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公開：2024-03-30

AVC(Advanced Video Coding)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

AVC(Advanced Video Coding)とは

AVCはAdvanced Video Codingの略称で、動画圧縮規格の一つです。H.264とも呼ばれ、MPEG-4 Part 10として標準化されています。

AVCは従来の動画圧縮規格と比較して、同等の画質を保ちつつも、より高い圧縮率を実現できる技術です。これにより、限られた帯域幅でも高画質な動画配信が可能となりました。

AVCは幅広い分野で活用されています。例えば、ブルーレイディスクやデジタル放送、インターネット動画配信サービスなどで採用されており、私たちの日常生活に深く浸透しています。

AVCの特徴として、イントラ予測やインター予測、デブロッキングフィルタなどの技術が挙げられます。これらの技術により、高い圧縮効率と優れた画質を両立することが可能となっています。

AVCは長年にわたって動画圧縮の主流となってきましたが、近年ではさらに高効率な圧縮規格であるHEVCが登場しています。しかし、AVCは現在でも広く使用され続けており、動画圧縮技術の重要な位置を占めています。

AVCの技術的特徴

AVCの技術的特徴に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• AVCのイントラ予測とは
• AVCのインター予測とは
• AVCのデブロッキングフィルタとは

AVCのイントラ予測とは

イントラ予測はAVCにおける画像圧縮技術の一つです。同一フレーム内の周辺ブロックの画素値を利用して、現在のブロックの画素値を予測する手法です。

イントラ予測では予測方向や予測モードを適応的に選択することで、高い圧縮効率を実現しています。これにより、画像内の滑らかな領域や繰り返しパターンを効果的に圧縮することができます。

AVCでは複数の予測方向が定義されており、垂直方向、水平方向、DC(平均値)予測などがあります。エンコーダは予測方向を適切に選択することで、より正確な予測を行い、圧縮効率を高めています。

AVCのインター予測とは

インター予測はAVCにおける動き補償技術の一つです。異なるフレーム間の類似性を利用して、現在のブロックの画素値を予測する手法です。

インター予測では参照フレームから動きベクトルを推定し、その動きベクトルを用いて現在のブロックを予測します。これにより、フレーム間の冗長性を削減し、圧縮効率を高めることができます。

AVCでは複数の参照フレームを使用することができ、柔軟な動き補償が可能となっています。また、可変ブロックサイズや、1/4画素精度の動きベクトル推定などの技術も導入されており、より精度の高い予測を実現しています。

AVCのデブロッキングフィルタとは

デブロッキングフィルタはAVCにおける画質改善技術の一つです。ブロック単位で圧縮を行う際に生じるブロック歪みを軽減するための手法です。

AVCではブロック単位で画像を圧縮するため、ブロック境界において画素値の不連続性が発生することがあります。デブロッキングフィルタはこのブロック境界の画素値を滑らかにすることで、圧縮による画質劣化を抑制します。

デブロッキングフィルタはブロック境界の画素値の差分を計算し、その差分に応じてフィルタリングの強度を適応的に制御します。これにより、画質を維持しつつ、ブロック歪みを効果的に除去することができます。

AVCの適用分野

AVCの適用分野に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• AVCとブルーレイ
• AVCとデジタル放送
• AVCとインターネット動画配信

AVCとブルーレイ

AVCはブルーレイディスクの動画圧縮規格として採用されています。ブルーレイは高解像度の映像を高画質で記録することができる光ディスクフォーマットです。

ブルーレイにおいて、AVCの高い圧縮効率は不可欠な要素となっています。限られた容量のディスクに、長時間の高画質映像を収めるためには効果的な圧縮技術が必要不可欠だからです。

AVCを用いることで、ブルーレイはフルHD(1920×1080ピクセル)やUHD(3840×2160ピクセル)といった高解像度の映像を、高画質かつ高圧縮で記録することが可能となっています。これにより、ユーザーは高品質な映像体験を享受できるのです。

AVCとデジタル放送

AVCはデジタル放送における動画圧縮規格としても広く採用されています。地上デジタル放送や衛星デジタル放送などで使用されており、限られた帯域幅で高画質な番組配信を実現しています。

デジタル放送では複数のチャンネルを同時に送信する必要があるため、効率的な帯域幅の利用が求められます。AVCの高い圧縮率はこの要求に応えるために不可欠な技術となっています。

AVCを利用することで、デジタル放送事業者はHD(高精細)画質の番組を多チャンネルで提供することが可能となります。視聴者は鮮明な画質のテレビ番組を楽しむことができるのです。

AVCとインターネット動画配信

AVCはインターネット上の動画配信サービスでも広く使用されています。YouTube、Netflix、Huluなどの動画ストリーミングプラットフォームで、AVCが動画圧縮規格として採用されています。

インターネット動画配信ではユーザーの回線速度やデバイスの性能に応じて、適切なビットレートで動画を配信する必要があります。AVCの優れた圧縮効率は低ビットレートでも高画質な動画配信を可能にします。

AVCを活用することで、動画配信事業者は幅広いユーザー層に対して、高品質な動画コンテンツを提供することができます。また、ユーザーはインターネット接続環境に応じて、快適な動画視聴体験を享受できるのです。

AVCの将来性と課題

AVCの将来性と課題に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• AVCとHEVCの関係性
• AVCの後継規格への移行
• AVCの課題と今後の展望

AVCとHEVCの関係性

AVCの後継規格として、HEVCが開発されました。HEVCはAVCと比較して、さらに高い圧縮効率を実現しています。同等の画質を維持しつつ、約2倍の圧縮率を達成できるとされています。

HEVCは4K・8Kといった高解像度動画の配信や、バーチャルリアリティ(VR)コンテンツなどの新しい分野での活用が期待されています。一方で、AVCは依然として幅広い機器やサービスで使用され続けており、当面は共存していくものと考えられます。

AVCとHEVCは相互に補完的な関係にあると言えます。AVCは現在の主流規格として広く普及しており、HEVCは次世代の高効率圧縮技術として、徐々に適用範囲を拡大していくでしょう。

AVCの後継規格への移行

AVCからHEVCへの移行は徐々に進んでいくと予想されます。新しい規格への移行には対応機器の普及や、コンテンツ制作環境の整備などが必要となるためです。

HEVCに対応したデバイスやサービスが増加するにつれ、AVCからHEVCへの移行が加速していくでしょう。ただし、AVCは長年にわたって蓄積されたコンテンツ資産が膨大にあるため、完全に置き換わるまでには一定の時間を要すると考えられます。

動画配信事業者やコンテンツプロバイダはユーザーの環境や要求に応じて、AVCとHEVCを適切に使い分けていく必要があります。段階的な移行を進めることで、スムーズな規格の切り替えが可能となるでしょう。

AVCの課題と今後の展望

AVCは高い圧縮効率と画質を実現した優れた動画圧縮規格ですが、いくつかの課題も抱えています。例えば、4K・8Kといった高解像度動画への対応には限界があり、より高効率な圧縮技術が求められています。

また、AVCの特許ライセンスに関する問題も指摘されています。AVCの使用には特許権者へのライセンス料の支払いが必要となるため、コストの面で課題があると言えます。

今後はAVCの課題を解決しつつ、HEVCやその後継規格への移行を進めていく必要があります。同時に、オープンソースの動画圧縮規格であるAV1など、ロイヤリティフリーな選択肢の活用も検討されています。動画圧縮技術は引き続き進化を続けていくでしょう。

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