キーフレーム

アニメーションや映画制作において、キー フレーム(またはキーフレーム) とは、スムーズなトランジションの開始点と終了点を定義する描画またはショットのことです。これらは、フィルムストリップまたはデジタル ビデオ編集タイムライン上のフレーム単位で時間的な位置が測定されるため、フレームと呼ばれます。キー フレームのシーケンスによって、視聴者が見る動きが定義されますが、フィルム、ビデオ、またはアニメーション上のキー フレームの位置によって、動きのタイミングが定義されます。1 秒間に 2 つまたは 3 つのキー フレームだけでは、動きの錯覚は生じないため、残りのフレームは「中間のフレーム」で埋められます。

アニメーション、特に 3D グラフィックスをサポートするソフトウェア パッケージでは、1 つのオブジェクトに対して変更できるパラメーターが多数あります。このようなオブジェクトの 1 つの例はライトです。3D グラフィックスでは、ライトは現実世界のライトと同様に機能します。ライトは照明を発し、影を落とし、鏡面反射ハイライトを作成します。ライトには、光の強度、ビーム サイズ、光の色、ライトによって投影されるテクスチャなど、多くのパラメーターがあります。アニメーターが、定義済みの時間内である値から別の値にビーム サイズをスムーズに変更したい場合、キー フレームを使用することでこれを実現できます。アニメーションの開始時に、ビーム サイズの値が設定されます。アニメーションの終了時に別の値が設定されます。このように、ソフトウェア プログラムは 2 つの値を自動的に補間し、スムーズな遷移を作成します。

非線形 デジタル ビデオ 編集やビデオ合成ソフトウェアでは、キー フレームは、パラメータの変更の開始または終了を示すために使用されるフレームです。たとえば、キー フレームを設定して、オーディオが特定のレベルまでフェード アップまたはフェード ダウンするポイントを示すことができます。

ビデオ圧縮において、キー フレーム (イントラフレームとも呼ばれる) は、完全な画像がデータ ストリームに格納されるフレームです。ビデオ圧縮では、格納する必要がある情報の量を大幅に削減するために、1 つのフレームから次のフレームに発生する変更のみがデータ ストリームに格納されます。この手法は、ほとんどのビデオ ソース (一般的な映画など) では、1 つのフレームから次のフレームへの画像の変化が小さいという事実を利用しています。あるカメラ ショットから別のカメラ ショットに切り替わるときやシーンが変わるときなど、画像に大幅な変化が発生するたびに、^[1]キー フレームを作成する必要があります。2 つのフレーム間の視覚的な違いが非常に大きく、前のフレームから新しい画像を段階的に表すには、画像全体を再作成するよりも多くのデータが必要になる場合は、フレームの画像全体を出力する必要があります。

ビデオ圧縮では、フレーム間の増分変化のみが格納されるため (キー フレームを除く)、ビデオ ストリーム内の任意の場所に早送りまたは巻き戻しすることはできません。これは、特定のフレームのデータは、そのフレームが前のフレームとどのように異なっていたかのみを表すためです。このため、ビデオをエンコードする際には、任意の間隔でキー フレームを含めることが有効です。たとえば、ビデオ イメージが視覚的に変化してキー フレームの自動作成が必要になるほど変化しない場合でも、ビデオの 10 秒ごとにキー フレームを 1 回出力できます。これにより、ビデオ ストリーム内で最低 10 秒間隔でシークできるようになります。欠点は、フレームの視覚的表現に必要のないキー フレームが多数追加されるため、結果として得られるビデオ ストリームのディスク サイズが大きくなることです。ただし、この欠点は、品質向上のためにビットレートが既に高い値に設定されている場合 ( DVD MPEG-2形式など)、圧縮による大きな損失にはなりません。