koyatenn
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画質マニアです。また音質マニアでもあります。 質感と立体の表現を好みCRT, 撮像管, 70mmフィルムなどの画を好みます。 普段はTwitterにいます。 LaserDiscを主とした…

マイルーム

koyatenn Room
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その他 / その他 / オーディオ・シアター兼用ルーム / ~6畳 / 防音なし / スクリーンなし / ~2ch
主にLaserDiscを扱っております。 現在はLaserDiscをファイル化しPC Transportで再生するファイルベースのシステムの研究に注力しているため、その関係の機器が多いです。 …
所有製品
  • TOS(光・角形)デジタルケーブル
    1ST STORAGE AUDIO SMO6
  • USBケーブル
    SUPRA USB 2.0
  • D端子ケーブル
    FURUTECH FVD-77
  • D端子-RCA色差ケーブル
    FURUTECH FVD-73
  • その他ケーブル
    FURUTECH FVS-71

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Digital Archive Production Project

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2020年07月05日

私は2014年からアナログソースのデジタルアーカイブ製作の研究を行っております。
遡れば2009年頃にDVDレコーダーやDvカメラとPCを用いてPSP向けに動画のエンコードやPS3向けのDLNAアーカイブの実験を始めたのが最初の切っ掛けで、2013年頃に試験的に非圧縮キャプチャを始めた流れで現在に至っているように思います。
PHILE WEBコミュニティでも度々お話させて頂いておりますけれど断片的なお話ばかりできちんと紹介させて頂いた事は無かったように思うので今一度紹介させて頂こうと思います。


1.目的
私がデジタルアーカイブを製作する目的はソースのバックアップです。これは旧フォーマットのソースはメディアの経年劣化の問題に留まらず正常に動作する再生機器の確保が困難になって来ている為何らかの形でバックアップを取っておかないと今後視聴出来なくなる恐れがある為です。

アーカイブの製作をデジタルで行う理由は将来性にあります。BETACAM SPやSMPTE Type-C 1インチヘリカルスキャンVTRなど高品位のAnalog VTRを用いて製作する事で高いクオリティーを持つアーカイブを製作する事も可能ですがこれらのフォーマットは新規にブランクメディアを入手する事が難しければ機器の保守管理が既に困難となっております。その為現在広く普及しており将来性にも期待出来るファイルベースのデジタルで製作する事を選択しました。

また、ファイルベースのシステムは検索能力や共有能力に優れたシステムの構築も可能である為、アーカイブで重要になる閲覧性の向上も容易となる為大変好都合であるように思います。


2.対象
デジタルアーカイブの対象とするソースは主にアナログソースで有り私の場合主にLaserDiscです。
VHS, S-VHS, W-VHS, Beta, Video 8, Hi8なども所有している為これらも対象にしていますが、現在は優先度の高いLaserDiscを優先しています。


3.形式
ファイルベースのデジタルアーカイブですが、バックアップと通常の視聴を目的とした非圧縮アーカイブ, 簡易視聴を目的としたDLNA/WindowsMedia/iTunesアーカイブの4通りとなっております。
ファイル形式に付いては以下の通りとなります。

非圧縮アーカイブ
映像
・ITU-R BT.601で定義されている4:2:2メンバーに準拠したPCM(10bit/13.5MHz 4:2:2)
⇒コンテナ: MOV, コーデック: v210
音声
・PCM(16bit/48kHz)
⇒コンテナ: wav, コーデック: Linear PCM

Windows Mediaアーカイブ
映像
・ITU-R BT.601で定義されている4:2:2メンバーに準拠したPCM(10bit/13.5MHz 4:2:2)
⇒コンテナ: wmv, コーデック: Windows Media Video 9
音声
・PCM(16bit/48kHz)
⇒コンテナ: wmv, コーデック: Windows Media Audio Lossless

DLNA/iTunesアーカイブ
・ITU-R BT.601で定義されている4:2:2メンバーに準拠したPCM(10bit/13.5MHz 4:2:2)
⇒コンテナ: mp4, コーデック: H.264(All I Frame)
音声
・PCM(16bit/48kHz)
⇒コンテナ: mp4, コーデック: AAC

DLNA/PSPアーカイブ
映像
・ITU-R BT.601で定義されている4:2:2メンバーに準拠したPCM(10bit/13.5MHz 4:2:2)
⇒コンテナ: mp4, コーデック: H.264
音声
・PCM(16bit/48kHz)
⇒コンテナ: mp4, コーデック: AAC

形式についてはWindows Mediaを除き既に画質の検証作業を終えております。


4.Capture System
現在は主にこれについての研究を行っております。
メインのアーカイブを10bit非圧縮としている事からわかるように、私は画質, 音質を最優先にしておりオリジナルに可能な限り忠実である事を目標としています。

良好な画質を得る為には、LaserDiscの再生からPCへの出力までは非常に重要となります。
その為私が最も重要視している部分であります。

現時点での私の見解や実施内容に付いては以下の通りとなります。
Player
映像, FM音声, PCM/DD/DTS音声共に理想的なプレーヤーが存在していないため映像と音声は個別にキャプチャする事が好ましいです。
映像のキャプチャに用いるプレーヤーにはクロストークノイズの発生を避けるため632.8nm He-Neガスレーザーを搭載した機種を用いております。
このタイプのプレーヤーは一般的に水平解像度やS/N比(AM)に問題があるといわれていますが、実際にテストした所輪郭こそ後の機種程シャープに出ない物のディテールは潰されずにきちんと出ておりS/N比(AM)にも大きな問題を感じず総合的に見れば画質はより良好であると私は判断しました。
映像の周波数特性の面では高域特性に問題がありますがこの点はEQで補償すべきか現在検討中です。(詳しくはこちらを参照してください。LaserDiscと水平解像度 | PHILE WEBコミュニティ)
FM音声のキャプチャに用いるプレーヤーはワウフラッターの発生を抑えられるタンジェンシャルミラーを用いたサーボ機構を搭載際した機種を用いる事が好ましいです。
PCM/DD/DTS音声のキャプチャに用いるプレーヤーには低いエラーレートで再生可能な670nm波長半導体レーザーを搭載した機種を用いる事が好ましいです。

Video Processor
LaserDiscの映像は色帯が目立つ問題があります。その問題を解決するため私はVEC付きDirect Processing Digital TBCを用いてジッターの除去を行います。また9bit以上での量子化, 4fsc以上での標本化を行う機種を選択する事で画質の劣化を抑え結果としてCLVディスクでの画質劣化を認知不能なレベルに押さえ込んでいます。
更に高輝度部での彩度, 色相が変化する問題を解決するためDG, DP補正器を用います。
色ずれの最適な補整方法については現在検討中です。

ColorDecoder
コンポジット映像信号をコンポーネント映像信号に復調するColorDecoder、Y/C分離精度を優先してAdaptive 3D Digital Combを搭載した10bitのDigital ColorDecoderを用いるか階調性や質感表現などを重視して3Line Dynamic Combを搭載したColorDecoderを用いるかでとても悩ましいです。これらは取捨選択で有り再生環境で優劣が変わる所です。(詳しくはこちらを参照してください。Y/C分離の精度と階調性 | PHILE WEBコミュニティ)
また色滲みを避ける為、色信号の復調はI/Q軸で復調しI: 1.5MHz, Q: 0.5MHz程度のフル帯域で復調可能な物かB-Y/R-Y軸で復調し1.5MHz程度の帯域幅を持つものが好ましいです。Y/C Separator部での取捨選択も有り私は何方の物もそれ以外の物も複数機種所有しテストを続けておりました。

VideoADC
立体表現, 質感表現の損失を防ぐ為デジタルフィルタ非搭載であり、ch間のクロストークを防ぎキレの良い映像を得るため各chで独立した電子回路やICを持つ物を使用しております。
これによりA/D, D/A変換を行っていながらもあまり画質劣化を感じさせない映像を実現しましたが、ITU-R BT.601フォーマットの限界が気になるようになりました。

Line Convertor
ハイインピーダンス入力, ローインピーダンス出力でその他諸特性も良い物が好ましいと考えております。

AudioADC
音の変質を極力避ける為ΔΣ変調器やデジタルフィルターを避けるべきであり、セパレーションの悪化を抑えるためch間で独立した電子回路とICを用いるべきであると考えております。
また映像に同期可能な物が必要になります。

Audio Sampling Rate Convertor
LaserDiscに記録されるこれらの音声は標本化周波数が44.1kHzである為アーカイブ時には48kHzへサンプリングレート変換を行う事が現実的です。
音に良からぬ癖が乗る事を避けて変換を行うには良好なDACとADCを用いて行う事が最良であると私は考えます。

Audio/Video Delay
相対遅延を管理する為私はDigital Audio Delay UnitとFrameSynchronizerを併用しております。

A/V Multiplexer
PCでのファイル化の際、映像に同期した音声を欠落無くキャプチャする為にSRCを搭載しない物が必要となります。

Optical Isolation System
キャプチャを行うPCからの伝送ノイズを回避する為に用いる事が好ましいです。

Sync Pulse Generator
システム全体のタイミングの基準を生成する機器である為OC-VCXOを搭載し位相雑音が非常に小さい事が好ましいです。
また音声キャプチャ時などGenLock機能を持たないLaserDisc Playerを用いる必要がある場合にはStay GenLock機能を持つDigital Sync Pulse Generatorをクロックバッファとして用い低位相雑音のSync Pulse GeneratorをGenLockさせる事が好ましいです。

Video Distribution Amplifier
劣化を最小限に抑え分配可能な諸特性が良い物を用いる事が好ましいです。
またFloating Systemの応用次第では更なる活躍に期待出来るかもしれません。

Video I/O Interface
入力されたSDI信号を改変せずファイル化可能な物を用いております。

SCSI RAID
後にHi-Vision LDのアーカイブを行う事を見据え10bit非圧縮の1125/60iでも安定してキャプチャ可能な物を用いております。

PC
詳しくは以下の過去記事をご参照願います。
現在使用中のPC Transport(ハードウェア) -Video/Audio用途のPC Transport System | PHILE WEBコミュニティ
現在使用中のPC Transport(ソフトウェア) -Video/Audio用途のPC Transport System | PHILE WEBコミュニティ


5.Editing System
デジタルアーカイブ製作ではキャプチャしたファイルのカット編集や映像と音声の合成作業が必要となります。
私はそれらの作業にMac, OSX, Final Cut Pro Xを用いております。これは10bit4:2:2非圧縮のv210 Codecを劣化無しに扱えレスポンスも良い為です。
効率化を図るためCapture Systemの完成後にMac Proの導入などを検討しております。


6.Encode System
DLNA/Windows Media/iTunesでのアーカイブには対応形式へのエンコードが必要です。
私は現在Windows NT系OSとx264, Windows Media Encoder 9 Series x64 Edition
を用いております。
効率化を図るためCapture Systemの完成後にEncode Systemで用いているPCの改装を検討しております。


7.Playback System
良好な画質, 音質の要求されるシステムです。
詳しくは以下の過去記事をご参照願います。
現在使用中のPC Transport(ハードウェア) -Video/Audio用途のPC Transport System | PHILE WEBコミュニティ
現在使用中のPC Transport(ソフトウェア) -Video/Audio用途のPC Transport System | PHILE WEBコミュニティ


8.File Server System
非圧縮アーカイブの保存先であり編集時にはキャプチャしたファイルの共有スペースともなるメインストレージであり、大容量と最低限のアクセススピードが要求されます。
現在は共有ストレージにSAS RAIDを用いております。
今後はストレージスペースの拡大の為改装若しくは新規構築が必要になる見込みです。


9. DLNA Server System
製作したDLNAアーカイブの共有に用いるServerで良好な画質, 音質が要求されます。
DLNA Serverの研究は過去に行っていた為その流用を行い一部改装する事で十分運用可能です。


以上となります。
現時点ではCapture Systemが最大の課題でありこれさえ解決出来ればとりあえずは実働システムとしての運用を開始出来る見込みです。

製作したアーカイブの現時点での画質サンプルはこちらをご確認ください。
LaserDisc Digital Archive Production projectの現状。 | PHILE WEBコミュニティ

過去に製作した画質サンプルはこちらをご確認ください。
LaserDiscのデジタルアーカイブ製作システムの画質サンプル / Twitter
LaserDisk digital archive production system Image quality sample - YouTube

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