テレビ会議の映像品質を支えるH.264とは？

テレビ会議システムと「コーデック」

テレビ会議システムは見た目がテレビに似ており、理解しやすい機器構成になっています。遠隔地の人がモニタに映り、スピーカから音声が聞こえます。こちらの音声はマイクによって拾われ、映像はカメラで撮影されています。

そして、映像と音声をネットワークで転送する「コーデック」があります。この辺になるとわからなくなる人が多くなります。「コーデック（Codec）」とは、音声や画像、動画などのデータを圧縮・伸張するためのアルゴリズムやソフトウェア、それを実行するための装置のことです。

実はコーデックはテレビ会議システムの心臓部なのです。カメラが撮った映像やマイクが拾った音声をアナログデータからデジタルデータに変換し、さらに圧縮処理を行ってデータサイズを少なくした上で相手側に送信する仕組みの中心的な役割を果たします。同時に送られてきたデジタルデータを復元し、映像をモニタに送り、音声をスピーカに送る役目もしています。

「エンコーディング」と「デコーディング」

ここで「圧縮」という言葉が出ました。パソコンの世界でも圧縮はよく使われ、たとえば大きなファイルをzipファイルに圧縮してメールに添付することがあります。また、画像ファイルで使われるJPEGも圧縮されたファイルです。重複している色などを間引きし、大幅に容量を小さくしています。

テレビ会議システムのコーデックもこれと同じです。映像や音声は膨大な量のデータになりますので、コーデックが圧縮と伸張の役割を担っているのです。アナログデータをデジタル化し圧縮することをエンコーディング（符号化）といいます。エンコーディングされたデータを伸張（復元）することをデコーディング（復号）といいます。

テレビ会議システムで主に使われているインターネット回線は容量に限界があり、テレビ会議システムが帯域を占有してしまうと他のシステムに悪影響を与えてしまいます。ISDNはさらに狭い帯域を利用しています。これら帯域でも送れるように開発された機械がコーデックです。

H.264とは？　画像符号化方式の標準

コーデックはテレビ会議システムの心臓部であり、各拠点でデータのエンコーディングとデコーディングに使われています。そのエンコーディングとデコーディングの方式が異なっていてはテレビ会議ができません。

そこで、標準化のために定められたのが、H.261、H.263、H.264などの画像符号化方式です。H.261が最も古く、次がH.263、現在ではH.264が主に利用されています。H.264は、H.264/MPEG-4 AVCあるいはH.264/AVCと表記されることもあり、内容は同じです。

H.264の符号化の基本的な方式はH.263などの従来方式を踏襲しており、動き補償、フレーム間予測、DCT(離散コサイン変換)、エントロピー符号化などを組み合わせたアルゴリズムを利用します。

しかし、H.264はH.263の約半分のビットレートで同程度の画質を実現することができます。テレビ会議システムも低コストで利用できるばかりか、携帯電話やスマートフォンでのワンセグ利用も可能になります。 なお、テレビ会議システムではH.323が主流のプロトコルとなっており、このH.323を構成する画像符号化方式がH.264なのです。

まとめ

テレビ会議システムは日進月歩の進歩を続けています。その進歩にH.265の登場があります。H.265はH.264に続く画像符号化方式の新たな標準です。H.265はH.264の2倍以上の圧縮率を実現。再生時の画質も向上しています。

動画の閲覧・活用シーンに大きな影響を与える重要技術であり、テレビ会議システムの高品質化と低価格化を実現します。テレビの世界では「4K/8K」と呼ばれる新技術を耳にするようになりました。

4Kは現在主流のフルHD画質（1920×1080ピクセル）の4倍（3840×2160）、8Kは8倍（7680×4320）の高解像度を意味する次世代映像サービスです。これを可能にする技術の1つがH.265です。今後のテレビ会議システムの動向に注目しましょう。