連続した静止画フレームを高速に切り替えて動きを表現するデータ。
動画データとは、少しずつ違う静止画(フレーム)を高速に切り替えて動きを表現するデータのことです。1枚1枚は止まった絵ですが、すばやくめくることで、人の目には連続した動きとして見えます。
身近な例で考えると、パラパラ漫画そのものです。ノートのすみに少しずつ違う絵を描き、めくると絵が動いて見えますよね。動画もまったく同じで、1秒間に何十枚もの静止画を切り替えています。この1秒あたりの枚数を「フレームレート(fps)」と呼びます。
上のツールで▶ボタンを押すと、フレームレート・解像度・色深度を組み合わせてデータ量を計算していく過程を確認できます。シナリオを切り替えると数値が変わります。
動画のデータ量は、「1フレームの容量」×「フレームの枚数」で決まります(音声を別に足す場合もあります)。1フレームの容量はさらに次の要素から計算できます。
・解像度(横×縦の画素数):画素が多いほど1フレームが重くなる
・色深度(1画素のビット数):色が豊かなほど1画素が重くなる
・フレームレート(fps):1秒の枚数が多いほど総枚数が増える
・再生時間(秒数):長いほど総枚数が増える
データ量 = 横×縦×色深度bit÷8 × (fps×秒数)
どの要素を増やしてもデータ量はふくらみます。たとえば解像度を2倍(縦横とも)にすると画素数は4倍になり、データ量も4倍になります。色深度や時間も同様に効いてきます。上のツールでSDとフルHDのシナリオを切り替えると、数値の差を確かめられます。
計算してみると分かるとおり、動画の圧縮前のデータ量はとても大きくなります。フルHDの動画なら、わずか10秒でも数百メガバイトに達します。そのままでは保存も、ネット配信も大変です。
そこで、データ量を小さくする「圧縮」が欠かせません。動画の圧縮では、主に次の工夫でデータを減らします。
・フレーム間の差分だけ記録:隣り合うフレームは似ているので、変わった部分だけ持つ
・人が気づきにくい情報を間引く:画質をほぼ保ったまま容量を削る
代表的な動画の圧縮方式にMPEGがあります。圧縮のおかげで、スマホでも高画質の動画を快適に見られるのです。荷物を真空パックして小さくまとめてから運ぶ、とイメージすると分かりやすいでしょう。上のツールの最終ステップで圧縮のイメージを確認できます。