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画像・音声・動画のファイル形式と圧縮(JPEG・MP3・可逆圧縮)

今の制度の過去問(3回分)には出ていませんが、新しいシラバス案(Ver.0.1)にある項目です。問われるとしたらの形でまとめています。

シラバス案 Ver.0.1(2026年8月31日公表)の『4-19-2 メディアデータの種類と特徴』

最終更新

よく出る形

  • 問われるとしたら:事例で、劣化させずに保存する画像形式を選ぶ形
  • 問われるとしたら:非圧縮の動画のデータ量を求める計算の形
  • 問われるとしたら:MP3・MIDI・ZIP の a〜c の組合せの形
  • 問われるとしたら:ラスターデータとベクターデータの記述で、不適切な物を選ぶ形

覚えること

  • WAV:音の波形をそのまま記録する音声データ(通常は圧縮しない)
  • MP3:データの一部を省いて小さくする、非可逆圧縮の音声データ
  • MIDI:音そのものではなく、音の高さや長さなどの演奏情報を記録するデータ
  • ラスターデータ(ビットマップデータ):画素の並びで画像を表す。拡大すると粗くなる
  • ベクターデータ:線や図形を数値で表す。拡大しても輪郭が粗くならない
  • JPEG:写真向けの画像形式。通常は非可逆圧縮で、保存し直すと画質が落ちる
  • PNG:可逆圧縮の画像形式。劣化なく、写真のような多くの色も扱える
  • GIF:可逆圧縮の画像形式。扱える色は最大256色
  • BMP:通常は圧縮しない画像形式。ファイルサイズが大きい
  • 動画データ:静止画(フレーム)を連続して表示する。1秒間のフレーム数がフレームレート
  • MPEG、H.265:動画データを圧縮する方式の名前
  • 非圧縮の動画のデータ量:1フレームの大きさ×1秒間のフレーム数×秒数
  • 可逆圧縮:展開すると圧縮前と同じデータに戻る。圧縮率は低め
  • 非可逆圧縮:圧縮前には戻せないが、圧縮率は高い
  • ZIP:複数のファイルを1つにまとめて圧縮する形式。展開すると元のデータに戻る可逆圧縮

数字と計算

  • 例:10秒で300フレームを表示する動画のフレームレートは、300÷10=30(1秒間に30フレーム)

ひっかけ

  • JPEG と MP3 は非可逆、ZIP と PNG は可逆(通常の JPEG の場合)
  • ラスターは拡大で粗くなり、ベクターは拡大しても粗くならない

想定問題

4問(四肢択一)。選ぶと、その場で正解と解説が開きます。

想定問題 1四肢択一

A 社が選ぶ画像の形式として、最も適切なものはどれか。

A 社は、商品の写真を、何度も編集して保存し直している。画質が落ちないようにしながら、色数の多い写真を、圧縮してファイルサイズを小さくして保存したい。

正解:ア PNG 形式

ポイント

画質を落とさず、色数の多い写真を圧縮して保存する形式を、事例から選ぶ問題です。

考え方と解き方

写真には JPEG という思い込みでイを選ぶと、保存し直すたびに画質が下がります。劣化の有無と、扱える色数の両方を条件に入れて見ます。

  1. 条件は、劣化しないこと、色数の多い写真を扱えること、圧縮してファイルサイズを小さくできることです。
  2. PNG は、可逆圧縮で劣化がなく、写真のような多くの色も扱えます。
  3. したがって、最も適切なのは ア です。

ほかの選択肢

  • イ JPEG は通常、非可逆圧縮で、保存し直すたびに画質が下がるおそれがあります。
  • ウ GIF は可逆圧縮ですが、扱える色が最大256色で、色数の多い写真には向きません。
  • エ BMP は通常、圧縮しない形式で、ファイルサイズを小さくする条件に合いません。

覚えておくこと

  • PNG:可逆圧縮の画像形式。劣化なく、写真のような多くの色も扱える
  • JPEG:写真向けの画像形式。通常は非可逆圧縮で、保存し直すと画質が落ちる
  • GIF:可逆圧縮の画像形式。扱える色は最大256色

(テーマ・覚えること)

想定問題 2四肢択一

この動画のデータ量として、最も適切なものはどれか。

A 社は、1フレーム当たり2MB の画像で構成された、非圧縮の動画を作る。この動画は、1秒間に30フレームを表示し、長さは8秒である。

正解:エ 480MB

ポイント

非圧縮の動画のデータ量を、フレームの大きさと枚数から求める計算の問題です。

考え方と解き方

全体のフレーム数を数える所で間違えます。1秒間の枚数だけ、または秒数だけで数えると、少なく見積もってしまいます。

  1. 動画の全体のフレーム数は、1秒間のフレーム数×秒数なので、30×8=240フレームです。
  2. データ量は、1フレームの大きさ×全体のフレーム数なので、2MB×240=480MB です。
  3. したがって、最も適切なのは エ です。

ほかの選択肢

  • ア 16MB は、2×8 で、1秒間のフレーム数を掛けていません。
  • イ 60MB は、2×30 で、秒数を掛けていません。
  • ウ 240MB は、30×8 で、1フレームの大きさを掛けていません。

覚えておくこと

  • 動画データ:静止画(フレーム)を連続して表示する。1秒間のフレーム数がフレームレート
  • 非圧縮の動画のデータ量:1フレームの大きさ×1秒間のフレーム数×秒数

(テーマ・覚えること)

想定問題 3四肢択一

これらの記述として、適切なものだけを全て挙げたものはどれか。

A 社は、社内の研修用に、音声や文書のデータを扱っている。
  • a MP3 は、データの一部を省くことでデータ量を小さくする、非可逆圧縮の音声データ形式である。
  • b MIDI は、音の高さや長さなどの演奏情報を記録するデータ形式で、音の波形そのものは記録しない。
  • c ZIP で圧縮したファイルは、展開すると、圧縮前と同じデータに戻り、内容は変わらない。

正解:イ a、b、c

ポイント

音声データの形式と圧縮についての記述を、a〜c で判定する問題です。

考え方と解き方

MIDI も音声データなので、録音した音を記録すると考えて b を不適切にすると、c だけを選ぶエになってしまいます。圧縮でも、展開して戻る場合と、戻らない場合があります。

  1. a は適切です。MP3 は、データの一部を省いて小さくする非可逆圧縮です。
  2. b は適切です。MIDI は演奏の情報を記録し、音の波形は記録しません。
  3. c は適切です。ZIP は可逆圧縮で、展開すると元のデータに戻ります。
  4. したがって、適切なのは a、b、c の全てで、イ です。

ほかの選択肢

  • ア c も適切なので、a、b だけでは足りません。
  • ウ a も適切なので、b、c だけでは足りません。
  • エ a、b も適切なので、c だけでは足りません。

覚えておくこと

  • MP3:データの一部を省いて小さくする、非可逆圧縮の音声データ
  • MIDI:音そのものではなく、音の高さや長さなどの演奏情報を記録するデータ
  • ZIP:複数のファイルを1つにまとめて圧縮する形式。展開すると元のデータに戻る可逆圧縮

(テーマ・覚えること)

想定問題 4四肢択一

画像データに関する記述として、最も不適切なものはどれか。

正解:ウ ベクターデータは、画素ごとの色を記録するので、拡大すると輪郭が粗くなって劣化しやすい。

ポイント

ラスターデータとベクターデータの特徴のうち、不適切な記述を選ぶ問題です。

考え方と解き方

二つの表し方を入れかえると、ウが適切に見えてしまいます。画素を並べるのか、図形を数値で表すのかを、先に分けて考えます。

  1. ベクターデータは、線や図形を数値で表します。画素ごとの色を記録するのは、ラスターデータです。
  2. ウは、ベクターデータの仕組みと特徴を、ラスターデータのものと入れかえています。
  3. 最も不適切なのは ウ です。正しくは、ベクターデータは線や図形を数値で表すので、拡大しても輪郭が粗くなりません。

ほかの選択肢

  • ア 適切です。画素の並びで画像を表すラスターデータは、拡大すると粗くなりやすいです。
  • イ 適切です。ベクターデータは、線や図形を数値で表すので、拡大しても輪郭が粗くなりません。
  • エ 適切です。ラスターデータは、ビットマップデータとも呼ばれ、画素の並びで画像を表します。

覚えておくこと

  • ラスターデータ(ビットマップデータ):画素の並びで画像を表す。拡大すると粗くなる
  • ベクターデータ:線や図形を数値で表す。拡大しても輪郭が粗くならない

(テーマ・覚えること)

1問ずつの画面で解く(4問)

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