ITパスポート 技術要素 マルチメディアの基礎 ファイル形式・圧縮・デジタル化

マルチメディア分野の柱は、「ファイル形式」「圧縮」「デジタル化のしくみ」の3つです。用語の対応関係を整理しましょう。

主なファイル形式

静止画のデータは大きく2種類あります。画素の集まりで表すラスターデータ（ビットマップデータ。JPEG・PNG・GIFなど）は写真に向き、拡大すると粗くなります。点や線を数式で表すベクターデータは図形やロゴに向き、拡大しても輪郭がなめらかなままです。

可逆圧縮と非可逆圧縮

可逆圧縮は完全に元へ戻せる方式で、欠けてはいけない文書やプログラムに使います。非可逆圧縮は一部の情報を捨てて圧縮率を高める方式で、写真や音楽に使われ、伸張しても完全には戻りません。ダウンロード完了を待たずに受信しながら再生する方式がストリーミングです。

可逆圧縮の代表的な方法には、同じ値の連続をまとめて表すランレングス法と、出現頻度の高いデータほど短い符号を割り当てるハフマン法があります。

デジタル化のしくみ

音のデジタル化は標本化→量子化→符号化の順で行います。ラスターデータの画像は、画素（ピクセル）の集まりで表現されます。同じ色数で非圧縮のラスター画像を比べる場合、縦横の画素数（解像度）が多いほど細かく表現でき、データ量も増えます。圧縮形式では、画像内容や圧縮設定によってファイルサイズが変わります。動画は静止画（フレーム）を連続して表示したもので、1秒あたりの枚数をフレームレート（fps）といいます。同じ再生時間・画面サイズ・色数・圧縮条件で比べると、一般にフレームレートが高いほど動きはなめらかになり、扱うデータ量も増えます。

色の表現は、ディスプレイが光の三原色（RGB）、印刷が色の三原色（CMY）と覚えましょう。RGBは重ねるほど明るくなる加法混色、CMYは重ねるほど暗くなる減法混色です。実際の印刷では、黒をくっきり出すために黒（K）を加えたCMYKが一般的です。また色は、色合いを表す色相、明るさを表す明度、鮮やかさを表す彩度の3つの属性で表されます。

映像技術の応用

現実の風景にデジタル情報を重ねるのがAR（拡張現実）、仮想空間に没入させるのがVR（仮想現実）です。VRは、メタバースを体験する手段の一つとしても使われます。

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