大学ICT推進協議会
2011年度年次大会 論文集

A6-6

パソコン画面の取り込み動画に対する画質の調整
川口雄一

天使大学 看護栄養学部

yuuichi@tenshi.ac.jp
概要
授業を構成する内容として、教師の声、教師によるパソコンの操作、手書き資料の提示、学生との質疑応答を想定し、これらの記録を試みた。問題点として、特に、画質が低いということを挙げた。本発表では、これを改善するために、(1) 画面解像度 (アスペクト比)、(2) 映像標本化数 (fps)、(3) 通信回線 (Wi-Fi) の三点を調整した。結果として、いずれも画質の改善に貢献した。

PC/Excel 教師が PC/Excel を操作する。

はじめに

1

Mac/iSght 教師映像と学生映像を混合する。

授業の内容を反復したい学生に対応するた
め、授業の容子をすべて電子化して記録することを試みた [1][2]。教師の声 (マイク) および、OHC/紙資料 手書き資料等を提示する。

iPod touch/Webcam 学生映像を Mac へ送信する。
エンコーダ

教師によるパソコンの操作、手書き資料の提示

学生用資料画面の内容を動画ファイルに変換する。に加え、学生との質疑応答の状況 (VGA) を専用のハードウェア (エンコーダ) により動画形式に変換し、電子的に記録する。このときの問

エンコーダ

題点は、教師がパソコンを操作する映像の画質

マイクアンプが悪く、特に文字の視認が難しいということである。その他、手書き資料の画面や質疑応答のMac / 録画画面は視認可能であった。
本稿ではこの問題に対して、解像度と標本化マイク数について改善を試る。また、質疑応答で利用する無線 LAN の接続性が悪く、安定した利用

図 2 機器の接続 (音声)ができなかった。この点についても、無線回線を変えて改善する。

2環境

2.1

機器の接続

2.2

アナログ信号である VGA により学生資料画面に転送されている映像を、エンコーダは

図 1(映像) および、図 2(音声) のとおり、機器を接続した。主要な機器の用途を示す。

QuickTime DV

QuickTime DV と呼ばれるデジタル動画形式に変換し、Firewire 400 により Mac へ送る。Macは接続されたエンコーダを、デジタルビデオカ― 159 ―

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Wi-Fi
iPod touch / Webcam

VGA (1024×768)
Firewire/400
学生 / 資料画面

AirMac
切り替え器

分配器

エンコーダ

Mac / iSight

PC / Excel

OHC / 紙資料

Mac / 録画

図 1 機器の接続 (映像)

式で記録するには、充分な画面解像度である。

3 画質の調整
3.1

画面解像度

しかし、Windows 上でエクセルを操作する画面を記録するには、画面の解像度は不足する。

図 3 画素数 720×480 のウィンドウ (例)特に文字は判読できないくらいボヤけてしまう(図 4)。
メラとして認識する。

QuickTime DV 形式について、本稿と関係があるのは、画面解像度 (画素数) が 720×480 だということである。
つまり、エンコーダは、例えば、VGA の画面解像度が 1024×768 で表示されていたとしても、それを 720×480 に圧縮する。

図 3 に示すように、黒板の代わりに、手書きで文字などを書いた映像を QuickTime DV 形
― 160 ―

図 4 エクセルの画面 (1024×768)

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改善案として、エクセルを開くウィンドウの大きさを 720×480 にして*1 、エンコーダのスーム率調整機能を用いて、そのウィンドウ

3.2

映像標本化数

エンコーダで変換された動画映像は、Firewire

400 経由で、録画用 Mac に送られる。映像をだけを映像として取り込むことを考えた。しか取り込む場合の映像標本化数 (fps) は、変換すし、実際に調整してみたところ、調整には熟練るエンコーダの性能と合わせて、録画する機器が必要な難しい作業であった。

(PowerBook G4/800MHz) の性能からも影響をそこで、第二案として、エンコーダの画面 4受ける。
録画には 2 つのアプリケーションを試した。

分割機能を用いた。これは、取り込むもとの画面を左右上下に半分ずつ 4 分割し、そのうちの• QuickTime Broadcaster (QTBC)1 つを取り込む機能である。この機能は、エン• iMovie HDコーダのリモコンボタン一つで実現できる。
今回は Windows のデスクトップ全体の大きさを 1024×768 とした。これに対して、画面4 分割機能では、そのうちの 1024/2×768/2 =512×384 の領域を取り込む。この場合、Quick-Time DV 形式の 720×480 よりも小さい画面解像度となり、拡大して取り込まれる (図 5)。

QTBC の場合には、もともとは、QuickTime

Streaming Server (QTSS) へ、iSight などのカメラからライブ画像を送るためのものである。ス
トリーミングに使うネットワークの帯域として「LAN」を選択して取り込んだ (= ファイルに保存) ところ、1.59(再生 fps: 1∼3) であった。

実際に再生したところ、画面の切り替わりが遅い。しかし、途中経過が省略されてしまうほどではない。
これに対して、iMovie HD で取り込み、これを「DV」形式で保存したところ、映像標本化数は 11.99(再生 fps: 11∼12) であった。ただし、画像の大きさが 320×240 と変化した。QTBCの場合には、画像サイズに変化はなかった。

実際に再生したところ、マウスの動きなど
図5

画面 4 分割機能による取り込みも、ほぼ滑らかに表示されている。
今回の場合、最も望ましいのは、画面解像

図のとおり、画面解像度の調整により、視認性が改善された。
なお、取り込まれる領域の縦横比 512:384 =

度を 720×480 に保ったまま、映像標本化数を30(fps) 程度*2 とすることである。ここにも改善の余地は残っている。
通信回線

4:3 に対し、保存される形式では 720:480 = 3:23.3の余地がある。

解答・解説としている。このときに、学生が緊である。このため歪みがある。この部分に改善

授業中、演習に対する質疑応答をおこない、張感をもって臨むことを期待して、発言する学*1 「Layout Window 2」を利用した。

(http://hp.vector.co.jp/authors/VA053858/)― 161 ―

*2 テレビ (NTSC) の標準は 30(fps) である [3]。

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生はマイクで声を拡声し、カメラで顔を全員に示すことにした。このために、通常のワイアレスマイクの他に、カメラとして iPod touch(4th./カメラ付き) を使用している。

教師の顔を、受信用の Mac に接続されたiSight カメラで写し、この Mac へ iPod touchのカメラ映像を Wi-Fi で転送する (図 1)。両方の顔を Mac の画面に写した状態で、それを学画像と音声を遣り取りできる。しかし、miniwebcam は画像のみを転送する。たいへん安定して動作する。ただし、図 1 に示すとおり、Wi-Fi ルータには AirMac を用いた。インターネット接続は必要ない。

4 まとめ
昨 (2010) 年度、授業の記録を目的としてシス

生用の資料画面に転送する (図 6)。転送と同時テムを構築した [1][2]。しかし、画質が悪いとに、エンコーダを経由して取り込まれる。

いう問題点があった。本稿では、これを改善するため、(1) 画面解像度と (2) 映像標本化数を調整した。どちらも、改善の余地を残してはいるものの、一定の効果があった。また、質疑応答

教師

時のカメラの画質 (接続性) についても、(3) 接

続回線を Wi-Fi のみにすることで改善された。

今後は、記録した授業を、CMS/LMS を使い、学生の映像インターネットで配信することについて、技術面 (容量、帯域) や運用面 (認証、肖像権) などに関し、研究を進めようと考えている。

図6

学生と教師の混合映像 (720×480)

謝辞

当初 [1] は、iPod touch のカメラ映像を Wi-Fi で転送するためのアプリケーションとして、

FaceTime または Skype(以降「Facetime 等」) を利用した。インターネットへ接続する回線としては、商用の 3G 回線を使う Wi-Fi ルータを用いた。しかし、色々と設置条件 (高・低、窓・

本稿で示した図中に、ウェブサイト「アイコ*4 からダウンロードした絵を利ンフリー素材」用している。無料でのご提供に感謝します。

参考文献[1] 川口 雄一, 授業の記録、蓄積、配信のための基盤構築, 平成 22 年度 情報教育研究集壁、外部電源・内蔵電池) を変化させても、質疑応答の途中でサーバとの接続が切れてしまい、安定した運用とはならなかった。

会 (京都市), A1-1, 2010 年.

[2] 川口 雄一, 授業の記録、蓄積、配信のための基盤構築 (第 2 報), 天使大学紀要, vol. 11,

このため、現在は、iPod touch のアプリ「MiniWebcam」*3 を利用している。このアプリは、自分がウェブサーバになり、一般のブラウザか

pp.21–27, 2011 年.

[3]「標準テレビジョン放送等のうちデジタルらアクセスすることで、iPod touch に付属するカメラの映像を表示する。Facetime 等では*3 http://www.mini-webcam.com/

放送に関する送信の標準方式」, 平成二十三年六月二十九日総務省令第八十七号.
*4 http://icon-free.com/― 162 ―