動画フォーマット

映画やビデオの録画を送信および保存するために、さまざまな形式が使用されてきました。これらは、アスペクト比、フレーム レート、解像度、ファイル形式によって異なります。

アナログ放送システム( PAL / SECAMおよびNTSC ) は、歴史的に、送信および表示できる動画フォーマットのセットに制限がありました。PAL/SECAM は 25 Hz および 50 Hz の素材を送信できますが、NTSC は 30 Hz および 60 Hz の素材のみを送信できます (後に 30/1.001 および 60/1.001 Hz に置き換えられました)。また、両方のシステムとも、アスペクト比は 4:3 に制限され、解像度は固定されていました (使用可能な帯域幅によって制限されます)。より広いアスペクト比を 4:3 フレームに適応させるのは比較的簡単でした (たとえば、レターボックスを使用) が、フレーム レートの変換は簡単ではなく、多くの場合、動きの「滑らかさ」や個々のフレームの品質が低下します (特に、フレーム レート変換のソースまたはターゲットのいずれかがインターレースされている場合、またはフレーム間ミキシングがレート変換に関係している場合)。

ローカル TV 市場向けの素材は通常、25 Hz または 50 Hz でキャプチャされます。多くの放送局は、ニュース取材やテレビ番組制作に関連する 24 フレーム/秒 (フィルム速度) コンテンツのフィルム アーカイブを保有しています。

ライブ放送（ニュース、スポーツ、重要なイベント）は通常 50 Hz でキャプチャされます。ライブ放送に 25 Hz（本質的にはデインターレース）を使用すると、アーカイブから取得されたように見えるため、伝送チェーンにモーション プロセッサがない限り、この方法は通常は避けられます。

通常、映画からの 24 Hz 素材は、長編映画の場合、4% 高速化されます。4% の高速化により、サウンドのピッチもわずかに上がりますが、通常はピッチ補正回路が使用されます。

• 古い技術では、フィルムの 12 フレームごとに 2 つのビデオ フィールドではなく 3 つのビデオ フィールドを保持するという代替オプションが利用可能で、これによって問題がほぼ解決されます。
• より現代的な映画再生技術では、25 フレームごとに補間が可能になり、不快な結果が少なくなり、ピッチの変更も不要になります。
• これらの映画向けコンテンツ伝送技術にはそれぞれ欠点があります。しかし、最新のモーション補正プロセッサは、最も問題のない出力を生成すると考えられています。

60 Hz システムからインポートされたおよそ 30 Hz または 60 Hz の素材は、通常、重複したフレームを追加したり、余分なフレームを削除したりすることで、50 Hz での表示に適合されます。連続したフレームを混ぜることもあります。今日では、デジタル モーション分析は複雑で高価ですが、見栄えのよい変換 (ただし、完璧ではありません) を実現できます。

米国ではテレビ番組の制作予算が高く、フィルムのような見た目が好まれていたため、多くの録画済みテレビ番組は実際には 24 Hz でフィルムに収録されていました。

24 Hz で撮影されたソース素材は、 3:2 プルダウンと呼ばれる手法を使用しておよそ 60 Hz に変換されます。この手法では、必要に応じて、可変数の重複フレームが挿入され、さらに 1.001 倍の速度低下が行われます。場合によっては、フレーム間ミキシングを使用して、ジャダーを滑らかにします。

ライブ プログラムはおよそ 60 Hz でキャプチャされます。過去 15 年間で、より「映画のような」外観が求められる場合に 30 Hz も実現可能なキャプチャ レートになりましたが、通常のビデオ カメラが使用されています。24 Hz のフィルム レートでのビデオのキャプチャはさらに最近の開発であり、主に HDTV 制作に伴って行われます。30 Hz キャプチャとは異なり、24 Hz はポスト プロダクションでシミュレートできません。カメラは、録画中に 24 Hz でキャプチャできるネイティブ機能を備えている必要があります。~30 Hz の素材は 24 Hz の素材よりも「流動的」であるため、~30 と ~60 のレートの選択は、25 Hz と 50 Hz の選択ほど明白ではありません。60 Hz のビデオをフィルムに印刷する場合、常にリバース 3:2 プルダウンを使用して 24 Hz に変換する必要がありました。完成品の見た目はフィルムに似ていますが、それほど滑らかではありません (特に結果をビデオに戻す場合)。また、インターレース解除がうまく行われないと、画像が垂直方向に著しく揺れ、細部が失われます。

この文脈における「60 Hz」および「30 Hz」への言及は省略形であり、常に 59.94 Hz または 60 x 1000/1001 レートを指します。白黒ビデオと特定の HDTV プロトタイプのみが、真の 60.000 Hz で動作しました。米国の HDTV 規格は、真の 60 Hz と 59.94 Hz の両方をサポートしています。後者は、NTSC との互換性を高めるために、ほとんどの場合使用されます。

50 Hz システムからインポートされた 25 Hz または 50 Hz の素材は、フレームを削除または追加し、連続するフレームを混合することで、同様に 60 Hz に適合させることができます。50 Hz 素材の最高品質は、デジタル モーション分析によって提供されます。

デジタル ビデオは、キャプチャ プロセスの動作とプレゼンテーション プロセスを切り離すため、アナログ伝送形式やプレゼンテーション メカニズム ( CRTディスプレイなど) の多くの制限から解放されます。その結果、デジタル ビデオは、ビデオ規格の違いに関係なく、ディレクターの意図どおりに (純粋主義者に関する記事を参照)、元の形式で動画をキャプチャ、伝達、および表示する手段を提供します。

MPEGまたはその他の圧縮形式を採用したフレーム グラバーは、動画シーケンスを元のアスペクト比、解像度、およびフレーム キャプチャ レート (24/1.001、24、25、30/1.001、30、50、60/1.001、60 Hz)でエンコードできます。MPEG や、モーション分析を採用したその他の圧縮ビデオ形式は、世界中で使用されているさまざまなビデオ形式間の非互換性を軽減するのに役立ちます。

受信側では、デジタル ディスプレイは、キャプチャ レートの倍数で画像シーケンスを独立して表示できるため、目に見えるちらつきが軽減されます。最新のディスプレイのほとんどは「マルチシンク」です。つまり、表示される画像シーケンスに最適なレートで画像表示を更新できます。たとえば、マルチシンク ディスプレイは、50 ～ 72 Hz、または 96 ～ 120 Hz の垂直リフレッシュ レートの範囲をサポートしているため、整数レート変換によってすべての標準キャプチャ レートを表示できます。

60 Hz の素材は、50 Hz の素材よりも少し「滑らかに」動きを捉えます。欠点は、画像の他のすべてのパラメータ (解像度、アスペクト比) が同じ場合、送信に約 1/5 多い帯域幅が必要になることです。「おおよそ」というのは、MPEGなどのフレーム間圧縮技術は、連続するフレームも少し類似するため、フレーム レートが高いほど効率が少し高くなるためです。

しかし、世界共通のビデオ フォーマットを採用するには、技術的および政治的な障害があります。最も重要な技術的問題は、多くの場合、シーンの照明が、地域の電源周波数に関係する速度で点滅するランプで行われることです。たとえば、スタジアムで使用される水銀灯 (電源周波数の 2 倍) などです。このような状況でビデオをキャプチャする場合は、一致する速度で行う必要があります。そうしないと、画面上で色がひどく点滅します。AC 白熱灯であっても、電力が不足していたり​​、耐用年数が近づいている場合は、カメラにとって問題になることがあります。

デジタル時代においては、（世界的な素材交換のために）単一のユニバーサル ビデオ フォーマットを選択する必要性はいずれにせよ無関係になるはずです。ビデオ制作のディレクターは、仕事に最も適したフォーマットを自由に選択でき、ビデオ カメラは世界的な機器になります（現在、市場は非常に細分化されています）。

• 3:2 プルダウン、インターレースを使用して映画のフレーム レートをテレビのフレーム レートに変換する方法
• デインターレース、インターレースビデオ信号をノンインターレース信号に変換する
• フレームレート
• インターレースビデオ
• 最古のテレビ局
• プログレッシブスキャンはインターレースの反対で、画像は1行ずつ表示されます。
• 映画フィルムフォーマットの一覧

• 「時間レート変換」 – テレビ、ビデオ、PC の視覚干渉に関する非常に詳細なガイド (Web アーカイブ / Wayback Machine)、2017 年 5 月 20 日のバージョン。