抄読会−顕微鏡下手術画像の編集

2003/10/28 平岡政信@orl.wakayama-med


1.DVDビデオをウィンドウズで編集する方法

1.1.規格について

DVDフォーラム規格

フォーラム
規格

DVD-Video

 映像用。映像信号圧縮方式としてMPEG2を採用し、ディジタルサラウンド方式としてDolby Digital(AC-3),5.1チャンネル・デジタルサラウンドを採用し、高画質と臨場感あふれる音声を実現。最低3ケ国語の吹き替えと4ケ国語の字幕に対応可能。
 5.1チャンネル・デジタル・サラウンドとは、前方2チャンネル、後方2チャンネル、セリフ用センター・チャンネルとすサブウーファ0.1を加えたもの。
 ディスクは直径約12cmで、片面一層(4.7GB),片面二層(8.5GB),両面一層(9.4GB),両面二層(17GB)などがある。片面一層で約133分の映画の収録が可能。

DVD-Audio

音楽用。CDと同じ、量子化ビット数16ビット、サンプリング周波数44.1kHz(キロヘルツ),2チャンネルで4.7GBのDVDに記録すると約444分(7時間24分)の音楽が収録可能。

DVD-ROM

 再生専用。

DVD-R

 1回だけ記録(ライトワンス)することが可能。記録するには、専用のDVDライターと呼ばれる機器およびソフトウェアが必要。
容量は片面で3.95GB,両面で7.9GB。

 DVD-RAM

 何度も書き換え可能。相変化記録方式という方式を採用。容量は片面で2.6GB,両面で5.2GB。
 グルーブ(メディアの凹部)とランド(メディアの凸部)に記録。回転制御方式はZCLV(Zone Constant Linear Verocity)を採用。

DVD-RAM2.0

 物理トラック幅を従来の0.74μmから0.59μmに狭め、容量を従来の片面で2.6GBから4.7GBに引き上げた。
 データ転送速度が従来の約11Mbpsから約22Mbpsに。また約1.5GBの容量を持つ8cmメディアを制定。

DVD独自規格

メーカ
独自規格

DVD-RW

 パイオニアが提案。書き込み構造はDVD−Rと同一で相変化材料で反射率を引き上げて書き換え可能にしたもの。容量は片面4.7GB。DVD−ROMとの互換性を高めるためにグルーブ(メディアの凹部)にのみ記録。
 回転制御方式はCLV(Constant Linear Verocity)を採用。
 データの書き換え保証回数が約1000回と少なめ。

DVD+RW

 ソニーがオランダのフィリップス、米国HPと共同で欧州の規格審査機関(ECMA)に提案。
 容量は片面3.0GB。DVD−ROMとの互換性を高めるためにグルーブ(メディアの凹部)にのみ記録。
 回転制御方式はCAV(Constant Angular Verocity)を採用。

DVD+R

DVD+RW陣営によるDVD+RW規格のライトアットワンス版。DVD+RWに比べてDVDプレーヤーやDVD-ROMドライブなどとの互換性が向上。

独自サービス

DIVX

 Digital Video Expressの略。米国大手家電量販店サーキットシティなどが考案したサービス。DVD-Videoソフトが約4〜5ドル程度で購入でき、購入直後の2日間程度は何回でも見られるが、それを過ぎると視聴料金が発生するしくみ。買い取りも可能。
 DIVXのディスクは通常のDVDプレーヤでは再生できない。逆にDIVXプレーヤで通常のDVDは再生可能。
 

Q. DVDビデオディスク専用のライティングツールがないとディスクに焼けないのか。

A. DVDビデオのディスクの中はISOイメージという規格で決められた特別な構造をしている。「DVD Decrypter」はISOイメージのままリッピングできISOイメージのままディスクに焼くことができる。 DVDビデオのファイルでもISOイメージに変換してやれば「DVD Decrypter」で焼くことができる。有名な「B's Recorder GOLD」や「Win CDR 7.0 Ultimate DVD」などのDVDビデオディスク専用のライティングツールはなくても大丈夫。

Q. DVD-R,DVD-RW,DVD+R,DVD+RW,DVD-RAM いったいどれを使えばよいのか。

A. 「-」は東芝,松下の系統,「+」はソニーの系統である。

「-R」「+R」は1度しか書き込めないディスクだが市販の記録済DVDビデオディスクと似ていてほとんどの据置型DVDビデオプレイヤーで再生できるはず。自分のパソコンが「-R」か「+R」のどちらに対応しているか確認することが重要。「-RW」「+RW」は1000回程度書き込んだり消去したりできるディスクだが市販の記録済DVDビデオディスクとはかなり違うため据置型DVDビデオプレイヤーで再生できるか否かはカタログの仕様を調べるしかない。「-RAM」はほぼ無限回消去できほとんどハードディスクや半導体メモリと似た使い方をされるがほとんどの据置型DVDビデオプレイヤーで再生できないしほとんどのパソコンが対応していない。

1.2.具体的な編集法

 手術の術野映像をDVD-Rに焼いた(SPモード)後、ファイナライズを行ってDVDレコーダからメディアを取り出す。

DVDメディア(DVD-Video)をPCのドライブに入れる。医局ではMalleusにDVD-ROMドライブが乗っている。 
また、各個人所有ノートPCのDVDドライブでも可。 

手術場、医局のレコーダ;DVR-55  

DVD2AVIをインストールし、一度起動する。

アイコンと立ち上げ画面

File->openで、DVD-R内のVOBファイルを指定する。

VTS_01_1.VOBを選択すると、

同一フォルダ内のVOBファイル(約1GB)がすべて選択される。OKを押す。

file->save projectで保存先を指定し、保存開始。画像と音声のファイルに2分割されます。約20分。

statusのElapsedに経過時間が表示される。アスペクト比など、設定はデフォルトでよい。

 次にTMPGEncをインストールし、起動させる。
ウィザードがたちあがるので、DVD2AVIプロジェクトファイルを画像ファイルとして指定する。

動きの少ない手術映像では、CBRでよい。今回はビデオCD(NTSC)を選択した。「フィールドオーダー測定中」がでるが、そのまま放置。
その後もウィザードに従って進め、Mpegエンコードを開始する。

残り時間11時間と出ているが、実際は2時間30分かかった。

作成されたMpegファイルをDVgatePlusでキャプチャする。

ファイル追加ボタンを押し、先ほど作成したmpegファイルを追加する。上図では2時間13分、3.8GBのMpeg2ファイルが指定されている。

編集ボタンを押せば、クリップのどの部分をキャプチャするかが編集できる。動画を一時停止させると静止画キャプチャとなる。

1.3.各ファイル形式の比較

無圧縮AVI,DV-AVI,MPEG(Moving Picture Expert Group)の順に画質が良い。
MPEGは,ビットレートが同じであれば,MPEG-4,MPEG-2,MPEG-1の順で画質が良い。DivX,Windows Media Video(WMV),QuickTime(mov)はMPEG-4の派生種であるから画質はMPEG-2よりいいはずである。

無圧縮AVI    1800MB/分(メガバイト毎分)
DV-AVI    200MB/分(メガバイト毎分)

デジタルビデオ(DV)カメラからIEEE1394(i-Link)を通してパソコンにキャプチャしたときに作成される。もあり,DVDに20分位,HDDに数時間位しか保存できないので,やはり加工の一過程にしか使えない。DV-AVIは逆変換でDVテープに保存できる。

AVI(Audio Video Interleaving)は十種類ほどある。

無圧縮AVI,DV-AVI,MPEG-4-AVI,DivX-AVI,WMV-AVIなど。その他のもの(AviUtlやTMPGEncのメニューにある)はあまり使われてない。加工,編集ツールが豊富に揃っていてとても扱いやすい。このホームページでもAVIのツールはたくさん紹介されている。

WMV Windows Media標準形式

MPEG-1    ビデオCD    ビットレート1150kbps(キロビット毎秒)    画質はVHSテープ並    ファイルサイズは約10MB/min(メガバイト毎分)

MPEG-2    DVDビデオ    ビットレートが3000kbps=3Mbps(メガビット毎秒)以上ならば    S-VHSテープ並。据置型DVDビデオプレイヤーで再生できテレビで見れるのが最大の特長

 MPEG-2を使っている市販の記録済DVDビデオは4〜6Mbps程度

MPEG-4の派生種DivX,WMVは低ビットレートでインターネットでストリーム配信(webのはめ込み動画などすぐ再生されるもの)や映像ファイルダウンロードなどに使うことが多い。画質が良いからといって高ビットレート3000kbps=3Mbps以上にすると古いパソコンでは再生が難しい。1500kbpsくらいでDVDに6時間くらい入れる使い方が推奨される。

画質をビットレートで表すと,VHSテープは1.5Mbps(メガビット毎秒),S-VHSテープは3Mbps相当であると言われる。それに対してDVDビデオは典型的(標準ではない)には6Mbps程度であり映画によく使われる。ビットレートを15Mbps程度以上に上げるとHDTV(デジタルハイビジョン)にも使えるということである。

ソフトウェア;

DVD2AVI フリー
TMPGEnc シェアウェア 

参考

  1. 流れ図
  2. 全般
  3. フォーマット選択
  4. FAQ
  5. セキュリティ 

2.直接顕微鏡とノートパソコンをつなぐ方法

2.1.配線

手術場の配線は以下のとおり

Leica M500-N/OHS-1

Leica OHS1
                ↑

    アナログ接続(断線しやすい)

                ↓

Ikegami DIGITAL THD-310s
camera control unit

商品画像

                ↑

            IEEE1394(背面のDV out端子)

                ↓

Vaio PCG-Z1V/P(iLink端子のあるノートパソコン)

2.2.ソフトウェア

Sony社 DVgatePlus

DVカメラを接続するときと同じようにiLinkで接続するとプラグアンドプレイでデバイスドライバをインストールしてくれた。

Microsoft社 WMP9(with DirectX9)

winXpの仕様でWMV形式での取り込みをサポートしている。

2.3.ファイル形式

DVgatePlusを使ってキャプチャすると

上のように、

クリップavi  60MB
クリップ.mpeg 8.7MB

が作成された。編集後がシーン**というファイル名でavi形式となる。

次にムービーメーカーを使うと

これはアドビのプレミアもあわせたようなソフトでクリップの粗編集まで出来る。動画はWMV形式で2MB程度。画質の劣化はそれほど感じなかった。Mpeg4の系列になる。

PowerDVDでのエラー; 「F4D41436」と表示され、DVDを再生できません→パソコンに搭載されている、グラフィックボード(チップ)ドライバーが、マクロビジョンに対応していないために表示されるエラーです。メーカー製パソコンをご利用の場合はパソコンメーカー様へ、組み立てパソコンや、増設グラフィックボードをご利用の場合は、ハードウェアメーカー様より、マクロビジョンへ対応したグラフィックドライバーを入手し、現在のドライバーより更新を行ってください。

RPC-2のドライブはリージョンフリーではない。