2006年07月01日

1080i VS 720pの陰に隠された真実

元MS日本法人社長の古川氏によると1080iを推す人達はは720pを推す人達に対して圧力をかけていたそうです。そして、720pの優位性を示すでもが不当な圧力によって中止されたそうです。しかし、その実験には、1080iへ不当に低い評価を与えかねない実験だったのです。

50$紙幣の実験には、重大な誤りがあります。もし、水平方向に1300本ある縞模様をうつしたなら、720pでは模様が全くうつらなかったりモアレが発生したでしょう。しかし、1080iでは、何の問題も発生しないでしょう。

1080iとは、720pよりも水平解像度が5割高く、垂直解像度が3割少ないフォーマットです。しかし。垂直方向の信号は時間軸方向に隠れているので、動きが少ない映像からは復元可能です。もし、復元できたなら1080iより720ppの5割高くなります。 計算すると、1080iは720pと比べて、動きが遅いなら3/2*3/2=9/4≒2倍、動きが速いなら3/2*2/3=1倍のデータ量となります。

放送局様のモニターは、動きが遅いシーンでもデータの復元を行わないため、フリッカーが発生したのです。

氏は、ブラウン管は近い将来FPDにリプレースされると予測されていたそうです。実際にも、リプレースされました。

FPDの場合は、ペナルティーなしに1080p表示ができます。つまり、I/P変換(インターレース→プログレッシブ変換)によって、先のデータの復元が可能という事です。

1080iには、720pと比べて潜在的なデータ量が2倍であり、普及が予想されているディスプレーではそれが引き出せるなら、放送局(の技術を理解している人ら)は720pの機材を導入する事には断固反対するでしょう。 1080pのディスプレーが普及するまでの繋ぎの機材としかならないのですから。

また、1080iは720pに変換可能です。変換した場合の弊害は、動きの速いシーンでの垂直解像度が2/3になるだけです。

動きの速いシーンでは垂直解像度がさがると書きましたが、実際にはそこまで低下する事は稀です。奇数フィールドと偶数フィールドになんの相関性もない場合でなければ、2/3まで低下しないからです。実際には、動きがそこまで速い場合、圧縮によってデータ不足となるでしょう。

720pの方が圧縮率が高いと氏はおっしゃっていましたが、当然です。潜在的なデータ量が1/2なのですから、1/2のビットレートで済みます。

1080iを720pの2倍のデータ量に復元するには、非常に高度なIP変換が要求されます。そのため、画像処理着目してこなかった多くのメーカーには完全には実現できないでしょう。この分野は、日本では1社以外はごく最近まで重要視していなかったのです。海外には、多少は着目していた企業がありますが…。

古川氏の仰るとおり、720pと1080iを併用できるシステムにすることは、否定されるべきものではないでしょう。 しかし、720pは1080iに劣っていないと主張することには疑問が残ります。

しかし、MSNのブログというものは.Net Passportがないとコメントすることができないとは、大変不便なものです。 元々は、コメントで古川氏本人のご意見を賜りたかったのですが、意見が長くなることもありトラックバックを用いることに。
この記事へのコメント
この議論は(1080iか720Pか?)、全て1998年の日経エレクトロニクス誌(何月の何号か忘れましたが、後ほど調べます)「デジタルテレビ見切り発車」といったタイトルであったと思います。

その中で、ABC,NBC,CBSのそれぞれの放送技術のトップの方が個々に発言されていますが、「720pに軍配があがるは技術的に明らか」という方も、「1080iの方が良いのは歴史的に証明されている」という方もおられました。それぞれの方がかなり断定的な発言をしているところに、私は何か不自然なものを感じていました。

繰り返しますが、私の立場はその頃から放送局や個人にとって二重の投資にならないのであれば、1080i/720Pの両用システムで行くべきで、どちらが良いという議論は無意味だと思っておりました。

私は昔も今も主張しているのは、22Mbps以上の1080iは本当に綺麗だけれど、18mbps以下の転送レートでは破綻しませんか?720pは18Mbpsでもそこそこの映像を再生できて、15Mbps以下でも破綻しませんよ、という点を強調しているだけで、双方がフルビットレートで望んだ時に、どちらが綺麗という議論に参加するつもりはありません。

でも、米国の放送関係者100人を集めたブラインドテストで、放送業界に20年以上勤めるプロ達が投票したのは、1番:720P、2番が480Pで、3番目が1080iだった(もちろんMS主催ではなく、1080iを推進する放送団体が実施したのに..)という笑えない話もありました。

私が50ドル札の撮影をする前に準備していたオリジナルの比較映像は、多岐に渡り1080iのほうが綺麗に見えるもの、その逆に720Pの得意な映像も両方ありました。(高精細を活かしたお城の映像から日本の風景、桜吹雪、水のしずく、吹雪の絵などなど)それを丸ごと取上げたのは某放送局でという、苦肉の策として撮影したのが50ドル札だったいうわけで、その時にテストパターンや解像度を他に比較する別の映像素材が無かっただけで...それぞれの優位性を表現できるデモ映像の展示を許さなかった圧力こそ問題なのではないかと、記した次第です。

その日経エレには、日本の放送関係者も沢山コメントを寄せておられので是非ご査読ください。

純粋な比較と自由な競争、現在SONY殿のカメラでさえ最新機種はみな1080iと720Pの両用を売り文句にされ(これは高精細だけではなくバリアブルピッチができるかできないかが大きな論点だったからですが)..

当時は、米国の放送会社にタダで1080iの機器をばら撒いてまで、支持表明を取り付け、日本の放送局はその分高い買い物をしているという商慣習に矛盾を感じていたまでであります。

それから、ライン数の問題だけではなく
1440x1080の元映像を1920x1080にストレッチして、さらにインターレースにしたものと、1280x720で撮影したモノのプログレッシブ映像の違いがあるのも事実ですよね。それを1366x786といった現行の標準的なプラズマやLCDテレビでスケーリング無しにスルーでみたらどちらが綺麗なのでしょうか?
さらに、1080PをサポートするフルHDのテレビに1080iの映像と720Pをアップスケールして視た場合は..どちらが綺麗だと断定する人が、その素材は、実は720Pカメラで撮影したオリンピックの映像だと気がつかずにやはりフルHDは凄いなんて、発言をしていたりして...

さらに言うなら、1080iと720PをMPEG2を唯一のエンコード方式として比較するのではなく、今後もさらに開発される新機軸の圧縮技術を活かした元素材として考えれば720Pもしくは1080Pが優れた素材であることは間違いなく、1080iで記録されたマスターテープよりも優位性があるのは事実でしょう。

そして、1080i陣営が一番恐れたのは、レイヤード・コーデックを活かすと階層的に差分を提供すれば、CSのチャンネルや帯域の低い10Mbps以下の伝送経路を2チャンネル使えばハイビジョン放送ができてしまう。それは、CS放送やケーブルTVで100チャンネルのハイビジョン放送が可能になったらBDデジタルは誰も見ない...そのためにはBSデジタル放送だけではなく、日本の放送規格から720Pを抹殺する必要があったと..いう背景もご理解ください。

では、ふるかわでした
P.S. MSNコメント欄の投稿にMSパスポートが必須というのは如何なものか?と私も発言しております。
Posted by 古川享(サム本人) at 2006年07月01日 06:26
>その中で、ABC,NBC,CBSのそれぞれの放送技術のトップの方が個々に発言されていますが、「720pに軍配があがるは技術的に明らか」という方も、「1080iの方が良いのは歴史的に証明されている」という方もおられました。それぞれの方がかなり断定的な発言をしているところに、私は何か不自然なものを感じていました。
繰り返しますが、私の立場はその頃から放送局や個人にとって二重の投資にならないのであれば、1080i/720Pの両用システムで行くべきで、どちらが良いという議論は無意味だと思っておりました。

720pのカムコーダでは1080iにて撮影できませんし、1080iのカムコーダで720pにて撮影をするのでは、無駄が生じてしまうように思います。そのため、1080i陣営としては720pが普及すれば高価な機材を買ったメリットは薄れてしまいますし、720p陣営としては1080iが普及したら購入した機材が過渡期的な機材であり、いずれ処分しなければならないものとなってしまう気がします。それによって2重の投資になってしまうのではないでしょうか。
当然のことながら、1080iと720pが併用できるに越したことはありませんが、局内では一方に統一する必要があるでしょう。


>私は昔も今も主張しているのは、22Mbps以上の1080iは本当に綺麗だけれど、18mbps以下の転送レートでは破綻しませんか?720pは 18Mbpsでもそこそこの映像を再生できて、15Mbps以下でも破綻しませんよ、という点を強調しているだけで、双方がフルビットレートで望んだ時に、どちらが綺麗という議論に参加するつもりはありません。

これは情報量の違いによるのではないでしょうか。もし、480iであれば、8Mpbsもあれば破綻することは無いと思います。


>でも、米国の放送関係者100人を集めたブラインドテストで、放送業界に20 年以上勤めるプロ達が投票したのは、1番:720P、2番が480Pで、3番目が1080iだった(もちろんMS主催ではなく、1080iを推進する放送団体が実施したのに..)という笑えない話もありました。

これは、1080iをネイティブで表示した場合の話でしょうか。それならば、チラツキによりインターレースが汚く見えることはあると思います。


>私が50ドル札の撮影をする前に準備していたオリジナルの比較映像は、多岐に渡り1080iのほうが綺麗に見えるもの、その逆に720Pの得意な映像も両方ありました。(高精細を活かしたお城の映像から日本の風景、桜吹雪、水のしずく、吹雪の絵などなど)それを丸ごと取上げたのは某放送局でという、苦肉の策として撮影したのが50ドル札だったいうわけで、その時にテストパターンや解像度を他に比較する別の映像素材が無かっただけで...それぞれの優位性を表現できるデモ映像の展示を許さなかった圧力こそ問題なのではないかと、記した次第です。

デモ展示を許さなかった圧力は、大きな問題だと思います。しかし、ブログの文章からは720pの優位性を強調しているように感じてしまったので、指摘させていただきました。1080iと720pが強要であるべきという主張と共に、720pは1080iよりも優れている点があるとされてはいたものの、720pより1080iが優れているという意見は感じられなかったからです。


>その日経エレには、日本の放送関係者も沢山コメントを寄せておられので是非ご査読ください。

残念ながら、8年も前の書籍となると販売していないようです。大規模な図書館など、アーカイブがある場所に行く機会があれば、調べてみたいと思います。


続く
Posted by El Dorado(筆者) at 2006年07月01日 15:27
>それから、ライン数の問題だけではなく
1440x1080 の元映像を1920x1080にストレッチして、さらにインターレースにしたものと、1280x720で撮影したモノのプログレッシブ映像の違いがあるのも事実ですよね。それを1366x786といった現行の標準的なプラズマやLCDテレビでスケーリング無しにスルーでみたらどちらが綺麗なのでしょうか?

720pのディスプレーで表示する場合には、720pで撮影するのが一番であることには、疑う余地も無いでしょう。
また、1440*1080では、1080iの規格を生かせないということも事実です。残念ながら、HDCAM SRでなければ1920*1080では記録できないので、真の1080i放送ができるのはしばらく後のこととなるでしょう。


>さらに、1080PをサポートするフルHDのテレビに1080iの映像と720Pをアップスケールして視た場合は..どちらが綺麗だと断定する人が、その素材は、実は720Pカメラで撮影したオリンピックの映像だと気がつかずにやはりフルHDは凄いなんて、発言をしていたりして...

現在の放送局は、1080iを全く活かしていないと思います。多くの放送において、レンズの解像度は不足していますし、色も調整がいい加減である場合がほとんどです。正直なところ、1080iやら720pやら議論する以前に、機材とエンジニアの能力がHDに追いついていない気がしてなりません。
無礼な表現となることは勘弁していただきたいのですが、現時点でフルHDを推している人たちの多くは、フルHDが本当にきれいであるからではなく、思い込みによって推していると感じています。多くの家電量販店の販売員は、フルHDは細部の情報量が全く違うといってフルHDの液晶テレビ、とりわけシャープ製を推していますが、正直なところフルHDと720pとの区別は私にはつきませんでした。しかし、シャープのフルHDの製品よりも、他社の720pの製品のほうが細部の情報量が多いことはわかりました。恐らく、フルHDテレビの多くは、巧妙でないノイズリダクションによって、情報量が減ってしまった信号を映しているために、あまり意味が無いでしょう。


>さらに言うなら、1080iと720PをMPEG2を唯一のエンコード方式として比較するのではなく、今後もさらに開発される新機軸の圧縮技術を活かした元素材として考えれば720Pもしくは1080Pが優れた素材であることは間違いなく、1080iで記録されたマスターテープよりも優位性があるのは事実でしょう。

確かに、1080iよりも1080pでマスターテープに記録するほうが優れた素材となると思います。


>そして、1080i陣営が一番恐れたのは、レイヤード・コーデックを活かすと階層的に差分を提供すれば、CSのチャンネルや帯域の低い10Mbps以下の伝送経路を2チャンネル使えばハイビジョン放送ができてしまう。それは、CS放送やケーブルTVで100チャンネルのハイビジョン放送が可能になったらBDデジタルは誰も見ない...そのためにはBSデジタル放送だけではなく、日本の放送規格から720Pを抹殺する必要があったと.. いう背景もご理解ください。

恥ずかしながら、あまり理解できませんでした。1080iでは、伝送経路を2チャンネル用いてハイビジョン放送をすることは不可能なのでしょうか。


色々と本題から外れている不躾な指摘をさせていただいたものの、本題の不当な圧力については非常に興味深い内容でした。
今後も、興味深い記事をかかれることを、期待しております。
Posted by El Dorado(筆者) at 2006年07月01日 15:28
ここまで数字を出すのなら、ケル係数とかもちゃんと考慮すべきだと思います。
Posted by G at 2006年07月02日 19:00
ご指摘のケル係数ですが、申し訳ありませんがその存在すら知りませんでした。ネットで調べたところ、インターレース表示の垂直解像度の実効値を求めるためにかけられる係数0.7ということがわかりました。
しかし、詳細な原理が書かれていなかったので更に調べてみたところ、Kell factorとは、ブラウン管がフィールド走査することによって生ずる垂直解像度の劣化であることがわかりました。
また、Kell factorには別の定義もあり、インターレースやプログレッシブを問わず、有効解像度は大凡0.7倍になるともありました。

もし、ケル係数に関して誤解しているのならご教授いただければ幸いです。以下は、上記の定義からケル定数が規定されていると仮定した上での返答とさせていただきます。

先のKell factorに関しては、1080iと720pの特性の違いではありませんので、本件にて考慮する必要はありません。後者に関しては、1080iであれ720pであれ考慮する必要があり、どちらも0.7^2倍となります。そのため、こちらも考慮する必要は無いものと思われます。

他にも、不備な点がありましたら、お手数ではあるものの指摘していただければ幸いです。
Posted by El Dorado(筆者) at 2006年07月03日 23:21
フィルム出身のカメラマンです。古川先生のお話、EI Dorado氏のお話、カメラマンとして大変勉強になります。2001年と2004年にNABにいきました。720Pのカメラと1080/30Pのカメラ共に良く使います。
CMや低予算の映画でバリカムは大変活躍しています。又フィルムレートの24Pはマスターとして使うには大変便利ですね。カメラマンはどの様に見えるかを先ず計算します。CRTとサチコンを使用していた時の1035iは使い物に成らなかった記憶があります。計算上での難しい話はできませんが、使ってみて所謂使用感で言いますと、1080iなら720pの方がすっきりと見えますね。インフェルノ等のノンリニア編集ではインターレースは大変やっかいですから・・・必ずフィールドを止め編集を行わないと駄目ですね。放送局のリニアなら気にはならないと思いますが・・・・
ただしシネアルタのように1080/30pでSR収録になると話は変わります。数年前ではバリカムとシネアルタを並べてテスト撮影をしたときに違いを感じなかったのですが、(フルスペックで見せるモニターが無かった)最近はハッキリ違いが判ります。ただし並べてみた場合ですが・・・・1080pを使うようになって720pの素材はアップコンしてから編集に入る場合があります。特にクロマキーで抜く場合720pは長方形ですからエッジがギザギザに成ります。2,3年前はSDでの編集だったのでダウンコンバートしてから編集なので気にならなかったのですが、HD編集ではエッジが1080pより抜きが悪い実感があります。
 私たちが良く参考にしているCML(シネマトグラファーメーリングリスト)というサイトがあります。世界のカメラマンが書き込みをしています。彼ら思うのには解像度が良い信号、出来れば4kで12bitの信号が欲しい
CGやCGIとの相性が良くなる。現行のHDTVは
放送には良いが、映画の合成にはまだまだ足りないという書き込みが大変多い。
 いずれにせよ現場は大変困惑しているのも事実です。SR、D5、HDCAM、DVCPROHD、HDV、そしてP2カード、XDCAMのブルーレイ、HDD収録、1080i、1080p、720p、480p、それとレートでは60p、50p、30p、25p、24p、・・・・
2011年には今まで何の問題も無いSD480iが無くなってしまうことだけが決まっています。
未だにSDの何処が駄目なのか判りません。
 私は今42インチプラズマでSDのワールドカップを見ていますが、TVはこれで十分だと思います。いかかでしょうか・・・?
Posted by カメラマン at 2006年07月06日 03:13
お返事が遅れてしまい、申し訳ありませんでした。

>720Pのカメラと1080/30Pのカメラ共に良く使います...

編集する場合には、プログレッシブのほうが有利だと思っています。そのため、できるなら1080/60pで記録して1080/60pで編集し、1080/60iに変換して出力する、1080/30pで記録・編集して、(1080/60iのフォーマットを用いて)1080/30pで出力することが一番望ましいと思っています。

ただし、それを行うとなるとご指摘のフォーマットの乱立に拍車をかける事となるので、技術面だけでなく難しいでしょうが…。


>現行のHDTVは放送には良いが、映画の合成にはまだまだ足りないという書き込みが大変多い

これは、製作側のお話でしょうか。現行のHDTVは、家庭にて映画を映すことにでさえ、あまり適していないと私は思っています。しかし、これ(家庭での問題)はじきに解決できるものと思っています。リアプロ(リアプロジェクションテレビ)であれば、LCOSと呼ばれる素子と改良されたランプを用いれば、ブラウン管に近い画質が得られます。液晶テレビでは暫くかかるかもしれませんが、ブラウン管と比べれば歴史が非常に浅いですし、現在でも進化は続いていますから。製作側のモニターとなると、大きさの都合上(大画面を得意とする)リアプロは難しいでしょう。かといって、液晶がすぐにでも使えるレベルになることはないでしょうし…。こればかりは、時が解決することを待つしかないのかもしれません。


>未だにSDの何処が駄目なのか判りません...

TVはSDでも十分いってしまえば、そうなるのかもしれません。しかし、それなら映画であってもSDで済んでしまうのではないでしょうか。あらゆる放送においてSDに問題があるとは思いませんが、HDとは表現力で劣ってしまいます。映画のような芸術の話でなくとも、ニュースなどの字幕の読みやすさなどであってもHDの方が有利です。また、放送といってもドラマや映画のようなコンテンツを用いる場合には、SDでは表現力不足でしょう。

また、家庭用のテレビは、テレビ放送を映すだけが役割ではなく、様々なものを映すディスプレーになってゆくと私は思っています。DLNAにより、AV機器やパソコンに保存されているデータを表示する役割を担ってゆく可能性は大いにあります。また、プレーステーション3等の機械も、HDのディスプレーと組み合わせて使用することが望ましいです。
この様な流れによって、家庭用のテレビは高解像度化していくでしょう。現時点においては、SDのテレビとSDの放送でもさほど問題ないかもしれません。しかし、テレビの大画面化と高解像度化が進んでいったなら、放送といえどもSDでは力不足となってしまうのではないでしょうか。
Posted by El Dorado(筆者) at 2006年07月09日 17:53
El Doradoさん ありがとうございます。
リアプロの効果は違う意味で凄い体験をしています。
以前、立体映像(フィルム撮り)の製作に携わった時(約15年前)まだまだ
映像としてはリアプロも駄目だった(液晶プロジェクターだと
思いますが)時ですが、CRTでは立体でも箱の中での立体で前に飛び出さない
のですが、リアプロでは全体に映像としてはフォーカスも甘いのですが
ちゃんと前に飛び出してきました。勿論フィルム映写は飛び出すのですが
、最終形が液晶プロジェクターでの展示映像なので色々試行錯誤をした
経験があります。今ならDLPやLCOS等の発達で問題が無かったんでしょうね。

色々勉強になります。また読ませていただきます。ありがとうございました。
Posted by カメラマン at 2006年08月15日 18:43
1080iだと失った情報を復元できる(無い情報が生み出せる?)のに、720pだと復元できない根拠が知りたい。
1080iで復元出来るなら、720pでも復元できるのでは?
熱く情報量に2倍もの差が出ると1080iの優位を語ったのに、出来ると言ってしまったらその圧倒的優位が崩れるから無理ですよね?

まあ、720pに対して1080iの方が1割強ほど情報量が多いですけど、熱く語るほど優位だとは思いません。

それと、圧縮率と圧縮後のデータサイズを勘違いしてませんか?

しかし、他にも突っ込みどころ満載ですけど、もしかして釣りですか?
いやー、しまった! 釣られちゃったなー!
こんな単純な罠に引っかかるなんて、私はまだまだですな!!
Posted by アナログマ at 2009年07月24日 14:24
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