Group Of Pictures

Group of Pictures（GOP）は、MPEG（Moving Picture Experts Group）技術における動画圧縮の基本単位であり、動画データを効率的に扱うために重要な役割を果たしています。GOPは、少なくとも1枚のIピクチャ（Intra-coded picture）を含む一連のピクチャの集合体として定義されます。この構造により、動画の編集、再生におけるランダムアクセス、および効率的なデータ圧縮が可能になります。

GOPの構成要素

GOPは、主に以下の3種類のピクチャから構成されます。

1. Iピクチャ（Intra-coded picture）:
- Iピクチャは、フレーム内符号化されたピクチャであり、他のピクチャを参照せずに単独で復号できます。
- 動画シーケンスにおける基準点として機能し、GOPの先頭に配置されることが多いです。
- Iピクチャは、他のピクチャと比較してデータサイズが大きい傾向がありますが、エラー耐性が高く、動画の品質を維持する上で重要です。

2. Pピクチャ（Predictive-coded picture）:
- Pピクチャは、先行するIピクチャまたはPピクチャを参照して予測符号化されたピクチャです。
- 動き補償技術を用いて、参照ピクチャとの差分を符号化することで、データ量を削減します。
- Pピクチャは、Iピクチャよりもデータサイズが小さく、効率的な動画圧縮に貢献します。

3. Bピクチャ（Bi-predictive-coded picture）:
- Bピクチャは、先行および後続のIピクチャまたはPピクチャを参照して予測符号化されたピクチャです。
- 双方向予測を用いることで、さらに高い圧縮率を実現できます。
- Bピクチャは、Pピクチャよりもデータサイズが小さく、動画の圧縮効率を向上させます。

GOPの構造と役割

GOPは、Iピクチャを基準に、PピクチャとBピクチャが配置されることで構成されます。GOPの一般的な構造は、例えば、IBBPBBPBBのように、Iピクチャが一定間隔で配置され、その間にPピクチャとBピクチャが配置されます。

• - ランダムアクセス: Iピクチャは単独で復号できるため、動画の任意の位置から再生を開始できます。GOPの先頭がIピクチャであることで、動画のシークや再生開始時の待ち時間を短縮できます。
• - 編集: Iピクチャを基準にGOP単位で動画を分割、結合、削除などの編集を行うことができます。
• - エラー回復: Iピクチャは単独で復号できるため、伝送エラーが発生した場合でも、次のIピクチャから正常に再生を再開できます。

GOPの長さ

GOPの長さは、動画の品質やデータサイズ、ランダムアクセス性能などの要素を考慮して決定されます。一般的に、GOPの長さが短いほど、ランダムアクセス性能は向上しますが、データサイズは大きくなる傾向があります。逆に、GOPの長さが長いほど、データサイズは小さくなりますが、ランダムアクセス性能は低下する可能性があります。GOPの長さは、動画圧縮規格や用途に応じて適切に設定する必要があります。

関連技術

• - フレーム間予測: PピクチャとBピクチャは、フレーム間予測を利用して符号化されており、過去または未来のフレームを参照することで、より効率的な圧縮を実現します。
• - コマ (映画・漫画): 動画は、連続する静止画であるコマの連続によって構成されており、GOPは、このコマの集合を効率的に符号化するための技術です。

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