エンコーダーとは?映像変換ハードウェアの仕組みをわかりやすく解説

エンコーダーとは、映像や音声データを特定のフォーマットに変換(エンコード)するハードウェアのこと。仕組みと選び方を解説します。

エンコーダーとは

エンコーダーとは、カメラなどから入力された映像・音声データを、H.264やH.265(HEVC)などの圧縮フォーマットに変換(エンコード)するハードウェアのことです。ライブ配信や映像録画において、大容量の非圧縮映像データをリアルタイムで圧縮し、インターネット配信や保存に適したサイズに変換する役割を担っています。キャプチャーボードと混同されがちですが、エンコーダーは圧縮処理に特化したデバイスです。

詳しい解説

ハードウェアエンコーダーとソフトウェアエンコーダーの違い

エンコードの処理方法は2つに大別されます。ハードウェアエンコーダーは専用のチップ(ASIC)で映像圧縮を行うため、PCのCPUに負荷をかけずに安定したエンコードが可能です。一方、OBS StudioなどのソフトウェアエンコーダーはPCのCPUやGPUを使ってエンコードを行います。ソフトウェア方式は柔軟性が高い反面、PCの処理能力に依存するため、高負荷時に映像が乱れるリスクがあります。

エンコード方式とコーデック

エンコーダーが対応するコーデック(圧縮規格)にはいくつかの種類があります。H.264(AVC)は最も普及しているコーデックで、ほとんどの配信プラットフォームに対応しています。H.265(HEVC)はH.264の後継で、同じ画質をより小さいデータサイズで実現できます。AV1は次世代のオープンコーデックで、さらに高い圧縮効率を持ちますが、対応するハードウェアエンコーダーはまだ限られています。

ビットレートと画質の関係

エンコーダーの設定で最も重要なのがビットレート(1秒あたりのデータ量)です。ビットレートが高いほど高画質になりますが、データ量も大きくなります。ライブ配信では回線速度の制約があるため、画質と安定性のバランスを取る必要があります。フルHD配信なら4〜6Mbps、4K配信なら15〜25Mbps程度が目安です。ハードウェアエンコーダーは安定したビットレートを維持しやすく、配信品質が安定する利点があります。

選び方のポイント

1. 用途に合った処理能力を確認する

単一チャンネルの配信なら小型のライブ配信エンコーダーで十分です。複数カメラの同時エンコードや4K配信を行う場合は、より高性能なエンコーダーが必要です。対応する最大解像度、フレームレート、同時エンコードチャンネル数を確認しましょう。

2. 入出力インターフェースの種類

HDMI入力が基本ですが、SDI入力に対応したモデルは業務用カメラとの接続に必要です。出力はRTMP(ライブ配信プロトコル)、SRT、NDIなどのストリーミングプロトコルに対応しているかを確認しましょう。複数の配信プラットフォームに同時配信できるマルチストリーミング機能も便利です。

3. PCレスで動作するかどうか

PCを使わずにエンコーダー単体で配信まで完結できる製品(スタンドアロン型)は、持ち運びが多い撮影現場やイベント配信に最適です。PCと連携して使うタイプはOBS Studioと組み合わせた柔軟なワークフローが構築できます。

おすすめ製品

ハードウェアエンコーダーは「PCゲーム配信向けキャプチャーカード」「スタンドアロン配信エンコーダー」「4K高フレームレートキャプチャー」の3タイプに大別されます。下記の3製品はそれぞれのカテゴリの定番モデルです。キャプチャーボード比較もあわせてご覧ください。

製品名特徴価格帯
Elgato 4K X4K/144fps・HDMI 2.1対応・低遅延プレビュー・PC接続型最強キャプチャー高価格帯
Blackmagic Design ATEM Mini Proスタンドアロン型・4カメラ切替・RTMPライブ配信・プロ向け定番高価格帯
AVerMedia Live Gamer 4K GC553G24K/144fps・HDR対応・PCIe接続・CPU負荷ゼロの内蔵型最高峰高価格帯

Elgato 4K X — 迷ったらこれ(ゲーム配信・録画の定番)

迷ったらこれ。ユーザー満足度No.1のゲーム配信向けキャプチャーカードです。HDMI 2.1対応で4K/144fpsの映像をUSB接続でPCに取り込み、OBS StudioやElgato 4Kソフトウェアで配信・録画できます。同時にゲーム機側にはロスレスパススルー出力でフルスペックの映像を送るため、ゲームプレイに支障をきたしません。PlayStation 5・Xbox Series X/Sとの組み合わせに最適です。

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Blackmagic Design ATEM Mini Pro — スタンドアロン本格配信機

PCなしで即配信。プロ品質のスタンドアロン配信エンコーダーの定番です。4系統のHDMI入力を切替・スイッチングしながら直接RTMPライブ配信が可能で、セミナー・ウェビナー・イベント配信に最適です。ソフトウェアのATEM Software ControlでPC連携もでき、クロマキー・PIPなどの高度な演出も手軽に実現。プロの映像制作現場で圧倒的な支持を受けています。

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AVerMedia Live Gamer 4K GC553G2 — 超高性能内蔵キャプチャーカード

4K/144fps・CPU負荷ゼロで選ぶならこれ一択です。PCIe接続の内蔵型キャプチャーカードで、FPGA搭載による完全ハードウェアエンコードをPCのCPUに一切負荷をかけずに実現します。4K/144fps・HDR10対応のHDMI 2.1パススルーで次世代ゲーミングに対応。RECentral 4での管理と配信設定が直感的でゲーム映像制作のプロにも広く使われています。

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まとめ

ハードウェアエンコーダーは、映像の圧縮・変換処理をPCのCPUに負荷をかけずに行える機器です。対応するコーデックや入出力端子、処理速度を確認して、用途に合った製品を選びましょう。配信や録画の品質を安定させたい方にとって、頼れるパートナーになるはずです。