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マルチメディア動画圧縮

MPEG動画圧縮で使用される「フレーム間予測(インター予測)」の目的として正しいものはどれか。

ア.音声データと映像データを別ファイルに分けて保存することでファイルサイズを削減する。
イ.前後のフレームとの差分のみを記録することで、静止または変化の少ない領域のデータ量を削減する。正解
ウ.色情報をRGBからCMYKに変換することでビット数を削減する。
エ.各フレームを独立してJPEGのように圧縮することで、ランダムアクセスを可能にする。

解説

MPEG圧縮は「変わったところだけ記録する写真日記」。昨日と同じ背景を毎回描き直す必要はなく、変化した部分だけ差分として記録すれば超コンパクトになります。

なぜ イ が正解か

MPEGのフレーム間予測(インター予測): ・I フレーム(イントラ): 参照なしの完全フレーム(JPEGに相当) ・P フレーム(予測): 直前のフレームとの差分のみ ・B フレーム(双方向予測): 前後のフレームから予測した差分 カメラが固定で背景が変わらない映像では、動体部分のみが変化するため差分が非常に小さくなります。この時間的冗長性の除去がMPEGの圧縮の要です。DCT変換(空間的圧縮)との組み合わせで高い圧縮率を実現します。

なぜ ア は間違いか

音声と映像を別ファイルにしてもデータ量は変わりません(単なる分割)。MPEGは音声・映像を多重化(multiplexing)して1ファイルにするのが標準的な方式であり、分離がファイルサイズを削減するわけではありません。

なぜ ウ は間違いか

CMYKへの変換はデータ量削減の手段ではありません。MPEGではむしろYCbCr(輝度+色差)形式に変換し、人間の目が色差より輝度に敏感な特性を使って色差を間引く(クロマサブサンプリング)ことで削減します。

なぜ エ は間違いか

各フレームを独立してJPEG圧縮するのはMotion JPEGという別方式です。MPEGのIフレームは似た手法ですが、MPEGの特徴はP/BフレームによるフレームINTER予測(時間的圧縮)にあります。独立フレームだけでは動画特有の圧縮効率が得られません。

出典: AI生成問題(学習用)