ロスレスファイルフォーマットとは何ですか？また、なぜあなたがLossyをLosslessに変換してはいけないのか

画像、音楽、またはビデオファイルを扱っているかどうかにかかわらず、さまざまな種類のフォーマットの違いとそれらをいつ使用するかを理解することが重要です。誤った形式を使用すると、ファイルの品質が低下したり、ファイルサイズが不必要に大きくなる可能性があります。.

これらの用語の意味、各ファイル形式の利点、および非可逆形式を可逆形式に変換しない理由について説明します。.

圧縮の説明

私たちはファイルを小さくするために圧縮を使用しています。例えば、あなたが写真を撮るとき、あなたのカメラはそれが得ることができるすべての光を捕らえて、そしてイメージをまとめます。カメラのセンサーが受信したすべての光データを保持するRAW形式で画像を保存すると、画像は最大25 MBになることがあります。（これは画像の解像度に依存します - メガピクセル数が多いカメラほど大きな画像が生成されます。）

これらのファイルをソーシャルネットワークにアップロードしたり、Webサイトに配置したりするだけの場合、これらの画像ファイルがそれほど多くのスペースを占有することは望ましくありません。 RAW画像のあるフォトギャラリーでは、数百メガバイトのスペースが必要になる可能性があります。プロの写真家は、編集プロセス中にRAWフォーマットを使用して画質を高く保つことができますが、一般の人向けではありません。.

代わりに、当社のカメラまたはスマートフォンは画像をJPEGファイルに変換します。 JPEGファイルはRAW画像よりはるかに小さいです。 RAWをJPEGに変換すると、画像データの一部が「破棄」され、はるかに小さいファイルが作成されます。変換プロセスでは、写真に適した圧縮アルゴリズムを使用しているため、圧縮にもかかわらず写真はかなり見栄えがよくなります。品質設定によっては、圧縮アーチファクトが発生することがあります。.

非可逆フォーマットには一般に、可逆フォーマットの程度を制御する設定があります。たとえば、JPEGにはさまざまな品質設定があります。品質が低いとJPEG画像ファイルは小さくなりますが、画像の品質は著しく低下します。以下は非常に非可逆的なJPEGのクローズアップ例です - あなたは様々な「圧縮アーチファクト」を見ることができます。

ロスレスフォーマットとロスレスフォーマット

RAWはファイルの元のデータをすべて保存するので「ロスレス」フォーマットと呼びますが、JPEGは画像をJPEGに変換するとデータが失われるため「ロスレス」フォーマットと呼びます。しかし、これらが非可逆および可逆の唯一のフォーマットではありません.

画像：RAW、BMP、PNGはすべてロスレスの画像フォーマットです。 JPEGとWebPは非可逆画像フォーマットです.
オーディオ：WAVは、可逆オーディオを含めることも可能ですが、可逆オーディオを含めるためによく使用されるコンテナファイルです。 FLACはロスレスオーディオフォーマットで、MP3はロスの多いオーディオフォーマットです。.
ビデオ：ビデオファイルが大量のスペースを占有する結果となるため、一般的に使用されているロスレスビデオフォーマットはほとんどありません。 H.264やH.265などの一般的な形式はすべて損失があります。 H.264とH.265は、捨てるデータを選択するのにより優れた「よりスマートな」アルゴリズムを持っているため、前の世代のビデオコーデックよりも高品質の小さなファイルを提供できます。.

これらのロスレス形式のいくつかはまた圧縮を提供します。たとえば、WAVファイルには通常、圧縮されていないオーディオが含まれており、かなりのスペースを占有します。 FLACファイルには、WAVファイルと同じロスレスオーディオを含めることができますが、小さいファイルを作成し続けるために圧縮を使用します。 FLACのようなフォーマットは、データを捨てることはありません - それらは、ZIPファイルがするように、すべてのデータを保存し、それを知的に圧縮します。しかし、それらは依然としてMP3ファイルよりかなりサイズが大きく、多くのデータを捨てています。.

変換は、可逆形式間でも損失が発生する可能性があります。変換が実際にロスレスになるためには、元のファイルのデータが変換先ファイルの内側に収まっている必要があります。たとえば、ロスレスFLACファイルは24ビットオーディオのみをサポートします。 32ビットのPCMオーディオを含むWAVファイルをFLACに変換した場合、変換プロセスでデータを捨てる必要があります。 24ビットのPCMオーディオを含むWAVファイルからFLACへの変換プロセスは無損失です。.

下の画像では、下の写真は低品質の非可逆圧縮アルゴリズムで圧縮されています。上記の画像よりもファイルサイズが著しく小さくなります。.

ウィキメディア・コモンズからの画像

なぜあなたは決してLossyからLosslessに変換すべきではありません

ファイルを可逆フォーマットから可逆フォーマットに変換すると（たとえば、オーディオCD（可逆フォーマット）をMP3ファイル（可逆フォーマット）にリッピングすると）、データの一部が破棄されます。元のオーディオデータの多くが失われているため、MP3ファイルは非常に小さいです.

損失の多いMP3ファイルを損失のないFLACファイルに変換した場合、そのデータは取り戻されません。あなたが変換したMP3ファイルと同じくらい良いだけのはるかに大きいFLACファイルを得るでしょう。あなたは失われたデータを取り戻すことはできません。コピーの完璧なコピーを撮るようなものだと考えてください。たとえそれがコピーの完全なコピーを作成することが可能であったとしても、あなたはそれでもオリジナルの文書ほど良くないコピーに終わるでしょう。.

これが、非可逆フォーマットを他の非可逆フォーマットに変換するのが悪い考えでもある理由です。 MP3ファイル（非可逆形式）を取り、それをOGG（別の非可逆形式）に変換すると、より多くのデータが破棄されます。コピーのコピーを取るのと同じように考えてください。コピーをコピーするたびにデータが失われ、品質が悪化します。.

ただし、ロスレス形式からロスレス形式への変換はうまくいきます。たとえば、オーディオCD（ロスレス）をFLACファイル（ロスレス）にリッピングすると、元のオーディオCDと同程度のファイルになります。後でそれらのFLACファイルをMP3ファイルに変換した場合、それらを縮小してMP3プレーヤーに収まるようにします。オーディオCDから直接リッピングしたMP3ファイルと同じくらい良いMP3ファイルになります。.

どちらを使うべきか?

いつロスレスフォーマットを使うべきか、そしてあなたがいつロスレスフォーマットを使うべきかはあなたがそれらを使っているものによります。あなたのオーディオCDコレクションの完全なコピーが欲しいならば、あなたは無損失ファイルにそれらを裂くべきです。あなたのコピーをあなたのMP3プレーヤーで聴きたくてファイルサイズがより重要であるならば、代わりに損失の多いフォーマットを使ってください.

あなたがウェブに写真を載せたいのなら、あなたはその写真のサイズを縮小するために不可逆的なフォーマットを使うべきです。（ただし、元のロスレスファイルのバックアップを保存してください）プロの写真を印刷する場合は、編集プロセス中にロスレス形式を使用することをお勧めします。（スクリーンショットの場合、PNGはコンピュータ画面上のフラットカラーから適切なサイズのシャープなスクリーンショットを作成できる可逆形式です。ただし、PNGは写真に使用すると大きくなります。現実の世界から）

メディアファイル形式を選択するすべての状況をカバーすることはできません。ファイル形式を選択する際のトレードオフに注意してください.

どの画像ファイルタイプをいつ使用するかの詳細については、「JPG、PNG、およびGIFの違い」を参照してください。また、利用可能なすべてのオーディオファイル形式について知りたい場合は、HTGの説明を参照してください。これらすべてのオーディオ形式の違いは何ですか。?

この記事は、ウェブサイト上での意見交換に触発されました。 SXSWフェスティバルからの無料音楽がいっぱいの正当なBitTorrentファイルがFLAC形式ではなくMP3形式であったことを批判しているコメンターがいました。それに応じて、誰かが彼らがMP3からFLACにフォーマットを変えることができるだけであると答えた。この記事を読んだことがあれば、その回答が愚かである理由を理解できたはずです。.