動画(動画像)の仕組みとファイル形式を学ぶ単元です。動画が静止画(フレーム)を時間方向に連ねたものであることを起点に、フレームレートという基本概念、MPEG・H.264・H.265といった映像符号化(圧縮)方式、そしてAVI・MP4といったコンテナ形式までを扱います。出題頻度は低めですが、『圧縮方式』と『入れ物(コンテナ)』を混同しない区別が得点の鍵です。
動画を構成する1枚1枚の静止画。動画の最小単位。
フレームとは、動画を構成している1枚ずつの静止画(コマ)のことです。動画は、わずかに異なる静止画を高速で次々に切り替えて表示することで、人の目に動いているように見せています。 つまり動画は「パラパラ漫画」と同じ原理で、1枚の絵がフレームにあたります。試験では、動画が静止画の連続で成り立っていること、その1枚をフレームと呼ぶことが基礎知識として問われます。次に学ぶフレームレートやフレーム間の差分を利用した圧縮を理解する前提となる、最も基本的な用語です。
たとえパラパラ漫画の1ページ1枚が「フレーム」。そのページを高速でめくると絵が動いて見えるのと同じで、動画もフレームを次々に切り替えて動きを表します。
記憶フックフレームといえば動画を構成する1枚の静止画(コマ)
1秒間に表示するフレーム数。単位はfps(frames per second)。
フレームレートは、動画で1秒間に表示する(切り替える)フレームの枚数を表す値で、単位はfps(frames per second)です。例えば30fpsなら1秒間に30枚の静止画を表示します。 フレームレートが高いほど動きが滑らかになりますが、その分1秒あたりの画像枚数が増えるためデータ量も大きくなります。試験では『fps=1秒あたりのフレーム数』という意味と、値が大きいほど滑らかでデータ量も増えるという関係が問われます。解像度(画素数)とは別物である点も区別しておきましょう。
たとえパラパラ漫画を1秒間に何ページめくるか、がフレームレート。たくさんめくる(高fps)ほど動きは滑らかになりますが、その分ページ数=データ量も増えます。
記憶フックフレームレートといえば1秒間のフレーム数(fps)、高いほど滑らか
動画・音声を圧縮する代表的な符号化方式(規格群)の総称。
MPEG(エムペグ)は、動画と音声を効率よく圧縮するために定められた符号化方式の規格群の総称です。Moving Picture Experts Groupという標準化団体の名前に由来します。 MPEGは、フレーム間でほとんど変化しない部分は繰り返し送らず、変化した差分だけを記録するなどして、動画の大きなデータ量を大幅に圧縮します。試験では、MPEGが『動画(と音声)の圧縮(符号化)方式の総称』であること、用途別にMPEG-1/2/4などの規格があることが問われます。次のH.264・H.265はこのMPEG系統の具体的な規格です。
たとえMPEGは「動画を小さくまとめる圧縮ルールの大きな家系」。同じような風景が続く部分は毎回描き直さず、変わった所だけメモして荷物(データ)を軽くするイメージです。
記憶フックMPEGといえば動画・音声を圧縮する符号化方式の総称
MPEG系の高い圧縮率で広く普及した映像符号化規格。MPEG-4 AVCとも呼ぶ。
H.264は、MPEG系統の映像符号化規格の一つで、MPEG-4 AVCとも呼ばれます。従来方式より高い圧縮率と画質を両立し、地上デジタル放送・ブルーレイ・インターネット動画配信など幅広い場面で長く標準的に使われてきました。 試験では、H.264がMPEG系の代表的な映像圧縮規格であること、高画質を保ちながらデータ量を抑えられる点が問われます。次に学ぶH.265は、このH.264をさらに改良した後継規格にあたります。規格名(H.264)とコンテナ形式(MP4など)は別の概念である点に注意しましょう。
たとえH.264は「広く普及した定番の圧縮の名人」。多くの動画配信やブルーレイで採用され、きれいなまま荷物を小さくまとめてくれる、長年の定番選手というイメージです。
記憶フックH.264といえばMPEG系の定番映像符号化規格(MPEG-4 AVC)
H.264の後継で、より高い圧縮効率をもつ映像符号化規格。HEVCとも呼ぶ。
H.265は、H.264の後継となる映像符号化規格で、HEVC(High Efficiency Video Coding)とも呼ばれます。同じ画質なら、H.264よりおおよそ半分程度のデータ量に抑えられるとされ、4K・8Kなど高解像度動画の配信に適しています。 試験では、H.265がH.264の後継・上位の高効率規格であること、より少ないデータ量で高画質を実現できる点が問われます。H.264との世代関係(264→265)を押さえておくと選択肢の区別がしやすくなります。符号化方式の世代が新しいほど、一般に圧縮効率が高くなる傾向があります。
たとえH.265は「定番(H.264)を更新した新世代の圧縮名人」。同じ見た目の動画を、より小さい荷物にまとめられるので、4K・8Kのような大きな映像を運ぶのに向いています。
記憶フックH.265といえばH.264の後継・高効率な映像符号化規格(HEVC)
映像と音声を1つにまとめて格納する動画コンテナ形式の一つ。
AVI(Audio Video Interleave)は、映像データと音声データを1つのファイルにまとめて格納する動画コンテナ形式の一つで、主にWindows環境で古くから用いられてきました。 ここで重要なのは、AVIのようなコンテナ形式は『入れ物(箱)』であり、中身を圧縮するMPEGやH.264などの符号化方式とは役割が異なるという点です。試験では、AVIが圧縮方式ではなくファイル形式(コンテナ)であること、符号化方式と入れ物を区別する観点が問われます。コンテナの中に、どの符号化方式で圧縮した映像・音声を入れるかが組み合わされます。
たとえAVIは映像と音声を一緒に詰める「お弁当箱」。中のおかず(映像・音声)をどう調理して小さくするか(圧縮方式)は別の話で、箱はあくまで入れ物の役割です。
記憶フックAVIといえば映像と音声をまとめる動画コンテナ(入れ物)形式
現在広く普及している、汎用的な動画コンテナ形式。
MP4(MPEG-4 Part 14)は、映像・音声・字幕などをまとめて格納できる動画コンテナ形式で、現在もっとも広く使われている汎用形式の一つです。拡張子は「.mp4」です。 MP4はAVIと同じく『入れ物(コンテナ)』であり、その中身としてH.264やH.265などの符号化方式で圧縮された映像を格納するのが一般的です。試験では、MP4が幅広い機器・サービスで標準的に使われるコンテナ形式であること、AVIと同様に圧縮方式ではなくファイル形式である点が問われます。符号化方式(H.264など)とコンテナ形式(MP4など)の組み合わせを意識しましょう。
たとえMP4はスマホでも配信でも使える「いまの定番のお弁当箱」。中身(映像)はH.264やH.265で小さく調理して詰め、どこへ持って行っても開けやすい、汎用的な入れ物です。
記憶フックMP4といえば現在主流の汎用動画コンテナ形式
関連の過去問演習は今後のアップデートで追加予定です。