画像・音声処理技術について

質問

画像処理における圧縮技術現在用いられている
画像圧縮技術、音声圧縮技術(JPEG, MPEG, YUV, DV, MP3, ...等)に
ついて、初歩的なことから詳しく教えてください。
圧縮の手法などもお願いできますでしょうか？
もしくは、そういった情報が載っているURLも教えていただけると
大変助かります。

回答No.2

kokucho81 · ベストアンサー

１）JPEG 平面画像圧縮技術の１つ。
　GIF,PNGという形式とよく対比して語られる。
　風景、自然がなどの圧縮が得意である一方、ベタ画、
　アニメ絵などの圧縮は苦手でとする。
　基本的には一度圧縮すると、元の画像には戻らない（不可逆圧縮という）
　であるが、JPEGには、劣化のない（ロスレス圧縮、可逆圧縮という）も
　存在する。
　現在は、JPEG2000が制定され、一般普及に向けて、さまざまな媒体で
　取り上げられ始めている。

２）MPEG 映像音声圧縮技術の１つ。
　現在MPEG1、MPEG2、MPEG4が存在する。MPEG7は現在制定中である。
　MPEG1はVideo‐CD用に制作した企画であったが、現在個人ＰＣで最も
　ポピュラーな存在であり、Windows95以降では、デフォルトで再生
　ができるようになっている。

　MPEG1とMPEG2は根幹を形成する技術ではそれほど変わるものでは
　なく、あくまでも、ビットレートの引き上げ、テレシネ技術への対応
　が主なものである。
　又、MPEG1は色空間が『YUV形式4:2:0』（4:4:4が色あせが一切ない
　色空間）という色空間が使用されるため、一般には我々が現実で目に
　するよりも、くすんで見える傾向がある。
　さらには、MPEG2においても、DVD（及びそれと同レベル）なものは
　色空間に同様のYUV形式4:2:0が使用されており、DVDが思ったほど
　われわれの目には美しく見えないのは、このあたりに原因がある。
　しかしながら、MPEG2は色空間4:2:2もサポートしている（ただし
　それを再生できるプレイヤーは一般には流布していない）ことから、
　今後は、このような、4:2:2色空間が使用され、「ハッ」と思うよう
　な鮮度のある映像が見れるようになると思われる。

　MPEG4はMPEG1,MPEG2を拡張したものである。一般的には
　低ビットレートに対する耐性（ビットレートが低くても映像の美し
　さを保つ）を高めるように設計された。現在も設計は細かい部分で
　進行中である。
　なお、MPEG4は当初は低ビットレート専用にターゲットを絞ってい
　たが、今後は、MPEG2の規格を完全に取りこみ、超低ビットレート～
　超高ビットレートまでをカバーする世界的映像規格へと成長してゆく
　ものと思われる。

　MPEG7については、私には知識がない。

（４）MP3はこのMPEG規格の音声ぶぶんの企画のひとつである。
　MP3とはMpeg Audio Layer (3)のことであり、言うまでもなく
　Mpeg Audio Layer (2)や Mpeg Audio Layer (1)が存在し、
　それぞれ、MP1,MP2,MP3と言われる。
　現在、MP1,MP2,MP3のそれぞれはいずれも成長し、一昔前
　とはその性能を異にしており、おおよそは、
　192kbpsのMP1の音質=128kbpsのMP2の音質=112kbpsのMP3の音質
　である。
　昔の定義では、
　386kbpsのMP1の音質=160kbpsのMP2の音質=128kbpsのMP3の音質
　と言われていたので、その差が縮まっていることがわかる。

　現在MP3は音声圧縮技術としてはすでに時代に乗り遅れつつある。
　Windows Media Audio, Real Media Audio, Voxware Meta Sound(Sound VQ)
　その他、現在すぐれた新時代の音声規格が続々と出ており、
　実際に、MP3のテクノロジーはこれらのは遠く及ばない。

（５）最後に、DVは動画圧縮技術の１つです。
それまでは、映像を取りこむときには、Motion-JPEGというのが定説でしたが、
デジタルビデオなど普及と共に、これに最も適したものとして、DV圧縮が
採用されました。圧縮性能としてはとくに優れたものではありませんが、
適度な圧縮率（無圧縮の１／５程度）でほぼ完全な画質を維持できることから
採用されたと思われます。
なお、私はDVには詳しくないのでわかりませんが、たしかDV圧縮にも、
写真にてきしたものと、アニメに適した大きく２つのフォーマットにわかれる
はずです。

まぁ、個人の知識で書いているので、間違っている可能性もありますが、
いちおうご参考までに。

風景や写真データなどでは効果的だがコンピュータグラフィックスの圧縮には向かない。圧縮過程で情報の一部を切り捨てる（Lossy）方式と、オリジナル画像からの劣化がない（Lossless）方式がある。

お礼

凄い大量のお答えありがとうございます。
かなり、役に立ちました。
ええと、質問している事に対してのお答えは良いのですが、
出てきている用語について、さらに調べる事に成りそうです。
頑張らねば・・・。

ずうずうしい話ですが、詳しく(優しく)載っているURL等もご存知でしたら、
教えていただきたいのですが。
よろしくお願い致します。