• ニコ動1.5GB新規格について気になったことを検証してみた。

    2016-12-10 10:00
    17/05/29 追記

    5/24より高画質動画の生成条件が「30分以下の動画」に変更になったので再検証しました。
    http://blog.nicovideo.jp/niconews/24412.html

    これが高画質の最長動画。

    sm31297293再エンコ前再エンコ後
    動画長30:59.9330:59.98
    フレーム数111591111594
    解像度1280x7201280x720
    フレームレート60fps60fps
    ファイルサイズ597MB214MB
    動画ビットレート2591kbps917kbps
    やっぱり謎のフレーム増加現象はまだあるみたいです。

    そして1フレーム増やした動画。

    sm31298840再エンコ前再エンコ後
    動画長30:59.9531:00.03
    フレーム数11159255802
    解像度1280x720640x360
    フレームレート60fps30fps
    ファイルサイズ598MB70.1MB
    動画ビットレート2593kbps273kbps
    30fpsになってるので低画質としてエンコされたようです。
    中画質の条件も30分以下らしいので当然ですが。

    ってことで今回も「再エンコ後の動画長が31:00.00未満」なら高画質エンコされるみたいです。
    31分以上は低画質(もしくは中画質)になるのでこれだけは避けたいところですね。

    [追記ここまで]


    ニコ動新規格になってもうすぐ4ヶ月。各所で検証が行われ高画質エンコの方法が纏められていますね。
    そんな中で気になったのが動画長による画質の変化について。
    細かいことはwiki読んでもらうとして。
    http://nicowiki.com/encode.html

    ニコ動サーバ側の再エンコ時に「高画質」設定が適用される条件に「動画長15分以下」とあります。
    しかしながら他サイトでは15分59秒までOKと書いてあったりマチマチ。
    というか15分59秒って15:59.00なの?15:59.99なの?っていう疑問が出てきたので自分で検証してみました。

    そのついでにたまぞうさんの記事にあるように
    http://ch.nicovideo.jp/tamazou/blomaga/ar1109929
    動画に黒ベタを追加することで画質向上が期待できるようなので試してみます。

    早速検証。この動画を元に黒ベタを追加して動画長を変えてニコ動にアップロード。

    15分59秒付近にあると思われる「高画質」と「中画質」の境界線を探します。
    「高画質」と「中画質」の判定についてですが下記大百科の方法で動画を保存して確認します。
    http://dic.nicovideo.jp/a/1.5gb%E5%86%8D%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B3%E3%83%BC%E3%83%89%E5%95%8F%E9%A1%8C#h2-6

    で、早速ですがこんな現象を発見。(上が再エンコ前、下が再エンコ後)

    黒ベタ無の動画をアップロード、保存して比較したところ何故かニコ動にアップした方は5フレーム長くなってる。
    sm30184369再エンコ前再エンコ後
    動画長9:50.819:50.89
    フレーム数3544835453
    解像度1280x7201280x720
    フレームレート60fps60fps
    ファイルサイズ1.46GB154MB
    動画ビットレート20.9Mbps2002kbps

    で、結論言うと再エンコ後の動画長が16:00.00未満なら「高画質」エンコされるみたいです。
    再エンコ後ってのが少々厄介でして、再エンコ前の動画長がギリギリ16分未満の動画を投稿すると前述した現象により動画長が16分以上になります。

    sm30184667再エンコ前再エンコ後
    動画長15:59.9816:00.06
    フレーム数5759757602
    解像度1280x720960x540
    フレームレート60fps60fps
    ファイルサイズ1.46GB117MB
    動画ビットレート12.7Mbps906kbps


    なので16分未満ギリギリより5フレーム短い動画長で投稿すると、うまく「高画質」でエンコしてくれました。

    sm30186209再エンコ前再エンコ後
    動画長15:59.9015:59.96
    フレーム数5759257596
    解像度1280x7201280x720
    フレームレート60fps60fps
    ファイルサイズ1.46GB220MB
    動画ビットレート12.7Mbps1811kbps


    1フレーム多くするとこうなりました。

    sm30186068再エンコ前再エンコ後
    動画長15:59.9116:00.00
    フレーム数5759357598
    解像度1280x720960x540
    フレームレート60fps60fps
    ファイルサイズ1.46GB117MB
    動画ビットレート12.7Mbps906kbps


    といっても絶対5フレーム減らせば大丈夫って訳には行かないみたいです。
    というのも比較を見てもらうと分かりますが、「高画質」エンコの再エンコ後は4フレームしか増えてません。
    どうやら再エンコ後は必ず5フレーム増えるって訳じゃないみたいです。
    もしかしたら再エンコ後に6フレーム増えて16分以上になるって事もあるかもしれない。ないかもしれない。
    どういう原理でこの数フレーム増える現象が出てるのか分からないので何フレーム減らせばOKなのかも分かんないです。
    まあ10フレーム余裕見とけば良いんじゃないかな。知らんけど。
    フレームレートとかも大きく関係してそうですね。



    次、黒ベタ追加による画質向上について。
    元ソース、再エンコ前、再エンコ後(高画質の最長で黒ベタ有、動画長1.5倍黒ベタ有、動画長1.3倍黒ベタ有、黒ベタ無)で比較してみます。
    たまぞうさんの記事によると動画長1.5倍以上の黒ベタは無意味らしいですが前の検証で上げてるし一応比較してみます。

    動画長1.5倍黒ベタ有

    sm30199690再エンコ前再エンコ後
    動画長14:46.2314:46.31
    フレーム数5317253177
    解像度1280x7201280x720
    フレームレート60fps60fps
    ファイルサイズ1.46GB220MB
    動画ビットレート13.8Mbps1958kbps

    動画長1.3倍黒ベタ有

    sm30190203再エンコ前再エンコ後
    動画長12:48.0512:48.12
    フレーム数4608246086
    解像度1280x7201280x720
    フレームレート60fps60fps
    ファイルサイズ1.46GB196MB
    動画ビットレート16.0Mbps1997kbps


    画像をタブブラウザで開いて切り替えながら見てもらうとわかりやすいと思います。

    タイトル画面(2566フレーム目)
    元ソース


    再エンコ前


    再エンコ後 最長黒ベタ有


    再エンコ後 1.5倍黒ベタ有


    再エンコ後 1.3倍黒ベタ有


    再エンコ後 黒ベタ無


    タイトル文字のノイズが目立ち、背景の地球や手元カメラの皿が潰れているように見えますね。
    1.3倍になるだけでまあまあマシになっているのではないでしょうか?あと1.5倍以上の黒ベタも画質向上に繋がっているようです。再生負荷を考えるとどうなのかな。
    というか元ソースと再エンコ前の違いがほぼ無いっていう。乗せる意味あったのか。SSIM0.9994865だから違いが分かるほうが凄いけど。


    プレー画面(9248フレーム目)
    元ソース


    再エンコ前


    再エンコ後 最長黒ベタ有


    再エンコ後 1.5倍黒ベタ有


    再エンコ後 1.3倍黒ベタ有


    再エンコ後 黒ベタ無


    爆発や手元は全体的にボヤケてますね。ムービーでは観客のサイリウム?か演出のレーザー?が完全に消えてるところもあります。
    実際動画で見ると手元の見やすさやスコア差分等の可読性が上がっているように感じます。


    リザルト画面(13689フレーム目)
    元ソース


    再エンコ前


    再エンコ後 最長黒ベタ有


    再エンコ後 1.5倍黒ベタ有


    再エンコ後 1.3倍黒ベタ有


    再エンコ後 黒ベタ無


    スコア周りのノイズが黒ベタ無だけ強く感じ、1.3倍以上からは大差ないように見えます。
    ライバルスコアを大きく覆っているのでコレが見えてたら1.3倍以上からも差が出てきそう。


    選曲画面(33171フレーム目)
    元ソース


    再エンコ前


    再エンコ後 最長黒ベタ有


    再エンコ後 1.5倍黒ベタ有


    再エンコ後 1.3倍黒ベタ有


    再エンコ後 黒ベタ無


    ライバルスコアを隠してる背景が再エンコ後は軒並み潰れて真っ白に。全力でスクロールしたらそうなるか。
    文字周りのノイズや背景の潰れも黒ベタ増やすほど改善してますがあんな速さでスクロールしてたら止めないと気づかないし意味ないよね。ははは。


    ゲームオーバー画面(34702フレーム目)
    元ソース


    再エンコ前


    再エンコ後 最長黒ベタ有


    再エンコ後 1.5倍黒ベタ有


    再エンコ後 1.3倍黒ベタ有


    再エンコ後 黒ベタ無


    この画面はどれもほぼ変わりない感じに。強いて言うなら背景の太陽?の光のグラデーションが劣化してるぐらいでしょうか。


    比較は以上になります。
    弐寺実況動画では十数分ぐらいの動画が多いようなので、16分未満ギリギリまで黒ベタ追加して画質向上を図ってみるのは如何でしょうか?
    自分は16分ギリギリが多いのでそんな余裕ありませんが…


    追記
    たまぞうさんからCheckBitrateなるものを教えていただいたので使用してみました。
    動画の各時間でビットレートがどれだけ割り当てられているのかCSVで書き出してくれるようです。グラフに纏めたのが下の画像。

    黒ベタ最長と1.5倍ではビットレート的には全くと言っていいほど変わりないようですね。1.5倍以上は無意味でした。
    面白いのがプレー中間のビットレート割当が1.5倍と1.3倍であまり変わってないこと。DOMINIONとか1.3倍のほうが多く割り当てられてる。
    プレー画面以外の選曲画面とかは1.5倍が多くなってますね。シーン遷移が多いからでしょうか?プレー画面さえキレイでいいってなら1.3倍で十分かも?
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