動画と時間のずれを防ぐ技術

動画と時間のずれを防ぐ技術

時間のずれが生じるわけ

私たちは、テレビなどで流れる動画を滑らかに動いているものとして見ていますが、実際には一枚一枚の静止画が連続して表示されているのです。この静止画のことを「コマ」と呼び、一秒間に何コマ表示するかで動画の滑らかさが決まります。コマ送りのように、表示されるコマの数が少なければ、動きはカクカクしたものになりますし、コマの数が多ければ、滑らかな動きになります。

ところで、「エヌ・ティー・エス・シー方式」と呼ばれる、色彩のある映像を伝えるための仕組みでは、一秒間に29.97コマという、30コマよりもわずかに少ない数を使っています。なぜ、このような中途半端な数になっているのでしょうか。それは、白黒テレビからカラーテレビに移行する際に、技術的な都合でこの数になったという歴史的な背景があるからです。

しかし、このわずかな差が、時間のずれという問題を生み出します。動画の各コマに時間を割り当てる「タイムコード」という仕組みがありますが、もし単純に30コマで一秒と数えてしまうと、実際の時間とずれが生じてしまうのです。

例えば、1時間たつと、108コマ、つまり3.6秒ものずれが生じます。これは、1時間あたり約4秒のずれに相当します。2時間の動画であれば、約8秒、3時間なら約12秒ものずれが生じることになります。このように、長時間の動画になればなるほど、このずれは無視できないものになっていきます。特に、生放送やスポーツ中継のように、正確な時間が重要な動画では、このずれを修正する必要があるのです。

ドロップフレーム方式

動画を扱う際に、音と映像のずれを防ぐ時間の管理は非常に大切です。特にテレビ放送では、決められた時刻に正確に番組を流す必要があり、時間のずれは大きな問題となります。そこで登場するのが「ドロップフレーム方式」という技術です。

ドロップフレーム方式は、映像のフレーム番号と実際の時間を一致させるための工夫です。映像のフレームレート、つまり1秒間に表示されるコマ数が、時間の流れと完全に一致していない場合、時間のずれが生じます。例えば、アメリカのテレビ放送で使われるNTSC方式では、1秒間に29.97コマの映像を表示します。これは、1秒間に30コマとほぼ同じですが、わずかながら差があります。このわずかな差が、長時間になると大きなずれになってしまうのです。

このずれを解消するために、ドロップフレーム方式では、特定のフレームを意図的に飛ばします。具体的には、毎分0秒、10秒、20秒、30秒、40秒、50秒といった分の区切りの正時のタイミングを除き、毎分の最初の2つのフレームを数えません。つまり、1分間に2コマずつ飛ばすことで、29.97コマというNTSC方式のフレームレートと、30コマで数えるタイムコード（時間情報）のずれを調整しているのです。

分かりやすく例えると、マラソンで少し遅れているランナーが、時々小さな近道をするようなものです。近道をすることで、他のランナーとの差を縮め、ゴール地点でほぼ同時に到着できるようにしているのです。

このように、ドロップフレーム方式によって、長時間の動画でも時間とタイムコードのずれを最小限に抑えることができます。放送局では、時間の正確さが何よりも重要となるため、通常このドロップフレーム方式を採用し、視聴者に正しい時刻で番組を届けているのです。

ノンドロップフレーム方式

動画の時間表示には、大きく分けて二つの方式があります。一つはドロップフレーム方式、もう一つはノンドロップフレーム方式です。ここでは、ノンドロップフレーム方式について詳しく説明します。

ノンドロップフレーム方式は、その名前の通り、一切の情報を落とすことなく、すべてのコマを数え上げる方式です。一秒間に三十コマの動画の場合、単純に三十コマで一秒と数えます。これは、私たちの日常的な時間の感覚と一致しており、直感的で分かりやすい方式と言えるでしょう。

この方式の大きな利点は、コマ番号が連続していることです。編集作業において、特定のコマを探したり、コマ単位で正確な編集を行ったりする際に、この連続性は大きな力を発揮します。例えば、動画の五秒目、百五十コマ目を見たいといった場合、ノンドロップフレーム方式であれば、単純に計算するだけで該当のコマを見つけることができます。

一方で、ノンドロップフレーム方式には、実際の時間とのずれが生じるという欠点があります。これは、動画の信号が、一秒間に正確に三十コマではなく、ごくわずかに少ないコマ数で構成されていることに起因します。このわずかなずれが蓄積されると、動画のタイムコードと実際の時間との間に数秒程度の誤差が生じる可能性があります。

しかし、この時間とのずれは、動画の編集や再生といった作業に大きな影響を与えることは稀です。コマ単位での正確な編集や、動画内での特定のコマの検索といった作業においては、時間とのずれよりも、コマ番号の連続性が重視されるからです。

実際、レーザーディスクのような、コマ単位でのアクセスが重要な記録媒体では、ノンドロップフレーム方式が採用されていました。これは、正確な時間よりも、コマ単位での操作性を重視した結果と言えるでしょう。

このように、ノンドロップフレーム方式は、コマ単位での正確な操作が必要な場合に適した方式です。動画制作の現場では、ドロップフレーム方式とノンドロップフレーム方式、それぞれの特性を理解し、用途に応じて適切な方式を選択することが重要です。

どちらの方式を選ぶべきか

動画を作る際、時間の流れをどう扱うかで「落とし込み型」と「落とし込みなし型」の二つの方法があります。この二つのどちらを選ぶかは、動画の使い道によって大きく変わってきます。

まず、「落とし込み型」について説明します。この方法は、時間を少しだけ調整することで、映像と音のずれを防ぐ工夫がされています。例えば、生放送やニュース番組など、時間の正確さが何よりも大切な動画には、この「落とし込み型」が向いています。一秒たりとも時間のずれが許されないような場面では、この方法が頼りになるでしょう。

次に、「落とし込みなし型」について説明します。こちらは、時間を調整せず、そのまま記録していく方法です。編集作業がしやすく、細かい調整を加えたい場合に便利です。映画やドラマ、音楽を題材にした動画など、時間の正確さよりも表現の豊かさを重視する場合に適しています。時間を気にせず、自由に編集できるため、作り手の思い描く世界観を表現しやすいでしょう。

近年、計算機技術が大きく進歩したおかげで、「落とし込みなし型」でも高い正確さで編集できるようになりました。そのため、今ではどちらの方法を選ぶか、ますます難しくなっています。動画をどのような形で出力するか、編集に使う道具との相性なども考えながら、自分の目的に合った方法を選ぶことが大切です。状況に応じて最適な方法を選び、より良い動画制作を目指しましょう。

まとめ

動画の時間管理には、大きく分けて二つの方式があります。落とし枠方式と落とし枠なし方式です。落とし枠方式と落とし枠なし方式は、それぞれ異なる特徴を持っていて、動画を作る場面で使い分けられています。

落とし枠方式は、北米のテレビ放送方式であるNTSC方式に由来します。NTSC方式では、1秒間に約29.97コマの映像を表示しますが、正確には29.97コマではなく、複雑な数値で表されます。この微妙なずれを調整するために、落とし枠方式が採用されました。具体的には、1分に2コマを除くことで、映像の時間と実際の時間を同期させています。名前の通り、特定の映像コマを「落とす」ことで時間のずれを調整しているのです。この方式は、テレビ放送のように正確な時間同期が求められる場合に有効です。ただし、編集の際にコマが欠けているため、複雑な編集作業には不向きです。

一方、落とし枠なし方式は、1秒間に正確に30コマの映像を表示します。コマを落とす処理がないため、編集作業が容易で、動画共有サイトなど、時間同期よりも編集のしやすさが重視される場面で広く使われています。コマ数が常に一定であるため、編集ソフトでの操作が容易になり、動画制作者にとって扱いやすい方式と言えるでしょう。

動画制作者は、動画の用途や目的に合わせて、落とし枠方式と落とし枠なし方式を使い分ける必要があります。テレビ放送のような時間同期が重要な場合は落とし枠方式を、インターネット配信のような編集のしやすさが求められる場合は落とし枠なし方式を選ぶと良いでしょう。視聴者も、これらの方式の違いを理解することで、動画の時間の表示方法に込められた意味を理解し、より深く動画を楽しむことができるでしょう。動画制作の裏側にある技術を知ることで、動画の見方も変わってくるかもしれません。