符号化

◎ 画像符号化

☆画像符号化とは、データ圧縮に用いられる処理のことです。

◎ エンコード

☆エンコードとは、データを別の形式に変換することです。元のデータを、何らかの規則に基づいて他の形に変換するのです。

◎ デコード

デコードとは、符号化（エンコード）されたデータを元の状態に戻す（復元、復号）することです。

◎ 可逆圧縮(ロスレス圧縮)

☆可逆圧縮とは、圧縮したデータを、もとの状態に戻すことができる(解凍)圧縮方法のことです。反対に圧縮したデータを、もとの状態に戻すことができない圧縮方法を非可逆圧縮といいます。

◎ 静止画像の符号化方式

○ JPEG(Joint Photographic Experts Group)

☆JPEGとは、非可逆圧縮形式の画像形式です。フルカラーで、約1670万色を扱うことができます。人間の目は高周波の変化に鈍感なため、高周波成分をカットするJPEGは、写真に適した画像圧縮方式と言えます。

JPEGの圧縮方法

　　　①色変換
　　　　・RGBからYCbCrに変換します。人間の眼は画素の色変化には鈍感
　　　　　ですが、輝度変化には敏感なので以下のような変換をします。
　　　　　RGB：R:赤の濃度　G:緑の濃度　B:青の濃度)
　　　　　YCbCr：Y(輝度)＝0.299R’+0.587G’+0.114B’
　　　　　　　　　Cb(色差:青さの程度)＝0.564(B’-Y)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　＝-0.169R’-0.331G’+0.500B’
　　　　　　　　　Cr(色差:赤さの程度)＝0.713(R’-Y)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　＝0.500R’-0.419G’-0.081B’

　　　②二次元DFT変換
　　　　・空間領域を周波数領域に変換します。
　　　　・周波数領域のうち低周波成分は濃淡の変化が滑らかな領域、
　　　　　　　　　　　　　高周波成分は濃淡の変化が大きい領域です。
　　　　・高周波成分をカットします。

　　　③ハフマン符号化
　　　　・ハフマン法で圧縮します。

○ JPEG2000

　　　①色変換
　　　②二次元DWT変換
　　　③算術符号化

○ PNG(Portable Network Graphics)

☆PNGとは、可逆圧縮形式の画像です。GIFは256色までしか扱えないのに対して、PNGはそれ以上の色数を扱うことができます。

○ BMP(Microsoft Windows Bitmap Image)

☆BMPとは、Windowsに対応するためにつくられた、画像を圧縮せずに扱う時によく使われる画像形式です。TIFFと同じでwebには対応してないので、JPEGといった画像形式に変換する必要があります。

○ GIF(Graphics Interchange Format)

☆GIFとは、最大256色の限られた色数で構成される可逆圧縮形式の画像です。ログやアイコンなど、色を多く必要としない二次元の画像に適した画像です。特徴的な使い方として動きをつけたアニメーション画像なども表現することができます。

○ TIFF(Tagged Image File Format)

☆TIFFとは、ビットマップ画像の符号化形式の一種です。「タグ」と呼ばれる識別子を付けて、複数パターンの画像表現をひとつのファイルとして保存できる特徴を持っています。BMPと同じでwebには対応してないので、JPEGといった画像形式に変換する必要があります。

◎ 動画像の符号化方式

○ H.261

☆H.261とは、1990年にITU-Tによって策定された動画像符号化技術。

○ MPEG-1 video

☆MPEG-1 videoとは、CDを蓄積メディアとして1時間程度の動画像を記録できるvideo、CDをターゲットとして策定。

○ MPEG-2 video/H.262

☆MPEG-2 video/H.262とは、通信系や蓄積系に限定せず、幅広く用いることが可能な符号化方式として策定。

○ MPEG-4

☆MPEG-4とは、画像を複数のオブジェクトとして扱い、オブジェクトごとに符号化できる符号化方式。

○ H.262/MPEG-4 AVC

☆H.262/MPEG-4 AVCとは、携帯電話などの低ビットレートHDTVなどの高ビットレートまで幅広い用途を想定して策定。