:suzu464



このレポートは当サイトご利用頂いている suzu464さんからの投稿レポートです。



 HD解像度で撮影・編集したビデオ作品をメディアに保存する場合 BD/HD DVD環境はまだ一般的でないので、とりあえず DVD-Videoを作成ということが多いと思います。
 そこで、私のPC環境で EDIUS編集し DVD-Video用 MPEG-2ファイルを作成する場合、画質低下が少ない方法は何かを手持ちのソフトで検証してみました。



■SD解像度(DVフォーマット)出力検証

<検証内容>
(1)HDファイルを SD解像度(DVフォーマット)にダウンコンバート出力。
  SD解像度(DVフォーマット)へのダウンコン方法。
  (1-1) EDIUS(ProCoderExpress)で直接、DV-AVI出力。
  (1-2) 他のソフトでリサイズ(720x480)し、DV-AVI出力。
  (1-3) HDカメラのダウンコンバート機能を利用。

# 検証素材 Canopus HQ(60sec 1,810fr 797MB)
# (Next-Zero.com のフリー素材を60秒にして使用。)
# 画質の評価は、動画から切り出した静止画で実施。
 (1-1)(1-3) については、当サイトのレポート(『HDR-HC3 使用レポート(/SD画質)』)を参照してください。

(1-2)については以下の方法を、Canopus DV と Iris DV Codec それぞれへの出力で検証。
 (a) TMPGEnc4でリサイズとDV-AVI出力。
 (b) AviUtlでリサイズとDV-AVI出力。
 (c) VirtualDubModでリサイズとDV-AVI出力。
 (d) AviSynthでリサイズし、VirtualDubModでDV-AVI出力。
 (e) EDIUSのタイムラインに(d)を配置、EDIUSでDV-AVI出力。

検証@:Canopus DV Codec を使用した場合


検証A:Iris DV Codec を使用した場合


検証結果
 Canopus DV と Iris DV の Codec差はほとんど分からない。
 (1-1) EDIUS(ProCoderExpress)では、ジャギーと解像度低下が目立つ。
 (a) (1-1)と同様なジャギーが出ているが、解像度は改善される。
 (b)(c)(d)(e) ジャギーや解像度低下は見られず、良好である。

・ どの方法でも DVフォーマットの色空間圧縮( 4:1:1 )の影響とおもわれる色再現の低下や、真紅の花縁などで縦縞状の明暗比が認められる。
・ 画質の差は Codecよりも、リサイズ処理の違いと感じる。
・ EDIUS ( ProCoderExpress )で、リサイズを伴う作業をすると画質が低下する。

 主観的な評価順は、
AviSynth(VirtualDubMod)>AviUtl>VirtualDubMod>TMPGEnc4>EDIUS(ProCoderExpress)

 #(d)の方法がくっきりと見え、変換速度の点でも最良と感じた。
 # リサイズ方法に選択肢がある場合は"Lanczos"を選択。

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* * *


■MPEG-2出力検証

<検証内容>
(2)HDファイルを、SD解像度のMPEG-2ファイルに出力。
  (2-1) SD解像度ファイル(canopus DV codec)を MPEG-2変換。
  (2-2) HD解像度(Canopus HQ)ファイルを SD解像度にリサイズと MPEG-2出力。
  (2-3) EDIUSのプロジェクトを SD解像度に設定し、HD解像度(Canopus HQ)ファイルを読み込んでMPEG-2出力。(「レイアウト」で リサイズ。)


# 検証素材 Canopus HQ(60sec 1,810fr 797MB)
# (Next-Zero.com のフリー素材を60秒にして使用。)
# 画質の評価は、動画から切り出した静止画で実施。


(2-1)SD解像度ファイル(canopus DV codec)を MPEG-2変換。
 (1-2)検証@で行った各種ソフトでダウンコンバートSD(canopus DV)化したファイルを、それぞれ EDIUS Pro で読み込み、EDIUS(ProCoderExpress)で直接MPEG-2出力を行った。

検証B:SD(Canopus DV)→ MPEG-2


検証結果
 この検証は EDIUS(ProCoderExpress)で SDにダウンコンバートすると画質低下が大きいが 他のソフトで SDにダウンコンバートしたDVファイルを EDIUS Pro で読み込んで編集 し、EDIUS(ProCoderExpress)で直接MPEG-2出力した場合は変化があるのかを確認するためのもの。

 結果としてはダウンコンバートする段階で結果が決まってしまい、<SD解像度(DVフォーマット)出力>検証 とほとんど同じ結果になった。
 他のソフトで SDにダウンコンしたファイルなら、EDIUS Pro で直接MPEG-2出力しても良い結果が得られる。


(2-2)HD解像度(Canopus HQ)ファイルを SD解像度にリサイズと MPEG-2出力。
 (2-2)については EDIUSで HD解像度から直接 MPEG-2出力のほか、以下の方法を検証した。
  (2a) TMPGEnc4でリサイズし、MPEG-2出力。
  (2b) Aviutlでリサイズし、TMPGEnc2.5でMPEG-2出力。
  (2c) VirtualDubModでリサイズし、CCE-BasicでMPEG-2出力。
  (2d) AviSynthでリサイズし、CCE-BasicでMPEG-2出力。

検証C:HD(Canopus HQ)→ MPEG-2


検証結果
 (2-2)については(2-1)と同様なジャギーや解像度低下が見受けられる。
 (2a) (2-1) と同様なジャギーが見受けられる。
 (2b)(2c)(2d) ジャギーや解像度低下は無く、発色も良好。
 (2-3)については(2-2)よりもジャギーや解像度は改善される。

 主観的な順位は、
AviSynth(CCE-Basic)>Aviutl(TMPGEnc2.5)>VirtualDubMod(CCE-Basic)>TMPGEnc4>EDIUS(ProCoderExpress)


# AviSynth,Aviutl,VirtualDubModは、フレームサーバとして使用。


■総論

 HD解像度(Canopus HQ)でEDIUS編集後 HD(Canopus HQ)出力し、他のソフトでリサイズ(720x480)とMPEG-2出力するのが画質低下が少なく最良と感じた。
SD解像度でEDIUS編集する場合でも、他のソフトでリサイズ(720x480)とDV-AVI出力した方が良い結果がえられた。

 いずれにしてもリサイズを伴う変換はEDIUS(ProCoderExpress)で実施せず、他のソフトに任せた方が画質の低下が少なく感じる。

 EDIUSの「レイアウト」でのリサイズは、SDでファイル出力したときに比べると、かなり良好だ。
 リサイズ処理のアルゴリズムが違うようで、縮小後の補間などでクリップ情報の欠落が少なくなっている感じだ。 (サンプル画像では、大阪城の格子窓の細かいディテールが再現されている。)

 EDIUSのエクスポータでファイル出力時、HD解像度からSD解像度へのリサイズは単純なピクセルの間引きだけではないかと推察する。
。  キチンとした補間処理を行っていないので、ジャギーや解像度低下が見受けられるのではないだろうか。(「レイアウト」では何等かの補間処理を行っている感じ。)

 DV や VGA からビデオCDサイズなどへのリサイズであれば、あまり問題視されなかったかも知れないが、HD解像度からDVDサイズへのリサイズでは見劣りがする。
 TMPGEnc 4.0や CCE-SP2など他社のソフトのように、ProCoderExpressにもリサイズフィルタを搭載して補間方法が選択出来るようになるとベターなのだが…。


・使用ソフト
  +EDIUS(EDIUS Pro version 4 Ver.4.10)
   ――http://www.canopus.co.jp/catalog/edius_pro/edius_pro4_index.php
  +ProCoderExpress(ProCoder Express for EDIUS Ver.01.15.06.00)
   ――http://www.canopus.co.jp/catalog/procoder/procoder-ex_index.php
  +TMPGEnc4(TMPGEnc 4.0 XPress Ver.4.2.3.192)
   ――http://tmpgenc.pegasys-inc.com/ja/product/te4xp.html
  +AviUtl(AviUtl version 0.99)
   ――http://ruriruri.zone.ne.jp/aviutl/
  +VirtualDubMod(1.5.10.2 Bugfix build 2542 日本語化パッチ実行)
   ――http://virtualdubmod.sourceforge.jp/
  +AviSynth(AviSynth 2.52)
   ――http://sourceforge.net/projects/avisynth2/
  +TMPGEnc2.5(TMPGEnc Plus 2.5 Ver.2.524)
   ――http://tmpgenc.pegasys-inc.com/ja/product/tp.html
  +CCE-Basic(CINEMA CRAFT ENCODER Basic Version 2.70.01.15)
   ――http://www.novac.co.jp/products/software/cce/ccebasic/index.html

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* * *



《参考資料》

■リサイズのアルゴリズムによる画質の違い


・AviSynth 内蔵リサイズフィルタのスクリプトを、VirtualDubModに読込み静止画を切り出し。


・PointResize …… 最もシンプルだが、ジャギーやブロックノイズの目立つ画像になる。
・BilinearResize … 線形補間による拡大を行う、通常は縮小には使わない。
・BiCubicResize … 3次関数による補間を行う、Bilinear よりはシャープな画像になる。
・LanczosResize … Lanczos法による処理を行う、シャープで綺麗な画像となる。
            (線の両側にリンギングが出ることがあり、MPEGでは圧縮しづらくなる。)

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■Pentium 4 2.8GHz HT のマシンでの変換所要時間。


# 素材は Canopus HQファイル(60sec 1,810fr 797MB)

1.AVCHDファイルを Canopus AVCHD converterでCanopus HQ Codecに変換の所要時間。
 (1) HQ(Fine)     03'55"(実時間の4.0倍)
 (2) HQ(Standard) 03'54"(実時間の4.0倍)

2.HQファイルを EDIUS Pro V4に配置、Procoder Expressで HQ Codecに出力の所要時間。
 (1) HQ(Fine)     00'32"(実時間の0.5倍)
 (2) HQ(Standard) 00'23"(実時間の0.4倍)

3.Canopus HQファイルを Speed EncoderでHDV(.m2t)に変換の所要時間。
 (1) 最高品質 06'41"(実時間の6.7倍)
 (2) 高品質  04'21"(実時間の4.4倍)
 (3) 高 速  03'57"(実時間の4.0倍)

4.Canopus HQファイルを SD解像度(DVフォーマット)に変換の所要時間。
 (a) Procoder Expressで直接 DV-AVI出力。
 (1) Canopus DV 01'14"(実時間の1.2倍)
 (2) Iris DV    01'39"(実時間の1.7倍)
 (b) TMPGEnc 4.0 Xpressで DV-AVI出力。
 (1) Canopus DV 03'31"(実時間の3.5倍)
 (2) Iris DV    03'53"(実時間の3.9倍)
 (c) AviUtlで720x480にresize DV-AVI出力。
  (1) Canopus DV 02'00"(実時間の2.0倍)
  (2) Iris DV    02'30"(実時間の2.5倍)
 (d) VirtualDubModで720x480にresize DV-AVI出力。
  (1) Canopus DV 02'00"(実時間の2.0倍)
  (2) Iris DV    02'23"(実時間の2.4倍)
 (e) AviSynthで720x480にresize、VirtualDubModで.avsファイルを読み込み DV-AVI出力。
  (1) Canopus DV 01'32"(実時間の1.5倍)
  (2) Iris DV    01'55"(実時間の1.9倍)

5.Canopus HQファイルを MPEG2ファイルに変換の所要時間。
(映像CBR-8000kbps 音声MPEG Layer-2 224kbps 720x480 16:9)
 (a) Procoder Expressで変換。
 (1) 最高画質 02'00"(実時間の2.0倍)
 (2) 高画質  01'26"(実時間の1.4倍)
 (b) TMPGEnc 4.0 Xpressで変換。
 (1) 画質重視(最高精度) 05'18"(実時間の5.3倍)
 (2) 速度重視(標準精度) 03'06"(実時間の3.1倍)
 (c) AviUtlで720x480にresize TMPGEnc Plus 2.5で変換。
 (1) 画質重視(最高精度) 03'48"(実時間の3.8倍)
 (2) 速度重視(標準精度) 02'28"(実時間の2.5倍)
 (d) CCE Basicで変換。
 (1) VirtualDubModで720x480にresize、フレームサーバファイル(.vdr)を読み込み。
   量子化特性(16) 01'50"(実時間の1.8倍)
 (2) AviSynthで720x480にresize、スクリプトファイル(.avs)を読み込み。
   量子化特性(16) 01'32"(実時間の1.5倍)




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