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truRes-12K

世界初の12K。これが、真実の、解像度

“世界初”12K対応
リアルタイム360°VRカメラ

世界で初めて”本当の12K”を実現し、繊細で高品質な画像によって、
よりリアルでスムーズなVR映像を提供することが可能な
12K対応リアルタイム360°カメラです。

「truRes-12K」製品チラシはこちら

VRで疲れるのはなぜ？

現段階では、VRはまだうまく事業化できているとは言い難い状態です。大きな問題点は画質にあります。低画質の画面を見ると、実際に見ている画面と違い、脳内で補正がかかります。人は見ている画像を、自分の見たい画像に補正する働きがあります。ただし、脳を余分に使うために非常に疲れます。 「VR酔い」の多くはこの脳内変換が大きな原因です。

4Kカメラの現実

現在、VRの撮影は4Kカメラが主流ですが、VRで見ると、4Kテレビで見る高画質な画像ではありません。テレビの4Kは輪郭がくっきりしていますが、VRの場合、見えていない部分も含めた360度分の映像データが必要になるため、普通の平面ディスプレイとは異なる考え方をする必要があります。

  • 出典:https://xr-creek.jp/topics/vr4kresolution/

  • 4Kの360度映像の場合

    4Kの360度映像の場合、その瞬間見えていない部分も含めたデータが4Kということになるので、実際にVRゴーグル上で見えている映像は4K未満になってしまいます。さらに、360度のVRを作成するために、魚眼レンズを使って作ります。

  • 8K VRカメラの場合

    現在手軽に使える8K VRカメラは、4Kのセンサーを2個利用して、つまり2つのカメラでVRを作成しますが、魚眼レンズを使い、上下の黒い切れ部分をなくすために、丸く利用します。 結果として、実際には2K相当の画素数しか利用されていません。残りの部分は破棄されています。

4Kの解像度 3,840X2,160 = 8,294,400 の実質の解像度ですが、VRの場合は直径が2,160なので、1,080X1,080X3.14 = 3,662,496 となり、実際には2.5Kレベルの解像度しか出せていません。8K VRカメラは、実質2.5K相当の画質しか実現できないのです。

2022年6月現在で2つのメーカーから12Kカメラは販売されていますが、4Kセンサーを8個組み合わせて12Kと歌っていますが、同じく計算をすると、VRの場合、直径が2160なので、1080X1080X3.14 = 3,662,496 (1個のセンサー) 3,662,496 X 8 = 29,299,968です。8Kは33,177,600の画素数、12Kは132,710,400の画素数なので、実質8Kなのが分かります。

VRゴーグルの代表のOculus Quest2は片目4K相当、両目で8K相当の画像を閲覧可能です。

出典:https://xr-creek.jp/topics/vr4kresolution/

この1面を8K状態で見るためには、理論上、全体で8K×6面分の映像データが必要となります。ただし、立方体を球体に捉えなおした際、現実的には角の部分が重複するため、目安としては8K×4面=16K程度となります（※理想値）。

ただし、多くのVRゴーグルは目で見ている部分だけを詳細化し、そのあの部分のクオリティを下げる機能が標準で備わっており、そのため実質12Kで十分なクオリティが実現できます。 現在の8Kカメラや、12Kカメラでは、全く解像度が足りない事が理解できるでしょう。

なぜ12K動画の
商用サービスが存在しないのか

まず、大きな問題としてVR用の12Kカメラが無いと言うことです。実際には4Kのセンサーを8個組み合わせて、擬似的に見せる方法ですが、前述の通り実質最大8Kの解像度となっています。
理由の1つは、8Kを超える解像度の画像を、スティッチング（複数の画像を組み合わせて1つの画像に処理）をするチップが存在し無いのです。

次の問題は、動画を送信する物理的な問題です。これが最大の問題点です。
12Kの秒間60コマの動画12K60Pを圧縮なしで転送するためには、144Gbitの転送速度が必要です。 家庭用のインターネット回線や、最近出てきた5Gのネットワークの最大時で1Gなので、144本分の転送速度が必要になり、現実的ではありません。

そのため、圧縮が必要です。現在の主流の圧縮技術を使えば、6分の1まで圧縮が可能です。動画のコマ数も60Pでは無く、12Pまで下げることで、4.8Gまで圧縮が可能です。でも、これでも現実的ではありません。

ハートコアの12K対応
リアルタイム360°カメラ[ truRes-12K ]

ハートコアの[ truRes-12K ]は、カメラ、チップセット、スティッチング処理技術、圧縮技術を同時に開発し、リリースしました。

【サンプルシステムの特徴】
• 最大解像度8Kのカメラ 2台のライブ配信画像を再生PC上で合わせて、 最大解像度16Kの360°画像の表示を可能とします。
• カメラから送られる映像ではなく、配信PC上で定期的に映像から画像へ変換し、 その変換された連番画像を再生PC上で再生します。
• 再生PC上で映像と音声を合わせて再生します。
• 同時に2台のHMDで視聴可能です。

▼truRes-12K カメラシステム概要

▼サンプルカメラ概要

• 8Kカメラを2台使用して、8Kの映像を2枚取得します。2枚の映像は非同期です。
• カメラ部への電源は、PoEで給電します。
• 音声は、マイクのLINE OUT端子からカメラのマイク端子へ入力します。
• スチル用の魚眼レンズで動画を撮影するため，真上/真下に撮像できない領域が存在します。

▼サンプルカメラ仕様

  • カメラ解像度の解説

    7,680 X 7,680の四角いイメージセンサーを利用します。VRのため、3,840 X 3,840 X 3.14 = 46,301,184 が1つのカメラです。
    2個利用するため、X2になり、合計 92,602,368 で、実質10K相当（通常の業界でのカウントで言うと16K）の画像を撮ることが可能です。

    今回発表したサンプルはこの半分の解像度ですが、スティッチング加工するチップセットがないので、これをパソコンに転送し、パソコン上でスティッチングを行い、1つの動画に加工します。性能の関係で秒間10Pになります。

    また、転送に関しては、動画圧縮装置でハードウェア圧縮を行い、20分の1まで圧縮します。12K12Pの動画であれば、1.44Gまで圧縮が可能です。これを2本の1Gネットワークで転送、もしくは4回線の5Gで転送が出来る所まで持っていきます。

    10Gのインターネット回線も普及しつつあります。10Gであればベストエフォート型でも十分に対応が可能です。

▼ライブ配信時の他製品比較

12Kカメラが発展させる未来

この動画圧縮技術と、本当の12KVRカメラのリリースで、10年先の技術を一気に今年実現をさせます。適用用途は、VR旅行、VRコマース、医療、工場、遠隔地操作等様々に考えられます。

携帯キャリア各社でサービスが本格始動した「5G」により、VRの活用はさらに進むことが予想されます。「大容量・低遅延・多接続」という特徴をもつ5Gにより、大容量のデータのやりとりが必要となるVRもスムーズに配信することができ、また生配信における現地とのタイムラグが低減されることが予想されます。

5G時代の本格到来により、コンテンツホルダーにとっては「没入感」をキーワードとした、保有するコンテンツの魅力を活用したさらなる展開が期待できるようになるはずです。

ハートコアは、本分野のプラットフォームを目指します。

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