ドライブレコーダー復旧-org

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ドライブレコーダー復旧-org 2018-06-28T18:42:09+09:00

ドライブレコーダー復旧

最近は高容量の映像データを短時間で格納させるため、製造会社毎に独自の記録方法を開発して取り扱っています。万が一、映像のトラブルが発生した際には映像フォーマットによっては従来の映像復旧プログラムだけでは問題が解決できません。突然、映像が再生できなくなった場合、または誤操作等で消えた映像が従来の復旧プログラムで復旧できない場合はDefrag(デフラグ)作業が必要です。ジェノックは業界唯一、Defrag作業ができるデータ復旧会社です。

JNOCの映像復旧技術について

defrag(デフラグ)作業が必要な症状

  • 壊れた媒体から取り出した映像が再生できない。

  • 削除した後に復旧プログラムで復旧した映像が再生できない。

  • 復旧作業後にあるはずの映像が検出されてない。

  • 映像の再生時間が極端に短くなった。

  • 映像と音声が一致しない。

  • 関連のない映像が混ざっている。

支援するビデオ形式及び機種

コーデック フォーマット カメラ種類
AAC 3GP SONY
AIFF AIFF Canon
AVCHD ASF Panasonic
DVCPro AVI Nikon
JPEG Matroska PANTAX
MJPEG MOV RICO
H.264 MP4 Flip
ProRes MPEG RED
XAVC MTS FUJI
XDCAM MXF GoPro
REDCODE R3D ARRI
HDV VOB Wirecast
NAL WAV Mobile Phone
DNxHD SANYO
MPEG4 JVC

映像復旧の手順

損傷された映像を復旧するためにはdefrag(デフラグ)作業が必要です。復旧したい映像と同一カメラで撮影した映像があれば作業時間の短縮ができます。

映像データ分析

正常な映像データの構造を分析します。損傷された映像の損傷個所を見つけます。

  • 正常な映像のデータ構造と壊れた映像のデータ構造を比較して解決策を講じます。

シナリオ作成

分析したデータ構造を持って作業のシナリオを立てます。

  • データベースの構築します。データのボリュームに従ってSql、Access等を利用します。

  • 欠片を集める、ソートする、再結合するプログラムを作成します。

映像データ復旧(Customized Recovery)

映像データの構造、損傷の度合に合わせてプログラムを制作して映像復旧作業を行います。

  • ハードディスクのファイルシステム、復旧対象データフォーマットに最適化されている復旧プログラムの使用が必要です。

復旧データ検証(Verification Process)

お客様から頂いた情報に基づき復旧データ量、ご要望のデータ有無、データの動作確認を行います。

  • 依頼書に明記されている映像、再生時間が一致するかを確認します。

  • 映像が途切れることなく再生されることを確認します。

  • 映像と音声のSYNCが一致することをを確認します。

映像フォーマット詳細

AAC(Advanced Audio Coding)

AAC(Advanced Audio Coding)とは? AAC復旧

– AACオーディオエンコード形式的には、標準となっている。

– iTunesは、基本的にAAC形式の音楽をエンコードしiTunes Storeで販売されている音楽はAAC形式でエンコードされる。

– AACは同じようなビットレートのMP3よりも優れた品質を提供する。

– AACフレームのヘッダがないため、AACを回復することは非常に難しい。

– AACは、一般的にm4a .m4b .m4p .mov拡張子のMP4コンテナのオーディオファイルで見つけることができる。

– AACは、一般的にムービーファイルでも発見され、一般的にMPEG4またはH264ビデオ形式とペアを成す。

– 生AACデータを復元するには、各フレームを識別して、再生成可能なコンテナ形式でインデックスの再作成または再ラップする必要がある。

– AACフレームの回復において最も難しい部分は、AACフレームを識別するためのものである。フレームにヘッダがない可変長があるからである。

– フレームを識別するため、次のような方法が提案されている

1.パターンマッチング(Pattern matching):コーディング規則によってAACの有効性をチェックせず、ビットストリームで観察されたパターンによる経験的な方法で実装が比較的簡単な技術でオーディオは聞こえるが、品質は良くない。

2. surface decoding:この方法は、主張されたAACフレームの先頭を解析し、これを確認する。パターンマッチングではなく、良い結果を得られますが、完全ではありません。一定区間ごとにエラーが表示される特徴がある。

3.ジェノック独自ロジック方式:この方法は、分析時間がかかる欠点があるが、ほとんど完璧な結果を提供する。

AIFF (Audio Interchange File Format)

AIFF(Audio Interchange File Format)とは? AIFF復旧

– AIFFは非圧縮オーディオコンテナ形式のファイルである。

– Electronic ArtsのICF(Interchange File Format)(Amigaシステムで広く使用されてIFF)をベースにしたApple Inc.が開発し、Apple Macintoshコンピュータシステムに主に使用される。

– ほとんどのAIFFファイルのオーディオデータは圧縮されていないPCMある。

– このタイプのAIFFファイルは、MP3などの非可逆圧縮ファイルよりもはるかに多くのディスク領域を使用します。例えば、44.1 kHzのサンプルレートと16ビットのサンプリングビットの場合、1分のステレオ音声に約10 MBである。

– ファイルの拡張子は、.aiffまたは.aifある。圧縮された場合、.aifcだが、.aiffまたは.aifは形式をサポートしているオーディオアプリケーションでも許容される。

– AIFFは、Atomの構造のコンテナ形式になっており主なAtomはFORM、AIFF、COMM、CHAN、MARK、APPL、SSNDある。

– FROM AtomはCOMMとSSNDを含み、実質的なオーディオデータは、SSND Atomの内部にある。

AVCHD (Advanced Video Coding High Definition)

AVCHD(Advanced Video Coding High Definition)とは?
Advanced Video Codec High DefinitionフォーマットはPanasonicとSonyが共同で開発し、2006年から一般個人消費者向けビデオカメラに使用される高解像度ビデオカメラのビデオフォーマットです。 AVCHDは、HDビデオ録画で生成された大容量のデータファイルをキャプチャすることができるビデオ圧縮形式であり、ハードディスクやフラッシュメモリカードなどのデジタルメディアに保存されます。 AVCHDバージョン2.0は、2011年に発売されました。
AVCHDの解像度とメディア
AVCHDフォーマットは1080p、1080i、および720pをはじめ、さまざまな解像度でビデオを録画します。フルHDモデルで広告する多くのAVCHDビデオカメラは、1080iの解像度でHDビデオを録画し、またビデオカメラがサポートしているメディアはSDとSDHCカードまたはハード・ディスク・ドライブを使用することもできます。
AVCHD形式の特徴

– AVCHDビデオカメラは、DVD、ハードディスクドライブ、メモリカードなどのメディアにHDビデオを録画します。- AVCHDフォーマットのカメラは、高圧縮HDレコーディングのために、MPEG-4 AVC / H.264形式を使用して高画質ビデオをレコーディングします。

– AVCHDビデオカメラは、HDMIポートがある高画質TVまたは他の互換性のある再生デバイスに直接接続されます。また、Blu-rayディスクプレーヤー、Sony、PlayStationおよび付属のソフトウェアを実行しているWindowsコンピュータにも直接接続することができます。

– AVCHD形式を使用すると、高画質ビデオを標準的なDVDディスクに書き込むことができます。このDVDディスクは、Blu-rayディスクプレーヤーで再生することができますので、高画質ビデオをHDTVに見ることができます。したがって、Blu-rayディスクバーナーを所有していない場合でも、Blu-rayディスクプレーヤーやSony PlayStationの高画質ホームムービーを再生することができます。

– ACVHD – BDMV – CLIPINF、PLAYLIST、STREAMフォルダとINDEX.BDM、MOVIEOBJ.BDMというファイルで構成されています。

AVCHDとMP4形式の比較

AVCHDとMP4は、世界で最も人気のあるビデオフォーマットの二つであり、どのようなことが最も適しているか決定するときに、以下を考慮して決定すればよい。- 画質が最優先で検討するとしたらAVCHDを選択する。

– AVCHDは、より大きなファイルを作成します。ファイルサイズが最も重要な場合、MP4形式を使用すると、オーディオとビデオの品質は高いが、比較可能なAVCHD記録サイズの1/3に過ぎない。

– AVCHDは、Blu-rayディスクレコーディングを作成しTVで高画質コンテンツを表示するときに最適です。 MP4形式は、より多くのデバイスを含むApple QuickTime形式と互換性があります。

– MP4ビデオは、Web上でのコピー、移動、アップロード、または共有することが簡単です。

– AVCHDは、iPhone、iPad、Android、およびその他の同様のデバイスで動画を再生するのに適していませんが、MP4は、ほぼすべてのメディアプレーヤーとモバイルデバイスと互換性があります。

機能 AVCHD MP4
カメラからコンピュータに動画ファイルのインポート 不可能 可能
DVD / Blu-rayディスクの作成 可能 不可能
(提供されたPMBまたはDVDライターでDVDを作成することはできませんが、サードパーティの映画エディタを使用している場合にのみ可能)
ウェブサイトにビデオファイルをアップロード 不可能
(PMB Portableがあるウェブサイトにファイルをアップロードすることができません)
可能
iPhone、iPad、Android、およびその他の携帯電話で動画ファイルの再生 不可能
(Blu-rayディスクプレーヤー、提供されたSoftwareがPS3やPCでのみ再生可能)
可能
(iMovie、FCP、iPhone、iPad、Samsungなど、ほぼすべてのメディアプレーヤーまたはモバイルデバイスとの互換性)
iMovie、Final Cut Proや他の動画編集ソフトウェアでは、メディア編集 不可能
(AVCHD動画はMac OSをバージョン10.6.7以降にアップグレードした後にのみインポートすることができます)
可能
画質 高画質 AVCHDより画質が低下
容量 高容量 AVCHDの最大サイズの1/3サイズのみ可能

Transport Streams(TS)

Transport Streams(TS)

– Multi-program環境のために設計されており、単一のTSの中に多くの独立したProgramを積載することができる。- 188バイトで短い長さのパケットを使う利点:放送のようなエラーが発生しやすい経路を通って送信されるときにエラーが発生しても188byteの損失だけ我慢すればよくて失われた一部は、Reed-Solomonによって復元が可能なので、大きな問題を発生しない。

– AVCHDは、Blu-rayディスクレコーディングを作成しTVで高画質コンテンツを表示するときに最適です。 MP4形式は、より多くのデバイスを含むApple QuickTime形式と互換性があります。

– MP4ビデオは、Web上でのコピー、移動、アップロード、または共有することが簡単です。

– AVCHDは、iPhone、iPad、Android、およびその他の同様のデバイスで動画を再生するのに適していませんが、MP4は、ほぼすべてのメディアプレーヤーとモバイルデバイスと互換性があります。

DVCPro

DVCPro HDとは? DVCProの復旧

– DVC proは、パナソニックから出したSD用コーデックでコーデックであると同時にビデオフォーマットである。- パナソニックから出した規格にもかかわらず、実際には競争規格と言えるソニーで最も多く使用される規格である。

– たまにDVC 25と混同されてDVCだけ表記する場合もあるが、この場合BitRate確認の方法を使用して注意して区別する必要がある。

– オーディオフォーマットは、主にPCM、48000Hz、16ビットが多く使用され、時にはオーディオは24ビットエンコーディングされる。- オーディオとビデオのデータがインターリーブされている方法は、設定、レコーディング装置など、様々な要因によって異なる。したがって、それぞれの規格に合わせて復旧ロジックを別々に作成することで完璧な復旧をすることができる。

– 破損したファイルをRepairする前にいくつかのプロファイルが使用されるかを判別しなければならない。

– 1F 07 00パターンを参照して(フレームの開始)にとる場合、位置5、6、7の値は0x79である。位置3は3FまたはBFである。

– DVCProコーデックの場合、フレームの長さが固定されているので、他のコーデックに比べて解析が容易である。

– 720p – フレームあたり240000バイト及び1080i – フレームあたり480000バイト及び1080i50 – フレームあたり576000バイト。

JPEG

JPEG動画フォーマット JPEG動画の復旧
– JPEGはJoint Picture Expert Groupの略であり、画像フォーマット、ビデオコーデックである。- JPEGは、デジタル機器によって生成された画像の非可逆圧縮で圧縮率を調整することができますので、収納スペースのサイズと画質を選択することができる。 – JPEGフレームは可変長でSOIトークンである0xFFD8で始まり、EOIトークンである0xFFD9で終わる。- 復旧プロセスは、JPEGフレームを抽出し、インデックス情報を再生成してズームで書いて復旧が可能である。

MJEPG

MJPEG動画フォーマット MJPEG動画の復旧
– MPEG4、H.264とネットワークカメラで多く使用されるストレージ方式です。カメラで写真を撮るように毎秒30枚の写真を撮った後、写真を一枚ずつ圧縮した後、連続的に示す圧縮方式で、画質は良いが記憶容量が多く必要な点が欠点である。- MJPEG(Motion JPEG)は、その名前から推測することができるよう、すべてのフレームまたはフィールドをJPEGに圧縮してイントラ符号化で保存するコーデックで、現在主に使用されているMPEG系列より圧縮効率は落ちるが、圧縮と再生に比較的少ない演算を必要とするためCCTVと古いデジタルカメラで動画の録画やノンリニア編集用に多く使用された。
– DVの発表以来、編集用には使用量が急激に減少した。 MPEG-1とほぼ同じ時期に使用され始めたにも関わらず、2013年に発売されたキヤノンEOS-1Dcの4K動画撮影用に採用されるほどまだ使われているコーデックである。

– 各ビデオフレームは、00 00 01 B6パターンで開始します。ただし、フレームの端を検出する具体的なパターンがない。- オーディオフレームの開始を知ることができないため、破損された映像の復元が難しい。

– 通常、サンプルの構成情報は、stsdアトムに存在する対応するアトムが上書きまたは破損した場合は、その情報を見つけるのが非常に困難な作業になることがある。

MPEG

MPEG動画フォーマット MPEG動画の復旧

– MPEGは主に.mpgコンテーナ形式に保存される。

– DVDビデオディスクではMPEG動画は.VOBコンテーナのなかにある。

– MPEG-1およびMPEG-2は1990年代初めに定義し、標準化されたビデオ形式である。

– ビデオCD、DVD、デジタルTVおよびインターネットでコンテンツ配布用として使用する。

– 一部のデジタルカメラおよびビデオカメラで画面キャプチャとして使うこともある。

– 一部のセットトップボックスでアナログTV信号をPCに録画することで使う。

– MPEGファイルはProgram Stream(PS)あるいは、Transport Stream(TS)に区分する。

– Pack Header、Group of Pictures、Video Block Header順に繰り返すパターンを見つけ出し損傷された項目のデータを追加修正することで損傷された映像をRepair出きる。
name start code value
picture_start_code 00
slice_start_code 01 through AF
reserved B0
reserved B1
user_data_start_code B2
sequence_header_code B3
sequence_error_code B4
extension_start_code B5
reserved B6
sequence_end_code B7
group_start_code B8
Pack Header BA
System Header BB
audio block C0
consecutive vedio data block AF
vedio block header E0
system start codes(see note) B9 through FF

H.264

H.264動画フォーマット H.264動画の分析

– ブロック単位動き保障基盤の映像圧縮標準としてMPEG-4パート10、Advanced Video Coding(MPEG-4 AVC)ともいう。- 電話通信のように非常に低いビット転送率で優れたビデオ品質を提供するように設計されているが高解像度でも使える。

– H.264は国際標準化機関であるITU-TとISOで共同に提案した次世代の動画圧縮技術で一般にH.264/AVC或いはAVC/H.264、H.264/MPEG-4 AVC、MPEG-4/H.264 AVCと呼ばれる。

– MPEG-4に比べ40%程度、MPEG2に比べ60%以上転送速度が速い。

– H.264はMPEG2など既存の動画圧縮標準に比べ柔軟性と圧縮効率は高いがエンコードやデコードを行うとき複雑度が増加する。

– NAL(Network Abstraction Layer)とは?
H.264はネットワーク転送を目的で開発された。したがって、ビデオコンテンツの効率的転送のためのフォーマットである。- SPS NAL UNIT
プロファイル、レベルなどシーケンス全体の符号化情報としてピクチャー解像度、ビデオフォーマットなどファイル全体に対する包括的な情報が含まれている。

ProRes

ProRes動画フォーマット ProRes動画の分析

– ProResはAppleで開発した高解像度ビデオ圧縮形式である。ProRes 422、ProRes HQ、ProRes LT、ProRes 4444等がある。

– 損失空間圧縮を使用するが時間的圧縮は使用しません。一般的に1920×1080、1280×720二つのメディアプロファイルがある。

– ProResクリップは一般的にQuickTime movファイル拡張子で保存される。

– AJAのキプロ(Ki Pro)シリーズとブラックマジックデザインのハイパーデック(HyperDeck)シリーズのような外付け型レコーダーを使えばレコーディング用のコーデックとして使えるし、高性能カメラを中心に直接ProResシリーズで録画を支援するカメラも増えつつある。

– 各ビデオフレームは4バイトのパターンで始まる。0x69637066

– ビデオフレームとオーディオフレームを検索し損傷された情報を追加、修正することで再生可能なファイルに復元する。

XAVC

XAVC動画フォーマット XAVC動画の復旧

– XAVCはAppleで開発した高解像度ビデオ圧縮形式である。XAVC 422、XAVC HQ、XAVC LT、XAVC 4444等がある。

– 損失空間圧縮を使用するが時間的圧縮は使用しません。一般的に1920×1080、1280×720二つのメディアプロファイルがある。

– XAVCクリップは一般的にQuickTime movファイル拡張子で保存される。

– AJAのキプロ(Ki Pro)シリーズとブラックマジックデザインのハイパーデック(HyperDeck)シリーズのような外付け型レコーダーを使えばレコーディング用のコーデックとして使えるし、高性能カメラを中心に直接XAVCシリーズで録画を支援するカメラも増えつつある。

– ソニは4Kおよび高品質HD制作のためXAVCフォーマットを初めて公開した。

– XAVCコーデックは日々高まる高解像度/高品質コンテンツ制作に対する需要をベースでコンシューマーからプロフェッショナルまで、さまざまなカテゴリの制作環境で4KとHFR(ハイフレームレート)コンテンツ制作のニーズを満たすビデオフォーマットの必要性によって登場することになった。

– XAVCフォーマットはH.264 level5.2と符合し、業界標準のMXF OP-1aをファイルラッパー(Wrapper)として使用する。

– 一般的に知られているXAVCの主な仕様と適用範囲は、以下の通りである。

●4K(4096×2160および3840×2160)、HDプロキシ解像度
●MPEG-4 AVC/H.264ビデオ圧縮
●4:4:4 / 4:2:2 / 4:2:0カラーサンプリング
●12 / 10 / 8ビットカラーデプス
●Up to 60 fps
●MXFラッパー使用

XDCAM

XDCAM動画フォーマット XDCAM動画の復旧

– XDCAMはソニーが開発した専門レコーディングフォーマットであるが、JVCのような他のメーカーでも使用する。- XDCAMコーデックは、MACもしくはウィンドウで、デフォルトのコーデックに提供されず、専門の編集ソフトウェアを介してのみサポートする。無料のオープンソースXDCAMのコーデックを使用することができる。

– XDCAMはMPEG-2から派生されており、BPAV構造の.MP4ファイルまたは.MXFファイルとして保存される。 1つのビデオトラックと1つ以上のオーディオトラックで構成されている。

– 16進エディタを使用して00 00 01 B3の16進数のパターンを探す。00 00 01 B3以降は画像のサイズを示す24ビットがある。78 04 38は、7800×438ピクセル(1920×1080)を示す。

REDCODE

REDCODE動画フォーマット REDCODE動画の復旧

– REDCODEはウェーブレットコーデックでファイルの拡張子はR3Dである。

– REDCカメラは5120×2700、4096×2048および2048×1024の解像度をサポートする。

– REDCODEの特徴
●REDCODEは圧縮されて保存される。圧縮されていないバージョンはない。
●REDCODEは非可逆圧縮である。
●REDCODEはは常にRAWであるため、データにクロマサブサンプリングや色空間がありません。

– REDCODE .R3Dファイルは、Atom構造でデータのブロックを識別し、Parsingすることができる。32ビットの長さ + token + ペイロードの形で構成され、tokenの形態は、以下の通りである。
●RED1、RED3:REDメディア種類
●REDV:ビデオフレーム
●REDA:オーディオフレーム
●RPAD:パディング
●RDVS:ビデオフレームサイズのテーブル
●RDAO:フレームアドレステーブル

HDV

HDV映像フォーマット HDV映像復旧

– HDVはHD形式のMPEG-2から派生したDVD形式で高画質形式である。- FDVフォーマットはJVCとSONY社が開発し、CANONとSHARPもこのフォーマットをサポートする。

– HDVは高価ではなく、高画質録画フォーマットであり、より高い帯域のHD記録方式と比べても遜色がなく、いくつかの有名な番組を含む、複数の目的のために有用であることあることが証明された。

– HDVメディアは1つのビデオトラックと1つまたは複数のオーディオトラックがあり、コンテナ形式を持つ。

– HDVはXDCAMとほぼ同じ構造になっており、HDVを決定するのは難しいことがある。

– ビデオトラックには、hdvxコーデックfourccがあり、キーフレームとiフレームで構成されており、fourcc構成は次の通りである。
fource description
hdv1 HDV 720p30
hdv2 HDV 1080i60
hdv3 HDV 1080i50
hdv4 HDV 720p24
hdv5 HDV 720p25
hdv6 HDV 1080p24
hdv7 HDV 1080p25
hdv8 HDV 1080p30
hdv9 HDV 720p60
hdva HDV 720p50

NAL(Network Abstraction Layer)

NAL(Network Abstraction Layer)とは?

– H.264は、ネットワーク伝送を目的に開発されたため、ビデオコンテンツの効率的な伝送のためのフォーマットである。

– SPS NAL Unit
プロフィール、レベルなどシーケンス全体の符号化情報としてピクチャー解像度、ビデオフォーマットなどのファイル全体の総合的な情報が含まれている。
①Profile @ Level indicator
②Profile constraint indicator
③Sequence Parameter set ID(0?31)
④Number of Reference frames(参照フレーム数)
⑤DPB info、 – Picture size(デコードされたピクチャーサイズ)
⑥Frame / field coding flag(順次走査/インターレース決定)
⑦Method for vector derivation of B-direct mode
⑧Frame cropping parameters
⑨VUI_parameters(Annex E、Video usuabliity information)

– PPS NAL Unit
SPSが定義する内容の範囲より少し詳細な内容である全体のファイルで使用されるピクチャーの符号化情報、すなわちデコードされたピクチャーに適用されるパラメータを含んでいる。
①Picture parameter ID(0~255)
②Sequence Parameter ID(0~31)
③Entropy Coding mode flag(CABAC / CAVLC)
④Slice POC info presence flag
⑤Slice group map parameters
⑥Max。 number(1 … 16)of ref。 frames used for decoding slices
⑦Weighted prediction flags
⑧Quantization scales(qp minus 26、range -26 ….. + 25)
⑨Chroma QP offset for loop-filter(-12 …. + 12)
⑩Slice loop filter control flag(Alpha / Beta table offsets)
⑪INTRA prediction using pixels of INTER neighboring MBs
⑫Slice redundant pic。 Parameters persence flag