今回は、動画に関連するMPEG規格群の役割を整理し、続いてコーデックとファイルコンテナの違いも見ていきます。
MPEGは、動画の配布が必要になった頃、大容量であるために圧縮が不可欠となり、動画専門家グループ（MEPG）が圧縮技術を開発するために集まったことで登場しました。MPEG規格群にはMPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21などがあり、映像・音声の符号化、コンテンツの記述・検索、マルチメディアのフレームワークなど、それぞれ異なる範囲を扱います。ここから、それぞれの役割を簡単に説明します。
MPEG 1
MPEG-1が主に使われていた媒体、CD
MPEG1は、最初の映像・音声の標準圧縮技術で、CDなどの媒体に動画を収めるために使われました。MPEG1は最大転送レートが約1.5Mbps、最大解像度が352x288であり、現在の技術とは大きな隔たりがあります。
最初のコンピュータがエニアック（ENIAC）であると覚えるように、最初の動画圧縮方式だと知っておけばよいでしょう。
MPEG 2（★）
MPEG2とともに大きく発展したデジタル放送
MPEG2は、デジタル放送やDVDなどの動画圧縮に使われる非可逆圧縮技術です。古い技術ですが、4～100Mbpsの転送速度を持ち、今でもデジタル放送などで使われており、Full HD解像度まで実現できます。ただし、新たにUHD放送が登場し、より高画質な映像を扱う需要と供給が増えるにつれて、MPEG 2の立場は徐々に弱まっていくでしょう。
MP 3
誤解されやすいMP3 - オーディオファイル
MP3は、音楽などの音声データを圧縮する技術を指しますが、ここには誤解しやすい点があります。それは、MP3がMPEG3ではなく、MPEG1のレイヤー3を指すという点です。
音楽をよく聴く人には非常になじみ深い形式なので、かえって誤解しやすいのです。つまり、MP3はMPEG 1の一部として長く使われてきた技術で、1995年にオーディオ部分だけが独立して登場した用語です。
MPEG 4（★）
オンライン動画サービスの例：YouTube
MPEG4は、複数のパートから構成されるマルチメディア規格群です。MP4は、そのうちPart 14で規定されたファイルコンテナ形式で、H.264/AVCはPart 10の映像符号化規格です。したがって、MPEG-4全体をMP4というファイル拡張子や単一の圧縮方式と同じ意味で捉えてはいけません。
MP4ファイルには、映像・音声など複数の種類のデータを収めることができます。例えば、H.264で符号化した映像とAACで符号化した音声を一緒に収められますが、ファイル拡張子だけで内部のコーデックを断定することはできません。
MPEG 7
情報検索のために開発されたMPEG-7
MPEG7は、映像・音声・マルチメディアコンテンツの記述と検索のための規格群です。コンテンツの視覚的・音響的特徴などを構造化して表現するため、必要なコンテンツの検索や管理に活用できます。
これは、膨大な情報を扱うデジタル図書館や、マルチメディアサービスの案内、放送局のアーカイブ、NAVERマップのような地理情報システムなどで有効に使われています。
MPEG 21
電子商取引を表した図の例
MPEG21は、マルチメディアコンテンツの作成・配信・消費を扱うオープンなフレームワークを定義した規格群です。デジタルアイテムの識別や権利の表現など、コンテンツをさまざまな環境で活用するための要素が含まれます。電子商取引や画面のクリック・入力だけを目的とした規格と捉えてはいけません。
MPEG規格群の役割の整理
MPEG規格群の役割の区分
上の画像は、MPEG規格群のそれぞれ異なる役割を整理したものです。MPEG-1・2・4には映像・音声の符号化に関する規格が含まれ、MPEG-7はコンテンツの記述・検索、MPEG-21はマルチメディア活用のためのフレームワークを扱います。また、MP3は音声符号化形式で、MP4はファイルコンテナなので、両者を同じ種類の圧縮技術としてまとめて理解しないよう注意が必要です。
コーデックとは？
動画圧縮技術について理解できたところで、続いて動画コーデックの概念と種類についても見ていきます。コーデックとは、あるデータ信号に対してエンコードまたはデコードを実行できるソフトウェアのことです。ここで使われるコーダー（Coder）とデコーダー（Decoder）の頭の部分を組み合わせて、コーデック（Codec）という用語が生まれました。
コーデックとコンテナの区別
コーデックとファイルコンテナの違い
コーデックは、映像・音声データを符号化または復号する役割を担います。H.264/AVCは映像コーデック、AACは音声コーデックの例であり、MP4・MOV・ASF・Oggはデータを収めるコンテナ形式です。複数のコーデックを一度にインストールできるようにまとめたソフトウェアは、コーデックパックと呼ばれます。
上の画像にある、H.264の映像とAACの音声をMP4に収めた構成は、可能な組み合わせの一例です。コンテナとコーデックは区別して考える必要があり、同じコンテナ形式でも内部で使われるコーデックは異なる場合があります。
動画コーデックの概念
では、先ほど挙げたコーデックとMOVコンテナには、それぞれどのような特徴があるのでしょうか。
MPEG規格群の役割はすでに見てきたので、以下では、いくつかのコーデックとMOVコンテナの特徴を簡単に説明します。
主なコーデックとコンテナの特徴
H.264 - このコーデックは圧縮効率が非常に高く、動画制作者から大きな人気を集めています。非可逆圧縮方式ですが、優れた画質を保ちながら動画のサイズを大幅に削減できるため、特に高画質映像のウェブ配信によく利用されます。
H.265 - HEVC（高効率ビデオ符号化）とも呼ばれ、H.264の改良版です。H.264より圧縮効率が2倍以上高く、近年登場した4K以上のUHD映像に対応するよう設計されています。
MOV - この形式は、iPhoneやMAC PCで有名なApple社が開発したもので、さまざまなコーデックで符号化した映像・音声データを収められるコンテナ形式です。一般の人よりも専門家の間でよく利用されており、Quick time Movieとも呼ばれます。特に専門家に人気がある理由の一つは、アルファ値に対応していることです。これにより、背景を透明にして別の映像との合成に使えるという特徴があります。また、大容量ではあるものの可逆圧縮にも対応しており、非常に幅広い用途に使える形式といえます。
WMV / WMA - Windowsの開発元として有名なMicrosoft社が作った映像・音声形式です。ファイル名は、Windows media Video / Windows media audioの略でもあります。Windows環境で標準提供される形式で、高い圧縮率と画質の損失率から、主に専門家よりも一般の人が気軽に利用する用途に使われます。
DivX - 韓国語ではディビックスと呼ばれるこのコーデックは、拡張子名と同じDvixという会社が独自に開発した映像コーデックで、長い映像を高画質かつ小容量に圧縮できます。このような特徴から、映画のようにDulation（長さ）が長い映像の圧縮によく利用されています。
Xvid - 韓国語名ではチェビドとも呼ばれ、DviXコーデックを模して作られた競合の映像コーデックです。DviXと異なり、誰でも無料で利用できるオープンソフトウェアですが、独自の特許を持って作られたコーデックではないため、配布などには法的な制約があるという特徴があります。MPEG4の基準に従い、MPEG-4 ASP機能に対応しているため、機能面で大きく劣るわけではありません。
AAC - このコーデックは音声コーデックで、MPEG-4 Audioとも呼ばれます。音声コーデックとして人気のあるMP3（MPEG-1 Layer3）に比べて優れた音質と高い圧縮率を持つ一方、エンコードに時間がかかるという欠点があります。現在は主にApple製品（iPhone、iPodなど）で使われています。
以上、動画圧縮技術とコーデックについて見てきました。コーデックは、動画を効率よく保存・転送するための中核技術です。どのコーデックを選ぶかによって、動画の品質やファイルサイズ（容量）、互換性など、さまざまな点に影響するため、自分の目的に合わせて特徴を理解し、選ぶ必要があるでしょう。
