超高精細 (SHD) 画像開発の経緯研究開始!! 1989 年に国際学会 (ISCAS89) で発表 1991 年に最初の動画 SHDシステムを試作次世代高品質画像メディアの定義解像度 2000 本以上 (60mm 以上のフィルム ) プログレッシブスキャン正方格子状サンプル完全ディジタル

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たつやすみい
7 years ago
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1 次世代防犯カメラ技術研究専門委員会 4K カメラの歴史 2016 年 4 月 25 日東京都市大学藤井哲郎 1

2 超高精細 (SHD) 画像開発の経緯研究開始!! 1989 年に国際学会 (ISCAS89) で発表 1991 年に最初の動画 SHDシステムを試作次世代高品質画像メディアの定義解像度 2000 本以上 (60mm 以上のフィルム ) プログレッシブスキャン正方格子状サンプル完全ディジタルシステム応用分野プロフェッショナルをターゲット医療デザイン印刷博物学美術リッチでリアルなビジュアル通信

超高精細 (SHD) 映像の特徴 (1990 年 ) 4K 2K 空間解像度 ( 本 ) 3000 2000 1000 0 静止画印刷 / 医療レーザープリンタ 60mmフィルム 35mm フィルム & ディジカメポラロイドフィルム写真映画では横方向の解像度で表記映画の 4k=2000

3 超高精細 (SHD) 映像の特徴 (1990 年 ) 4K 2K 空間解像度 ( 本 ) 静止画印刷 / 医療レーザープリンタ 60mmフィルム 35mm フィルム & ディジカメポラロイドフィルム写真映画では横方向の解像度で表記映画の 4k=2000 本の走査線映画の 2K=1000 本の走査線 (HDTV) 0 動画コンテンツ超高精細ディジタルシネマ 800 万画素 35mm 映画フィルム HDTV 1080P 720P 既存のメディア 24 映画 30 テレビ HDTV(1080i) 通常の TV(480i) 60 時間解像度 (Frame/ 秒 )

4 超高精細画像の医療への応用超高精細映像システムによる病理画像 ( 顕微鏡画像 ) の高速伝送

5 NTT がマルチメディア実験を開始 (1994 年 ) マルチメディア実験の中で超高精細画像システムが活用 NTT の広告にも登場慶應大学と MM 実験

6 SHD 画像を撮影可能なデジカメの登場オリンパス社が開発 :400 万画素デジカメデジカメ流数え方では 1,200 万画素顕微鏡写真撮影用稀覯書のディジタル化 SHD イメージを撮影可能な 40 万画素ワンショットディジタルカメラ

7 リッチコンテンツのネットワーク流通 [bit] コンテンツ容量 P T G M K Digital Cinema = 数百 GB DVD= 数 GB MP3= 数 MB/ 曲 Target B2B シネマ配信 Web 平均 =10kB/page ティシダル配信 HDTV 中継極大 SDTV 中継コンテンツ交易 P2P InternetTV ガイド 11Mpage/day Web の発展 B2C Yahoo 300Mpage/day K M G アクセス数 [page/day] センサーネットの発展 S2M 極小

8 200 年当時の映像メディアのピラミッド映像メディアの王様は映画圧倒的な臨場感と豪華さ解像度視野角色深度明るさまだフィルム中心!! 映画フィルムの世界アナログ!! ハイビジョン BR 放送 SDTV DVD ディジタル化完了 Flash video パソコン用動画携帯 PAD ワンセグ

9 4K ディジタルシネマ配信システム 1990 年より研究開始 2001 年映画にたどり着く 800 万画素動画像映画 4096 x 2160 画素 24 フレーム / 秒超ハイビジョン 3840 x 2160 画素 30 フレーム / 秒 IP による高速ストリーム配信を実現約 300Mbps で伝送 2001 年に開発した最新ディジタルシネマ配信システム

10 ハリウッドの状況 (200 年あたり ) 1998 年米国 FCC が digital HDTV を規格化その中に 1080p/24 ジョージルーカス監督 :Star Ward Episode Ⅱ フィルムレスで映画制作 2000 年 SMPTE に委員会 DC28 を設置 Committee on Digital Cinema Technology 2002 年, DCI が発足 ( ハリウッド 6 大スタジオ ) オープンアーキテクチャの構築 Film と同様に 100 年変わらない方式同じパッケージで世界中の全ての映画館で上映可 10

11 ハリウッドの 3 本柱 Film と同様に 10 年間変わらない方式! 1 映像品質の向上アンサープリントを映画館で上映!! 2 3 セキュリティの向上輸送の途中でコピーされる映画館での盗撮コスト削減デジタルだとディスクは再利用可でもどうやればよいか解らない??

12 日本発の 4K 映像技術 2001 年 1 月 DCCJ が発足 Digital Cinema Consortium of Japan 35mm 映画フィルムの品質を完全にカバーできる 4K 映像によるデジタルシネマの実現を推進しその普及をめざす日本の 4K 映像技術に関わる関係者の集まり NTT ビクターオリンパス三菱シャープ SONY IMAGICA 第 1 回のデジタルシネマサミット (@NAB) に参加 2001 年 8 月世界初の 4K デジタルシネマのデモを SIGGRAPH 2001 で実施 12

13 世界初の 4K カメラオリンパスが生中継用 4K カメラを試作 2002 年のハリウッドの評価実験の際展示

14 ハリウッドでの評価実験 (1) パラマウント映画パラマウント映画 ( 配給会社 ) からの招待 2002 年 6 月に Paramount Theater で実施ハリウッド Paramount Studio 内の施設配給前の作品の最終チェック用映画館 600インチスクリーン & 豪華な椅子が582 席

15 ハリウッドでの評価実験 (2) ETC での評価実験デジタルシネマ標準評価機関 ETC (Entertainment Technology Center) 南カリフォルニア大学の研究機関として 1993 年に設立 ETC (Entertainment Technology Center) で評価実験を実施 2002 年 10 月 30 日に ETC の Charles Swartz 教授とパラマウント映画 Garret Smith 氏の指揮の下に実施 7 大スタジオから約 100 名アメリカ撮影監督協会から 17 名参加

16 ハリウッドから標準化案の正式な提示 Digital Cinema System Specification November 25, 2003 に V.3. Digital Cinema Initiatives, LLC より公表ハリウッド 7 大スタジオがディジタルシネマ標準化のために設立した組織 4K & 2K の解像度を定義反応画像のフォーマット等に関しては世界的に合意がとれたセキュリティ & 劇場運営に関して NATO( 米国映画館主組織 ) から質問状これに関する検討が今後進められる

17 デジタルシネマの新しい世界標準規格 Digital Cinema System Specification Digital Cinema Initiatives (DCI), LLC ハリウッド 7 大スタジオの連合 V 年 7 月 20 日画質の仕様 4K & 2K の解像度を定義 SMPTE XYZ を色座標として採用 JPEG2000 を圧縮方式として採用 DCP のパッケージ化 - MXF セキュリティの仕様暗号方式 :AES128bit CBC モード複数の電子透かしを組み込めること

18 4KPureCinema トライアル NW 構成キーセンタ鍵配信を実施各劇場で使用大阪日本実験回線 :200Mbps 配信センタ 1 (NTT 西日本 ) NTT の光ネットワーク 1Gbps 東京東京配信配信センタ 3 センタ 2 (NTT) (NTT 東日本 ) NTT の光ネットワーク横須賀品質管理 (QC) 実験回線 1Gbps 実験回線 :1Gbps シアトルロサンゼルス GDMX 送出センタ (WBEI) 1Gbps 映画制作スタジオ (WBEI) Global Digital Media Xchange 米国映画制作スタジオ (SPE) バーバンク映画制作映画館 ( 東宝 ) (3) 高槻 (5) なんば映画館 ( ワーナーマイカル ) (4) 板橋 (6) 武蔵村山映画館 ( 東宝 ) (1) 六本木 (2) お台場暗号化圧縮ファイル一体化色調整吹き替え字幕挿入鍵管理品質管理 (QC) スタジオ (Paramount) 映画制作スタジオ (Disney) 18

19 上映した封切り映画 Tim Burton s Corpse Bride (WB) October, 2005 Harry Potter and the Goblet of Fire (WB) November, 2005 V for Vendetta (WB) April, 2006 The Da Vinci Code (SPE) May, 2006 Poseidon (WB) June, 2006 M:i:III (Paramount) July, 2006 World Trade Center (Paramount)October, Casino Royal (SPE)December, 2006 Charlotte s Web (Paramount)December, 2006 THE DEPARTED (WB)January, 2007 Déjà Vu (Buena Vista March, 2007 Spiderman 3 (SPE)May, 2007 Pirates of the Caribbean 3 (Buena Vista)May, 2007 Harry Potter and the Order of the Phoenix (WB)July, 2007 Ocean s Thirteen (WB) August, 2007 The Da Vinci Code 2006 Sony Pictures Entertainment (J) Inc. Pirates of the Caribbean: At World's End 2007 Disney Enterprise, Inc. All Rights Reserved. 19

20 Deployment of Digital Cinema 125,000 digital screens around the world 普及率 90% その殆どが DCI 仕様映画館のディジタル化は完了!!( ハリウッド見解 )

21 日本におけるデジタルシネマの進展日本映画製作者連盟の発表 (2015 年 12 月末 ) 総スクリーン数 3,437 スクリーンデジタル設備が 3,351 スクリーン 1052 スクリーンが 3D 立体デジタル対応

22 デジタルシネマの新たなアプリケーション展開デジタルシネマばかりでは無い Show Biz Contents コンサートスポーツ演劇 etc. 遠隔教育医療高臨場感テレビ会議究極の双方向 TV 会議 ODS (Other Digital Stuff 又は Online Digital Source) 超高精細映像のシネマ以外への利用

23 世界初の商用 4K カメラオリンパスが世界初の商用 4K カメラを開発 2005 年の CineGrid2005 でデビュー

4K 超高精細映像ストリーミングシステム符号化方式 JPEG 2000 映像信号 IF HD-SDI (SMPTE 292)x 8( 最大 ) 対応解像度及び対応フレームレートカラースペース及び色深度外部同期信号 OS SMPTE 274M, 372M 1920x1080:24p - 60p 3840x2160:24p - 60p DCDM-SDI (SMPTE 428)

24 4K 超高精細映像ストリーミングシステム符号化方式 JPEG 2000 映像信号 IF HD-SDI (SMPTE 292)x 8( 最大 ) 対応解像度及び対応フレームレートカラースペース及び色深度外部同期信号 OS SMPTE 274M, 372M 1920x1080:24p - 60p 3840x2160:24p - 60p DCDM-SDI (SMPTE 428) 2048x1080:24p,24PsF 4096x2160:24p,24PsF 各 1/1.001 クロック対応 RGB 4:4:4 / 12bit YCbCr 4:4:4 / 12bit YCbCr 4:2:2 / 10bit BB,HD3 値,HD-SDI Linux kernel 2.6.x オーディオ IF Embedded Audio(SMPTE 299M) オーディオフォーマットシステム緒元非圧縮 PCM 44.1 / 48KHz, 16 / 24bit, 最大 32ch 配信プロトコル TCP/IP, UDP/IP( マルチキャスト可 ) 誤り訂正機能付きシステム前面システム背面

igrid-4k デジタルシネマクラス映像の配信 ODS (Other Digital Stuff) 或いは LSDI (Large Screen Digital Imaginary) のパイオニア的実験 4K 映像の IP 配信による太平洋横断実験 ( 世界初 ) JPEG2000 圧縮技術を用いたライブ映像 IP 伝送フレックスキャスト技術を用いた多地点配信総計

25 igrid-4k デジタルシネマクラス映像の配信 ODS (Other Digital Stuff) 或いは LSDI (Large Screen Digital Imaginary) のパイオニア的実験 4K 映像の IP 配信による太平洋横断実験 ( 世界初 ) JPEG2000 圧縮技術を用いたライブ映像 IP 伝送フレックスキャスト技術を用いた多地点配信総計 6 時間の 4K デジタルシネマクラス映像コンテンツを上映 igrid 2005 (2005 年 9 月 26 日から 29 日 ) 参加組織慶応大学, NTT, PII イリノイ大学シカゴ校カリフォルニア大学サンディエゴ校東京工科大学 USC UCSD NICT 凸版オリンパス SGI 三菱電機 etc. 後援 DCTF 及び DCCJ CALIT2@UCSD

世界初の4K映像生中継 KEIO/DMC 4k Cameras NTT Electronics MPEG 2 CODEC Sony 30 Plasma HDTV SGI PRISM HD-SDI Switch TOPPAN CLUSTER Mitsubishi Electric Server NTT J2K CODEC GigE NTT J2K Server GigE NTT Flexcast

26 世界初の4K映像生中継 KEIO/DMC 4k Cameras NTT Electronics MPEG 2 CODEC Sony 30 Plasma HDTV SGI PRISM HD-SDI Switch TOPPAN CLUSTER Mitsubishi Electric Server NTT J2K CODEC GigE NTT J2K Server GigE NTT Flexcast GW Gigabit IP Network Gigabit IP Network UCSD/Calit2 Gigabit IP Network Gigabit IP Network NTT Flexcast Splitter & GW GigE GigE NTT J2K CODEC NTT J2K CODEC NTT Electronics MPEG 2 CODEC HDTV Camera SHD LCD Sony SXRD 4K Projector

27 映画用 4K カメラの登場 2007 年に 4K カメラが次々と登場 RED ONE SONY F23 等 RED ONE Cinema Camera SONY F23 Cinema Camera

28 デジタルシネマ用 4K カメラの特徴 log で画像データを表示映画はフィルムをスキャンしデジタル化 Cineon フォーマット :10 ビット log ガンマセンサーの RAW データを 16 ビット化 (SONY F65) SONY:S-Log Panasonic:P-10Log Canon:8bit の Canon-Log 色の表現範囲が大幅に拡大放送は UHDTV の色域規格 BT.2020 を制定大型単板のセンサー Super 35mm フィルムの置き換えフィルム用レンズを流用できる

29 HDR が新しいターゲットドルビーが先駆け (4K Blu-ray 用 ) モアピクセルからベターピクセルへ HDR (High Dynamic Range) ハイコントラスト

30 SONY デジタルシネマカメラ F65 の色域

コモディティ化する 4K 映像 4K ハンディカムの登場 (2014 年 ) SONY FDA-AX100 163,786 円で登場 4K テレビはあたりまえ 50インチ以上の薄型 TVの88% VIERA 4K

31 コモディティ化する 4K 映像 4K ハンディカムの登場 (2014 年 ) SONY FDA-AX ,786 円で登場 4K テレビはあたりまえ 50インチ以上の薄型 TVの88% VIERA 4K TH-50CX700 50インチ TVが148,000 円パソコン用 4K モニタ Amazon で 28 インチモニタが 41,490 円からネットで 4K ストリーミング放送 YouTube ぷららから光 TV Amazon Netflix

32 アクションカムにも 4K 登場 GoPro から Hero 4 登場 (2014 年 9 月 ) ウェアラブルカメラ 4K/30p 1080/120pなどの撮影が可能水深 40m 防水 64,000 円

33 4K support by Intel New architecture 33

汎用 PC による 4K/60p 映像の再生検証用 PC の構成 OS Microsoft Windows 7 Professional CPU Intel Core i7-4770 3.4GHz GPU SAPPHIRE HD7850 2G メモリ 8.

34 汎用 PC による 4K/60p 映像の再生検証用 PC の構成 OS Microsoft Windows 7 Professional CPU Intel Core i GHz GPU SAPPHIRE HD7850 2G メモリ 8.00GByte モニター SHARP PN-K321 DisplayPortのDualモード接続評価映像の仕様解像度 3840*2160 pixel 符号化方式 MPEG4(H.264/AVC) フレームレート 60fps ビットレート 10,25,50,100Mbps 色深度ハイプロファイル 8bit 4K モニタ (32 インチ ) SHARP 製 PN-K 画素 60fps 映像素材 : PXW-Z100 で撮影した映像編集ソフト : Cyber Link PowerDirector12 SONY Vegas 12

35 H.265/ HEVC を用いた 4K/60p 映像再生フレームレート (fps) 60P ビットレート (Mbps) 25 Mbps 50 Mbps 100 Mbps Media Player Classic HC A A B Media Player Classic BE A A A DVD Fab( 無料版 ) B B B GOM player B B B VLC Media Player B B B Windows Media Player B B B DivX Player A A A S Player C C C SM Player B B B H.265/ HEVC で圧縮した 4K60P 映像による再生品質評価 (A: 再生される B: 再生されるがコマ落ちまたはスロー再生 C: 再生不可 )

36 AXIS 社からの防犯用 4K カメラ P1428-E ネットワークカメラ高解像度画像を実現するコンパクトで費用対効果に優れた 4K Ultra HD 監視フルフレームレートで 4K Ultra HD/8.3 メガピクセルの解像度デイナイト機能エッジストレージ H.264 と Motion JPEG

37 Panasonic 社からの防犯用 4K カメラ監視カメラ WV-SFV781L/SPV781LJ

38 SONY からの防犯用 4K カメラ IPERA: SNC-VM772R 防犯用ネットワークカメラのフラッグシップ機高解像度と高感度の両立を実現し広範囲の監視に適した 4K 対応ネットワークカメラインテリジェントコーディングを搭載希望小売価格 358,000 円 + 税

39 ASK からの防犯用 4K カメラ CEPSA 4K 対応 8MP Ultra HD IR バレットカメラ 8MP Ultra HD Network Camera H.264/MJPEG 画像圧縮方式対応リモート監視プログラム (SmartPSS)

40 全方位映像監視を目指す 4K カメラの登場全方位カメラ ( フィッシュアイ ) の登場 Panasonic 社からシャープ社から

41 防犯用 4K カメラ登場により変わること解像度が増えることで伝送時に必要なネットワーク帯域が 3~4 倍録画機器も高い CPU の能力と保存容量使用するレンズも重要高付加価値をどのようにつけるか画像解析や効率的な運用方法録画時の課題となるネットワーク帯域やストレージの圧迫を H.265 による高圧縮技術を用いて対応

42 4K 防犯カメラの普及について 4K カメラに適した設置場所とは屋外監視から : スタジアム空港市街地道路監視等複数台カメラで監視していた場所を4K 対応カメラ 1 台複数の監視ポイントを 1 台で全てカバー警察防衛広域警戒などの行政主導の領域からこれからの課題暗所での撮影を可能にする性能アップ伝送蓄積のコスト低減高付加価値をどのように実現するか 2020 年の東京オリンピックに期待!

43 次回の予定次回は映像伝送について伝送方式 CAT 5 or 6 Ethernet IP 符号化方式 JPEG JPEG2000 H.264 H.265

PowerPoint プレゼンテーション

PowerPoint プレゼンテーション NEWSLETTER Vo l.5 NPO Digital Cinema Consortium of Japan (DCCJ) http://www12.ocn.ne.jp/~d-cinema (DCTF) 17 10 26 13 2004 DCCJ 1999 I 5 DCI 35mm 2001 DCCJ 35mm SHD HDTV 4 800 4K 3 4K 35mm DCI 4K 5 4K CG