動画フレームサイズ計算機 - 解像度と容量

動画は、フレームと呼ばれる個々の画像の連なりで構成されています。各フレームのサイズ（バイト数）は、動画に必要な保存容量、ストリーミングに必要な帯域幅、そしてエンコードやデコードに必要な処理能力を左右します。そのため、フレームサイズを理解することは、動画制作・配信・アーカイブの基礎となります。 非圧縮フレームサイズの式はシンプルです。フレームサイズ（バイト）= 幅 × 高さ × ビット深度 × カラーチャンネル数 ÷ 8。8で割るのは、ビットをバイトに変換するためです。標準的な Full HD フレーム（1920×1080）、8ビット、RGB の3チャンネルの場合、非圧縮サイズは 1920 × 1080 × 8 × 3 ÷ 8 = 6,220,800 バイト、約 5.93 MB/フレームです。30fps では、非圧縮映像のデータ量はおよそ 178 MB/秒になり、多くの用途で非圧縮保存が現実的でないことが分かります。 動画を扱いやすくしているのが圧縮です。動画コーデックは、2種類の冗長性を利用します。空間冗長性とは、1フレーム内の繰り返し情報のことです。なめらかな背景、緩やかなグラデーション、均一な質感などは、元のピクセル配列よりはるかにコンパクトに表現できます。時間冗長性とは、隣接フレーム間の類似性のことです。カメラが固定され、小さな物体だけが動いている場合、各フレームの大部分は前のフレームと同じなので、差分だけを符号化すればよくなります。 この計算機の圧縮率は、圧縮後のフレームが元の非圧縮版より何倍小さいかを表します。圧縮率 10 は、圧縮後のフレームが元の 10 分の 1 のサイズであることを意味します。一般的な圧縮率は大きく異なり、ロスレスコーデックは 2:1〜4:1、H.264 は一般的なWeb品質で 50:1〜100:1、HEVC（H.265）は同等品質で 100:1〜200:1、業務用 ProRes コーデックはグレーディングの余地を残すため 5:1〜20:1 を目安にします。 ビット深度は、各チャンネルが表現できる明るさの段階数を決めます。8ビットは256段階、10ビットは1,024段階、12ビットは4,096段階です。ビット深度が高いほど階調が滑らかになり、カラーグレーディングや合成への耐性も高くなります。シネマカメラは一般に10ビットまたは12ビット RAW で収録し、一般向けカメラやWeb向けコンテンツは通常8ビットを使用します。 カラーチャンネルは、各ピクセルにいくつの独立した色成分が含まれるかを決めます。標準的な RGB 動画は3チャンネル（赤、緑、青）です。アルファチャンネルによる透明情報を含むコンテンツ——たとえば合成用のモーショングラフィックス——は4チャンネル（赤、緑、青、alpha）を使用します。CMYK やマルチスペクトル撮影などの特殊形式ではさらに多くのチャンネルを使うこともありますが、動画制作では3チャンネルと4チャンネルが圧倒的に一般的です。 これらのパラメータの関係を理解することで、任意のプロジェクトに最適なコーデックや品質設定を選び、保存容量、エンコード時間、画質のバランスを取りながら、制作と納品の要件を満たせます。