2000/04/05
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表紙

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カメラ雑文

[736] 2012年01月01日(日)
「ビデオ編集が要求したパソコン性能」


我輩が最初に自宅にパソコンを導入したのは1995年だったと思うが、それ以降、今日まで機種更新やパーツ追加・入替によってその性能を増強させてきた。
これは、単純に時代の流れに沿ったアップグレードであると自分自身思っていたのだが、よくよく考えてみると、我輩の場合、ビデオ編集が大きな動機になっていたことに気付いた。

確かに、我輩がパソコン上でビデオの編集をやるようになったのは、パソコン導入後間もなくであった。そしてこれまで、常に重たい処理を続けてきたように感ずる。
せっかくビデオ処理のためにパソコン能力を向上させても、すぐにビデオ処理のハードルが上がり、またパソコンの能力を上げていく。その繰り返しであったのだ。

今回の雑文では、これまで我輩が行ってきたパソコン性能増強の歴史を振り返り、我輩がどれだけビデオ編集の環境作りにエネルギーを費やしてきたかを紹介したいと思う。
その苦労が感じられるよう、敢えて事細かく記述することにした。そのせいでかなりの長文となっているが、それは我輩の意図したものである。

ちなみに、パソコンでビデオを扱うことについて、我輩が期待することは2つある。

まず1つ目として、ビデオライブラリを劣化させずに視聴したいという点。
接触読取り方式であるテープ媒体の場合、再生する度に少しずつ劣化していく。そのため、非接触読取り方式である光学媒体は大きな魅力である。

2つ目は、ビデオをデジタルデータ化することで取り扱いや視聴を容易にし、情報の有効利用に繋げたいという点。
テープ媒体は嵩張るし、ランダムアクセスも出来ない。「撮った(録った)はいいが二度と観ない」というのは、テープ媒体特有の問題点である。
観たいビデオはすぐに観られるよう、手軽な形で残しておきたい。


(1)ディザ表示動画 (1995年〜)
我輩が最初に購入したパソコンはMS-DOS仕様の「98FELLOW(PC-9801BA3/U2)」である。これを使い、文書・蔵書管理をしようという計画であった。
しかしながら、OCR(文字認識)ソフトがMS-DOS版からWindows版へ移行してしまったということで、急遽外付けハードディスクとウィンドウズアクセラレーター(今で言うビデオボード)を追加してWindows3.1を導入した。

しばらくするとWindows95がリリースされ、社会現象が起こった。我輩しばらくしてWindows95を導入し、「いよいよパソコンもマルチメディアの時代になったか」と期待が高まった。そして思い切ってビデオキャプチャーボードを購入したのだが、ビデオ編集としては処理能力が低いせいで256色ディザの320x240ドットAVIファイルを作成するのがやっと。とてもビデオと言えるようなものには仕上がらなかった。


(2)MPEG-1キャプチャボード導入 (1996年〜)
その後、MPEG-1という動画圧縮技術を用いたキャプチャーボードが発売されたので、これを使うための高性能パソコンとしてタワー型の「PC-9821Xv13/R16」を購入。かなり高価であった。
そして大胆にも、メインメモリもボーナス払い15万円で16MBを導入した(当時のメモリ為替レート:1MB=約1万円)。
これによって、スタンダードサイズのフル解像度である640x480ドットのビデオを取り扱えるようになった。

しかしキャプチャ時のエラーが多く、しかもMPEG編集ソフトが貧弱でこれまたエラーが多かった(MPEGはコマ間圧縮のため元々編集向きとされなかった)。
そもそも、MPEG-1を家庭用プレーヤーで鑑賞するにはビデオCD形式としてCD-Rに焼き込まねばならなかったのだがそのツールも無く、パソコン画面からコマ落ち状態で再生して鑑賞するしか無かった。


(3)ビデオCDでの録画開始 (1997年〜)
それからしばらくして、SONYから「VAIO PCV-T700MR」というタワー型AVパソコンが発売され、トリニトロンディスプレイ込み40万円を超える高価なものながらも我輩はそれに飛び付いた。何しろ、業務用に準じた性能のMPEG-1キャプチャボードと編集ソフトを備え、安定してビデオCDを制作出来たからである。チューナーも付いていてテレビ録画も簡単。
CPUも当時としては最新の「Pentium2」で、CD-Rドライブまで標準装備。まさに、ビデオCD制作の専用マシンだった。
これでようやく、家庭用プレーヤーで安定してビデオを閲覧出来るようになった。

<安定した動作でビデオCDが作成可能な PCV-T700MR>
安定した動作でビデオCDが作成可能な PCV-T700MR

しかしMPEG-1の規格上、画質の上限はせいぜいVHSテープの3倍録画モードかそれ以下。動きの激しいものになるとブロックノイズが目立ち、見るに耐えない。
当時はビデオカメラもアナログからデジタルへ主流が移り、我輩も8ミリテープからDVテープへと移行しようかと迷っていたが、どうせ低画質のビデオCDになるのだからとDVテープへの移行は見送った。


(4)MPEG-2キャプチャとDVD-Video (2002年〜)
その後、高画質なMPEG-2形式のDVD-Videoが現れ、パソコンにもMPEG-2編集環境が徐々に用意されてきた。
我輩は元々、ビデオCDの画質には大いに不満を感じていたため、DVD-Videoの出現は待ちに待っていた感があった。だがやはり出始めの物は高価であることがネックである。
DVD-Videoの作成に必要な機材としては、「高速CPU」、「MPEG-2キャプチャボード」、「MPEG-2編集ソフト」、「DVD-Video制作ソフト」、そして「DVD-Rドライブ」である。これらを一度に揃えることは費用的に不可能であったが、少しずつ買い足して実現させた。

最初の頃は苦労の連続で、編集時のトラブルはかなり多かった。
安価な編集ソフトを使っていたせいか、MPEG変換(エンコード)時の異常終了や、DVD-Video変換時に再エンコードがかかってDVD容量を超える容量にまで膨らんだりと、なかなか安定して作ることは出来ない。

それでもしばらくすると、安価であってもそこそこ使えるソフトが増えてきて、色々とソフトを渡り歩きながら自分なりの環境を構築していった。
ビデオカメラも全面的に8ミリテープからDVテープへと移行し、2004年にはCanon製セミプロ級のビデオカメラ「DM-XV1」も導入した。

<Canon DM-XV1>
Canon DM-XV1

高画質なビデオをそのまま光学媒体に収めるという目標が、間も無く達成されるかと思われた。
そんな時、ハイビジョンビデオの時代がやってきた。

ハイビジョンは当初、我輩には必要性が全く感じられなかった。
何しろ、これまでのテレビとは全く違う規格であるから、制作環境はもちろんのこと、視聴側にもハイビジョン用のテレビが必要とされる。
例えば豚児ビデオを制作したとしても、それを実家では再生出来ないのである。DVDーVideoの時には安価なプレーヤーを実家にプレゼントして対処したのだが、ハイビジョン化となるとプレーヤーだけでなくテレビもハイビジョンのものを用意せなければならないのだ。これを実家にプレゼントするとなるとさすがにハードルが高い。

このハードルはもちろん、自分自身の環境でも同じことが言える。
いくらハイビジョンビデオ、つまりブルーレイビデオが制作出来る環境が整ったとしても、それを再生させるためのハイビジョンテレビが無い。
せっかくDVD制作環境が整ったのに、また新たな闘いが始まるのかと思うと気が滅入り、この時点での我輩の気持ちはハイビジョン化には完全に消極的になっていた。
「くそ、もうスタンダード画質で一生を貫くしかない。」


(5)DV式ハイビジョンビデオカメラ (2007年〜)
ところが世の中の流れはハイビジョン&ワイド画面へと変わり、ビデオカメラを買い換えようにもほとんどの製品がハイビジョンタイプであり、従来型のものはほとんど無くなってしまった。しかも、2011年7月からテレビ放送がアナログからハイビジョンデジタル(いわゆる"地デジ")へと全面切替えとなる話が持ち上がった。
そうなると、将来的にはスタンダード画質を貫くことが逆に負担になってくるだろう。少数派の宿命である。

そんな時、職場でビデオカメラを導入することになり、当然ながら流行のハイビジョンタイプとなった。
それはDVテープ式のハイビジョンビデオカメラで、付属ソフトを使えばパソコン側に取り込むことが出来る。だから、ハイビジョンテレビが無くとも、パソコン側でディスプレイの解像度が高ければハイビジョン画質が楽しめる。
そこには、かつて「高品位テレビ」として各種博覧会で展示されていた未来の映像が映し出されていた。
捨て難き高画質・・・。

我輩はその画質をパソコン限定で利用することとし、事あるごとにハイビジョンビデオカメラを借りて撮影した。
しかしそれにしても、ハイビジョンのビデオをパソコンデータ化したところで、自宅パソコンの性能が及ばねば取り扱いが難しい。
再生だけでなく、編集も不可欠となる。余計なシーンを編集によって削除せねば、ディスク容量がいくらあっても足りなくなるだろう。

そういうわけで、CPUを最新の「Core2Duo」へ換装。当然ながら対応マザーボードも必要で、メモリも32bit版OSであるWindowsXPの認識上限である4GBを積んだ。金がかかる。
これにより、多少はマシな環境となったのであるが、それでも満足とは程遠い。

ところで、「Core2Duo」はマルチコアと呼ばれるタイプのCPUで、1つの集積回路の中に複数のプロセッサ(コア)を形成させたものである。
これにより処理を並列的に分散処理をさせて速度を稼ぐことを狙っている。
しかし、実行させるアプリケーションソフトがマルチコアを前提としていないならば、いくら命令を処理を分散させようにも、始めの計算結果が次の計算結果に影響すると計算待ちが発生するので速度向上には繋がらない。つまり、古いアプリケーションソフトでは、あまりマルチコアCPUの性能を引き出せないことになる。

我輩のパソコンのOSはWindowsXPで、マルチコアは認識はするものの最適化はされていないらしい。しかも所有している編集ソフトは明らかにマルチコアを前提としていないためその性能を活かせていない。ハイビジョンがかろうじて編集出来るようになったばかりのバージョンであるから、さすがにマルチコア対応までは期待出来ぬ・・・。


(6)AVCHD形式とブルーレイビデオ (2008年〜)
我輩はここにきて、自前のハイビジョンビデオカメラの導入を決めた。
ハイビジョンの高画質に慣れてしまうと、スタンダード画質にはもう戻れない。

職場からの借り物であったカメラはDVテープ式であるが、テープ式の場合、パソコンにデータを取り込むには基本的に実時間かかる。1時間撮ったものはキャプチャも1時間かかるわけだ。これは単純にテープ再生速度の問題なので、どんなにパソコンの性能が高くともキャプチャ速度に変化は無い。
もしこれがメモリやハードディスクタイプのビデオカメラならば、キャプチャは単純なファイル移動だけであるから、USBやIEEEの接続スピードに依存することになり、キャプチャの速度も格段に速くなる。

また、テープ式は長時間撮影する際には1時間毎にテープを入れ替える必要があるので面倒。
というのも、我輩はドライブレコーダー用途として車載ビデオも撮っており、いつも1時間を越えるドライブではテープの入れ替えが悩みであった。

そもそも、DVテープ式は何度か重ね録りをするとエラー(ブロックノイズ)が出るようになる。さすがに小さなDVテープ(mini-DV)でハイビジョン記録するとデータ密度に無理があるかと思う。テープ式にはもう将来性は無い。買うならば、やはりメモリ式かハードディスク式であろう。

新品は手が出ないので中古でCanon製のハードディスクカメラを購入。AVCHDという高圧縮規格のデータで記録するタイプである。
(※車載カメラとしての使用は振動がハードディスクの動作に影響するのではないかと少し心配していたが、特に問題は無いようだった。そもそもカーナビゲーションシステムはハードディスクタイプを使用していた。)

当時はAVCHD方式ビデオを編集出来るソフトは少なく、その中でも安価なソフトは「VideoStudio11」くらいしか無かったのだが、元々「VideoStudio6」を使っていたので導入に抵抗は無く、それを手に入れた。

それから当然ながら、家電再生機でハイビジョンを映すならばブルーレイ化せねばならぬ。
ブルーレイ書込みドライブは、少し前までは3万円台だと思っていたのがもう1万5千円くらいになっており、しかもブルーレイビデオ形式で書込めるソフトも付いていたのでそれを購入。

さっそく、車載ビデオを中心にハイビジョン編集を始めた。
しかしAVCHD形式というのは大変処理が重く、変換処理(エンコード)ももちろん時間がかかるが、カット編集でさえも処理が重い。
カット編集では、まずカットするフレームを探すわけだが、マウスでポイントする地点の映像がなかなか付いてこない。特に最初の動かし始めが遅く、10秒ほどマウスボタンを押したまま待機してからフレームを動かさねばならない。それをやらないままマウスを動かしてしまうと、時間差でとんでもない位置にフレームが飛んでしまう。少しずつ、少しずつ、目的のフレームに近付けてようやくカットすることが出来るのだ。

編集が終わると変換処理になるが、「VideoStudio11」では変更部分以外は余計な変換処理をせずスルー書込みを行ういわゆるスマートエンコードが可能である。つまり、通常のファイルコピーくらいの速度で編集ビデオが書き出せる。
ところがなぜか、一定の長さを超えるビデオになると、スマートエンコードが効かずに延々と時間がかかることが判った。当時、パソコンCPUは「Pentium4」を積んでいたと思うが、1時間長のビデオを変換するのに5〜6時間かかったように思う。これではパソコンのハードウェアも増強しなければ埒が明かない。


(7)64ビット環境へ (2011年〜)
それから3年ほど経ち、パソコンのハードディスク容量が足りなくなってきた。見ると、大きなファイルのほとんどがビデオであった。ビデオ編集するにはCPUが非力なため、ビデオを撮るだけ撮ったは良いが未編集ファイルが貯まったままとなっていた。

もちろん、未編集であってもとりあえずそのままブルーレイディスクに保存すれば良いのだろうが、実はビデオカメラのデータは20分を過ぎるごとにファイルが分割される仕様となっており(フォーマット形式の関係で1ファイル2GB未満に収めるためらしい)細切れの状態でいくつもある。これをバラのままブルーレイディスクに保存すると後日整理が大変となろう。今はまだ1つのハードディスクにまとまっているから良いものの、後々これが光学メディアごとに分散し、さらにその中で複数のファイルで存在するということになれば、かなりややこしくなる。

ここで思い切ってCPUを最新の「Core-i7」へ換装し、貯まっている未編集ファイルに手を着けたい。
もちろん、単純にCPUを換装したとしてもマルチコアの恩恵が受けられないのは変わらないが、それでも世代の新しいCPUなので何かしらの速度向上は見込めるのではないかと期待した。

やはり今回も世代を越えたCPU換装ということで、マザーボードから買い直さなければならない。しかも、対応メモリ規格もDDR2からDDR3へと変わるせいでメモリも流用出来ず、出費も全部で4万円を超えた。
ただそうは言ってもメモリに関してはかなり安くなっており、4GB(2GBx2枚)でも千円台。もう少しメモリを増やしてみたいものだが、いかんせん、32bitのWindowsXPではこれ以上メモリを認識出来ない。

<CPUを最新の「Core-i7」へ>
CPUを最新の「Core-i7」へ

さて、新しい環境では確かに動作は速くなったように感ずる。時計で測ってみると、変換処理の時間が確かに短くなっている。
しかしAVCHDの編集時の重さはそれほど変わったようには感じない。少々速くなったとしても、マウスカーソルに動画が付いて来ないのは同じであった。これでは根本的には何も変わらない。

もしマルチコアに対応したWindows7と編集ソフトがあれば、CPUのマルチコアを十分に活かすことが可能であろう。64bit版ならばメモリも4GB以上に増やすことが出来る。
それでもなおWindowsXPに固執している理由は、Windows7に対応していない旧いアプリケーションソフトばかりだからだ。その中には開発を終了してバージョンアップ出来ないソフトもある。そもそも全てのアプリケーションソフトがWindows7に対応したとしても、それら全てをバージョンアップさせるには膨大な金がかかるだろう。

そうは言いながらも、編集ソフトのVideoStuidoの紹介ウェブサイトを見ていたら「Coreプロセッサにより2.7倍アップ」とか「64bit版OS使用で1.8倍アップ」などと書かれているのを見付けてしまい、かなり心を揺さぶられた。
ハードウェア的には我輩のマシンもこの能力を発揮出来るはず。何とかしたい。

そこで妥協案として、CPU換装時に余ったパーツでもう1台パソコンを組み上げ、新CPUマシンでは64bit-Windows7を、そして旧CPUマシンでは従来のWindowsXPを稼動させることを考えた。Windows7のほうには「XPモード」という動作モードがあるようで、うまくいけば旧いアプリケーションソフトも動いてくれるかも知れない。

Windows7の入手は、メモリ増強の目論見と重ねて割安なDSP版(パーツとのセット販売)を狙った。XPモードが使えるのはWindows7の中でもProfessional以上なのでそれを購入。
早速OSをインストールし、色々とアプリケーションソフトを試してみた。
すると驚いたことに、特に動作に問題あるようなアプリケーションソフトは無さそうだった。特に、ドキュメントソフト「ImageOFFICE V5」はWindows98の時代で開発が終了しているだけに一番心配だったが、あっさりと動いてくれた。他の開発終了ソフト「Expression3」も、起動エラーをキャンセルさせるパッチソフトを有志が作っており対応出来た。

さて、肝心の編集ソフトであるが、VideoStudioの最新バージョンを購入して使ってみたところ、今までがウソだったかのように快適に編集出来るようになった。マウスカーソルの動きにAVCHD形式の動画がちゃんと付いて来るのだ。これには心底驚いた。もはや、AVCHDは重たいファイルではなくなった。
エンコード作業もこれまでは寝ている間に夜間稼動としていたが、大抵のものは当日中に終わってくれる。

ふと、増設メモリを差し込むのを忘れていたことに気が付いた。
現状の4GBに8GBを加えて12GB。Windowsの管理画面で確認すると、確かに12GB認識されている。素晴らしい。
ところが、メモリを増強したとたんに起動しなくなったソフトがある。「Painter X」がそれだった。
ウェブ情報によれば、メモリが8GBを越えるとメモリチェックの範囲を越えてエラーとなってしまうとのこと。こればかりはXPモードで起動してもダメで、こちらも有志が作成したパッチを当てると起動するようにはなったが、サイズの大きな画像を扱うと途端に動作が遅くなって使い物にならない。
結局、最新の「Painter12」を購入せざるを得なかった。サブマシンのWindowsXPで使う方法もあったのだが、やはり画像処理はカラーマネジメントを施したディスプレイを繋いだメインパソコンでやりたい。

何にせよ、これで64ビット化は完了した。 タスクマネージャーで確認したところ、CPUも全てのコアが使われ、メモリも4GBの限界を超えて12GBを認識出来ているようであった。
さすがに、ハイビジョンビデオのエンコードを行うとすぐにCPU使用率が跳ね上がり余裕が無くなるが仕方無い。

<CPUコアも8コア全て利用され、メモリも4GB以上を認識している>
CPUコアも全て利用され、メモリも4GB以上を認識している



以上、長々と我輩のビデオ編集環境についての歴史を書いたが、ここまで書くと、我ながら長い闘いを続けてきたなと思う。
おかげでスチル写真のほうでも、例えばRAW修整と変換処理の速度が大きく向上するなど副次効果があった。

<ビデオのために増強してきた歴史 (386CPU以前のものは無関係)>
ビデオのために増強してきた歴史

これまで、ビデオ編集・エンコードのためにパソコン環境を増強してきたが、とりあえず実用的に使えると感じたことはあったが、満足に思ったことは一度も無い。

時代ごとに、例えば大容量ハードディスクに対して「こんな大容量など使い切れないだろ」という意見を見聞きすることがあるが、我輩にとってみればどんなに容量があっても足ることが無い。
我輩の場合、現状1.5TBのハードディスクを二重化で使い、それとは別に2TBの外付けハードディスクで分類管理しているところだが、ギリギリの容量をなんとかやりくりしているような状況。

ビデオを取り扱うには、ファイル容量以外にも編集用のワークエリア(中間ファイル格納用も含む)や分類管理用のエリアが必要になる。分類管理とは、テレビ録画などで同じ分類に属するものごとに分けて管理すること。約20GBのブルーレイディスク容量に合わせ、例えばニュースならニュース、ドラマならドラマごとにそれぞれ20GBになるまで貯めておく。

またCPUも同様に、どれだけ高速であろうともビデオエンコードの要求には際限が無い。今ようやく、AVCHDハイビジョンビデオでの制作環境においては実用的なレベルにまで達したと言えるが、まだまだ満足とは言い難く、チャンスがあればもっともっと高クロックあるいはマルチコア、マルチCPUを実現させたいという要求は変わらない。

それに比べれば、静止画の要求するパソコン性能など取るに足らぬかわいいものではないか。
確かに一昔前は、1,000万画素の画像を数枚開くと動きが悪くなったものだが、今では8,000万画素相当のスキャン画像でさえ何枚も開けるようになった。RAW現像なども、時間がかかるのはもっぱらパラメーター調整の手作業(こればかりは人間の作業なので高速化のしようが無い)だけで、変換処理自体はあっけなく終わって味気ないほど。デジタルカメラももっともっと高画素化してもらわねばせっかくのパソコン性能が泣く。

だが今後数年のうちにCPUは数倍の速さ、ハードディスクは100TB、メインメモリは100GBを超えるのは間違い無い。
我輩がビデオ編集を続ける限り、必ずそうなる。