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動画圧縮の原点、MPEG-1を知る

動画ファイルの大きさに困ったことはありませんか?近頃は携帯電話で動画を見たり、インターネットで動画をやり取りしたりすることが当たり前になっていますが、それは動画を小さくする技術のおかげです。この技術の土台を作ったのが、今回ご紹介するエムペグ1です。エムペグ1は、動画と音声を一緒に小さくする技術で、1990年代の初めに生まれました。 エムペグ1は、当時としては画期的な技術でした。コンパクトディスクに1時間ほどの動画を収めることを可能にしました。家庭用ビデオテープと同じくらいの画質ですが、パソコンで動画を楽しむための道を切り開いた、まさに先駆けとなる技術と言えるでしょう。 エムペグ1が登場する前は、動画をパソコンで見ることは容易ではありませんでした。動画ファイルは非常に大きく、当時のパソコンの性能では滑らかに再生することが難しかったのです。エムペグ1は、動画を圧縮することでこの問題を解決しました。 エムペグ1は、人間の目の特性を利用して、動画のデータ量を減らしています。例えば、人間の目は静止画よりも動いている部分に敏感です。そこで、エムペグ1は動きの少ない部分はデータを少なく、動きの激しい部分はデータを多く使うことで、画質をあまり落とさずにファイルサイズを小さくしています。また、人間の耳には聞こえない音や、あまり重要でない音のデータ量を減らすことで、音声も圧縮しています。 このように、エムペグ1は様々な工夫によって動画と音声を圧縮し、パソコンでも扱えるサイズにしています。これにより、パソコンで動画を楽しむ文化が広まりました。エムペグ1は、現在の動画技術の基礎となる重要な技術なのです。
ネットワーク

動画圧縮の技術 MPEG-4

動画を記録すると、想像以上に大きなデータとなってしまいます。そのままでは、インターネットを通じて送ったり、機器に保存しておくことが難しくなります。そこで活躍するのが動画圧縮という技術です。動画圧縮とは、動画データのサイズを小さくする技術のことです。 動画には、実は人間の目にはわからない情報や、なくても動画の内容に大きな影響を与えない情報がたくさん含まれています。例えば、一つ前の場面とほとんど変わらない部分や、背景の細かい模様などです。動画圧縮では、こういった余分な情報を整理したり、間引いたりすることで、データ量を減らします。 動画圧縮には大きく分けて二つの種類があります。一つは「非可逆圧縮」と呼ばれる方法で、画質を多少落とす代わりにファイルサイズを大幅に小さくできます。もう一つは「可逆圧縮」と呼ばれる方法で、画質はそのままに圧縮を行います。ただし、非可逆圧縮に比べるとファイルサイズの縮小効果は小さくなります。動画を配信する際には、ファイルサイズを小さくできる非可逆圧縮が主に用いられます。動画編集など、画質を維持したい場合は可逆圧縮が用いられます。 圧縮することで、インターネットを通じて動画を滑らかに再生できるようになったり、記憶装置の容量を節約できるようになります。今では動画投稿サイトやビデオ会議など、様々な場面で動画圧縮技術が利用され、私たちの生活を支えています。動画圧縮技術は、現代のインターネット社会には欠かせない技術と言えるでしょう。
その他

エムペグ2:動画と音声をぎゅっと圧縮!

エムペグ2とは、動画と音声を小さくまとめるための技術のことです。正式には「動く絵専門家集団 段階2」と呼ばれ、その名の通り、動画像を専門とする人たちの集まりが作った規格の第二段階にあたります。 動画や音声のデータは、そのままではとても大きな容量になってしまいます。エムペグ2はこの大きなデータを小さく圧縮することで、少ない容量で保存したり、インターネットや放送を通じて送ったり受け取ったりすることを可能にする技術です。 エムペグ2は、不要な情報を削ったり、似た情報をまとめて扱うことで、データの量を減らします。例えば、ほとんど変化のない背景部分は細かく記録する必要がないため、変化している部分だけを記録することでデータ量を減らすことができます。また、人間の耳には聞こえにくい高い音や低い音は、データから省いてしまっても、品質には大きな影響を与えません。このように、人間の目や耳の特性をうまく利用することで、品質を保ちつつデータ量を大幅に減らすことができるのです。 このエムペグ2の技術は、私たちの身の回りで広く使われています。例えば、DVDビデオや地上デジタル放送などで、高画質、高音質の映像や音声を楽しめるのは、エムペグ2のおかげです。他にも、一部の衛星放送やケーブルテレビ、そして私たちがよく使うインターネット動画配信サービスなどでも、エムペグ2は活躍しています。普段何気なく見ているテレビやインターネット動画の裏側で、この技術が重要な役割を担っているのです。 エムペグ2が登場したことで、高品質な動画や音声を手軽に楽しめるようになりました。これは、まさに動画と音声のデジタル化における大きな進歩と言えるでしょう。
開発

動画圧縮のMPEG:進化と応用

動画や音声の情報をぎゅっと小さくまとめる技術を、まとめてエムペグと呼びます。これは、正式には「動く映像専門家集団」という意味を持つ「Moving Picture Experts Group」の頭文字から来ています。世界共通で使われるように、国際標準化機構(ISO)と国際電気標準会議(IEC)という二つの国際的な組織が協力して、その規格を決めています。 このエムペグという技術は、私たちの身の回りで動画を扱う場面では欠かせないものとなっています。例えば、ビデオカメラで録画した映像を保存する時や、インターネットで動画を配信したり、見たりする時、あるいは動画サイトで目的の動画を探す時など、様々な場面で活躍しています。 エムペグにはいくつかの種類があり、それぞれ特徴や用途が違います。よく知られているものとしては、「エムペグ-1」、「エムペグ-2」、「エムペグ-4」、そして「エムペグ-7」などがあります。「エムペグ-3」、「エムペグ-5」、「エムペグ-6」は欠番となっており、存在しません。それぞれ開発された時期や技術的な進歩によって、圧縮の効率や画質、音質などが異なっており、目的に合わせて使い分けられています。例えば、エムペグ-2はDVDなどに使われており、エムペグ-4はインターネットでの動画配信や携帯電話などで広く使われています。このように、エムペグは様々な形で私たちの生活を支える重要な技術となっています。
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DCT入門:画像圧縮のしくみ

- DCTとは DCTは「離散コサイン変換(Discrete Cosine Transform)」の略称で、画像や音声などのデジタルデータを圧縮する技術です。データ圧縮とは、データを扱いやすいように小さく変換することで、データの保存容量を減らしたり、ネットワーク上でのデータ送信を高速化したりすることができます。 私たちが普段利用しているJPEGやMPEGといった圧縮形式にも、このDCTが活用されています。例えば、デジタルカメラで撮影した写真データは、そのままではサイズが大きすぎて扱いづらいため、JPEG形式で圧縮することで、保存や共有が容易になります。 DCTは、データを周波数成分に分解することで圧縮を実現します。私たち人間は、視覚や聴覚において、高周波成分よりも低周波成分に敏感です。そこでDCTでは、人間の目や耳には感じにくい高周波成分を削減し、低周波成分を優先的に残すことで、データ量を減らしながらも、品質を大きく損なわないように工夫しています。
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データ圧縮の立役者:離散コサイン変換とは

現代社会において、画像、音声、動画など、デジタルデータは様々な形で私たちの生活に浸透しています。これらのデータは、高画質化や高機能化が進むにつれて、ますます膨大な容量を占めるようになってきています。そのため、データを効率的に保存したり、ネットワークを通じてスムーズに送受信したりするためには、データ圧縮技術が欠かせません。 データ圧縮には、大きく分けて二つの種類があります。一つは「可逆圧縮」と呼ばれる方法で、これはデータの質を全く落とさずに、ファイルサイズだけを小さくする技術です。例えば、文章データによく使われるZIP圧縮などが、この可逆圧縮に該当します。もう一つは「非可逆圧縮」と呼ばれる方法で、こちらはデータの一部を削除することによって、ファイルサイズを大幅に縮小する技術です。写真データによく使われるJPEG圧縮などが、この非可逆圧縮に該当します。 可逆圧縮は、データの劣化を許容できない重要な文書やプログラムなどを扱う場合に適しています。一方、非可逆圧縮は、多少の劣化が許容される写真や動画などを扱う場合に適しており、容量の大きなデータを扱う際に効果を発揮します。このように、データ圧縮技術は、現代社会においてデジタルデータを扱う上で必要不可欠な技術と言えるでしょう。