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HD(High Difinition)

02 | HD(High Definition)

デジタルテレビジョン放送方式

日本のテレビ地上波放送は、2011年夏までに完全デジタル化されることになっています。これによってアナログ(NTSC)放送は廃止され、ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting) と呼ばれるデジタルテレビ放送規格へ全面移行することになります。

SD480i480p
走査線数/有効走査線数 525/480 525/480
有効画素数(横×縦) 720×480 720×480
アスペクト比 16:9又は4:3 16:9
走査方式 インターレース プログレッシブ
フレーム周波数 30/1.001Hz 60/1.001Hz
フィールド周波数 60/1.001Hz -

HD1080i1080i720p1080p
走査線数/有効走査線数 1125/1080 1125/1080 750/720 1125/1080
有効画素数(横×縦) 1920×1080 1440×1080 1280×720 1440×1080
アスペクト比 16:9 16:9 16:9 16:9
走査方式 インターレース インターレース プログレッシブ プログレッシブ
フレーム周波数 30/1.001Hz 30/1.001Hz 60/1.001Hz 30/1.001Hz
フィールド周波数 60/1.001Hz 60/1.001Hz - -
備考 衛星デジタル放送(ISDB-S) 地上波デジタル放送(ISDB-T) CSデジタル放送 実証試験中

上の表のように、ISDBが定めるデジタルテレビジョンにはいくつかの方式があります。そのうち、下記の3つがいわゆる「デジタル・ハイビジョン」です。
※ただし、1080pは現在まだ実運用はされていません。

  1. 走査線1080本(1125本)のインターレース(飛び越し走査)方式 1080i
  2. 走査線720本(750本)のプログレッシブ(順次走査)方式 720p
  3. 走査線1080本(1125本)のプログレッシブ方式(順次走査) 1080p

ハイビジョン放送は正式には、高精細度(HD=High Definition)テレビ放送と呼ばれ、標準的な解像度[Standard Definition]の方式SD と比較して、より高解像度、高精細、高品位な方式の事です。

HDデジタル映像・音声信号記録フォーマット

HDのデジタル映像・音声信号を記録するフォーマットのうち、代表的なものが下表です。記録メディア、解像度、サンプリング方式、データレートなどの違いで、さまざまなフォーマットが存在しています。

主要なHDフォーマットの比較(1)
HDCAM (D-11)MPEG HDHD D5
記録メディア 1/2インチテープ 光ディスク
(プロフェッショナル・ディスク)
1/2インチテープ
映像圧縮方式 DCT+可変長符号
フレーム内1/7

MPEG2
MP@ML

DCT+可変長符号
フレーム内1/4
映像サンプリング 3:1:1 4:2:0 4:2:2
映像記録レート 144Mbps 35/25/18Mbps 235Mbps
映像量子化数     8bit/10bit
水平画素 1440 1440 1920 1280
垂直画素 1080 1080 1080 720
フレームレート 24p, 25p/50i 30p/60i 50i/60i, 25p 24P/30P 50i/60i, 25p 24P 60p
音声圧縮方式 リニアPCM リニアPCM リニアPCM
音声記録レート 1.8Mbps(2ch) 1.5Mbps(2ch) 1.8Mbps(2ch)
音声サンプリング/量子化数 48kHz/20bit 48kHz/16bit, 4ch 48kHz/20bit, 4ch
採用メーカー SONY SONY Panasonic

主要なHDフォーマットの比較(2)
 DVCPRO HD (D-12)HDV
記録メディア 1/4インチテープ/P2カード 1/4インチテープ
映像圧縮方式 DCT+可変長符号 フレーム内1/6.7 MPEG2(MP@H-14)
映像サンプリング 4:2:2 4:2:0
映像記録レート 100Mbps 25Mbps 19Mbps
映像量子化数 8bit 8bit
水平画素 1280 960 1440 1280
垂直画素 1080 720 1080 720
フレームレート 60i 24p / 30p 60p 24p / 30p 60i 30p / 24p 60p / 30p
音声圧縮方式 リニアPCM MP3
音声記録レート 1.5Mbps (2ch) 384kbps
音声サンプリング/量子化数 48kHz / 16bit, 8ch 48kHz / 16bit
採用メーカー Panasonic SONY, Canon, Vicotorなど

主要なHDフォーマットの比較(3)
 AVCHD
記録メディア HDD、DVD、メモリーカード
映像圧縮方式 MPEG-4 AVC/H.264
映像サンプリング 4:2:0
映像記録レート ~24Mbps
映像量子化数 8bit
水平画素 1920 1440 1280
垂直画素 1080 1080 720
フレームレート 60i / 50i / 24p 60P / 50P / 24P
音声圧縮方式 ドルビーデジタル(AC-3) リニアPCM
音声記録レート 64~ 640kbps 1.5Mbps(2ch)
音声サンプリング/量子化数 48kHz / 16bit
採用メーカー SONY、Panasonicなど

HD → SDへの画面変換方法

HD画像データを、SD画像データへ変換することを、ダウンコンバート(略して「ダウン・コン」)と言います。現状、HD画面のアスペクト比(横と縦の長さの比)は16:9の一種類ですが、SD画面はアスペクト比4:3(ノーマル)と、16:9(ワイド)の2種類があります。このため、ダウンコンバートには次の3つの方法が存在します。

HD→SDのデータ変換(ダウンコンバート)の種類と特徴

HD→SDのデータ変換(ダウンコンバート)の種類と特徴

名称概要メリット/デメリット
スクイーズ 16:9のHD映像を横方向に縮小(スクイーズ)して4:3のSD映像として出力する。SD再生時に横方向に伸張して16:9の画面に復元する。 SDの解像度を最大限に使うことができる。
ワイド画面モニター(テレビ)が必要。一般の4:3のテレビ画面の場合、横方向に縮んだまま表示されてしまう。
レターボックス 4:3画面の上下をマスク(黒帯)して、4:3のSD画面の中央に16:9映像を表示。 4:3のモニターでも16:9の映像がすべて表示できる
上下のマスク分、他の方法と比べて縦方向の解像度が小さい。
エッジクロップ 16:9映像の両端をカットして、4:3映像として出力 4:3のモニターでも再生できる。縦方向はSD画面いっぱいに表示される
アスペクト比16:9のオリジナル画像の両端がカットされてしまう。