DVDを動画ファイルに変換する方法と基礎知識


DVDはアナログからデジタルへの過渡期に誕生した規格で、2000年頃から台頭し、ビデオテープのシェアを奪い、急速に普及したメディア。
DVDには複数の規格が存在するが、一般的にDVDという時は通常「DVD-Video」のことを指しており、動画ファイルに変換する際のソースもDVD-Videoになる。

Important
DVDを動画ファイルにする際には、DVDにCSSなどのアクセスコントロールや、その他のコピーガード技術が施されていないことが大前提。
例え自ら購入したDVDやBlu-rayであっても、そこに収められているコンテンツは著作権法で保護されており、「著作権等を有する者の意思に基づいて行われるものを除く暗号化の解除」は、著作権法 第30条 (私的使用のための複製)に抵触するので要注意。

DVD-Videoの画質

DVD-Videoが普及した当時は、まだテレビがアナログ放送で、デジタルに対応したブラウン管テレビが一般的だった。
このブラウン管テレビの解像度を画素数で表すと640px * 480px。
DVD-Videoは当時の再生環境で高画質なメディアだったのだが、現在市販されている液晶テレビは基本的にハイビジョンかフルハイビジョンなので、SD画質の映像を再生すると画面サイズに拡大することになる。
メーカー各社は単に拡大処理をする「アップコンバーター」に、輪郭の強調など独自の技術を施して、よりHD画質に近い画質を再現する「アップスケーリング」を行なっているため、見栄えはマシになっているが、アップスケーリングは補完機能なので、再生する機器によって性能が異なってくる。

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SD画質の画素数 720px *  480px
HD画質(720p)の画素数 1280px  *  720px
フルHD画質の画素数 1920px * 1080px

アナログテレビがSD画質相当で、DVD-Videoも全てSD画質。
HDとかハイビジョンなどと呼ばれる規格は、解像度が1280×720以上のもので、フルHDになると1920 x 1080と、画素数が大きく変わってくる。
ピクセル(px)は、画素数で使用される画像を構成する最小単位で、色のついた点のこと。
SD画質の場合、横720個、縦480個の点によって画像が構成されてることになる。





DVD-Videoのファイル形式

動画ファイルは基本的に動画と音声から構成されており、これらのファイルを一つの容器(コンテナ)に入れたものが、コンテナフォーマットと呼ばれるファイル形式になる。
代表的なフォーマットはAVI(avi)で、他にはMatroska(mkv)、MP4(mp4)、MPEG(mpg)などがある。

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DVD-Videoでは「VOB」という独自のコンテナフォーマットが使用されているが、ファイルフォーマットはMPEG2 PS。

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MPEG2 PSもコンテナフォーマットで、映像と音声を1つのファイルに格納する多重化の規格。
PSは「プログラムストリーム」の略で、他にデジタル放送で使用されているMPEG2 TS(トランスポートストリーム)がある。

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ややこしいので整理すると、映像と音声のデータを格納したMPEG2-PSというコンテナが、VOBというコンテナに格納されている感じ。
映画などのDVD-Videoは、1つのMPEG2-PSファイルをファイルサイズでザックリと分割してVOBファイルに格納している。

そのためVOBファイルの拡張子を「.VOB」からMPEG2-PSの拡張子「.mpg」に変更すると、ファイル単体をメディアプレーヤーで再生できるが、MPEG2-PSは再生時にシステムヘッダの情報が必要なため、ファイルが分割されると初めのファイルは再生できても、2番目以降のファイルが再生できないケースもある。
ただ、途中から再生することを前提にしたファイルの場合は、システムヘッダの情報がそれぞれのデータに付加されており、分割されたファイルを単独で再生可能になっている。

コーデック

DVD-Videoの場合、MPEG2-PSファイルの中に格納されている映像には、MPEG-2というビデオコーデックが使用されている。

コーデックとは圧縮・復元プログラムの総称で、映像の画質は使用されているコーデックによっても左右される。
MPEG-2コーデックは下位規格になるMPEG-1をベースに拡張されたもので、画質についてはMPEG-1がビデオの3倍モード、MPEG-2はS-VHSと同程度の画質になると言われている。

コーデックによるデータの圧縮には2通りあり、1つは圧縮したデータをオリジナルと全く同じ状態に復元する可逆圧縮。もう1つは圧縮したデータをオリジナル通りに復元できない非可逆圧縮。
MPEG2やMPEG4、WMVなどは全て非可逆圧縮で、画質に及ぼす影響が少ないデータを削ぎ落してデータを圧縮する。圧縮率を高めれば削ぎ落とされるデータ量が増加するため、ファイルサイズは小さくなるものの画質が劣化することになる。
オ リジナルデータを完全に復元する可逆圧縮は、無圧縮データよりもファイルサイズは小さくなるものの、非可逆圧縮と 比較するとファイルサイズは無圧縮に近い。オリジナルデータを損ねないという点では非常に優れているが、ファイルサイズの大きさと汎用性の面では非可逆圧縮コーデックに及ばない。

ビットレート

ビットレートは1秒間に送受信するデータ量を表しており、 単位は「bps」または「kbps」。
単純にビットレートが高ければ1秒間に多くの情報を送ることができ、その結果として描写の精細さが向上して高画質になる。
ただし、ビットレートの値が高くなれば、比例してファイルサイズも大きくなる。

DVD-Videoの最高品質は規格により9800kbpsと決められており、4.7GBの片面1層のメディアに1時間収録可能。
片面1層のDVDに2時間の動画を収める場合はビットレートを4000kbpsまで下げる必要がある。

動画ではビットレートが1500kbpsの時に、ブロックノイズがはっきりと分かるレベルで発生している。
SD画質(720*480)で制作したので、PCやタブレットなどで全画面表示にして再生すると、アップスケーリングせずにDVD-Videoをハイビジョンテレビで視聴している環境に近くなる。

ついでに現在主流になっているコーデック MPEG4 AVC(H.264)で同じソースをエンコードした。ちなみにMPEG4、AVC、H.264など呼び方は異なるが全て同じもの。
こちらの動画はビットレートを4000、1500、700とMPEG2のほぼ半分に設定しているが、画質は見ての通り。
ファイルサイズは6秒の無音声動画でMPEG2の4000kbpsは3.1MB、MP4の1500kbpsが1.09MBなので約3分の1のサイズ。

AVC(MPEG4)コーデックはMPEG2の2倍~3倍の圧縮率があり、画質は2倍向上していると言われているので、理論的には元データの半分のビットレートで同程度の画質を得ることができる。
ただし、、MPEG2をAVCへ変換しても画質が向上するわけではない
ビデオの3倍モードで録画した物を、標準モードでダビングするのと同じで、元データを超える品質は基本的に得られない。

フレームレート

フレームレートは1秒間に表示させるフ レームの数を表し、単位は「fps」。
動画はパラパラ漫画と同じで、一枚一枚の絵が連続して映し出されており、その一枚の絵に相当するのがフレームになる。

DVD-Videoのフレームレートは29.97fpsで、1秒間に約30枚の絵が表示されている感じ。
フレームレートは数値が高いほどなめらかな動きを実現するが、当然、数値が上がるとファイルサイズも大きくなる。
また、ビットレートと同様にフレームレートも、ソースより引き上げてもファイルサイズが無駄に増えるだけ意味がなく、逆にフレームレートの数値を落としてしまうと滑らかさが損なわれるのでソースの数値を維持しておくのがベター。

動画ファイルへの変換

DVD-Videoは前述のようにファイルフォーマットにMPEG2-PSが採用されており、このファイルを任意のファイル形式へ変換するためには、「エンコード」処理が必要になる。
エンコードとはコーデックやファイル形式の変換処理のことで、多くの動画編集ソフトはコーデックやファイル形式を変換しなくても、編集後したファイルを書き出す際にエンコードを行うため、非可逆圧縮のコーデックを使用したオリジナルデータを編集すると、多少なりとも確実に画質は劣化する。
また、DVD-Videoの画質そのものが前世代の規格のため、現在ではYouTubeなどの動画サイトでアップされているHD対応の動画よりも画質は劣る。
DVD-Videoを動画に変換する際は、画質に過度な期待はしないほうが賢明かも。

Freemake Video Converter

小難しいことを考えず、手軽で簡単にDVD-Videoを動画ファイルに変換するならFree Video Converterがオススメ。

Freemake Video Converterのインストールと使い方

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Freemake Video Converterはリッピングソフトととしての機能を実装しており、CSSで保護されたDVD-Videoを動画ファイルへ変換することが可能になっているが、この機能を使用すると違法になる。

XMedia Recode

Freemake Video Converterよりも詳細な設定が必要ならXMedia Recodeの使用を推奨。
このエンコーダーは多くのファイルフォーマットに対応しており、搭載しているコーデックも豊富だが、それだけの予備知識がないと少々使いづらい。

XMedia Recode のインストールと使い方

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XMedia Recodeは多くのファイルフォーマットに対応しているだけでなく、詳細な設定も可能になっている。

DVD Shrink

Freemake Video ConverterもXMedia Recodeもエンコーダーなので、DVD-VideoをMP4やMKVなどの動画ファイルへ変換するのだが、DVD-Videoに含まれているVOBファイルをまとめて、1つのMPEG2ファイルにするならDVDのリッピングソフト DVD Shrinkでも可能。

DVD Shrinkのインストールと使い方

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DVD ShrinkでデフォルトになっているVOBの1GBで分割する設定を解除し、1つのVOBファイルとして出力すると、1つのMPEG2ファイルが生成されるが、ファイルサイズが大きいのであまりオススメできない。

 

上記いずれのエンコーダーも、ファイルサイズは変換するファイル形式、ビットレートなどで異なるが、ファイルサイズと画質はある程度は比例しているので、ファイルサイズを極端に小さくすれば必然的に画質が犠牲になる。
また、ソースを超える画質を得るのは基本的に不可能で、XMedia recodeなどにアップスケーリング機能は備わっているものの、SD画質をHD画質へ拡大すると残念な感じの動画になってしまう。

ただ、動画ファイルにすることで汎用性が向上し、バックアップもしやすくなるので、DVD-Rに保存されている動画は、メディアが劣化して再生不能になる前に、動画ファイルやISOイメージファイルへ変換しておくのがオススメ。









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