Daily Archive: 2月 1, 2015

60fps動画再生

ゲームなどは60fpsが随分と浸透してきているが、動画ではまだまだな感じ。

滑らかに見える意味

動画撮影でも最近は60fpsという、秒間60コマの動画が撮影できる機材が取り上げられているが、提供されている動画ソースの大部分は秒間30コマ、つまり30fpsのものが多い。
最近の液晶モニターは、その最低駆動が60Hzになるわけだが、4Kモニターはその表示解像度の高さゆえに30fpsが限界という製品もあったりして、ここに来て秒間何コマの再生が可能かどうかの話が急浮上しているように見える。
そもそも、単位も異なるこれらの数値はどういう意味なのか？知ってる人からすると常識な所もあるが、知っておくに越した事はない。
fpsというのはフレーム・パー・セコンド、つまりフレームを秒で割る、1秒あたりに何フレームなのか、という意味である。60fpsなら秒間60フレームという意味である。
Hz(ヘルツ)というのは周波数単位の事で、1秒間に周波、つまり振動する電圧や電流、音波などが方向を変える数を意味する。60Hzなら秒間あたり60回方向を変える、という事であり、モニターなどで使われる場合は、1秒間に何回画面を書き換えるか？という意味になる。
つまり、モニター全面を対象にした場合、このfpsとHzはほぼ同義という事になる。
動画データが60fpsで、モニターが60Hzなら、1秒間で60回のモニターの書き換えに対して60フレーム、つまり同じタイミングでモニターの書き換えとフレームの表示をしている、という事である。この場合、同期が取れているという言い方をしても良いかも知れない。
この意味が分かれば、通常の動画データの30fpsに対して、デジタルの液晶モニターの60Hz表示の場合、液晶モニターが2回画面を書き換える度に1回動画フレームが変更されている、という意味も分かると思う。
正直言えば、コレでも十分滑らかに表示されているとは思うのだが、人間というのは“慣れ”の生き物で、ずっと30fpsの動画を観ていた状況でふと60fpsの動画を観ると、それが恐ろしく滑らかに動いているように見えるのである。
おそらく、ほとんどの人が60fpsもあれば滑らかに動いている、と感じるのではないかと思う。

30fpsを60fpsへ

しかし、通常の動画の場合、動画そのものが30fpsで作られているため、それを滑らかに見ることはできない。
2回の画面書き換えで1フレームしか表示できない、つまり1フレーム足りないのだから仕方が無い。これを60fpsにするためには、1フレーム目と2フレーム目の真ん中に、存在しないハズの1.5フレーム目を作ってやるしかないのである。
当然、意味のないフレームを生成しても意味がないのだが、1フレーム目と2フレーム目の画像を比較して、その中間点の変化をもたらすフレームを生成できれば、それは通常より滑らかな映像となる。これがフレーム補完という仕組みである。
このフレーム補完を昔は専用のハードウェアを使って行っていたのだが、最近のCPUやGPUの発達によって、ソフトウェアで簡易的に行う事ができるようになった。それが巷に出回っているフリーウェアでも可能な時代が、今や現実となっている。
このフレーム補完したデータを保存する術もあるのだが、今回はとりあえずフレーム補完した映像をリアルタイムに再生する、という方向で、自分の環境を整えることができないか？という事を試してみた。
実は、とても簡単なのである。
SVP(Smooth Video Project)と呼ばれるプロジェクトがあり、そこでは従来複雑だった各フリーウェアの連携を自動でやってくれるソフトがあるのである。ソフト、といっても、インストールするソフトはいくつかのフリーウェアの集合体であり、一つのソフトをインストールすればOKというものではないのだが、基本的にSVPのサイトにあるインストーラを導入すればあとは勝手にやってくれる。
便利な時代になったものである。