マルチメディア技術

要点と定義

マルチメディア技術は、文字・音声・静止画・動画などをデジタル情報として扱い、編集・統合して提示する技術です。利用者の操作に応じて内容が変わる場合もあります。メディアの種類に応じて表現方法や必要な資源が異なります。

音声のデジタル化では、音を一定間隔で測る標本化と、測定値を段階的な数値にする量子化を行います。PCMは、標本化した音声を量子化値で表す方式です。

情報の圧縮は、保存容量やネットワーク負荷を抑えるために行い、伸長して利用します。可逆圧縮は伸長後に元のデータを復元でき、非可逆圧縮は情報の一部を失う代わりにデータ量を減らす方式です。方式を選ぶときは、容量の削減と復元の要件を合わせて考えます。

適用条件と例

静止画のラスターデータは画素の集まりで表します。拡大すると画素の粗さが目立つことがあります。ベクターデータは図形の形状や位置などを使って表すため、拡大縮小に適しています。過去の出題で扱った補足として、SVGは矩形・円・直線などの図形をXMLで記述するベクター形式です。

文字を画像として表示する方法にも違いがあります。ビットマップフォントは文字を画素で持ち、アウトラインフォントは輪郭情報から描画します。文字の形を保って任意の倍率に拡大したい条件では、輪郭から描画するアウトラインフォントが適します。これは過去の出題で扱った補足です。

動画はフレームを時間順に表示して動きを表し、フレームレートは単位時間あたりのフレーム数です。圧縮しない動画の毎秒データ量は、1フレーム当たりの画素数と画素当たりのビット数を掛け、その値に毎秒フレーム数を掛けて見積もれます。過去の出題で扱った補足として、この計算関係が確認できます。

図形の記述、メディア全体の再生制御、表示画像の生成は別の役割です。過去の出題で扱った補足として、SMILはマルチメディアの再生時刻や配置を記述するW3C勧告です。

過去の出題で扱った補足として、レンダリングは仮想世界の情報からディスプレイに表示できる画像を生成する処理です。形状を定義することや、現実世界と仮想世界の座標を対応付けることとは役割が異なります。

過去の出題で扱った補足として、ラジオシティ法は拡散反射面どうしの相互反射を考慮して、面の輝度を求める手法です。

たとえば研究用に取得した音声標本を保存し、展開後に全サンプルの値を元どおりにする必要があるとします。この場合は、対象データで容量を減らせることを確認した可逆圧縮を選びます。非可逆圧縮は聴感上の差を許容する用途には使えますが、全サンプルの完全復元を保証しません。標本を間引いて補間する方法も、間引いた値を元どおりに戻す方法ではありません。

誤りやすい点

標本化周波数や量子化ビット数を大きくすると、記録する情報量も増えます。音声形式の名称だけから音質や圧縮後の容量が一律に決まるとは限らないため、用途や設定を確認します。