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# のフレームごとのメトリクスレポート AWS Elemental MediaConvert
![\[MediaConvert のフレームごとのメトリクスワークフローを示す図\]](http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/mediaconvert/latest/ug/images/mediaconvert_per_frame_metrics_diagram.png)
フレームごとのメトリクスレポートは、MediaConvert 出力の詳細な動画品質分析を提供します。これらのレポートを使用すると、業界標準の品質メトリクスを使用して、出力ビデオの品質をframe-by-frame分析できます。
フレームごとのメトリクスレポートのユースケースには、次のようなものがあります。
+ 目標品質測定値を使用してエンコーディングの決定を評価します。
+ 異なる出力間で異なるエンコード設定を比較します。
+ ビデオ品質が低い特定のフレームまたはシーンを特定します。
+ エンコード設定が品質しきい値を満たしていることを確認します。
MediaConvert は、フレームごとの次のメトリクスタイプをサポートしています。
**PSNR (ピークSignal-to-Noise比)**
エンコード後のノイズ (通常は圧縮アーティファクト) の量を測定します。値が大きいほど、品質が向上することを示します。デシベル (dB) で測定されます。
**PSNR HVS (ピークSignal-to-Noise比、ヒューマンビジュアルシステム)**
人間の視覚認識の特性を説明する PSNR のバリエーション。値が大きいほど、品質が向上することを示します。デシベル (dB) で測定されます。
**SSIM (構造類似性インデックスメジャー)**
輝度、コントラスト、構造などの構造情報を測定します。値の範囲は 0～1 で、1 は完全な類似性を示します。
**MS SSIM (マルチスケール構造類似性インデックスメジャー)**
複数の解像度で画質を評価する SSIM の拡張バージョン。値の範囲は 0～1 で、1 は完全な類似性を示します。
**VMAF (ビデオマルチメソッド評価フュージョン)**
ヒューマンビューワーデータでトレーニングされた機械学習ベースのメトリクス。VMAF は、動画品質のストリーミングに対する視聴者の満足度を示す良い指標となります。値の範囲は 0～100 で、値が大きいほど品質が向上することを示します。
**QVBR (品質定義変数ビットレート)**
個々のフレームの QVBR 品質レベルを表します。値の範囲は 1～10 です。値が大きいほど、品質が向上することを示します。このメトリクスは、出力設定にQVBRレート制御モードが含まれている場合にのみ使用できます。
**Topics**
+ [フレームごとのメトリクスレポートの生成](per-frame-metrics-enable.md)
+ [メトリクス分析手法](per-frame-metrics-analysis.md)
+ [要件と処理への影響](per-frame-metrics-requirements.md)
+ [トラブルシューティング](per-frame-metrics-troubleshooting.md)
# フレームごとのメトリクスレポートの生成
出力グループレベルまたは個々の出力レベルでフレームごとのメトリクスレポートを設定します。
## MediaConvert コンソール
MediaConvert コンソールを使用して出力グループのフレームごとのメトリクスを有効にするには:
1. **出力グループ**を選択します。
1. **出力グループ設定**セクションで、**フレームごとのメトリクス**を有効にします。
1. **フレームごとのメトリクス**で、1 つ以上のメトリクスを選択します。
MediaConvert コンソールを使用して個々の出力のフレームごとのメトリクスを有効にするには:
1. **出力グループ**を選択します。
1. 個々のビデオ出力を選択します。
1. 動画出力の**エンコード設定**セクションで、**フレームごとのメトリクス**を展開します。
1. **フレームごとのメトリクス**を有効にします。
1. **フレームごとのメトリクス**で、1 つ以上のメトリクスを選択します。
## API、SDK、または AWS Command Line Interface (AWS CLI)
API、SDK、または AWS Command Line Interface (AWS CLI) を使用して**フレームごとのメトリクスを有効にする**には、出力グループ設定または個々の出力設定に `perFrameMetrics` 配列を含めます。
以下は、出力グループレベルでフレームごとのメトリクスを指定するジョブ設定 JSON の抜粋です。
```
...
"outputGroups": [
{
"outputGroupSettings": {
"type": "FILE_GROUP_SETTINGS",
"fileGroupSettings": {
"destination": "s3://amzn-s3-demo-bucket/output/"
},
"perFrameMetrics": [
"PSNR",
"SSIM",
"MS_SSIM",
"PSNR_HVS",
"VMAF",
"QVBR"
]
}
}
]
...
```
## 出力ファイル
フレームごとのメトリクスを生成すると、MediaConvert は Amazon S3 出力先に CSV ファイルを書き込みます。ファイル名は次のパターンを使用します。
```
[outputname]_[metric].csv
```
例えば、次のようになります。
+ `outputname_PSNR.csv`
+ `outputname_SSIM.csv`
+ `outputname_VMAF.csv`
各 CSV ファイルには、次の列を含むframe-by-frameメトリクスが含まれています。
1. フレーム番号
1. メトリクス値
ファイルには、すべてのフレームの平均値、最小値、最大値を示すサマリー統計も最後に含まれています。データをスプレッドシートアプリケーションまたはデータ分析ツールにインポートして、さらなる処理と視覚化を行います。
以下は、フレームあたりの PSNR メトリクスの例です。
```
Display_ID,Value
0,100.00
1,55.36
2,54.88
3,55.05
4,53.39
5,54.10
6,54.21
7,54.18
8,54.37
9,54.25
...
3591,40.71
3592,40.71
3593,40.58
3594,40.64
3595,40.53
3596,40.75
3597,40.64
3598,40.68
3599,40.65
3600,40.73
Average: 43.15
Min: 34.19
Max: 100.00
```
# メトリクス分析手法
このセクションでは、フレームごとのメトリクスを分析し、ベストプラクティスを適用してエンコードワークフローを最適化する方法について説明します。
フレームメトリクスを分析するときは、次のインジケータに注意してください。
+ *整合性* – メトリクスの突然の変更は、シーンの遷移やエンコードの問題を示している可能性があります。
+ *最小値* – 品質スコアが大幅に低いフレームには注意が必要な場合があります。
+ *コンテンツとの相関* — 特定のビットレートでは、複雑なビジュアルシーンのスコアは通常低くなります。
+ *経時的な傾向* – メトリクスの経時的な変化は、エンコード設定に問題があることを示している可能性があります。
包括的な分析を行うには、複数のメトリクスを生成して比較することをお勧めします。PSNR スコアが低く、許容可能な VMAF スコアを維持し、それでも良好な視聴体験を提供するフレームが見つかる場合があります。さらに、制御された環境で詳細なビジュアルレビューを実行します。
フレームごとのメトリクスレポートを最大限に活用するには、次の戦略をお勧めします。
+ 複数のメトリクスを組み合わせて、より完全な品質の写真を作成します。
+ さまざまなエンコーディングパラメータにわたってメトリクスをテストします。
+ 制御された表示条件でメトリクスデータとビジュアルチェックをペアリングします。
+ 数値を読み取るときは、コンテンツの一意の属性を考慮します。
+ 特定のワークフロー要件の品質ベンチマークを設定します。
+ 小さなコンテンツサンプルから始めて、ベースラインの期待値を確立します。
+ 今後のエンコードの決定に役立つ結果を記録します。
+ コンテンツの 95% のスコアが良い場合、視聴者は一般的に良い経験をします。
以下は、フレームごとのさまざまなメトリクスタイプの結果を解釈する際のヒントのリストです。
**PS NR**
曖昧さ: 40dB 以上 (高ビットレート、視覚的に可逆性)
正常: 30-40dB (通常のストリーミング品質)
不良: 30dB 以下 (可視アーティファクト)
ヒント: 高いモーションと詳細なコンテンツでは、通常、表示エクスペリエンスを向上させるために高い値が必要です。
**PSNR HVS**
正常: 35dB 以上
許容値: 30-35dB
不良: 30dB 以下
PSNR HVS スコアは通常、通常の PSNR スコアよりも 2-3dB 低くなります。
**SSIM**
曖昧さ: 0.95 以上
大: 0.90～0.95
正常: 0.80～0.90
不良: 0.80 以下
ヒント: SSIM は静的コンテンツや低速コンテンツでは信頼性が高く、高モーションコンテンツでは信頼性が低くなります。
**MS SSIM**
SSIM に似ていますが、より正確
尤度: 0.98 以上
正常: 0.90～0.98
不良: 0.90 以下
ヒント: MS SSIM は SSIM よりもモーションの問題を検出する方が優れています。
**VMAF**
曖昧さ: 90 以上 (プレミアムストリーミング)
正常: 70～90 (通常ストリーミング)
公平: 50～70
不良: 50 以下
自然コンテンツで最も信頼性が高い
アニメーション/ゲームの信頼性が低い
ヒント: VMAF スコアは通常、同じビットレートで 1080p から 4K に移動すると 10～15 ポイント低下します
**QVBR**
曖昧さ: 9 以上
良い: 7～8
公平: 5～7
不良: 5 以下
# 要件と処理への影響
フレームごとのメトリクスレポートを使用するには、ジョブ設定に以下が含まれている必要があります。
+ 出力では、H.264、H.265、AV1, MPEG-2AVC-Intra、または XAVC のいずれかのビデオコーデックを使用する必要があります。
+ 1 つ以上のビデオ出力を含めます。
+ QVBR メトリクスの場合、出力はQVBRレート制御モードを使用する必要があります。
フレームごとのメトリクスを生成するジョブは、標準のエンコーディングジョブよりも完了に時間がかかります。追加の処理時間は、次のようないくつかの要因によって異なります。
+ 出力の解像度
+ 動画コンテンツの複雑さ
+ 選択したメトリクスの数
高解像度出力 (4K など) の場合、ジョブが完了するまでに標準エンコーディングと比較して最大 2 倍かかることがあります。
一部のメトリクスでは、他のメトリクスよりも多くの計算リソースが必要です。例えば、VMAF の計算は、他のメトリクスよりも計算負荷が高くなります。特定の分析に必要なメトリクスのみを有効にすることを検討してください。
# トラブルシューティング
以下は、フレームごとのメトリクスレポートの使用中に発生する可能性のある問題のトラブルシューティングのヒントのリストです。
**欠落しているメトリクスレポート**
出力グループレベルまたは個々の出力レベルでメトリクスが有効になっていることを確認します。
**QVBR メトリクスが表示されない**
出力設定に QVBR レート制御モードが含まれていることを確認します。
**予期しないメトリクス値**
コンテンツが選択したメトリクスに適していることを確認し、各メトリクスタイプの解釈ガイドラインを確認してください。
**ジョブに時間がかかりすぎる**
選択したメトリクスの数を減らすか、より少ない出力に適用して処理時間を短縮することを検討してください。