モーション補間

モーション補間またはモーション補正フレーム補間( MCFI ) は、アニメーションをより滑らかにし、ディスプレイのモーション ブラーを補正し、偽のスローモーション効果を実現するために、補間によって既存のフレームの間に中間のフィルム、ビデオ、またはアニメーション フレームを生成するビデオ処理の形式です。

モーション補間は、 HDTVやビデオ プレーヤーなどのさまざまな最新のディスプレイ デバイスに共通するオプション機能であり、認識されるフレーム レートの向上や、 LCDフラット パネル ディスプレイでよく見られる問題であるディスプレイのモーション ブラーの軽減を目的としています。

ディスプレイのフレームレートは、表示されるコンテンツのフレームレートと常に同じとは限りません。言い換えれば、高フレームレートに対応している、または高フレームレートで動作するディスプレイは、必ずしもモーション補間を実行できる、または実行しなければならないということではありません。たとえば、120 Hz で動作し、24 FPS コンテンツを表示するテレビは、1 秒あたり 120 の表示フレームのうち 5 つについて、各コンテンツ フレームを表示するだけです。これは、3:2 プルダウンの必要性を排除し、当然のことながらフィルムジャダーを排除する以外、画像には影響しません(120 は 24 で割り切れるため)。ジャダーを排除すると、動きが「ぎくしゃく」しなくなり、劇場のプロジェクターの動きに一致します。モーション補間を使用してジャダーを軽減できますが、そのためには必須ではありません。^[1]

特定のディスプレイの宣伝されているフレーム レートは、1 秒あたりに表示できるコンテンツ フレームの最大数、またはコンテンツに関係なく何らかの方法でディスプレイがリフレッシュされる回数のいずれかを指します。後者の場合、モーション補間オプションの実際の存在または強度は異なる場合があります。また、特定のフレーム レートでコンテンツを表示できるディスプレイの機能は、そのレートで実行されるコンテンツを受け入れることができることを意味するものではありません。60 Hz を超えるほとんどの消費者向けディスプレイは、より高い周波数の信号を受け入れず、余分なフレーム機能を使用してジャダーを除去したり、ゴーストを減らしたり、補間されたフレームを作成したりします。

たとえば、テレビが「240 Hz」と宣伝されている場合、これは次の 2 つのいずれかを意味します。

1. テレビはネイティブで毎秒 240 フレームを表示でき、既存のフレームの間に 2 ～ 8 個の新しいフレームを挿入する高度なモーション補間を実行できます (それぞれ 60 FPS ～ 24 FPS で実行されるコンテンツの場合)。アクティブ 3Dの場合、このフレームレートは半分になります。
2. テレビは、本来、1 秒あたり 120 フレームと、既存のフレームの間に 1 ～ 4 個の新しいフレームを挿入する基本的なモーション補間のみを表示できます。通常、この場合の「120 Hz」テレビとの唯一の違いは、ストロボ バックライトが追加されていることです。ストロボ バックライトは、120 Hz フレームごとに 1 回、240 Hz で点滅します。ストロボ バックライトの目的は、見かけの応答速度を上げてゴーストを減らし、全体的な動きを滑らかにすることです。ただし、この手法は実際のフレーム レートとは関係ありません。アクティブ 3D の場合、このフレーム レートは半分になり、モーション補間やプルダウン機能は通常提供されません。600 Hz はプラズマ テレビでよく宣伝される数値ですが、技術的には正しいものの、フレーム間の応答時間が 1.6 ミリ秒であることを意味します。これによりゴーストが大幅に減り、動きの品質が向上しますが、補間やコンテンツのフレーム レートとは関係ありません。 1 秒あたり 600 フレームで撮影された民生用映画は存在せず、1 秒あたり 576 の補間フレームを生成できるテレビ プロセッサも存在しません。

モーション補間機能は、いくつかのビデオ プレーヤー アプリケーションに含まれています。

• WinDVDはフレーム補間にPhilipsのTrimension DNMを使用しています。 ^[2]
• PowerDVDは、DVDおよびビデオファイルを最大72フレーム/秒まで補間するためにTrueTheater Motionを使用します。^[3]
• Splash PROはMirillis Motion²テクノロジーを使用してフルHDまでのビデオ補間を実現します。^[4]
• DmitriRenderは、フレーム補間のためのネイティブDXVAサポートを備えたGPU指向のフレームレート変換アルゴリズムを使用します。^[5]
• Blueskyフレームレートコンバータは、AMD Fluid Motionを使用してフレームレートを変換できるDirectShowフィルタです。^[6]
• SVP（SmoothVideo Project）はデフォルトでMPC-HCに統合されており、有料版ではVLCを含むより多くのプレーヤーと統合できます。^[7]

一部のビデオ編集ソフトウェアやプラグインは、デジタル的にスローされたビデオを強化するモーション補間エフェクトを提供しています。FFmpegは、そのような機能を備えた無料の非インタラクティブ ツールです。Adobe After Effectsには、「Pixel Motion」という機能があります。AI ソフトウェア会社 Topaz Labs は、モーション補間を備えたビデオ アップスケーリング アプリケーションである Video AI を製造しています。エフェクト プラグイン「Twixtor」は、ほとんどの主要なビデオ編集スイートで使用でき、同様の機能を提供します。

• 深度を考慮したビデオフレーム補間
• 必要なのはチャネルの注目だけ
• リアルタイム中間フロー推定
• 中間特徴リファインネットワーク
• ビデオゲームのフレームをリアルタイムで補間するために特別に使用されるディープラーニングスーパーサンプリング

特定のブランドのテレビでモーション補間を行うと、画像に視覚的な異常が伴うことがある。CNET の David Carnoy 氏はこれを「画像にほんの一瞬現れる小さな裂け目や不具合」と表現している。同氏は、この影響はカメラの高速パン中に突然この技術が作動したときに最も顕著になると付け加えている。^{[1]テレビやディスプレイのメーカーは、この現象を}デジタル アーティファクトの一種と呼んでいる。関連技術が時間とともに向上したため、このようなアーティファクトは現代の消費者向けテレビではそれほど頻繁には現れないが、完全に排除されたわけではなく、「フレーム間のギャップが大きいほどアーティファクトは頻繁に発生する」。^{[引用が必要]}

フレームレートの増加が知覚される副産物として、モーション補間によって「ビデオ」（「フィルム」ではない）のような見た目になることがあります。この見た目は一般に「ソープオペラ効果」（SOE ）と呼ばれ、テレビ放送のほとんどの ソープオペラや2000年代以前のマルチカム シットコムの独特の見た目を指しています。これらの番組は、通常、フィルムではなく安価な60iビデオを使用して撮影されていました。 ^{[8]ソープオペラ効果により、視聴者がセットにいるか、}舞台裏の小話を見ているかのように見えるため、映画作品 の劇場的な見た目が台無しになると多くの人が不満を述べています。^[9]ほぼすべてのメーカーがこの機能を無効にする方法を提供していますが、方法と用語が異なるため、UHDアライアンスは、すべてのテレビのリモコンにモーションスムージングを無効にする「映画製作者モード」ボタンを備えることを提案しました。^[10]

モーション補間は映画製作者を非常に悩ませているため、トム・クルーズとクリストファー・マッカリーは2018年に公共広告を発表し、その効果とそれを無効にする方法を説明した。^[11]スポーツ視聴者の中には、カメラのパンやカメラの揺れによって生じるモーションブラーを軽減し、その結果、そのような画像の鮮明度が向上する可能性があるため、モーション補間を^高く評価する人もいる。また、よりリアルな感覚を得るためにビデオゲームの見かけのフレームレートを上げるために使用されることもあるが、表示ラグの追加は望ましくない副作用となる可能性がある。^[12]この「ビデオルック」は、テレビシリーズドクター・フーの初期のシーズンなど、フィルムのテレレコーディングとしてのみ残っているアーカイブテレビ番組を復元するために、 VidFIRE技術によって意図的に作成されている。^[13]人工的に（補間して）高フレームレートと自然に（カメラ内で）高フレームレートを実現することの主な違いは、カメラ内では前述のアーティファクトの影響を受けず、より正確な（または「実物に忠実な」）画像データが含まれており、フレームがリアルタイムで生成されないため、より多くのストレージスペースと帯域幅が必要になることです。^[要出典]

• 中間の
• 動き補償
• モーション補間（コンピュータグラフィックス）
• ちらつきなし
• テレビ規格変換
• 3:2 プルダウン

• 高解像度ビデオ処理における高フレームレート動き補償フレーム補間
• 低複雑性動き補償フレーム補間法