標準モードとその他のモードの違いは？

Question

（ちなみに当方は東芝RD-E302です）
一般にレコーダーで、標準モードとその他のモードで具体的に何が違うのでしょうか？

1枚1枚の画像の画素数？が違うのでしょうか？
それとも１秒間に映す画像の枚数が違うのでしょうか？

parts · Accepted Answer

一言で言えば質問にある推測はどれも外れですが、画素数が違うというのは、ビットレートによっては正しいでしょう。

簡単に言えば、VHSと同じで画質が下がるのです。まあ、モードによって情報量が変化するため、場合によっては解像度が下がってしまうモードもあります。これはVHSの3倍モードや5倍モードでも言えることですが、１つの画像に対してどれだけの情報を保持するかの違いです。

VHSの3倍モードや5倍モードでは、テープのヘッド走行速度（トレース速度）を落とし、その狭いテープの範囲にそれなりの情報を保存することで、画質や音質をそれなりに犠牲にして映像を長時間保存していました。それを、デジタルで行っているのがデジタルレコーダーです。

アナログと違うのは、テープのように残量の違いが見た目で分からないこと。画質が違うことが、必ずしもVHSのようにはっきりとした違いに出ないことにあります。これは、アナログでは圧縮技術が利用されていないが、デジタルレコーダーでは映像圧縮が行われるためです。

RD-E302に限定して言えば、録画にはMPEG2-PS（MP@ML）と呼ばれる映像圧縮技術が利用されています。このMPEG映像圧縮技術はISOと呼ばれる団体に属する映像専門のチームのことで、MPEG1（ビデオCD向けに採用）、MPEG2（国内の地上、BSデジタル放送、DVD、Blu-ray Discなどで採用）、MPEG4（Blu-ray Discなど）、MPEG7（圧縮とは異なる別の規格）などを定義しているプロの団体です。

MPEG2では、映像を一定のドット範囲でひとくくりにしてまとまった情報として扱います。これをブロックといいます。この情報を符号化し、人の視覚上は判別がし難い情報を、切り捨てるのです。
さらに、前後の画像の中で移動や変更によって変化した情報だけをピックアップし、その情報だけを連続して保存します。また、参照整合性を高めるため、巻き戻す際に的確に移動差分を復元できる情報も保存します。

これによって、ある地点にある完全なフルサイズ画像の基準フレーム（Iピクチャ）を元に、移動差分となるBピクチャと巻き戻し差分も含む完全差分となるPピクチャと呼ばれる映像の移動情報が作られます。
これが、MPEGと呼ばれる映像圧縮技術です。これまでのアナログとは異なり、ある起点となる映像から変化した情報だけをピックアップするため、情報量を数十分の1以下に削減できるのです。

さらに凄いのは、その時にどこまでデータ量を節約するかを決められると言うことです。
例えば、8Mbps（1秒間に1メガバイトの情報量、1MBはフロッピーディスク1枚近いデータ量）という設定をすると、それに合わせてIピクチャの圧縮レートなどが決まります。どのように変わるのかというと、圧縮するブロック情報からデータを間引き、細かなディテール（輪郭）をぼかすのです。

具体的に生じる悪影響を答えると、移動差分をまるで下絵のように簡単に処理し、映像がぶれたり、ブロック単位のノイズに変化したり、直線や斜め線がギザギザなジャギーとなったり、果ては白地に黒といったはっきりとした線に、湯気のようなモスキートノイズと呼ばれるノイズ成分が顕れるようになる。

これが、ビットレート呼ばれる情報量の違いによって生じる問題です。

ただし、デジタルでは映像は最初から圧縮されますから、アナログに比べると情報量（ビットレート）を多少落としても、見られないほど画質が悪化することはありません。
強いて言えば、動きの多い例えばスポーツやライブ映像、波、映像がきちきちっとしたCGの少ない和製アニメーションなどは顕著に違いが生じることがありますが、バラエティやゆったりしたドキュメンタリーなどでは差が生じにくいのです。（尚、最低画質に落とすと明らかに差が出てきます）

ということです。
尚枚数（フレーム数）が変化することは、通常はありません。
ビットレートが不足し、どうしても画像に手を入れるとなると解像度になりますが、E302はともかくとして、最近のBlu-ray Disc対応機種は、10倍、15倍撮りであっても、解像度はフルHDを維持するケースも増えています。まあ、ノイズは凄いですけどね。

tama80ji · Answer

はじめまして。

標準モードは1層のディスクに約2時間収録可能なモードを指します。
但し映像の複雑さでデータ量が変動するために、絶対2時間録画可能とは断言できません。

日本の放送方式はNTSC。29.97fps。1秒間に60フィールド、30フレームの規定があります。
これはアナログ波でもデジタル放送でも、HD（ハイビジョン）でも放送規格なので固定です。

これをレコーダーに記録する場合は、まず8～10bitで量子化（デジタル）化します。このままでは情報量が膨大となるので、リアルタイムでDVDに採用しているMPEG2PSと言う形式に圧縮変換しています。
MPEG2はフレーム相関圧縮です。15フレーム単位で区切って、前後の映像の変化しない部分はそのままで、動きの激しい部分の情報だけを更新していきます。
例えば会話している人間顔アップで、動いているのが口だけだと口の部分だけを記録して、それ以外のフレームはキーフレームとなる部分以外では省略して記録します。
TVアニメのリミテッドアニメの口パクと同様の省略技術です。

この圧縮は標準モード以上では720×480でブロック分割して監視します。
但しMPEG2も初期とその後の技術改良、アルゴリズムの改良から変遷しました。
レコーダーも当初はCBR（コンスタントビットレート：映像の複雑さには関係なく一定のビットレートで処理する）のみでしたが、その後VBR（ヴァリアブルビットレート：映像の複雑な部分ではビットレートを高め、単純な部分ではできるだけ割り当てを減らす）を採用し、当初は解像度も720×480はSPモード以上のみでしたが、後にはLPモードまで拡張されたりもしました。LPモードよりも長時間記録となると352×480、352×240となります。
但しこれはVIDEOモードの場合です。
VRモードの場合は720×480、544×480、480×480、352×480、352×240と分類は更に細かくなっています。
長時間モードになればなるほど解像度は低くなります。監視するブロックを減らせば減らすほど、処理しなければならない情報量も減ります。当然画質は劣化してボケた映像となります。

但しこれは解像度だけに注目した場合です。
実際は低ビットレートになればなるほど実際は量子化ノイズの増加から画面のS/N比（滑らかさ）が劣化しますし、MPEGのフレーム相関圧縮の弱点である、画面の変化が激しい、パン、テロップのスクロールシーンでは画像が破綻して目立たないようにしている監視ブロック単位の区切りが目立ったり、輪郭が崩れてしまったりします。

実使用で保存を意図するならば150～160分程度収録可能なモードが下限となります。解像度も720×480を維持できます。
東芝機の場合はMNレート設定も可能です。映像ビットレート、音声ビットレートを個別に調整して、収録時間に合わせた最適なビットレートを選択も可能です。詳しくは説明書を参考にしてください。
設定ビットレートは各社各様で微妙に異なります。圧縮アルゴリズムも異なるので、同じSPモードでも4.6Mbps程度のメーカーもあれば5.2Mbpsのメーカーもあります。
XP、SP、LPのプリセットモードは使用者が解りやすいように、1層ディスクにXPならば約1時間、SPならば約2時間、LPならば約4時間は録画できますよ、としているだけです。
ビットレート値が高ければ高いほど、1秒間に処理される情報量が多いのでそれだけ高画質になると言うことになります。

SPモードとXPモードでは一見余り画質変化は認めらない場合もありますが、大画面（37インチ以上）のTVで視聴するとその差は歴然です。暗部や変化の少ない部分はブロックノイズが目立ちます。
SPモード程度だと実はその部分が極めてノイズリダクション処理等でごまかされていたのですが、大画面となるのとデジタルズームで画面を拡大して約4倍のサイズにするために、ごまかしが通用しなくなります。
XPモードだとさすがに画面は甘くても、荒れはほとんどありません。
DVD規格自体がアナログ時代の規格であり、HD（ハイビジョン）ディスプレイで表示させることを意図したものではないので、これはやむを得ません。
元々がS-VHSのSPモードやLDの画質を直径12センチのディスクに収めようとした規格で、それ以上のものではありません。

標準モードとその他のモードの違いは？

一言で言えば質問にある推測はどれも外れですが、画素数が違うというのは、ビットレートによっては正しいでしょう。

はじめまして。

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