標準のビデオフレームレートはわずかですか?


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最近のデジタルビデオでは、ビデオファイルに任意のフレームレートでマークを付けることができますか?または、少数の特定のフレームレートのみが広くサポートされていますか?「モダン」とは、Quicktime、VLC、Roku、ゲームコンソールなどのソフトウェアプレーヤーを意味します。ビデオ規格自体が許可しているフレームレートと、実際に実際に機能しているものの両方に興味があります。

24 fps、25 fps、30 fps、50 fps、60 fpsが広くサポートされている規格であることを理解しています。HandBrakeは5、10、15も提供しています。それらの標準オプションは何ですか?必要なFPS番号を使用できますか?そして、23.976と29.97のような非整数レートについてはどうでしょうか。彼らは実際にはソフトウェアによって24や30とは異なる扱いを受けていますか?また、H.264ストリームの「可変フレームレート」への参照も見ています。それは実際に機能しますか?機能する場合、何を使用しますか?

私の特定の質問は、いくつかの8mmフィルムスキャンをエンコードする最良の方法は何ですか。ソースは16 fps、8mmフィルム標準です。現在、1フレームおきに2倍にして最大24 fpsにしていますが、問題なく機能するのですが、ビデオを16 fpsとしてマークできないのはなぜでしょうか。FWIW 15 fpsのハンドブレーキを使用してH.264 mp4ファイルを作成し、VLCでのみ正しく再生されることを確認しました。Mac Quicktimeの再生速度が速すぎ、おそらく24 fpsでした。

回答:


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「標準」フレームレートはいくつかありますが、非常に多くなっているため、任意のフレームレートをサポートする方が、特定のフレームレートを具体的にサポートするよりも簡単です。これは、VLCなどのソフトウェアプレーヤーに特に当てはまります。

VARIABLE fpsに対するサポートがますます増えています。(VFR、可変フレームレート)。これは、同じビデオ内のフレーム間の間隔が一定ではない場所です。多くのビデオコンテナーファイル形式(Matroska(.mkv)やMPEG-4(.mp4、Appleに密接に関連.mov)など)は、FPS番号を保存するのではなく、タイムベース(1/30秒など)を保存し、その後各フレームを保存します。そのタイムベースの倍数としてタイムスタンプがあります。たまたま、各フレーム間の間隔は、CFR(一定フレームレート)ビデオのタイムベースの1または小さな整数の単位です。

ほぼ複製されたフレームがドロップされたセキュリティカメラの映像は、VFRの明らかなユースケースです。さらに、時間的冗長性(インター(pおよびb)フレーム)を十分に活用していない単純化したビデオコーデックで圧縮されている場合も同様です。(ffmpeg -vf mpdecimateニアデュプフレームをドロップするために遊んでみてください。mp4に-vsync 2出力する場合に使用してください。何らかの理由で、それはそのマルチプレクサのデフォルトではありませんが、mkvのためです。)

別のケースは、現代のスマートフォンです。たとえば、兄のMoto G(第2世代)はVFRビデオを録画します。センサーがより多くの光を必要とするとき、それはフレームレートを下げます。屋内で録音された、電話のソフトウェアによって作成されたmp4でmediainfoを実行した場合の出力の一部:

Bit rate                                 : 9 999 Kbps
Width                                    : 1 280 pixels
Height                                   : 720 pixels
Display aspect ratio                     : 16:9
Rotation                                 : 90°
Frame rate mode                          : Variable
Frame rate                               : 16.587 fps
Minimum frame rate                       : 14.985 fps
Maximum frame rate                       : 30.030 fps

単一のVFRビデオストリームの再生は難しくありません。ソフトウェアは、次のフレームを表示する準備を整え、表示されるまでスリープ状態にした後、ウェイクアップして表示します。

人間がビデオフレームを見ることができるのは、モニターがビデオフレームを表示するときのみであるという事実を考慮すると、状況は少し複雑になります。VFRモニターは存在しますが、まだまれです。(g-sync freesyncのグーグル)。

スキャンされてモニターに表示されている間に表示された画像を変更すると、ビデオが見苦しくなります(vsyncをオフにしてゲームをプレイするとよく見られます)。これにより、プレーヤーは表示された画像を50または60Hzで変更できます。(CRTは範囲内の任意のvrefreshレートをサポートしますが、すべてのタイミングが正しい状態でモードをクックアップすることは複雑であるため、ほとんどの人はいくつかの固定リフレッシュレートを使用しました。そして今、固定リフレッシュレートのみをサポートするLCDがあります。とにかくfreesyncモニターはもっと広く普及しています。本当に楽しみにしています:)

したがって、ビデオのフレームレートがモニターのリフレッシュレートの倍数または係数ではない場合、たとえば、ビデオが一定の25FPSであることを意図している場合でも、3つのモニターのリフレッシュで表示されるフレームと2つのフレームで表示されるフレームがあります。 (60Hzモニター上)。

複数のクリップを操作してそれらの間でフェードインしたり、ピクチャーインピクチャーやその他のさまざまなエフェクトを使用したりする場合、状況はさらに複雑になります。すべてのクリップが同時に新しいフレームを持っていると想定できる場合は、ビデオ編集ソフトウェアを書く方がはるかに簡単です。(クリップの配置を強制してフレーム全体にスナップします)。

これが、NLE(kdenliveやpitiviのように、ランダムなフリーソフトウェアの例を選択する)が強制的に固定FPSを強制し、クリップからフレームをドロップ/複製して、それらをそのフレームレートに一致させる理由です。選択するCFRは任意にすることができますが、通常は「プロジェクト」全体で一定でなければなりません。

(NFRはVFRクリップで完全に機能し、その場合VFR出力を生成しますか?)

要約すると、可変同期モニターとOSが用意できたら、私たちを後退させている唯一のことはビデオ編集だと思います。そして放送、CFRもそのための大きな問題なので、どうですか?

ご参考までに、29.970(実際には30000/1001)と23.976(実際にはテレシネによる24000/1001)の不快な非整数フレームレートは、カラーNTSCの欠点です。 1.001を検索します。オーディオサブキャリア用の追加の0.1%周波数を処理できないいくつかのB&Wセットを危険にさらすことをいとわないのなら、世界はこのナンセンスを免れていたでしょう。(私はどこかで多くのセットがより良いように聞こえる別の記事を見たと思いますが、完璧な互換性については確信がありませんでした。事実。)

ただし、迷惑なフレームレートは、ブロードキャストの少ない罪の1つです。現代の(すべてのピクセルが同時に点灯する)画面では、ビデオ品質の悩みの種であるインターレースであり、変更されていなかったでしょう。HDTVでインターレースが維持された理由はまだわかりません。720p60を使用してスポーツなどの時間解像度を同じにする代わりに、1080i60が定義されたのはなぜですか?これは1920x540p60に似ていますが、奇数フィールドと偶数フィールドの間に愚かな垂直オフセットがあり、ひどく見えないようにするには受信側で多くの計算が必要です。

編集:

ユースケースについては、ネイティブFPSでアーカイブすることをお勧めします。フレームを落として情報を捨てないでください。フレームを複製してファイルを大きくしないでください(または、h.264エンコーダーが重複に気づき、フレーム全体で20バイトしかかからないスキップマクロブロックでいっぱいのフレームを出力するのにより多くの時間を費やします)。

将来的には、すべてのフレームレートを再生できるfreesyncディスプレイがすべてできれば、24fpsへのプルアップを元に戻し、ビデオがよりスムーズに再生されるようにする必要があります。あるいは、何らかの理由でfreesyncがうまくいかなかったり、LCDの後に表示されるディスプレイがCFRである場合は、とにかく再生時にレート変換を行うのがおそらく最善です。24 fpsが60 Hzのモニターで完全に再生されるようなものでもありません。(一部のフレームが3 * 1/60で表示されるのに対し、一部のフレームは2 * 1/60で表示されるという事実に視覚的に気づきませんが、それは本当です)。

Quicktimeに問題がある場合は、IDKを使用してください。おそらく、Handbrakeがh.264ビットストリームとコンテナで適切なフレームレートを設定してファイルを作成していることを確認してください。(はい、h.264ヘッダーは、コンテナの内容とは別に、フレームレートを格納できるようです。のドキュメントを参照してくださいmkvmerge --fix-bitstream-timing-information。それをで使用して--default-duration 16fpsmkvファイルを作成してみてください。次に、それをmp4に戻し、クイックタイムが修正されるかどうかを確認しますか? )または、そもそもmp4ツールでそれを行う方法があるかもしれません。例を参照してください:https : //askubuntu.com/questions/370692/how-to-change-the-framerate-of-a-video-without-reencoding

任意のフレームレートmp4が有効であり、可変フレームレートmp4も有効であることを保証できます。Quicktimeが正しく再生しない場合は、Quicktimeの障害である可能性があります。あるいは、ファイルを間違ったものにするハンドブレーキのせいかもしれません。私はコマンドライン忍者なので、通常は直接ffmpegを使用します。


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あなたの質問に答えるために-はい、通常、ビデオファイルは任意のフレームレートでエンコードできます。(一部のソフトウェアでは、ソフトウェアをシンプルにするために制限することを選択する場合があります。)問題は、選択した配信形式がそれをサポートし、再生デバイスがそれをサポートするかどうかです。

8 mmフィルムを16 fpsで持っている場合、サポートしたい再生デバイスで処理できることがわかっていれば、16 fpsでエンコードします。そうでない場合は、オプティカルフローをサポートするソフトウェア(モーション推定と呼ばれることもあります)を使用して24 fpsでエンコードします。これは、エンコードソフトウェア、デコードソフトウェア、およびほとんどの再生ハードウェアでサポートされる可能性が最も高いフレームレートです。

オプティカルフローをサポートするソフトウェア(またはハードウェア)は、ビデオ内のオブジェクトの動きに基づいて中間フレームを生成します。フレームを繰り返したり、2つのフレームをブレンドしたりするのではなく、出力フレームレートで記録した場合に、実際に記録されたものにかなり近い新しいフレームを生成します。


情報を捨てたり、フレームを複製してコーデックの追加作業を作成したりすることを避けるために、ネイティブフレームレートでエンコードします。また、将来的にはすべてのフレームレートを再生できるfreesyncディスプレイがすべて登場することを期待しています。そうでない場合、レート変換はおそらく再生時に行うのが最善です。アーカイブのタイムスケールについて話している場合。
Peter Cordes 2015年

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歴史上、24 FPSはキノ(映画)から来ています。フィルムは写真テープであり、速度は動きがスムーズになるように選択されました。

25 FPSは、ヨーロッパの電源周波数50 Hzから来ています(50 FPSは同じソースからですが、実際には2倍です)。実際、ヨーロッパのテレビは50 FPSでしたが、フレームは半分で、インターレースされています。

30 FPSは、米国の電源周波数、60 Hzから取得されます(60 FPSは同じソースからのものですが、実際には2倍になります)。実際、米国のテレビは60 FPSでしたが、フレームは半分で、インターレースされています。

16 FPSは、業務用の標準としてそれほど広く普及していないため、それが現在のソフトウェアのほとんどで使用されていない理由かもしれません。さらに、そのようなFPSは高速移動を十分に「スムーズ」にしません。私は16 FPSを24に合わせるためにどのようにすればいいかという1つのクレイジーなアイデアを持っています。


助けてくれてありがとう、それは私の質問に答えません。24、25、50、および60の起源を知っています。他のフレームレートが機能すると予想されるかどうかを尋ねています。
ネルソン

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ほとんどのビデオが準拠するテレビとフィルムのビデオ標準が設定されています。多くの場合、コンピューターは複数のフレームレートのビデオを表示できますが、一部のテレビは、より特殊な表示回路を使用している場合があるため、奇数ボールのフレームレートで問題が発生する場合があります。コンピュータでも、サポートされているモニタのリフレッシュレートによっては、実際に表示されるフレームレートがビデオファイルのフレームレートと一致しない場合があります。

はい、整数以外のフレームレートの表示は異なります。これらはドロップフレームと呼ばれ、主にレガシーの理由で存在します。再生時、時差を補うために1フレームが(タイムコードから)ドロップされることが多く、フレームは適切なレートで拡散されてスムーズに保たれます。ただし、これはレガシー形式の同期に関するもので、関係のなくなった同期の問題を防ぐ必要があります。

非標準のフレームレートを使用でき、PCでは正常に再生されますが、Blurayなどの標準ビデオに準拠せず、一部のTVでは正常に再生されない場合があります。(そして、それが機能するものであっても、標準のフレームレートに準拠するようにリアルタイムでプルダウンを行う可能性が高く、事前に行われたプルダウンがより良い品質をもたらす可能性があります。)


@ user1118321はい、わかりやすく説明していただきありがとうございます。
AJヘンダーソン

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あなたの質問は、一般的なレートではなく、映画をデジタル化するために使用するレートについてです。答え:ソースをデジタル形式で保持したいので、可能であれば元のレートを使用する必要があります。次に、表示に必要なフレームレートに変換できます。昔は、劇場でのプレゼンテーションでは通常24 fps、ビデオではインターレースの29.97 fpsでした。今日ではほとんど何でもできますが、できるだけ元のものと完全に一致する優れたソースが必要です。


いいえ、私の質問は一般的な料金についてでした。そして、数年前に適切に回答されました。
ネルソン

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その他の注意点。まず、The Hobbitとフレームレートに対するYouTubeのサポートのおかげで、48 fpsがより一般的になり、一般的になっています。第二に、30 fpsは通常実際には29.97 fpsであり、60は通常約59.94です。


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実際、30は常に29.97を意味するわけではありません。24の場合も同じです。23.98、24、29.97、30、50、59.94、および60はすべて完全に有効で、一般的に使用されているフレームレートです。小数が含まれているものは、さまざまな国の放送テレビと互換性があることを意図していますが、intwebでも公正なゲームです。ただし、一部のビデオカメラメーカーは、フレームレートについて「嘘をついています」。24pとマークされたカメラは、実際には23.98を配信して、バンディングの問題の頭痛とその背後にある技術的な詳細の両方を消費者に与えないようにする可能性があります。
Jason Conrad

@JasonConradフレームレートは常に小数点以下が四捨五入されるわけではありませんが、ほとんどの家庭用カメラではそうです。
KCマクラフリン2014

@KCMcLaughlin-実際には、プログレッシブスキャンデバイスでは、ドロップフレームをドロップして整数フレームレートをそのまま上げる可能性が高まっています。29.97と23.976はこの時点では純粋にレガシーであり、純粋な整数フレームレートにますます置き換えられています。
AJヘンダーソン

@KCMcLaughlin Color NTSCが29.97fpsになることはありませんでした。それは30000/1001でした。同様に、カラーNTSCにテレシネ処理された24pコンテンツは、実際には24000/1001になります。また、私のデジタルカメラ(lumix)は30 / 1.001ではなく30fpsを記録します。48kサンプルのオーディオごとに異なる数のフレームを再生した場合、A / Vは非同期になります。
Peter Cordes 2015年
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