マルチメディアとデータ圧縮とは?わかりやすく解説

テクノロジ系 ・ マルチメディア ・ 読む目安10分

画像・音声・動画の表現と圧縮、CG・色モデル・VR/AR/MRの使い分けを整理します。

解説

画像・音声・動画はデータがとても大きい。だから圧縮して小さくします。元に戻せるかで2種類に分かれ、用途で使い分けます。

1圧縮 ― 同じ情報を、もっと小さく

10個のデータ AAAAABBBCC があります。1個ずつ全部持つ必要はあるでしょうか?

元のデータ(10個)
AAAAABBBCC

2可逆と非可逆 ― 元に戻せる?

元
AAAAABBBCC

3どの形式を選ぶ? ― 用途で決まる

場面ごとに、ちょうどよい形式を選んでみよう。

  • 旅行の写真を、できるだけ小さく大量に保存したい

  • 会社のロゴ。文字の輪郭をくっきり保ち、背景を透明にしたい

  • 音楽を小さくしてスマートフォンで持ち歩きたい

  • プログラムのファイル一式をまとめてメールで送る(1文字でも変わると動かない)

4圧縮率 ― 元の何%の大きさになった?

このサービスでは 圧縮率 = 圧縮後の大きさ ÷ 元の大きさ とします。数字が小さいほどよく縮んだことになります。

元の大きさ
圧縮率
元10MB
圧縮後(元の40%)4MB
減った分 6MB(60%)
10MB × 40% = 4MB逆に、圧縮率 = 4 ÷ 10 = 40%
問題文を読み分ける:「元の40%に圧縮」→ 4MB、「40%削減」→ 元の60%が残る。どちらの意味か、問題文の定義を必ず確かめよう。

5画像・色・現実と仮想の用語

解像度

画像を作る画素(点)の細かさ。画素が多いほど細かく表せるが、データ量も増える。縮小して一覧表示した小さな画像はサムネイル。

RGB と CMYK

RGB=光を足す(画面)

重ねるほど白に近づく

CMYK=インクを重ねる(印刷)

重ねるほど暗くなる(K=黒)

VR・AR・MR

現実の映像 + 矢印や説明

AR=現実に情報を重ねる(現実が見える)。例:カメラに映る道路に矢印を表示

6確認問題:5段階で本試験レベルへ

  1. ① 戻せるか
  2. →② 用途で選ぶ
  3. →③ 元 × 圧縮率
Lv.1 可逆・非可逆1 / 5
展開すると、圧縮前のデータへ完全に戻せる圧縮方式は?

試験のポイント

ITパスポート試験での問われ方

圧縮方式、CG、RGBとCMYK、VR・AR・MRを利用場面から区別します。

間違えやすいポイント

  • JPEGを可逆圧縮と考える
  • 印刷物の色指定にRGBだけを使う
  • ARとVRをどちらも現実が見えない技術だと思う

関連用語

CG、RGB、CMYK、VR、AR、MR、JPEG、PNG、解像度

図解の内容を文章で読む

マルチメディアとデータ圧縮をイメージでつかむ

マルチメディアは文字・画像・音声・動画などを組み合わせる技術です。CGはコンピュータで画像を作る技術で、画面はRGB、印刷はCMYKを主に使います。仮想空間に入るVR、現実へ情報を重ねるAR、現実と仮想を融合して操作するMRも代表的な応用です。

たとえると:画面のRGBは暗い部屋で色のライトを足すイメージ、印刷のCMYKは白い紙に色インクを重ねるイメージです。

CG(Computer Graphics)は、コンピュータで画像や映像を生成・加工する技術です。ディスプレイは赤・緑・青の光を足すRGBで色を表し、三色を強く重ねると白に近づきます。印刷はシアン・マゼンタ・イエロー・黒のインクを重ねるCMYKを使います。用途に合わない色モデルを選ぶと、画面と印刷で色の見え方がずれることがあります。XRと総称される応用では、VRはゴーグルなどで仮想空間への没入を作り、ARはカメラ越しの現実へ案内やキャラクターを重ね、MRは仮想物体を現実空間の位置に合わせて置き、利用者が操作できるよう融合します。画像などの容量を減らす圧縮には、元へ完全に戻せる可逆圧縮と、一部を省く非可逆圧縮があります。図や文字にはPNG、写真にはJPEGなど、表現と用途に応じて選びます。

押さえどころ

  • 可逆圧縮は完全に復元でき、非可逆圧縮は容量を小さくしやすい
  • CGはコンピュータで画像や映像を生成・加工する
  • 画面は光のRGB、印刷はインクのCMYK
  • VRは仮想空間、ARは現実への重ね合わせ、MRは現実と仮想の融合

確認問題(7問)

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「マルチメディアとデータ圧縮」の過去問(3問)

IPAが公開しているITパスポート試験の公開問題から、このテーマの問題を集めました。

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