動画圧縮

2018年6月11日 18:02

動画ファイル

各フレームの静止画の圧縮と時系列の圧縮技法（動きベクトル、フレーム間予測、動き補償など）を組み合わせて行います。通常動画データには同期した音声も付属しているため、動画圧縮のコーデックは音声圧縮用コーデックを統合してパッケージ化されていることが多いです。

エンコード（符号化）

音声や動画などをコーデックを用いて圧縮する事を言います。一部では「エンコ」と略して呼ぶこともあります。一般的にはエンコードするための機器・回路・プログラムをエンコーダと呼ばれています。例えば、ハンディカメラで撮影したデータをスマートフォンで再生したいと思っても容量が大きすぎて、上手く再生されない場合があります。そんな時は解像度を下げてデータ容量を軽くします。これがエンコードです。

デコード（復号化）

一定の規則に基づいて符号化されたデータを復号し、元のデータを取り出します。デコードで行うソフトウェアをデコーダといいます。圧縮されたデータの復元や、暗号の解読などがこれに当たります。データを一定の規則に基づいて符号化することをエンコードといいます。

圧縮の種類

可逆（lossless）圧縮

圧縮前のデータと圧縮→展開の処理を経たデータが完全に等しくなるデータ圧縮のこと。ロスレス圧縮とも呼ばれます。

※例：コンピュータ上でよく扱われるLZH、ZIP、CABや、画像圧縮形式のWindows Media Audio Lossless、Apple Lossless、等

非可逆（lossy）圧縮

圧縮前のデータと、圧縮→展開を経たデータとが完全に一致しないデータ圧縮方法のこと、画像や音声、映像データに対して用いられます。

※例：製紙画像では、JPEG、動画像ではMPEG-2、MPEG-4、音声ではVorbis、WMA、AAC、MP3、等

コーデック

圧縮と再生に使うプログラム

動画をエンコード圧縮して動画ファイルにするときに「コーデック」というプログラムを使用します、圧縮された動画ファイルは、圧縮の時に使用したコーデックがなければ再生することはできません。コーデックにも様々な種類があり、元々パソコンにインストールしてある場合もありますが、入っていない場合はコーデックを別途インストールしなければなりません。静止画の場合は静止画を表示するコーデックだけですがｍ動画の場合は、音声と動画の両方のコーデックがないと上手く再生できません。音声のコーデックしかないときは、音声のみ、動画のコーデックしかないときは、映像のみ再生されることがあります。

主なコーデック

様々な圧縮技術が開発された結果、現在では多くのコーデックが存在しています、ファイル形式によっては、拡張子が同じ「.mpg」でもコーデックがMPEG-1とMPEG-2があります、つまり、「▲.mpg」「●.mpg」というデータがあったとしてもそれぞれコーデックが違う場合があり、両方再生できるとは限らないので注意が必要です。

AVI【拡張子.AVI】

Windows標準のファイル形式です。汎用性が高く、Windowsで動画の取り込みや編集、ほかの動画ファイルへの変換などをする場合にはこの形式が主流になっています。

QuickTime【拡張子.mov】

Macの標準のファイル形式で、QuickTime playerで再生します。WindowsでもQuickTime playerがあれば再生可能です。AVIと同様QuickTimeにも様々なコーデックがあります。

MPEG-1（エムペグ　ワン）【拡張子.mpg】

ビデオ、CDなどで採用されている規格です。CDの容量は700MB程度なので、1時間の動画が約700MB程度に圧縮できる形式になります。画質はVHSビデオ程度で、動画の音声部分には、MP2～MP3が規定されていますが、MP3が使われるのが一般的です。

MPEG‐2（エムペグ　ツー）【拡張子.mpg】

DVD,ビデオやテレビ放送などで採用されている規格です。MpegにはMpeg-1、Mpeg-2、Mpeg-4がありますが、拡張子は同じ「.mpg」となります。

MPEG-4（エムペグ　フォー）【拡張子.mp4】

MPEG-1とMPEG-2は、CDやDVDのビデを動画を規定とするものですが、主にモバイル機器によるネットワークでの動画利用に主眼をおいて規定された規格になります。ストリーミング再生に対応しており、高圧縮ですが画質のれっかが少なく、CPU不可も比較的小さいという特徴があります。

H.264/MPEG-4 AVC

2003年5月にITU（国際電気通信連合）によって勧告された、動画データの圧縮符号化方式の標準の一つ。ISO（国際標準化機構）によって動画圧縮標準MPEG-4の一部（MPEG-4 part 10 Advanced Video Coding）としても勧告されている。このため、一般的には「H.264/MPEG-4 AVC」「H.264/AVC」のように両者の呼称を併記する場合が多い。市販のDVDで使われている従来の動画圧縮規格の「MPEG-2」に比べて、2倍以上の圧縮が可能です。つまり、元の情報を更に軽く小さく圧縮できます。