DVDレコーダーにおける、可変ビットレート圧縮の基礎知識

質問

MPEG2の可変ビットレート圧縮について、自分の認識が正しいのかどうか自信がありませんので、質問させてください。

Ｑ１　現行の一般的なDVDレコーダーには、それぞれ画質設定がついていますが、これは、それぞれの画質に「固定ビットレート」でMPEG変換していくわけでなく、実質、可変ビットレート方式である。←正しいでしょうか？
補足：私の使用している、東芝のDVDレコーダーでは、たとえばSP(標準モード、4.6)で録画しても、再生時にビットレート表示をすると、表示グラフが上下に動きます。ただ、最高画質の9.2の時のみ、「高レート節約モード」が別に設定できるので、もしかしたら、このモード以外はすべて固定ビットレートととることもできます。
他社のレコーダーに、このようなモードがあるかどうかは知りません。

Ｑ２　可変ビットレート方式には、1パス方式と複数パス方式があるようですが(出典:Wikipedia)、複数パス方式は、「まずデータの解析をする」「その結果に合わせて適切なビットレートを随時選んで圧縮する」という工程を踏むため、時間がかかる。←たぶん、これは正しいと思われます。

その結果をふまえて、相対的に時間がかかる複数パス方式だが、現在のICチップの能力では、解析と圧縮を同時並行的に行うことができるので、実質、速度の差は気にするレベルではない。←全く自信がありません。

Ｑ３　ゆえに、現行のDVDレコーダーは、おおむね複数パス方式の可変ビットレート圧縮が当たり前になっている。←全く自信がありません。
補足：たしか数年前、ビクターのDVDレコーダーが「2パスエンコード」を売りにしていましたが、これは一時的なはやりで終わってしまったのでしょうか。それとも、上記のように、「当たり前の機能」になっているのでしょうか。

質問が多くてすみません。カタログを読んでいるだけではわからないことがたくさんありますので、どうかご教示下さいませ。よろしくお願い致します。

回答No.4

kouni71 · ベストアンサー

言っていることがよくわかりました。放送(もしくは入力している映像)をHDDに記録(エンコード)する作業のことを前程にしていたのですね。

先ほどの補足で

＞どちらにせよ、「リアルタイムで書き込んでいる」わけですので、可変ビットレート方式は使ってない(使いづらい？)ようですね。

これはちょっと違うかもしれません。
と言うのも、CBR(固定ビットレート)でHDDに記録する場合、再度変換(エンコード)を要する作業(例えばDVDに記録するため圧縮する場合など)にもCBRを使うかもしくは、(VBRへ)再エンコードを行わなくてはならなくなってしまうからです。エンコードの方法にはスマートレンダリング(スマートエンコード)と通常のレンダリング(エンコード)があり、例えばDVDなら4.7GBに圧縮するためエンコード(変換)が必要になったときにスマートレンダリングは映像の中で、サイズ調整の必要な部分だけエンコードしサイズを調整します。このため短時間でエンコードが出来るわけです。しかし通常のレンダリングは、動画全体を全てエンコードしサイズを調整します。このため時間がかかってしまうのです。またスマートレンダリングが可能なのは基本的にVBR⇒VBRもしくはCBR⇒CBRだけなのです。
CBRでHDDに記録した場合は、DVDに記録する際にCBR⇒VBRへ通常のレンダリング(エンコード)をするか、画質は悪くなりますがCBR⇒CBRでスマートレンダリング(エンコード)を行って書き込むしかありません。

この事から、メーカーもDVDへの書き込みも重視しているでしょうから、最初からVBRを使っている可能性が高いです。

ちょっと分かりづらいかもしれませんが、分かりづらかったら、質問していただければもう少し簡単に回答します。

お礼

No.2でのお礼にも書きましたとおり、VBRで記録されていることがよくわかりました。
理解の鈍い私に、根気よくおつきあいいただき、重ねて感謝致します。

回答No.5

kouni71

一つ書き忘れましたが、

＞リアルタイムでDVDに録画/書き込む場合はあまり可変ビットレートは使われないかもしれません。(ただ上限が設定できますから、使われてるのかもしれませんが)

と言ったのは、DVDのような容量の限られた媒体では、VBRは最終的な容量が不明確なので、例えば動きの激しいスポーツなどを記録した場合は、容量が大きくなってしまいますし逆に動きの少ない映像だった場合は、容量を余らしてしまう可能性があるからです。でもいずれの場合も、上限(平均ビットレートと最大ビットレート)が設定できますから、VBRを使わない理由にはならないかも知れません。

因みに平均ビットレートは○Mbpsを目安に記録をし、最大ビットレートは○Mbpsを超えてはならないというものです。

回答No.3

3cho

複数パス方式に関してだけ。これは番組全体を解析して高ビットレートの必要な場所、不必要な場所を判断した後そのデータに基づきエンコードを行うものです。同時並行的には行えません。ビクターのものはHDDからDVDへのダビング時の機能ですので、やはり同時並行的ではありません。

参考URL：

http://www.watch.impress.co.jp/av/docs/20040811/zooma166.htm

お礼

複数パス方式について、私の認識はまるでおかしなものだったのですね。
ありがとうございました。

回答No.2

kouni71

一つ書き忘れましたが、PCでDVD-ROMの読み込みが出来れば、BitRateViewerでビットレートを調べることができます。

http://cowscorpion.com/MultimediaTools/BitRateViewer.html

DVDレコーダで録画したDVDをPCに入れてBitRateViewerを起動して、ビットレートがほぼ一定で無ければ、VBRで間違いないと思います。

お礼

返事が遅くなり、申し訳ありません。
BitRateViewer、とても役に立ちました。
4.8の設定で録画した映像をDVD-Videoモードで焼き、PCに入れてみたところ、下限4.2～上限5.8くらいの可変で記録されていることがわかりました。波形を見たところ、下限の方がきっちり守られているようでした。
おかげさまで、自分のDVDレコーダーがVBRを使用していることがはっきりしました。ありがとうございます。

回答No.1

kouni71

PCで映像を扱う作業を行うことが多いので可変ビットレートを扱うことが多いのですが、DVDレコーダと絞って考えたことが無いので、参考程度に書きます。

Ｑ１についてですが、全ての機種でそうとは限らないかもしれません。ただ単にSPモードで4Mbps固定で2時間入るようにしている機種もあるかもしれないので。でも規格上可変ビットレートにも「○Mbpsまで」と上限が設定できますからかなりの機種で採用されていると思います。中にはあらかじめ固定ビットレートの「CBR」と可変ビットレートの「VBR」と言う二つのモードを用意し表記しているメーカーもあるようです。

Ｑ２についてですが、可変ビットレートの2パスは仰る通りです。1番最初に解析し、その結果に応じて(VBRなら最適に可変しながら)エンコードを行います。ただ解析はエンコード(圧縮/変換)より高速ですので
、例えば2時間程度の動画をエンコードする場合の解析は5分程度だと思います。ただこれは環境に依存するのでHDDの読み込み速度や処理能力によっては遅くなる可能性があります。またこの解析は基本的にはエンコード前に行うのが普通だと思います。並行的に処理を行うのはPC上では聞いたことがありませんし、効率も悪いと思います。

Ｑ３についてですが、DVDレコーダでは別モード(もしくはオプション)として設定できるか、もしくは搭載されていないかもしれません。これは私には分かりません。調べようと思ったことが無いので。もし気になるんでしたら、総当りで各メーカーに聞いてみるのがいいかもしれません。(この程度の質問でしたら、気軽に教えてもらえると思います)

また私はあなたの質問に対してHDDに記録された動画をDVDに記録するためにエンコードする作業だと想定して解答しましたが、放送をHDDに記録するのではなく、リアルタイムでDVDに録画/書き込む場合はあまり可変ビットレートは使われないかもしれません。(ただ上限が設定できますから、使われてるのかもしれませんが)

お礼

詳しい説明を、ありがとうございます。
自分が勘違いしている部分がよくわかりました。
また、「上限を決める」という視点はまるでなかったので、なるほどと思いました。

補足

質問時に想定したのは、「放送→HDD」のときのエンコードです。
HDD→DVDでエンコードするダビング方式は、ほとんど使いませんので、気にしたことがありませんでした。
どちらにせよ、「リアルタイムで書き込んでいる」わけですので、可変ビットレート方式は使ってない(使いづらい？)ようですね。