信号処理

写真、動画、音楽など、私たちの身の回りにはデジタルデータがあふれています。スマートフォンで撮影した写真やインターネットで視聴する動画など、その種類は多岐に渡ります。しかし、これらのデジタルデータをそのままの形で保存したり、インターネット上で送受信しようとすると、膨大な容量が必要となってしまいます。例えば、高画質の動画ともなれば、数分の動画でも数ギガバイトを超えることも珍しくありません。 このような膨大なデジタルデータを効率的に扱うためには、データを小さくする「圧縮」という技術が欠かせません。データ圧縮技術には様々な種類がありますが、その中でも画像や音声、動画など、様々なデジタルデータの圧縮に広く活用されているのが「離散コサイン変換」と呼ばれる技術です。 離散コサイン変換は、データを周波数成分に分解することで、人間の目や耳には感じにくい高周波成分を削減し、データ量を圧縮します。例えば、風景写真の場合、空や海など、色の変化が少ない部分は低い周波数成分に、建物の輪郭や木の葉など、細部や変化の激しい部分は高い周波数成分に分解されます。そして、人間は高周波成分をそれほど重要視して認識していないという特性を利用し、高周波成分を削減することでデータ量を大幅に削減することが可能となります。 離散コサイン変換は、JPEGやMPEGなどの画像や動画の圧縮規格に広く採用されており、私たちが日々利用するデジタル機器やサービスを支える重要な技術となっています。