DE-S20｜情報Ⅰ 対策問題

正答

1

この問題のポイント

動画圧縮の原理（フレーム間予測） を問う問題です。まず無圧縮の巨大さを計算で確かめ、圧縮の必然性を理解します。

解説

動画は、静止画(フレーム)を毎秒何十枚も連続表示したものです。問題文の条件で無圧縮のデータ量を確かめると、1MB × 30フレーム × 60秒 = 1800MB = 約1.8GB。たった1分の動画で映画1本分に迫る巨大さで、このままでは保存も配信も現実的ではありません。

実際の動画ファイルが小さいのは、圧縮技術のおかげです。核心は、連続するフレームどうしは風景がほぼ同じでよく似ている、という性質を利用すること。前のフレームとの差分(変化した部分)だけを記録すれば、動いていない背景を毎回記録し直す必要がなくなり、データ量を大幅に減らせます(フレーム間圧縮)。

さらに各フレームの内部でも、JPEGと同様に人間の目が気づきにくい情報を削る空間方向の圧縮を行います。MPEGやH.264などの動画形式は、この2種類を組み合わせた非可逆圧縮(完全には元に戻らないが、見た目の劣化を抑えてよく縮む方式)です。

共通テストでは、「無圧縮のデータ量を計算させたうえで、実際のファイルが小さい理由を選ばせる」というこの問題と同じ流れが定番です。「計算で巨大さを確認→だから差分記録で圧縮」という論理の型ごと覚えておきましょう。

選択肢の確認

1．○ フレーム間の差分だけを記録する圧縮が、動画ファイルが小さい主な理由。
2．× 動画にしても画素数が自動的に増えることはない(増えたらむしろ容量は増える)。
3．× 音声を追加すればデータ量はむしろ増える。小さくなる理由にならない。
4．× 保存で枚数が減る事実はない。フレームを間引けば滑らかさが失われるだけで、圧縮の主因ではない。

ここだけは覚えよう

動画圧縮=フレーム間の差分だけを記録(+フレーム内圧縮) — 隣り合うフレームは似ている、という性質の利用。