DVカメラフォーマットの比較
「いいえ、DVで撮影しませんでした。DVCAMで撮影しました！」
しばらく前、友達がそう言うのを聞いた。彼の意味は完全に理解していましたが、しばらくの間、「ねえ、DVCAMはDVです」と答えたくなりました。
さまざまな「DV」フォーマットについてはまだ多くの混乱があることを思い出しました。記録を正すために、さまざまなデジタルテープ形式の概要と、それらの類似点と相違点の基本的な技術的説明を示します。
まず、小文字の「d」と小文字の「v」を使用した「デジタルビデオ」という用語は、実際にはフォーマットではなく、プロセスを表します。それは単に、世界のあなたの地域の技術標準に準拠するビデオとオーディオのデータのストリームを取得し、そのデータをデジタルの0と1のストリームに「エンコード」するだけです。そして、それを行う簡単な方法が1つしかない場合、「デジタルビデオ」が誰もが何を意味するのかを正確に知っているので、この記事は必要ありません。
しかし、残念ながら、それはそれほど単純ではありません。現実には、「デジタルビデオ」は単なるものではなく、画面上の動画やそれに付随するサウンドトラックなど、人々が基本的なものを撮るようになった方法の多くのバリエーションのすべての用語をキャッチします。それらの画像をデジタルビットとバイトのストリームに変換します。
デジタルビデオ（大文字の「D」と大文字の「V」）またはDVはビデオカメラのフォーマットです。さまざまなテープとさまざまな種類のDVがあり、それについてここで説明します。
現在、カムコーダーメーカーの大多数は、DV25とも呼ばれるコンシューマーDVデータ形式をサポートしています。これは、通常、ミニDVカセットとの間で書き込まれる一般的なDVビデオおよびオーディオ信号です。
しかし、Mini DVは「典型的な」消費者向け構成ですが、DVは非常に柔軟なビデオアーキテクチャであるため、さまざまなメーカー固有のバリエーションにも対応しています。消費者向けに設計されたものもあれば、産業用およびハイエンドのプロユーザー向けに設計されたものもあります。
一般的なデジタルカメラのフォーマットとその違いのリストに入る前に、いくつかの用語を簡単に定義する必要があります。サンプルレートは、ビデオのストリームを表すために使用されるデジタルデータの量を表す数値であり、メガビット/秒（Mbps）で測定されます。カラーサンプルは、ビデオストリームの各部分に割り当てられたビデオデータの相対量の比較です。最初の数字はY、つまりストリームの白黒部分を表します。次の2つの数値は、ストリームの2つのカラー部分であるR-YとB-Y専用の相対量を表します（詳細については、サイドバーを参照してください）。圧縮は、圧縮/解凍スキームまたはコーデックを実行した後、ビデオファイルがどれだけ小さくなるかを表す単純な比率です。したがって、非圧縮のビデオストリームのサイズが1ギガバイトの場合、ビデオを5：1で圧縮するDVコーデックを実行すると、わずか200メガバイトに縮小されます。これらすべてが混乱しているように思われる場合は、しばらくお待ちください。これらの用語については、この記事の後半で詳しく説明します。
最初に気付くのは、デジタルビデオスペクトルの下端では、より「プロフェッショナルな」形式に移行しても、数値がまったく同じであるということです。
どうしたの？たとえば、Digital8ハンディカム（$ 300）とSony DVCAM DSR-450（$ 18,000）の間に違いはありませんか？
はい、確かに違いがあります。より高い価格のリグは、より頑丈なハウジング、より良いレンズオプション、より信頼性の高いバッテリーシステム、そしていくつかの技術的な違いさえも持つでしょう。
基本的に、テープに書き込まれる基本的なデータストリームは、リグがDigital8、Mini DV、DVCAM、またはDVCPROに書き込んでいるかどうかにかかわらずまったく同じです。つまり、データの品質は同じです。
データレートはありますか？
技術者が消費者向けにDVを計画したとき、彼らは毎秒約25メガビット（通常は25Mbpsと表記）のデータレートに落ち着きました。
最初の消費者向けMini-DVカムコーダーが発売されたとき、消費者と専門家は同様に大きな驚きを覚えました。この25Mbpsの基本的なデジタルビデオストリームは本当に良さそうです！実際、見た目がとても良いので、初期のユーザーは、過去のS-VHS、Hi8、8mmカムコーダーフォーマットに代わる高品質の代替品としてすぐにそれに飛びつきました。
そして、本当に驚くべきことが起こり始めました。上位のエンドユーザーは、許容できる産業用および企業用のビデオ形式として注目を集め始めました。
そして突然、このシンプルなホームDV標準の「高級」フレーバーが登場し始めました。ソニーは、カムコーダーに搭載されているのとまったく同じ25Mbpsの信号フローを使用するDVCAMを導入しました。その中には、DVCAMカメラヘッドのトラックピッチの拡大、ロックされたオーディオ機能、より堅牢な「産業用」機器規格に基づいて構築されたギアラインなどがあります。
このパスは、パナソニックのDVCPROフォーマットについても説明しています。より堅牢なハードウェアライン—一般的な民生用カムコーダーが使用するのとまったく同じ25Mbps信号の読み取りと書き込み。
ただし、DVは1つの形式だけではないと言ったことを思い出してください。特定のフレーバーのデジタルビデオにパックするデータの量を決定するのはメーカー次第です。したがって、一部のメーカー（基本的なDVに多額の投資をしているメーカーも含む）が、ハイエンドユーザー向けの他の種類のデジタルビデオ機器も製造しているのは当然のことです。
「Movin'onUp！」
より高いデータレートの選択肢の1つは、パナソニックのDVCPRO50ラインです。 DVのこのバリアントでは、エンジニアはデータレートを2倍の50Mbpsにしました。これはあなたに何をもたらしますか？それを理解するには、4：1：1と4：2：2のカラーサンプリングについて話す必要があります。
すべてのデジタルビデオシステムの目標は、ビデオまたはオーディオ信号を取得して数値に変換することであることを忘れないでください。そのプロセスは「サンプリング」と呼ばれます。
ビデオ画像は、心地よい画像を作成するために正確に保存および再生する必要がある4つの要素で構成されています。
最初の最も重要な要素は、個々のピクセルの輝度値です。その情報だけで、灰色の色合いを備えた白黒画像を記述することができます。他の3つの要素は、各ピクセルの赤、緑、青の値です。 （これが、生のTV信号がRGB信号と呼ばれることがある理由です。）
デジタルビデオのサンプリング規則を確立するときが来たとき、一般的なカムコーダーDVシステムは4：1：1サンプリングを使用するように確立されました。平易な英語では、これは信号の輝度（または白黒）部分が4回サンプリングされることを意味します。それは用語の4です。次に、色信号の一部について色が1回サンプリングされ、次に色信号の別の部分が再度サンプリングされます。
（ああ、RGBで3色を説明するのに2色のサンプルしかないのはなぜだろうと思う人もいるでしょう。詳細についてはサイドバーを参照してください！）
しかし、輝度に使用されるデータの4分の1だけを使用して、それぞれを説明します。色情報の2つのチャネルは、いくつかの問題につながります。
最も有名なものの1つは、キーイングの分野です。 4：1：1のサンプリングされた色は目には完全に心地よいものですが、画面上で色を正確に記述して配置することは、適切で明確なキーイングを提供するのに少し難しいことがわかります。
したがって、4：2：2の色空間では、DVCPRO50形式で使用されるような色空間で、2倍の色情報があり、より美しく、より正確なカラー画像を作成できます。
また、複雑なタイトル付け、グラデーションビルド、写真のようにリアルな精度で世界を再現することを目的としたコンピューターアニメーションなど、色が非常に重要な場合、DVCPRO50は十分なデータを伝送できない可能性があります。そのため、DVCPRO100形式は2倍になります。もう一度色情報！
DigiBeta Dream
では、他のユビキタスなハイエンドフォーマットのDigibetaはどこに適合しますか？
これまでサンプリングレートについて議論してきました。しかし、デジタル化された画像の品質に影響を与える要因はそれだけではありません。もう1つの重要な領域は、圧縮です。具体的には、デジタルデータをテープに収めるために、元のデジタル化された信号に適用されるデータ削減の量と種類です。
Digital Betacamの主な利点、およびハイエンドの制作会社に非常に人気がある理由は、DV25およびDV50ベースの形式と比較してより穏やかなデータ圧縮（適度な2：1の比率）を使用することです。
そうすることで、非常に高品質で堅牢なビデオ機能を提供しますが、ハードウェアのコストは他の種類のデジタルビデオ制作機器の何倍にもなります。
デジタルジレンマ
あるデジタル形式の画像が別の形式よりもどれだけ優れているかについては、常に意見の相違があります。また、Mini DVが特定のタイプのプロジェクトに「十分」であるかどうかなどの副次的な問題は、おそらくフォーマットが廃止されるまで議論されます！
しかし、議論のどちらの側にいても、確かなことが1つあります。 DV革命は、ビデオ制作業界がこれまでに見たよりも多くの品質の選択肢を、より幅広い価格帯で提供してきました。
そして、それは私たち全員にとって朗報です！
Bill Davisは、さまざまな企業および産業のクライアント向けに、執筆、撮影、編集、ナレーションの作業を行っています。
サイドバー：
Y-RY-BY
信号の輝度と色の情報を説明するために4：1：1や4：2：2のような数字に最初に遭遇したとき、好奇心旺盛な人はなぜ別の数字がないのか疑問に思うのが一般的です。青、そして緑の最終的な数字？
再びそれらの賢いエンジニアです。どこかで、彼らは、赤と青のピクセルの値を保存し、それらの値を同じピクセルの輝度値と比較できれば、「オンザフライ」で緑の値を計算できることを理解しました。そして、コンポーネントカラーシステムが誕生しました。その中には、3つの信号があります。Yは輝度を表し、R-Yは輝度値と比較した赤のピクセル値、B-Yは輝度と比較した青の値です。
3つの信号の値が与えられると、回路はパズルの最後のピースである緑色の信号を単純に計算するように設計されています。興味深いことに、計算が行われると、計算された緑の信号には、デジタルビデオの赤または青のチャネルよりも多くの生データが含まれます。これが、DVのキーイングに青ではなく緑を使用するのが一般的である技術的な理由の1つです。
表1に、データレートごとのフォーマットを示します。
サンプル比率と圧縮。
デジタル825Mbps4：1：1 5：1
ミニDV25Mbps4：1：1 5：1
DVCAM 25Mbps 4：1：1 5：1
DVCPRO 25Mbps 4：1：1 5：1
DVPRO50 50Mbps 4：2：2 3.3 ：1
Digital-S（D-9）50Mbps 4：2：2 3.3：1
Digital Betacam 90Mbps 4：2：2 2：1