JPEG・PNG・MP3・MPEG など、マルチメディアファイルの代表的な形式と特徴を覚えましょう。
日野 こむぎ
画像形式って色々あるけど、どう使い分けるの?
藤森 さやか 先生
圧縮方式と用途で違うわ。
JPEGは写真向き (不可逆圧縮)、PNGは透過対応 (可逆圧縮)、GIFは256色アニメ用、WebP/AVIFは新世代の高効率形式ね。
青木 澪
動画はMPEGや H.264 (AVC)・H.265 (HEVC)・AV1 などのコーデックを使うわ。
音声はMP3・AAC・FLAC などね。
桃井 すみれ
可逆と不可逆って、どう違うんですかぁ?
青木 澪
可逆圧縮は元データを完全に復元できるの (PNG, FLAC, ZIP)。
不可逆圧縮は復元できないけど、その分圧縮率が高いのよ (JPEG, MP3, MPEG)。
写真や音楽は多少の劣化を許容して圧縮率を稼ぐのが一般的ね。
藤森 さやか 先生
AR・VRの基礎概念も押さえてね。
AR (拡張現実) は現実に情報を重ねるもの、VR (仮想現実) は完全に仮想空間に没入するもの、MR (複合現実) はその両方を組み合わせたハイブリッドなのよ。
用途から形式を選ぶ比較軸
| 用途 | 候補 | 判断理由 | 注意点 |
|---|---|---|---|
| 写真 | JPEG、WebP、AVIF | 色の連続変化を高い圧縮率で保存しやすい | 不可逆設定では再保存のたびに劣化し得る |
| ロゴ・図表・透過画像 | PNG、可逆WebP | 輪郭を保ち、可逆圧縮や透明度を扱える | 写真をPNGにすると容量が大きくなりやすい |
| 配信用音声 | MP3、AAC | 聴覚上目立ちにくい情報を減らして小さくする | 元波形を完全には復元できない |
| 保存用音声 | FLAC | 可逆圧縮なので復号後に元データへ戻せる | 一般に不可逆圧縮より容量は大きい |
| 動画配信 | MP4などのコンテナ＋H.264等 | 映像・音声・字幕をまとめ、コーデックで圧縮する | 拡張子と圧縮方式を同一視しない |
試験で「元データを完全に復元」「透過」「写真」「音声波形」といった条件が出たら、その語を判断軸にします。PNGなら何でも小さくなる、JPEGなら常に高画質、という選び方ではありません。圧縮率、復元可能性、色数、透明度、再生環境のどれを優先するかで答えが変わります。
非圧縮データ量を計算してから考える
1920×1080画素、1画素24ビットの静止画は、1920 × 1080 × 24 ÷ 8 = 6,220,800バイトで、約5.93MiBです。これを毎秒30フレーム、10秒表示する非圧縮動画なら、約5.93MiB×300枚で約1.74GiBになります。実際の動画がもっと小さいのは、1枚の中の似た領域だけでなく、前後フレームの差分も利用して圧縮するからです。
計算問題では、画素数×1画素当たりビット数でまずビット総数を出し、8で割ってバイトへ直します。動画ならさらにフレームレートと秒数、音声なら標本化周波数×量子化ビット数×チャネル数×秒数を掛けます。KBとKiB、MBとMiBの指定も最後に確認しましょう。
よくある誤答は、24ビットを24バイトとして計算すること、ステレオの2チャネルを掛け忘れること、可逆圧縮なら「圧縮されない」と考えることです。可逆でも繰返しや偏りを利用して容量を減らせます。違いは圧縮の有無ではなく、復号時に元データを完全復元できるかです。
確認クイズ
可逆圧縮の画像形式はどれか。
- JPEG
- PNG
- MP3
- MPEG
こたえを見る
正解: 2. PNG
PNG は可逆圧縮で、圧縮しても元データを完全に復元できます。JPEG・MP3・MPEG は不可逆圧縮で、圧縮率は高いが劣化します。