基本情報 平成21年度 秋期 問30:テクノロジ系に関する問題
静止画データの圧縮符号化に関する国際標準はどれか。
- aBMP
- bGTF
- cJPEG正答
- dMPEG
AI解説(初心者・標準・上級)
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答えは c「JPEG」 です。
写真などの静止画を保存するときに最も使われる国際規格がJPEG(ジェイペグ)。スマホで撮った写真の.jpgファイルがこれです。
👉 覚え方:JPEG=「Joint Photographic Experts Group」=写真の専門家グループが作った規格。
ほかの選択肢:a BMPはWindowsで使う画像形式(圧縮しない、国際規格ではない)/b GIFは静止画も動画もできる古い形式(256色まで)/d MPEGは動画の規格。「静止画=JPEG、動画=MPEG」がペアで頻出!
なぜこれが正解か
正解は c。JPEG(Joint Photographic Experts Group、ISO/IEC 10918)は静止画の非可逆圧縮国際標準。フルカラー写真を高圧縮率で保存できるため、デジタルカメラ、Web画像、SNS投稿の事実上の標準となっている。
各選択肢の解説
- a BMP(Bitmap):Windows標準のビットマップ形式。基本的に無圧縮で国際規格ではない(Microsoft独自)。
- b GIF(Graphics Interchange Format):256色制限、可逆圧縮(LZW)。アニメーション対応。
- d MPEG(Moving Picture Experts Group):動画の圧縮符号化規格。MPEG-1/2/4、H.264/AVC、H.265/HEVCなど。
覚え方・ひっかけ注意
国際規格のセット:JPEG=静止画/MPEG=動画/JBIG=2値画像(FAX)。「Joint=静止画」「Moving=動画」と語源で覚える。Web用画像形式は JPEG(写真)/PNG(透過/可逆)/GIF(簡単アニメ)/WebP(新世代統合)/AVIF(次世代) の使い分けが頻出。
理論的背景
JPEGの符号化は4段階:(1) 色空間変換(RGB→YCbCr、人間の目が色差に鈍感な性質を利用してCb/Crをサブサンプリング 4:2:0など)、(2) DCT(離散コサイン変換、8×8ブロック単位で周波数領域に変換)、(3) 量子化(量子化テーブルで高周波成分を粗く量子化=非可逆性の主要素)、(4) エントロピー符号化(ジグザグスキャン→ランレングス→ハフマン符号化)。圧縮率は量子化テーブルのスケーリングで調整可能(IJG quality 0〜100)。プログレッシブJPEGは段階的に粗→精細を送り、ブラウザで先に概観を表示できる。
実務での使われ方
進化形:JPEG 2000(ウェーブレット変換、医療画像で活用)、JPEG XR(Microsoft開発)、JPEG XS(低遅延、放送向け)、JPEG XL(次世代、HDR・アニメ・可逆/非可逆統合)。Web向けはWebP(Google、VP8ベース)、AVIF(AOMediaのAV1ベース、Chrome/Firefox/Safari対応)が主流化中。動画はH.264(広域互換)→H.265/HEVC→AV1(ロイヤルティフリー、YouTube/Netflix採用拡大)→H.266/VVC(次世代)の進化。
試験での位置づけ
FE科目AではJPEG/MPEG/GIFの識別が頻出。応用情報・エンベデッドシステムスペシャリストではDCT/量子化の原理、画像処理パイプライン、HEVC/AV1の符号化ツール(イントラ予測、インター予測、CABAC)まで問われる。映像配信・ストリーミング(HLS、MPEG-DASH、WebRTC)はネットワークスペシャリスト試験で頻出。
選択肢の発展補足
動画コーデック比較:H.264/AVC(業界標準、ライセンス料)→H.265/HEVC(30〜50%効率化、ライセンス複雑)→AV1(オープン、ライセンスフリー、エンコード重い)→H.266/VVC(さらに30〜50%効率化)。コンテナフォーマットとの区別重要:MP4(.mp4)、Matroska(.mkv)、WebM(.webm)、MOV(.mov)はコンテナで、内部のコーデックは別。ストリーミングプロトコル:HLS(HTTP Live Streaming、Apple)、MPEG-DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)、WebRTC(低遅延双方向、ビデオ会議)、RTMP(Flash時代の遺物)。HDR規格(HDR10、Dolby Vision、HLG)、空間オーディオ(Dolby Atmos)も近年のトレンド。
出典:IPA(情報処理推進機構)公式 基本情報技術者試験 平成21年度 秋期 問30/ 公的機関配布資料につき出典明記の上引用。解説は合格ナビによる独自AI解説です。