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高画質動画が出力できるCCD使用上の注意(懸念)
 
近年ハイビジョン(1.2Mega Pixels 1280x960)動画を出力できるCCDが製品化されています。
一部の方に動画コマ落ちするんだけど、って悩み&ご質問がありました。
個人的に原因と対策を提案しました。それで終わりってことにしようと思ったのですが、
もしかしたら同じ悩みを抱えている方、もしくはこれから問題に遭遇する方がいらっしゃるかも
しれないと思い記事にしました。
 
ASI120MM/MCなど1280x960動画出力できるCCDが発売されています。
冷却CCDで動画出力できる機種もあれば要注意です。
 
これら製品のPCへの接続はUSB2.0仕様がほとんどです。
 
コマ落ちすることなくPCへ転送するためには計算上
1.2MPix x 12Bit x 30fps = 432Mbit/sec となり、これに満足するUSBポート
が必要になります。
USB2.0のデータ転送レートは 480Mbit./secなので一応スペック的には可能です。
しかし、USBはCCD以外にマウスなどいろいろ使うことになります。
USBポートが複数ついているPCの種類は色々製品化されていますが、
実はPC内部でハブとなっておりマザーボード上は1つなので、外部でハブを使わなくとも
内部では480Mbit./secをシェアすることになります。
 
つまり、480-432=48Mbit./sec以内で使用しないとCCDもしくは他に接続して機器に
影響が出ます。
さらに、48Mbit./sec以内であれば良いのか申しますと、それは間違えで、
実際にはUSBにはノイズ等が乗り、機器との間をリトライを双方向で繰り返します。
このいったりきたりのデータも48Mbit./sec以内でないといけません。
 
では、なぜCCDの転送がUSB2.0仕様となっているのか?
それはPCに接続するUSB機器のほとんどが2.0なので、やむを得ずCCDも2.0としているのです。
ちなみに、USB2.0と3.0では形状やら転送方法が異なります。
(2.0は半二重、3.0は全二重方式)
 
きっとCCDメーカーは3.0にしたかったことでしょう。
 
結論:1280x960以上の動画を扱う場合はUSBポートは専用にする。
    マウスはパットを使用する。
    USBケーブルはノイズが乗らないように最適化する。
    延長ケーブルは避けたい。シールドの良いケーブルを買う。
    USBケーブルの傍にはノイズ源を置かない。
 
      等の考慮は最低限したい。
 
最近のPCではマザーボード上はUSB3.0を想定したバスクロックとチップセット
が用意されている。しかし前記のようにUSB機器のほとんどが2.0仕様なので
マザーボードで3.0仕様になっていても、外部接続部としてクロックダウンして2.0としている。
最近のマザーボード3.0対応は高速がゆえにノイズに対する防衛策が高性能であり
ノイズの影響が少なく、USB機器とのリトライが少なく、残り48MMbit./secを無駄に使うことがない。
したがって、コマ落ち減少は少なくなる。
 
では、マザーボード3.0対応ってどんなPCか?
残念ながら多くのPCにはマザーボードとチップセットの構成まで記載がない。
ドスパラのPCは記載あり。・・・これがPCマニアには受けが良い
 
インテル純正のマザーボードが搭載されているPCがベスト。
東芝など有名なメーカーのハイスペックなPCであればおおよそインテルです。
インテル純正は高価であり、安価なPCを購入する際は注意が必要です。
内部も2.0の可能性大です。
 
もし、コマ落ちした際にはこの記事を思い出していただけたら幸いです。
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コメント

No title

USBに関する説明ありがとうございます。とても参考になりました。
結構USBの認識しないトラブル等があって、ハブの使用や延長の使用など悩むことが多いです。
今度詳しく教えて下さい。

URL | モカのパパ ID:79D/WHSg[ 編集 ]

No title

パパさん、こんばんは
読んでいただけましたか。
ありがとうございます。

普段、なにげに使っているUSBですが、
色々罠が潜んでいるんですよ。
先日パパさんが購入された冷却CCDもちょっと心配しておりました。

デジカメとは異なり、最近のCCDはバッファ機能がないので
直にPCへ転送が必要となりこの手の不具合が出ないか心配しています。
専門家ではないのですが、少しは知っていますので
何かあれば一応ダメ元でご相談していただければ幸いです。

URL | タキ ID:79D/WHSg[ 編集 ]

No title

解説ありがとうございます。
今度出たセレストロンとイメージングソース共同開発カメラはUSB3.0になっています。この辺が解消されることを狙った仕様だと思います。
パソコンをUSB3.0にしないと行けないという時代が来たということですね。

URL | NGC ID:79D/WHSg[ 編集 ]

No title

NGCさん、こんばんは
コメントありがとうございます。

そうですね、多分その問題のための対策だと思います。
よく調べないと確かなコメントはできませんが、
USB3.0のPCに買い替えなくとも今のPCにHDMI端子があれば可能かもしれません。
USB3.0をHDMI変換すればOKかもです。

URL | タキ ID:79D/WHSg[ 編集 ]

No title

前から気になっていたことです。判りやすく解説していただき助かります。最近ASI120MMを買いましたが、今のところ顕著なコマ落ちには気がついていないのですが、内心心配していたのです。
撮影するときにはカメラ以外のUSB器機を使わない方がいいんですね。次回試してみます。

URL | いーぐる ID:79D/WHSg[ 編集 ]

No title

おはようございます。

なるほど!よく分かりました
新PCは東芝製品がいいのですね メモメモ 買うぞ~

URL | ミュートン ID:79D/WHSg[ 編集 ]

No title

いーぐるさん、おはようございます。

やはり気にされてましたか。
一番まずいのは外付けのHDDだと思ってます。
これを接続したらまずコマ落ちしますね。
しかもかなりのコマが。
ピクセル数やビット数を少なくすれば解決しますが、これでは本末転倒。
高画質のCCDを買った意味がありません。
僕は未だにちょっと古いPCを使っていますが、
USB3.0と2.0がバンドルされているPCの発売を待っている状態です。
あってもまだ高価なんです。

URL | タキ ID:79D/WHSg[ 編集 ]

No title

ミュートンさん、おはようございます。

東芝製品に限らず他の有名メーカーであればインテルの
マザーボードを採用している製品が沢山あります。
調べておきますので少々お待ちください。

URL | タキ ID:79D/WHSg[ 編集 ]

No title

WebCamも進歩しましたね。CCDの感度も画素数も増え、CMOSも出ています。
確かに動画転送面にネックが残っていますね。
ToUcamを使い始めた頃は、PCの性能も低くUSBも1.0だったのでコマ落ちに悩みました。
USB2.0になってからコマ落ちの心配は少なくなったけど、PCの性能やバックグランドで動くソフトにも注意が必要です。
DMK21AU618は640x480ピクセルなのでUSB2.0なら全く問題ないはずですが、ウイルスチェックなどのソフトがバックグランドで動くと、30FPSでもコマ落ちしたり転送が止まる事があります。
惑星撮影時は、ウイルスチェックソフトなどバックグランドで動くソフトを停止しています。

URL | ヨネヤン ID:79D/WHSg[ 編集 ]

No title

ヨネヤンさん、こんばんは
コメントありがとうございます。

PCが先行したり、機材が先行したりと、抜きつ抜かれつって感じなんですね。
ウイルスチェックはCPUパワーを使いますからね。
止まってしまうこと、納得できます。
そもそも、外部よりPCに入ってくるものを検査するソフトですから
仕方がない気がします。
僕もそろそろ惑星撮影に適した動画がとれるCCDが欲しくなってきました。

URL | タキ ID:79D/WHSg[ 編集 ]

No title

もうひとつあげるとすれば、ケーブル長、USB2.0の規格は5mまで。
通常は問題ありませんが、ケーブルが5mのものだと、本来、コントロールチップまで含めて5mの規格なので、規格外ということになるんですよね。
困ったことに冷却CCD付属のケーブルは5mが多いんですよね、、4mのケーブルってなかなか見ないので、不便はあるけれど、3mで使っています

URL | UTO ID:79D/WHSg[ 編集 ]

No title

UTOさん、こんばんは
そうですね、確かに4mって見かけないです。
5mというのもおおよその長さですね。
ノイズの影響を受けにくいケーブルの方が重要みたいです。
5mというのはシリアル信号の受け渡し遅延時間の
規格らしいです。

URL | タキ ID:79D/WHSg[ 編集 ]

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