MPGファイル(エムピー ジ ファイル)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

MPGファイルとは、一般的にMPEG（Moving Picture Experts Group）規格によって圧縮された動画ファイルのことを指す。特に初期のデジタル動画フォーマットとして広く普及し、コンピュータにおける動画再生の基礎を築いた形式の一つである。このファイル形式は、限られたストレージ容量や通信帯域で動画を効率的に扱うために開発された技術に基づいている。

MPEGとは、動画や音声データをデジタル形式で圧縮・符号化・多重化するための国際標準規格を策定しているISO/IECの専門家グループの名称であり、そのグループが定めた規格自体もMPEGと呼ばれる。MPGファイルは、このMPEG規格の中でも特にMPEG-1、そして一部MPEG-2に準拠した動画データに付与されることが多い拡張子である。MPEG規格は、デジタル動画の歴史において重要な役割を果たしてきた。例えば、家庭用ビデオCD（VCD）や初期のWebストリーミング、CD-ROMに収録される動画コンテンツなどでMPGファイルが頻繁に利用された実績を持つ。

詳細について説明する。MPEG規格は、複数のバージョンが存在し、それぞれ異なる目的と性能を持っている。その中でもMPGファイルとして一般的に認識されるのはMPEG-1規格に基づいたものである。MPEG-1は1993年に標準化された最初のMPEG規格であり、主にVCR（ビデオカセットレコーダー）程度の画質とCD程度の音質を、当時としては比較的低いデータレートで実現することを目標としていた。これは、従来の非圧縮動画データと比較してデータ量を劇的に削減しながら、実用的な品質を維持できる画期的な技術であった。具体的には、320x240ピクセル程度の解像度で毎秒30フレームの動画を、1.5メガビット/秒程度のデータレートで記録することが可能であった。

MPEG-1における動画圧縮の基本的な仕組みは、時間的冗長性と空間的冗長性を除去することにある。時間的冗長性とは、連続する動画フレーム間において、大きく変化しない背景やオブジェクトなど、類似した情報が多数存在することを指す。MPEG-1では、これらの重複する情報を完全に記録するのではなく、前後のフレームとの差分情報のみを記録することでデータ量を削減する（フレーム間予測）。また、空間的冗長性とは、一枚のフレーム画像内部において、類似した色やパターンが連続する領域が存在することを指す。これを効率的に圧縮するため、MPEG-1では離散コサイン変換（DCT）と呼ばれる数学的手法を用いて、画像データを周波数成分に分解し、人間の視覚があまり敏感でない高周波成分を削減することでデータ量を削減する。さらに、可変長符号化（ハフマン符号化など）を適用することで、より頻繁に現れるデータを短いビット列で表現し、全体のデータ量をさらに圧縮する。

音声についても、MPEG-1はMPEG Audio Layer I, II, IIIといった規格を持ち、特にMPEG Audio Layer IIIはMP3として広く知られている。MPGファイルは通常、このMPEG Audio Layer IIによって圧縮された音声と、MPEG-1 Videoによって圧縮された動画を多重化した（muxing）ものである。これにより、一つのファイル内に動画と音声が統合され、同期して再生できるようになっている。

MPEG-2規格も、MPGという拡張子を使用することがあるため、混同される場合がある。MPEG-2は1994年に標準化され、MPEG-1をさらに発展させたもので、より高い解像度（例えば720x480や1920x1080）と高画質、そしてより高いビットレートでの圧縮を可能にした。DVDビデオやデジタルテレビ放送（ISDB-T、ATSC、DVBなど）の標準フォーマットとして広く採用された実績を持つ。したがって、MPGファイルと一口に言っても、内部的にはMPEG-1である場合とMPEG-2である場合がある。一般的には、MPEG-1がMPGファイルの代名詞として使われることが多いが、より高画質なMPGファイルを見かけた場合はMPEG-2である可能性も考慮する必要がある。

MPGファイルのメリットは、その高い互換性にある。MPEG-1は初期のデジタル動画の標準規格であったため、多くのメディアプレイヤーやオペレーティングシステムがネイティブに、あるいは容易に追加可能なコーデックを通じて再生をサポートしていた。これは、異なる環境間での動画コンテンツのやり取りにおいて非常に有利であった。また、当時の技術水準としては優れた圧縮効率を提供し、比較的少ない計算資源でデコード（圧縮解除）が可能であったことも、その普及に貢献した。

しかし、技術の進歩に伴い、MPGファイル（特にMPEG-1）はいくつかのデメリットを抱えるようになった。最も顕著なのは、現代の動画圧縮規格と比較して圧縮効率が劣る点である。例えば、H.264（MPEG-4 AVC）やH.265（HEVC）といった新しい規格は、MPGファイル（MPEG-1/MPEG-2）と同等の画質をより小さなファイルサイズで実現できる。また、MPEG-1の解像度やビットレートの制約により、高精細なHD（ハイビジョン）やUHD（ウルトラハイビジョン）コンテンツには適さない。そのため、現代のWebストリーミングやブルーレイディスクなどの主要な動画コンテンツには、より新しいMPEG-4系やそれ以降の規格が使用されている。

現在、MPGファイルはレガシーなファイル形式と位置づけられることが多い。しかし、古いシステムやアーカイブされたコンテンツの中には、依然としてMPG形式で保存されているものが多数存在する。ほとんどの現代のメディアプレイヤーや動画編集ソフトウェアは、後方互換性のためMPGファイルの再生や処理を引き続きサポートしている。また、古いMPGファイルを現代のデバイスで再生したり、編集したりするために、より新しい圧縮形式（例: MP4）に変換するツールも広く利用されている。システムエンジニアを目指す上では、このようなレガシーな形式にも対応できる知識と、その背景にある技術の進化を理解することが重要である。動画ファイルの形式は多岐にわたるが、MPGファイルはそのルーツの一つとして、デジタル動画技術の発展を理解する上で不可欠な存在と言えるだろう。