可逆圧縮と非可逆圧縮の違い
元に戻せるか、容量の削減を優先するか
- 可逆圧縮と非可逆圧縮は、データの容量を減らす圧縮の2つの種類です。
- 可逆圧縮は完全に元へ戻せる圧縮、非可逆圧縮は元に戻せない代わりに容量の削減を重視する圧縮、と覚えます。
- 画像では PNG・GIF が可逆、JPEG が非可逆です。ZIP のような書庫も、元のデータを失わない可逆圧縮を使います。
可逆圧縮とは
可逆圧縮は、圧縮したデータを、完全に元の状態へ復元できる圧縮です。データを一切失わないので、元と同じ内容が必要な場面に向きます。
静止画では、PNG と GIF が可逆圧縮です。GIF は使える色が最大256色までで、簡単なアニメーションにも使われます。PNG は色数を制限することもできます。複数のファイルを1つにまとめる ZIP のような書庫でも、元のデータを失わない可逆圧縮が使われます。
非可逆圧縮とは
非可逆圧縮は、元に戻せない代わりに、容量の削減を重視する圧縮です。音声では、人間の聴覚の特性を利用してデータ量を抑えます。
静止画の代表は JPEG です。写真のように色数が多く、微妙に変化する画像に向きます。輝度の情報と色差の情報（YUV）を使って、自然な画像を効率よく小さくします。
違いを表で比べる
| 比べること | 可逆圧縮 | 非可逆圧縮 |
|---|---|---|
| 元のデータへの復元 | 完全に戻せる | 戻せない |
| 重視すること | データを失わないこと | 容量の削減 |
| 静止画の例 | PNG・GIF | JPEG |
| 向く場面 | 元と同じ内容が必要なとき、イラストなど | 写真のような色数の多い自然な画像 |
| ほかの例 | ZIP などの書庫 | 聴覚の特性を使う音声の圧縮 |
試験での問われ方
モバイルシステム技術検定2級では、第8章「モバイル端末のソフトウェア技術」で出ます。もちこ道場の第8章の問題では、次のような問われ方をしています。
- 用語の穴埋め: 「完全復元が可能な圧縮」の空欄に、可逆圧縮か非可逆圧縮かを選ぶ。コンテナフォーマットなど、圧縮の種類ではない用語も選択肢に並びます。
- 画像形式の穴埋め: 「可逆圧縮で色数を制限できる」なら PNG、「YUV を使った非可逆圧縮」なら JPEG、のように特徴から形式を選ぶ。BMP（無圧縮）や GIF（256色）も並びます。
- 正誤の判断: TIFF・PNG・GIF・JPEG などが、可逆か非可逆かで分類されます。
覚え方
- 「可逆は元に戻れる」。逆（戻る）ことが可能、と読みます。
- 画像は、JPEG だけが非可逆と覚え、PNG・GIF は可逆とします。写真に向くのも JPEG です。
- BMP は圧縮していない形式です。可逆圧縮と混ぜないようにします。
第8章のほかの用語は「第8章 モバイル端末のソフトウェア技術の要点」にまとめています。
第8章の問題を2問、解いてみる
もちこ道場の第8章の問題です。演習画面と同じ解説（図解・選択肢ごとの解説）を付けています。
問1
デジタルデータの圧縮方式のうち、プログラムや文字データのように、伸長した際に完全に元のデータへ復元できる圧縮方法を1という。
答えと解説を見る
正解は 1（可逆圧縮）です。
【概要】
データ圧縮は容量削減や転送効率化のために行われる。完全復元が可能な可逆圧縮と容量削減を重視する非可逆圧縮がある。
【図解】実験的機能
図解は実験的機能です。内容を簡略化しているため、公式テキストの記載と異なることがあります。
【各選択肢の解説】
- 1. 可逆圧縮正解あなたの解答 可逆圧縮は伸長時にデータを完全に元の状態に復元できる圧縮方法のため空欄(1)の記述に適合する。
- 2. 非可逆圧縮あなたの解答 非可逆圧縮は完全な復元ができない代わりに圧縮率を高める方式であり、元のデータへ復元できる空欄(1)に合わない。
- 3. コンテナフォーマットあなたの解答 コンテナフォーマットは複数要素をまとめて格納するファイル形式であり、復元可能な圧縮方法の空欄(1)に合わない。
- 4. ハイブリッド方式あなたの解答 ハイブリッド方式は複数の処理方式を組み合わせる手法であり、伸長時に完全復元する圧縮形式の空欄(1)に合わない。
問2
可逆圧縮の画像形式のうち、インデックスカラーを用いて使用色を制限でき、W3Cが推奨しているWebサイト向けの標準的な画像フォーマットは1である。
答えと解説を見る
正解は 3（PNG）です。
【概要】
Web用画像形式には圧縮方式や発色数の特徴がある。可逆圧縮で色数制限可能なPNGは標準的な画像フォーマットとされる。
【図解】実験的機能
図解は実験的機能です。内容を簡略化しているため、公式テキストの記載と異なることがあります。
【各選択肢の解説】
- 1. JPEGあなたの解答 JPEGは主に写真向けの非可逆圧縮フォーマットであり、可逆圧縮でインデックスカラーを用いる空欄(1)に合わない。
- 2. HEIFあなたの解答 HEIFは高機能な画像記録フォーマットであり、W3Cが推奨するWebサイト向けの標準規格である空欄(1)に合わない。
- 3. PNG正解あなたの解答 PNGは可逆圧縮でインデックスカラーに対応しW3C推奨の標準規格のため空欄(1)の記述に適合する。
- 4. BMPあなたの解答 BMPは標準的な非圧縮ビットマップ形式であり、W3CがWeb用に推奨する可逆圧縮形式の空欄(1)に合わない。
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よくある質問
どちらの圧縮が優れていますか？
優劣ではなく、使い分けです。元のデータを一切変えたくないときは可逆圧縮、写真や音声のように多少の変化が気にならず、容量を小さくしたいときは非可逆圧縮を選びます。
圧縮していない BMP は、可逆圧縮ですか？
いいえ。BMP は基本的に無圧縮でデータを保持する形式で、圧縮そのものをしていません。選択肢に並ぶので、可逆圧縮の PNG と混ぜないようにします。
コンテナフォーマットとは何が違いますか？
コンテナフォーマットは、圧縮した動画・音声・字幕をまとめて入れるファイル形式で、圧縮の種類ではありません。可逆・非可逆は「どう圧縮するか」、コンテナは「何に入れるか」の違いです。
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