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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。
A 社が選ぶ画像の形式として、最も適切なものはどれか。
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。
- 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。
- 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。
- 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)
この動画のデータ量として、最も適切なものはどれか。
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。
- 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。
- 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。
- 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)
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 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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)
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。
- 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。
- 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。
- 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)
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