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Zenfone3の動画スペック詳細

モバイルデバイス 機材

 無印Zenfone 3 (ZE520KL)の動画機能を試用してみました。イメージセンサにSONY IMX318が使用されていることは明らかですが、そのセンサからの出力が最終的にどのように記録されているのか、カタログには明示されていない情報も多いので、こちらに記載しておきます。
 

前提条件

端末
日本版Zenfone3 ZE520KL
アプリ
プリインストールされているASUS標準カメラアプリ

 

概要

各ファイルごとの撮影設定

 撮影設定を変更しながら7回(7ファイル)撮影しました。各ファイルの撮影時にデフォルトから変更した設定項目は以下の通り。

#1
デフォルト設定
#2
フレームレートを60fpsに設定
#3
解像度を4Kに設定
#4
解像度を4Kに、フォーカスを無限遠に設定
#5
フォーカスを無限遠に設定
#6
解像度を4Kに、手ぶれ補正をOFFに設定
#7
解像度を4Kに設定

 

メタデータ分析

 各ファイルよりexiftoolでメタデータを抽出すると以下のようになっていました。なお、いずれのファイルも拡張子mp4のファイルです。

# Audio Format Audio Channels Audio Bits Per Sample Audio Sample Rate Image Size Video Frame Rate Avg Bitrate
1 mp4a 2 16 48000 1920x1080 29.995 20.1 Mbps
2 mp4a 2 16 48000 1920x1080 60.026 40.1 Mbps
3 mp4a 2 16 48000 3840x2160 29.96 42 Mbps
4 mp4a 2 16 48000 3840x2160 30.008 41.9 Mbps
5 mp4a 2 16 48000 1920x1080 30.008 20.1 Mbps
6 mp4a 2 16 48000 3840x2160 29.544 41.9 Mbps
7 mp4a 2 16 48000 3840x2160 30.008 42 Mbps

 オーディオフォーマットはmp4aであることが判りますが、オーディオ・ビデオ共にコーデックが判りません。ffmpegでファイル#1についてメタデータを読み取ってみます。

  Metadata:
    major_brand     : mp42
    minor_version   : 0
    compatible_brands: isommp42
    creation_time   : 2017-MM-DD HH:MM:SS
  Duration: 00:01:17.61, start: 0.000000, bitrate: 20088 kb/s
    Stream #0:0(eng): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 48000 Hz, stereo, fltp, 96 kb/s (default)
    Metadata:
      creation_time   : 2017-MM-DD HH:MM:SS
      handler_name    : SoundHandle
    Stream #0:1(eng): Video: h264 (Baseline) (avc1 / 0x31637661), yuv420p, 1920x1080, 19988 kb/s, SAR 1:1 DAR 16:9, 30 fps, 30 tbr, 90k tbn, 180k tbc (default)
    Metadata:
      creation_time   : 2017-MM-DD HH:MM:SS
      handler_name    : VideoHandle

 ということで、映像のコーデックはH.264、オーディオのコーデックはAACであることが判ります。

 ちなみに、4K解像度で撮影したファイル#7についても、

  Metadata:
    major_brand     : mp42
    minor_version   : 0
    compatible_brands: isommp42
    creation_time   : 2017-MM-DD HH:MM:SS
  Duration: 00:00:31.85, start: 0.000000, bitrate: 42199 kb/s
    Stream #0:0(eng): Video: h264 (Baseline) (avc1 / 0x31637661), yuv420p, 3840x2160, 41976 kb/s, SAR 1:1 DAR 16:9, 30.01 fps, 30 tbr, 90k tbn, 180k tbc (default)
    Metadata:
      creation_time   : 2017-MM-DD HH:MM:SS
      handler_name    : VideoHandle
    Stream #0:1(eng): Audio: aac (mp4a / 0x6134706D), 48000 Hz, stereo, fltp, 95 kb/s (default)
    Metadata:
      creation_time   : 2017-MM-DD HH:MM:SS
      handler_name    : SoundHandle

 ということで、映像コーデックはH.264が使用されておりH.265ではありませんでした。
 

(追記)フレーム構造

 ファイル#1,2,3についてffprobeでフレーム構造を調べてみました。(フレームレートや解像度に依らず)いずれも30フレームでGOPが構成されており、Bフレームが使用されていないことも解りました。以下ファイル#1のフレーム構造を抜粋。

[FRAME]
media_type=video
stream_index=1
key_frame=1
pkt_pts=0
pkt_pts_time=0:00:00.000000
pkt_dts=0
pkt_dts_time=0:00:00.000000
best_effort_timestamp=0
best_effort_timestamp_time=0:00:00.000000
pkt_duration=3010
pkt_duration_time=0:00:00.033444
pkt_pos=13218
pkt_size=208349
width=1920
height=1080
pix_fmt=yuv420p
sample_aspect_ratio=1:1
pict_type=I
coded_picture_number=0
display_picture_number=0
interlaced_frame=0
top_field_first=0
repeat_pict=0
[/FRAME]
[FRAME]
media_type=video
stream_index=1
key_frame=0
pkt_pts=3010
pkt_pts_time=0:00:00.033444
pkt_dts=3010
pkt_dts_time=0:00:00.033444
best_effort_timestamp=3010
best_effort_timestamp_time=0:00:00.033444
pkt_duration=2976
pkt_duration_time=0:00:00.033067
pkt_pos=221567
pkt_size=121128
width=1920
height=1080
pix_fmt=yuv420p
sample_aspect_ratio=1:1
pict_type=P
coded_picture_number=1
display_picture_number=0
interlaced_frame=0
top_field_first=0
repeat_pict=0
[/FRAME]

… 以下28回Pフレームが続き、Iフレームに戻る …
… IPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPの繰り返し …

 

Zenfone 3の映像スペック

 以上を要約すると、以下のことが解ります。

  • 映像
    • コンテナ: MP4
    • 色空間: YUV420
    • コーデック: H.264
    • 平均ビットレート
      • FullHD 30fps撮影時約20Mbps(約150MB/1分)
      • FullHD 60fps撮影時約40Mbps(約300MB/1分)
      • 4K 30fps撮影時約42Mbps(約315MB/分)
    • GOP: 30フレーム(Bフレーム無)
  • オーディオ
    • フォーマット: mp4a
    • コーデック: AAC
    • チャネル: 2ch(ステレオ)
    • 量子化ビット数: 16bit
    • サンプリングレート: 48KHz

 

雑感

  • FullHD 60fps撮影時に単純に30fps時の倍のビットレートとなるため、フレームレートを上げたために細部のディティールが失われたりするようなことは無さそうですので、ストレージに余裕があるなら60fps記録も積極的に使えそうです。
  • 4K記録時のビットレートは約42Mbps*1しかないが、携帯性や手軽に撮れるというメリットを生かして活用できそう。
  • Zenfone 3 (ZE520KL)に搭載されているSnapdragon625は製造元のQualcommによれば、"4K@30fps HEVC capture and playback"と記載されています。すなわちハードウェア的にはHEVCすなわちH.265で記録することもできそうなものですが、Zenfone 3ではH.264しか使われていないようです。なお、Zenfone 3 Deluxe (ZS570KL)に搭載されているSnapdragon821には"4K capture and playback with H.264 (AVC) and H.265 (HEVC)"と記載されていたりして、同じことを言っていそうなのに、記述レベルが違うだけなのか、違う意味合いなのか判断しかねます(ZS570KLでH.265でエンコードできるのかも知りません)。
    Compare Snapdragon Processors | Qualcomm
  • Zenfone 3 (ZE520KL)の大きな特徴であるDSDS(DualSIM DualStandby)端末として使用していると、microSDカードを挿入できません。この場合、必然的に内部ストレージに記録せざるを得ないため、長時間の撮影には向かないでしょうし、撮影後は速やかにクラウドや外部機器に転送して本体メモリの空きを確保するような運用が必要でしょう。
  • 同一品質で半分のビットレートが達成できると言われるH.265エンコードに対応するFOTAとか降ってこないんでしょうかね。

 



以上。

*1:Panasonic GH4やG8などの4K記録時100MbpsのミラーレスカメラやAll-Intraで記録可能なカメラと比較するのは酷な話。

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