動画の圧縮方式とエンコーダ・デコーダ(video codec / encoder / decoder)

分類
テクノロジ系 情報メディア
出る試験
基本情報応用情報
重要度
★★★☆☆

映像を小さくして送るための決まりと、その変換を行う仕組み。圧縮する側がエンコーダ、戻す側がデコーダ。

もう少し詳しい説明

何を扱う方式なのかで分ける

試験では、動画・音声・静止画の方式が混ぜて並べられます。 まずどれを扱うかで切り分けます。

扱うもの方式の例
動画H.264(AVC)、H.265(HEVC)、H.266(VVC)、AV1、MPEG-2
音声MP3、AAC、FLAC、WAV
静止画JPEG、PNG、GIF、WebP、BMP

「H.」で始まる名前と「MPEG」は動画です。

動画の方式の世代

方式別の呼び名同じ画質での容量の目安
MPEG-2—大きい
H.264AVC、MPEG-4 Part 10中くらい
H.265HEVCH.264のおよそ半分
H.266VVCH.265よりさらに小さい

H.265は、H.264と同じ画質を、およそ半分の容量で表せる方式です。 新しい世代ほど小さくできます。

新しい世代にすると起きること
容量小さくなる
必要な回線の速さ下がる
圧縮と展開の計算量増える
対応している機器少なくなる(古い機器では再生できない)

容量が小さくなる代わりに、計算の負荷が上がります。 現場に置く小さな機器で圧縮するときは、ここが選ぶ理由になります。

エンコーダとデコーダ

語向きすること
エンコーダ(encoder)圧縮する側元の映像を、決まった形の符号に変える
デコーダ(decoder)展開する側符号から、見られる映像に戻す
コーデック(codec)両方coder と decoder を合わせた呼び方
カメラ → [エンコーダ] → 小さくなった符号 → 送る → [デコーダ] → 画面

送る側にエンコーダ、受ける側にデコーダが必要です。 両方が同じ方式に対応していなければ、映像になりません。

置き方呼び方
専用の回路で行うハードウェアエンコード。速く、電力が少ない
ソフトウェアで行うソフトウェアエンコード。方式を増やしやすい

動画が小さくなる仕組み

動画の圧縮は、2つの重なりを取り除きます。

取り除くもの中身
1枚の中の重なり隣の画素と色が近いところをまとめる(静止画の圧縮と同じ考え方)
コマとコマの間の重なり前のコマから変わった部分だけを記録する

2つ目が、動画ならではの部分です。 固定したカメラで壁を映した映像は、コマがほとんど変わらないので、記録する量が小さくなります。

コマの種類中身
I フレーム1枚だけで絵になるコマ。他のコマを見なくても表示できる
P フレーム前のコマとの差を記録したコマ
B フレーム前と後ろの両方のコマとの差を記録したコマ

動きが多い映像は、あまり小さくなりません。 変わった部分が多いためです。

元には戻らない

動画の方式は、ほとんどが非可逆です(可逆圧縮と非可逆圧縮のページで扱っています)。

可逆非可逆
元に戻せるか戻せる戻せない
静止画の例PNG、GIFJPEG、WebP(設定による)
動画の例ほとんど使われないH.264、H.265

同じ映像を何度も圧縮し直すと、画質が落ちていきます。 戻せない形で捨てた情報は、次の圧縮では取り返せません。

試験ではこう出る

科目A(旧・午前)では、動画・音声・静止画の切り分けが問われます。選択肢に1つだけ動画の方式が混ざる、という形です。

エンコーダとデコーダは、向きを問う形で出ます。圧縮する側か、戻す側かです。

午後や応用情報では、回線が足りないのでどう圧縮するかという文脈で出てきます。方式を新しくすると容量は減るが計算の負荷が増える、という取引を読み取る形です。

関連する用語

可逆圧縮と非可逆圧縮
元に戻せるかどうかという分け方。動画の方式は非可逆が中心
解像度・bpp・fpsと必要な帯域
圧縮しない場合に必要な速さ。圧縮の必要性がここから出てくる
標本化・量子化・符号化
アナログをデジタルに変える3つの手順

ミニクイズ

動画の圧縮方式はどれか。

正解は 3番:H.265

H.265はHEVCとも呼ばれる動画の圧縮方式で、H.264と比べて同じ画質でも容量が小さくなります。MP3は音声の圧縮方式です。PNGは静止画の圧縮方式で、元に戻せる可逆の方式です。WebPはWeb向けに作られた静止画の圧縮方式です。動画・音声・静止画のどれを扱う方式かで切り分けると、迷いが減ります。

間違えた用語の復習リストを見る →

この分野をまとめて解く → 基礎理論と情報メディアのミニテスト(全39問)

最終更新:2026-11-09