情報メディア ITパスポート対策テクノロジ系技術要素編②

文字，音声，画像（静止画・動画）などの様々な形態のメディアをコンピュータ上で統合的に扱うことをマルチメディアといいます。

エンコード・デコード

画像、音声などのデータを必要に応じて他の形式のデータに変換することをエンコード（符号化）といい、この逆にエンコードされたデータを元のデータに戻すことをデコード（復号）といいます。

圧縮

画像、音声、動画などのデータはそのままでは大きすぎて扱いづらいので何らかの方法でデータ量を小さくする圧縮と呼ばれる処理が行われることが多くなっています。

圧縮方法は大きく分けると、元のデータを復元することのできる可逆圧縮と復元することのできない非可逆圧縮に分類されます。

ランレングス法

圧縮手法の一つで、データの中で同一の情報が連続している部分を規則に従って置き換えることでデータ量を減らします。例えば、AAABBBBBというデータがあったとすると、これをA3B5といった情報に置き換えます。

ハフマン法

圧縮手法の一つで、各要素の出現頻度に応じて異なるビット数の符号を割り当てることでデータ量を減らします。例えば、AAABABCBBDBAAAというデータがあったとすると、出現率の高いAには短いビット数の符号を出現率の低いCやDには長いビット数の符号を割り当てるといった具合にデータ圧縮します。

デジタルコンテンツの著作権保護

動画や音声などのデジタルデータの著作権を保護に関する用語には次のものがあります。

DRM

Digital Rights Managementの略で、デジタルコンテンツが不正に利用されないよう再生や複製を制限する技術や機能の総称です。

CPRM

Content Protection for Recordable Mediaの略で、DVDなどで利用されているコピーを一度に制限する著作権保護技術です。

マルチメディア技術の応用

マルチメディアの応用的な技術には次のようなものがあります。

Virtual Realityの略で、コンピュータ上に構築された仮想世界を、ユーザーが実際にそこにいるかのように体験できる技術を指します。仮想現実ともいいます。

Augmented Realityの略で、現実世界の映像にコンピュータが作った画像や情報を重ね合わせて表示する技術を指します。拡張現実ともいいます。

音声

音声データの主なフォーマットには以下のものがあります。

MP3	非可逆圧縮方式の音声データ圧縮技術及び音声ファイルフォーマット。音楽配信などでよく利用されている。
WAV	マイクロソフトとIBMが開発した音声ファイル形式。Windowsで利用されている。
MIDI	電子楽器の演奏データを扱うためのデータフォーマット。
AAC	MPEG-2、MPEG-4で使用されている音声圧縮方式。

PCM

Pulse Code Modulationの略で、アナログの音声データをデジタルデータに変換する手法の一つ。アナログ信号を一定時間ごとに細かく分割し、振幅の大きさを量子化ビット数に従って変換します。パルス符号変調とも。

画像

画像データのフォーマットには次のようなものがあります。

JPEG	フルカラー（約1,677万色）を扱うことができる非可逆圧縮の画像形式。
PNG	フルカラーを扱うことのできる可逆圧縮の画像形式。
GIF	256色まで扱うことのできる可逆圧縮方式の画像形式。色の数が少ないので比較的軽量となるのが特徴。
BMP	Windowsで用いられる無圧縮な画像形式。
TIFF	タグと呼ばれる識別子を使用することで様々な形式のビットマップ画像を扱うことのできる画像ファイル形式。
EPS	ベクターデータを保存するためのファイル形式。

色の表現

色の表現形式には光の三原色で表すものと、色の三原色で表すものがあります。

色の3原色（CMY）	シアン、マゼンタ、イエローの3色。インクを用いた印刷物で利用されており、黒を加えてCMYKとすることもある。3色を同じ割合で混ぜると黒色になる（減法混色）。
光の3原色（RGB）	Red（赤）,Green（緑）,Blue（青）の3色。すべてを同じ割合で混ぜると白色になる（加法混色）。

色相	色合いを表す。
明度	色の明るさを表す。
彩度	色のあざやかさを表す。

画像の品質

画素数	画像を構成する点（ピクセル）の数のこと。
解像度	画像をどれだけの細かさで表現できるかを表します。
階調	色や明るさの濃淡の段階数で、階調が多いほど高品質になります。

ラスターデータとベクターデータ

画像を色の付いた点の集まりとして記録しておくものをラスターデータ（ビットマップデータ）、点や線からなる図形情報（座標とその属性情報）として記録しておくものをベクターデータといいます。

ラスターデータは拡大したり縮小するとボヤケますが、ベクターデータは図形情報をもとに画像が描画されるのでサイズを変更しても劣化しないという特徴があります。

ラスターデータを扱うグラフィックソフトウェアをペイント系、ベクターデータを扱うグラフィックソフトウェアをドロー系といいます。

動画

MPEG	映像データ圧縮方式などを規格化する団体であるMoving Picture Experts Groupの略で、MPEG-1 、MPEG-2、MPEG-4などの規格が知られています。MPEG-4ではH.264という圧縮方式が使われています。動画ファイルの拡張子としては、.mpg、.mp4などが使われます。
AVI	Windowsの標準的な動画ファイルフォーマットです。

フレームレート

動画はパラパラ漫画のように静止画を次々に表示することで表現されます。この静止画のことをフレームといい、1秒間に何枚のフレームを表示するかを表す値をフレームレートといいます。

フレームレートが高い程、動画が滑らかに感じられるようになりますが、必要な静止画の数が増えるためファイルサイズは巨大になります。

確認問題（過去問）

ITパスポート試験平成30年春問84

DVD-RやSDカードなどに採用され,ディジタルコンテンツを記録メディアに一度だけ複製することを許容する著作権保護技術はどれか。

ITパスポート試験平成30年秋問86

イラストなどに使われている, 最大表示色が256色である静止画圧縮のファイル形式はどれか。

ITパスポート試験平成27年秋問46

ディジタルコンテンツで使用されるDRM (Digital Rights Management) の説明として、適切なものはどれか。

ア映像と音声データの圧縮方式のことで, 再生品質に応じた複数の規格がある。

イコンテンツの著作権を保護し、利用や複製を制限する技術の総称である。

ウディジタルテレビでデータ放送を制御する XML ベースの記述言語である。

エ臨場感ある音響効果を再現するための規格である。

ITパスポート試験平成28年春問100

ア実際に搭載されているメモリの容量を超える記憶空間を作り出し, 主記憶として使えるようにする技術

イ実際の環境を捉えているカメラ映像などに, コンピュータが作り出す情報を重ね合わせて表示する技術

ウ人間の音声をコンピュータで解析してディジタル化し, コンピュータへの命令や文字入力などに利用する技術

エ人間の推論や学習, 言語理解の能力など知的な作業を, コンピュータを用いて模倣するための科学や技術