MPEG-4(エムペグフォー)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

「MPEG-4」は、動画、音声、静止画などを効率的に圧縮し、多重化するための国際標準規格である。これは、映像・音声圧縮技術の標準化を推進するMoving Picture Experts Groupによって策定された一連の規格群の一つであり、MPEG-1、MPEG-2に続く進化形として位置づけられる。MPEG-4は、特定の単一技術を指すのではなく、多数のツールやアルゴリズム、プロファイルから構成される包括的なフレームワークであり、インターネット上のストリーミング配信、モバイルデバイスでの利用、デジタルテレビ放送、ビデオ会議システム、光ディスク媒体など、多岐にわたるアプリケーションでの利用を想定して設計された。その最大の特徴は、MPEG-1やMPEG-2が主に固定ビットレート環境や特定の解像度での高品質再生を目的としていたのに対し、MPEG-4は低ビットレートから高ビットレートまで、幅広い帯域幅に対応し、高い圧縮率と柔軟性、拡張性を提供することにある。これにより、ネットワーク環境や端末の性能に合わせた最適な映像・音声コンテンツの配信・再生が可能となった。

MPEG-4の技術的な詳細に踏み込むと、その進化の背景とMPEG-1、MPEG-2からの違いが明確になる。MPEG-1は主にVCR品質の映像をCD-ROMに記録するために開発され、MPEG-2はDVDやデジタル放送といった高品質な映像伝送・蓄積に用いられた。これらに対し、MPEG-4は、インターネットの普及やモバイル通信の発展という新たな時代要請に応えるべく、より低いビットレートでの品質維持、あるいはより高い圧縮効率の達成を目指して策定された。MPEG-4の重要な概念の一つに「オブジェクトベースの符号化」がある。これは、映像を単なるピクセル情報の集合としてではなく、背景、人物、物体などの独立した視覚オブジェクトとして認識し、それぞれを個別に圧縮・伝送する技術である。これにより、コンテンツの一部だけを更新したり、複数のオブジェクトを合成してインタラクティブなコンテンツを作成したりすることが容易になる。例えば、ビデオ会議システムにおいて、背景は静止画として低頻度で更新し、人物の動きは高頻度で更新するといった効率的なデータ伝送が可能となる。

また、MPEG-4が多くのツールを含むフレームワークであることから、すべての機能を実装することは現実的ではない。そのため、用途や性能要件に応じて、必要な機能セットをまとめた「プロファイル」と、そのプロファイル内で性能や複雑さの度合いを定めた「レベル」という概念が導入された。例えば、MPEG-4 Part 2で規定されているVisualは、汎用的な動画圧縮技術であり、その中にSimple Profile (SP) やAdvanced Simple Profile (ASP) といったプロファイルが含まれ、モバイルデバイスから高画質動画まで対応する。このプロファイルとレベルの組み合わせによって、多様なデバイスやアプリケーションがMPEG-4規格に準拠しつつ、互換性を保ちながら動作できるように設計されている。

MPEG-4の数あるパートの中でも、特に現代において広く利用されているのが「MPEG-4 Part 10: Advanced Video Coding (AVC)」であり、これは一般に「H.264」としても知られている。H.264は、MPEG-2 Part 2やMPEG-4 Part 2 Visualと比較して、同等の画質をより低いビットレートで実現できる非常に高い圧縮効率を持つ動画圧縮技術である。このため、YouTubeやNetflixのようなインターネット動画配信サービス、スマートフォンやデジタルカメラでの動画撮影、デジタル放送 (ISDB-T、DVB-Tなど一部で採用)、そしてBlu-ray Discの標準動画コーデックとして、今日のデジタルコンテンツ分野で事実上の標準となっている。MPEG-4 Part 3では「Advanced Audio Coding (AAC)」という高音質オーディオ圧縮技術が規定されており、これもApple MusicやYouTubeなど多くのサービスで利用され、MP3よりも高い音質を少ないデータ量で提供する。さらに、「MPEG-4 Part 14: MP4 File Format」は、動画、音声、字幕、静止画などを格納するための汎用的なコンテナフォーマットであり、拡張子「.mp4」でおなじみである。これは、MPEG-4で圧縮されたコンテンツだけでなく、H.264以外の動画やAAC以外の音声も格納できるため、非常に柔軟なファイル形式として広く普及している。

このように、MPEG-4は単一の技術ではなく、オブジェクトベースの符号化、プロファイルとレベルの概念、そしてH.264やAACといった具体的な強力なコーデック、さらにはMP4という柔軟なコンテナフォーマットを含め、幅広い技術を包含する包括的な規格である。システムエンジニアを目指す上で、MPEG-4の多様性と、特にH.264/AVCが今日のデジタル映像分野で果たしている中心的役割を理解することは、動画配信システム、モバイルアプリケーション、組み込みシステムなど、多岐にわたる開発において非常に重要となるだろう。MPEG-4がもたらした技術革新は、今日のデジタルコンテンツ消費の基盤を築き、私たちの日常生活に深く浸透していると言える。