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動画配信で気になるフレームレート(fps) 大小の違いや最適な値の決め方

動画配信で気になるフレームレート(fps) 大小の違いや最適な値の決め方

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動画配信で気になるフレームレート(fps) 大小の違いや最適な値の決め方

動画データにおいて、フレームレートは動きの滑らかさを左右する非常に重要な要素です。
適切でない設定を行ってしまうと、さまざまな不具合や弊害を起こすことにもつながりかねません。動画配信を行う前には、フレームレートについてもしっかりと把握しておきましょう。

今回はフレームレートについての基礎知識や最適な値の決め方についてご紹介しますので、ぜひ参考にしてください。

動画配信のフレームレート(fps)とは何か?

普段動画を見ているとあまりイメージすることはないかもしれませんが、動画は静止画の集合体です。パラパラ漫画や動画をコマ送り再生したときの様子を思い浮かべるとわかるように、少しずつ動きをずらした静止画を連続して高速で表示すると動画の動きを表現できます。

フレームレートは、この静止画が1秒間に何枚表示されているかという枚数を表した数字です。解像度やビットレートなどと同じように、動画データの作成時に任意の値に設定することができます。

また、フレームレートは「fps(frames per second)」という単位で表されることも覚えておきましょう。たとえば、1秒間に10枚のフレーム(静止画)を表示する場合は10fpsという値になります。

動画配信のフレームレート(fps)の大きさで変わること

では、動画を配信する際にフレームレートが大きい・小さいと、動画はどのように変化するのでしょうか。

パラパラ漫画で考えてみると、10秒間に100枚の絵をめくる場合と10秒間に1,000枚の絵をめくる場合では、後者の方が滑らかな動きを表現できるのは明らかです。同じように、動画でも1秒間に表示される静止画の枚数が多い=フレームレートの値が大きいと、動画の動きが滑らかになります。

反対に、1秒間に表示される静止画の枚数が少ない=フレームレートの値が小さいと、カクカクとした動きの動画になってしまいます。例えば監視カメラなどの映像は5fps程度以下とフレームレートが小さいことが多く、動きはカクカクしていたり途切れ途切れだったりします。

100m走の映像で比較してみた場合

もう少しわかりやすく、100m走の映像の場合で比較してみましょう。100mをちょうど10秒で走る選手の映像を撮影し、さまざまなフレームレートで動画を作成したとします。

まず1fpsの動画の場合、1秒に1フレーム×10秒なので、100mを走る様子が10コマの静止画で表現されます。この場合、1コマ目から2コマ目の間に約10m進むことになり、非常にカクカクした映像になるであろうことがわかります。

次に5fpsの場合には、5フレーム/秒×10秒=50コマで100m進みます。1コマで進む距離は約2mで、1fpsと比較するとかなり滑らかな動画になるでしょう。

一般的なテレビ番組と同等の30fpsの動画ではどうでしょうか。100mが30フレーム/秒×10秒=300コマで表現され、1コマで約0.3m進みます。この程度のフレームレートであれば、カクつきもほぼ気になりません。

フレームレート(fps)が大きい場合のメリット・デメリット

前述のように、フレームレートが大きい場合のメリットとしては動画の動きが滑らかになる点が挙げられます。しかし、大きければ大きいほど良いのかと言えばそうではなく、デメリットもある点には注意しておきましょう。

まず、フレームレートを大きくするとその分動画データの容量も大きくなります。あまりにデータ容量が大きいと、受信側の回線状況などによっては転送が追い付かず快適に視聴できないなどのトラブルが起こる可能性があります。

動画のデータ容量を保ったままフレームレートを大きくすることもできますが、その場合は1フレームごとの画質が劣化してしまいます。

具体的に、1秒あたりの容量がどちらも5MBの30fpsの動画と60fpsの動画で比較してみましょう。1フレームの容量は30fpsの場合5MB÷30=約167KB、60fpsの場合5MB÷60=約83KBです。60fpsの方が少ない容量で同じフレームを表示しなければならないため、その分画質が悪くなります。

また、受信側の端末やディスプレイにも表示できるフレームレートの上限があるため、むやみにフレームレートを大きく設定しても一定以上の滑らかさは表現できません。動画内の動きの多さやデータ容量などとバランスを取りながら、適切なフレームレートに設定する必要があります。

フレームレート(fps)が小さい場合のメリット・デメリット

フレームレートが小さい場合、大きい動画と比べてデータ容量も小さくなるのが最大のメリットといえます。動きの少ない動画や滑らかさよりもデータ容量の小ささを重視したい場合、フレームレートは小さめに設定すると良いでしょう。

また、フレームレートが大きい場合の逆で、データ容量を保ったままフレームレートを下げることでフレームごとの画質を良くできる効果もあります。

とはいえ、フレームレートを小さくしすぎるとかなりカクカクした動画になってしまうというデメリットもあります。カクつきが気にならず自然に視聴できる範囲で値を調整するよう心がけましょう。

動画配信のフレームレート(fps)の最適な値の決め方

ここまでフレームレートの基礎的な知識と、値の大小で動画がどのように変化するかをご紹介しました。続いては、実際に動画配信を行う場合にどの程度の値にすれば最適なのかを見ていきましょう。

フレームレートの最適な値は、動画の用途・内容、撮影対象、配信システムや受信側の環境などによって変わります。一般的な目安としては、前述のように監視カメラなどであれば5fps程度以下のものが多く、映画は24fps、テレビ番組は30fps、最新のゲームなどは60fpsで作られることが多いです。

人の目で見たときにカクつきがなく自然に視聴できるフレームレートの値は、24~30fpsだとされています。適切な値がわからず迷ったときは、映画と同じ24fpsやテレビ番組と同じ30fpsに設定しておくのが無難です。

動きの少ない動画で、よりデータ容量を小さくしたり画質を上げたりしたい場合は、20fps程度でも問題はないでしょう。

なお、日常的に使われているスマホやパソコンのディスプレイは、60fpsまでしか対応していないものが大半です。それ以上のフレームレートを設定しても、受信側の環境が対応できないため再生時の滑らかさに変化は出ません。非常に滑らかな動画を配信したい場合でも、60fpsを上限と考えておきましょう。

まとめ

動画データにおける重要な要素のひとつであり、動きの滑らかさに関わるフレームレート。値が小さすぎると動きがカクカクしてしまい、大きすぎると画質が下がったりデータ容量が大きくなってしまいます。

動画配信を行う際には、動きの滑らかさと画質やデータ容量のバランスを考え、フレームレートを適切な値に設定しましょう。

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