動画フォーマット

動画を取り扱う上で、どうしても避けることができないのがファイルサイズの大きさです。美しい高画質動画ほどファイルサイズは大きくなり、パソコンやスマートフォンといった機器の保存容量を圧迫するだけでなく、動画のやり取りにかかる時間も長くなってしまいます。そこで必要になってくるのが動画圧縮技術です。動画圧縮は、ファイルサイズを小さくすることでこれらの問題を解決し、誰でも気軽に動画を楽しめるようにするための大切な技術です。動画圧縮には様々な方法がありますが、共通して使われている考え方のひとつにGOP（グループ・オブ・ピクチャーズ）という仕組みがあります。これは、動画をいくつかのコマの集まり（グループ）に分けて、それぞれのグループの中で効率的にデータを減らす方法です。グループの中には、Iフレーム、Pフレーム、Bフレームと呼ばれる３種類のフレーム（コマ）があります。Iフレームは、グループの中で一番最初のフレームで、それ自体で完結した画像情報を持っています。いわば、一枚の絵のようなものです。そのため、他のフレームに比べてデータ量は多くなります。Pフレームは、Iフレームを基準にして、変化した部分の情報だけを持つフレームです。前のフレームとの違いだけを記録するので、データ量はIフレームより少なくなります。Bフレームは、前後のフレームを基準にして、変化した部分の情報だけを持つフレームです。これもデータ量は少なくなります。これらのフレームを組み合わせることで、全体的なデータ量を減らしつつ、高画質を維持することができます。例えば、風景がほとんど変わらないシーンでは、Iフレームを１枚作って、あとはPフレームやBフレームを使って変化した部分だけを記録すれば、データ量は大幅に削減できます。このように、GOPをうまく使うことで、動画のファイルサイズを小さくし、快適な動画視聴を実現することが可能になります。動画圧縮技術は日々進化しており、より高画質で小さなファイルサイズの動画を実現するための研究開発が盛んに行われています。動画圧縮は、動画配信や動画共有サービスなど、様々な場面で活用されており、私たちの動画視聴体験を支える重要な役割を担っています。

動画を扱う際には、その巨大なデータ量が問題となります。容量が大きすぎると、保存するための記憶装置の負担が大きくなり、また、ネットワークを通じて送受信する際にも時間がかかってしまいます。そこで、動画を小さくするために、様々な方法でデータを間引く「動画圧縮」という技術が用いられます。動画圧縮には様々な種類がありますが、その中で「エムペグ」と呼ばれる方式が広く使われています。このエムペグ方式の動画圧縮において、「画像集団（ジーオーピー）」という考え方が非常に重要です。画像集団とは、複数の画面をまとめて一つの単位として扱うことです。動画は、静止画の連続によって構成されていますが、連続する画面間には、多くの場合、変化していない部分が存在します。例えば、背景や動きの少ない物体などは、前の画面とほぼ同じ情報を持っていることが多いです。そこで、画像集団では、変化のない情報を繰り返し記録する代わりに、前の画面の情報を利用することでデータ量を削減します。具体的な方法としては、画像集団の中に「基準となる完全な画面（アイフレーム）」を一つ用意し、その後の画面では、基準となる画面との差分情報だけを記録します。これにより、データ量を大幅に削減することが可能になります。この画像集団の大きさを調整することで、圧縮率や動画の品質、編集のしやすさを制御することができます。画像集団を大きく設定すると、基準となる画面との差分情報だけで多くの画面を表現できるため、圧縮率は高くなります。しかし、動画の一部を編集する場合、画像集団全体を再圧縮する必要があるため、編集作業に時間がかかる場合があります。反対に、画像集団を小さく設定すると、圧縮率は低くなりますが、編集作業は容易になります。つまり、動画の用途に合わせて、画像集団の大きさを適切に設定することが重要です。例えば、動画配信サービスのように、一度圧縮したら編集作業を行わない場合は、画像集団を大きく設定することでデータ量を削減し、配信コストを抑えることができます。一方、動画編集作業を頻繁に行う場合は、画像集団を小さく設定することで作業効率を高めることができます。