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デコーダとは?

2017/11/07

映像

デコーダとは?
前回の『エンコーダ』では、動画等の伝送をするにあたりデータ容量が多いため圧縮することが必要であること、また圧縮するための装置である『エンコーダ』がどのようなものなのかを説明しました。
その圧縮されたデータを元の形式へ戻し、再度動画を表示するためには『デコーダ』が必要となります。
今回は、デコーダとは何か、エンコーダとデコーダの違いは何かについて説明します。

デコーダとは?

エンコードにより圧縮されたファイルの解凍や、暗号化されたデータを復号することをデコードといい、それを行うハードウェアまたはソフトウェアのことを『デコーダ』といいます。

デコードの種類
・文字コードの復元
シフトJISやEUC、UTF-8/16などの文字コードから文字を復元します。
文字コードが正しく選択されていない場合、文字化けが発生しますのでお気を付けください。

・URLデコード
ブラウザは日本語が含まれたURLを認識できず、リンクされないことがあります。そのため、URLを認識可能な半角英数記号に変換(URLエンコード)します。また『URLデコード』を行うと、半角英数記号から日本語に戻ります。

・画像ファイルの復元
JPEGやGIF、PNGなどのファイルから画像を復元します。
ただし、JPEGは非可逆性圧縮方式のためデコード後の画像は画質が劣化し、元画像とデコード画像は必ずしも一致しません。

・動画ファイルの復元
MPEG2-PSやMPEG-TS、MP4などのファイルから動画を復元します。
動画を再生するときに必要となるデコーダは、『ハードウェアデコーダ』と『ソフトウェアデコーダ』の2種類があります。どちらを使うかで、動画の再生品質が変わる場合もあります。近年は、コンピュータの性能が向上しているため、ソフトウェアデコーダの利用が多いです。

・圧縮ファイルの解凍
エンコードによって圧縮されたファイルを解凍して元のデータサイズに戻します。

・暗号化情報の復号
エンコードによって暗号化されたデータを元のデータに復元します。

デコーダとエンコーダとの違い

『エンコーダ』とは、データを他の形式へ変換するためのハードウェアまたはソフトウェアのことをいいます。映像や音声は、一定の法則でデータ変換されます。これを『エンコード』といい、データ圧縮や暗号化も行います。エンコードの変換方法は、『アナログデジタル変換』で、映像や音声などのアナログデータをパソコンが認識できるデジタルデータに変換します。

これに対して、エンコードしたものを元のデータに復元することを『デコード』といい、それらのハードウェアまたはソフトウェアを『デコーダ』といいます。デコードの変換方法は、『デジタルアナログ変換』で、デジタルデータをアナログデータに戻します。

デコード・エンコードの種類
・文字コード
コンピュータ上で文字を扱うために、文字に対応させた数値のことです。
また、文字コードには『符号化文字集合』と『文字符号化方式』という概念があります。

[符号化文字集合]
『Unicode』は世界中で使われるすべての文字に対応できるコンピュータ用の統一文字コードです。『JISコード』は日本語の文字コードです。

[文字符号化方式]
『シフトJIS』はパソコンで最も使用されている漢字コードです。
『EUC』はUNIX系のOSで標準的に使用されています。
『UTF-8』・『UTF-16』はUnicodeの文字集合を使用した文字列をバイト列に変換します。
※エンコードとデコードの方式が合わないと「文字化け」が起こります。

・URLエンコード・デコード
URLは基本的に英数記号で表示されるため、日本語は利用不可能です。
日本語を英数記号に変換する『URLエンコード』を行うことで、URLは利用可能となります。
また、英数記号を日本語に戻すことを『URLデコード』といいます。

・画像・動画エンコード
『MP3』はほとんどの機器・ソフトウェアで再生可能な音楽ファイル形式で、人間の聴覚特性を利用した圧縮を行います。データ量が小さくなるうえ、音質的な劣化を感じにくいため、急速に普及しました。
『MP4』は動画だけではなく、音声や静止画など多重化して格納することができます。
『AAC』はMP3より約1.4倍圧縮率が高く、高音質な形式です。携帯音楽プレイヤー・ゲーム機・携帯電話など、多くの機器やソフトウェアで再生可能です。
『H.264』は地上波デジタル放送、携帯電話などに普及し、とても利用されているコーデック形式です。圧縮率がとても高く、画像品質も良いため、広く普及されることが予想されています。
『MPEG-1』ビデオCDなどに利用されています。最近ではDVDやBDが普及してきているため、この形式で圧縮することは少なくなってきました。
『MPEG-2』DVDや地上波デジタル放送で利用されています。非可逆圧縮のため圧縮率が高く、データ容量は小さくなります。

・ファイルの圧縮・解凍
圧縮は複数あるファイルを1つにまとめ、ファイルやフォルダの容量を小さくします。
圧縮ファイルの拡張子には、Windowsで使用される圧縮形式『.zip』、日本で使われている圧縮形式『.lzh』などがあります。
解凍は1つにまとめたものを元の状態に戻します。

・暗号化・復号
解読できない文字や記号に置き換えることを『暗号化』といい、暗号化されたデータを元に戻して読める状態にすることを『復号』といいます。

デコーダの利用例

お祭りの様子を4台の監視カメラで撮影し、無線設備を利用してリアルタイムで運営本部へ4か所に設置されたカメラを無線LANブリッジで繋ぎ、運営本部まで映像を一括伝送します。
モニタへの映像表示に『MDS』を使用し、各カメラからの映像を1つのモニタで同時に表示します。
『MDS』は異なるメーカーのカメラ、エンコーダからの映像を一括表示することが可能なデコーダです。
カメラごとのデコーダが必要なく、モニタには同時に16分割まで表示できるため、機器数を減らすことができ、コストを抑えると当時にシンプルな映像一括監視を実現可能です。

→他の利用事例はこちら

簡単にまとめると、エンコーダは映像や音声を変換し、デコーダはその逆を行い元に戻します。
エンコーダとデコーダをセットで覚えていただければと思います。
カメラの映像を離れた場所へ伝送したい場合など、エンコーダ/デコーダを活用ください。

→ハイテクインターの映像伝送(エンコーダ/デコーダ)一覧はこちら

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