MPEGファイルとは

MPEG はコンテナです。誰か別のものが符号化した流れを、中に収めておく外殻です。 放送と長期保存のために使われます。

拡張子は .mpeg、正式名称は MPEG Video です。ただしどちらも、そのファイルが中に何を持てるかほどには多くを語りません。このページの残りは、その中身についての話です。

MPEG が 1993 年に公開しました。 仕様は ISO/IEC 11172 です。

これだけ長く読まれ続けてきた形式なら、10 年後に取り出したいものを預けても大丈夫です。

仕様書がそのまま公開されているので、中身を推し量るのではなく文書を読んで実装できます。この形式が数多くのプログラムに載っているのはそのためであり、20 年前に書かれたファイルが今も開けるのもそのためです。ただし「仕様が公開されている」ことと「使用料が要らない」ことは別の話です。中でコーデックを包んでいる形式では、特許のライセンスは仕様書が答えていない別の問題として残ります。

今もどこでも開けますし、古いプログラムは今もこれを書き出します。ただ、この形式のまわりで新しいものは何も作られていません。残しておきたいものは移してください。そして今日始める仕事には、これを選ばないでください。

中に入っているのはたいていMPEG-1とMPEG-2です。「なぜ再生できないのか」という質問のほとんどは、この区別に行き着きます。同じ拡張子の 2 つのファイルの中に、まったく違う符号化が入っていることがあり、片方を拒むプレーヤーがもう片方は問題なく再生します。

箱を入れ替えるのが速くて劣化もないのに、コーデックを変えるとそのどちらでもなくなる理由も、これで説明がつきます。同じ流れを別の箱に入れるのは箱を書き直すこと、再エンコードするのは画そのものを書き直すことだからです。

MPEG ファイルは全部が届く前に再生を始められる構造を持てます。

これは変換のときにとくに効いてきます。変換先が持てないものは落とされ、たいてい警告もありません。

VLCとFFmpegが読めますし、同じ種類のプログラムならたいてい読めます。

ファイルが開かないとき、形式が悪いことはめったにありません。たいていはプログラムのほうが形式より古いのです。もっと古い形式に変換してしまうのが確実な逃げ道で、このサイトの残りの部分はそのためにあります。

これを読めるブラウザーはありません。

これを変換するいちばんよくある理由がこれです。形式が悪いのではありません。ファイルを見せたい場所が、それを読めないというだけのことです。

MPEG は渡すために作られたもので、中で作業するためのものではありません。編集は可能ですが、快適だったためしはありません。賢い道は、元のファイルへ戻ってもう一度書き出すほうを通ります。

繰り返し挙がる不満はこれです。中身のわりにファイルが大きくなる。

どれも、この形式を避ける理由にはなりません。どれかに不意を突かれる前に知っておくべきことがら、というだけです。これは別の主張であり、そして役に立つほうの主張です。

MPEG は Moving Picture Experts Group のことで、1988 年以来ほとんどの動画・音声圧縮を定めてきた標準化委員会です。その成果には MP3、MP4、H.264、H.265、AAC が含まれます。だから「MPEG ファイル」というのは、「PNG ファイル」とは違って曖昧な言い方です。

実際には `.mpg` や `.mpeg` という名前のファイルは、ほぼ確実に二つのうちのどちらかです。1990 年代の MPEG-1 動画か、DVD やカムコーダー、デジタル放送からの MPEG-2 動画です。以下はこの二つについての話です。それが実際に人々が手にしているものだからです。

MPEG-1 は 1993 年に確定し、動画を CD に収めるためのものでした。352 × 240 ピクセル、毎秒およそ 1.5 メガビットという、当時実現できる目標です。ビデオCD はこれを使い、初期のデジタルカメラはこれで録画し、ウェブはもっと良いものが出てくる前にこれを配信していました。

その第三音声レイヤーは同じ規格の中で規定され、MP3 になりました。それが三十年経ったいまも日常的に使われている、MPEG-1 の唯一の部分です。動画のほうはいまや純粋に変換して離れていくべきものです。

MPEG-2 は 1995 年に登場し、DVD-Video と、デジタルテレビ放送、2000 年代に売られていた DVD ベースのカムコーダーを支える圧縮方式になりました。市販の DVD はプログラムストリームの中の MPEG-2 動画で、セットトップボックスからの録画もおそらくそうです。

その年代にしては効率的で、いまの水準では見劣りします。同じ映像を H.264 にすればおよそ半分のサイズで同じ品質になり、H.265 ならさらに小さくなります。これが変換する実用上の理由のすべてです。画には何も問題がなく、ただファイルが必要以上に何倍も大きいだけです。

MPEG-2 は二つの方式で移動し、この違いが多くを説明します。プログラムストリーム ── DVD 上の `.mpg` ── はストレージが信頼できることを前提に効率よくデータを詰め込みます。トランスポートストリーム ── たいてい `.ts` や `.m2ts` ── は信頼できないことを前提に、受信機が途中から参加してエラーから回復できるよう同期情報を絶えず繰り返します。

これが、放送テレビや Blu-ray からの録画がトランスポートストリームである理由です。飛び入りで拾えるように設計されているのです。それはまた、そういうファイルが中身に対してわずかに大きくなりうることも意味し、一度に複数の番組を持てることもあり、それが録画が違うチャンネルを再生してしまう理由になることもあります。

この時代の動画はしばしばインターレースです。各フレームは二つのフィールド ── 奇数行と偶数行 ── に分かれていて、PAL では五十分の一秒、NTSC では六十分の一秒だけ離れた瞬間に撮られています。当時のテレビはそれをそのまま描いていて、正しく見えていました。

いまのどの画面でも正しくは見えません。速い動きは、二つの異なる瞬間が同時に表示されるせいで、動く輪郭に沿って横向きの櫛状の乱れとして見えます。これは MPEG-2 由来の映像だといちばん見分けやすい特徴で、あとからではなく変換の途中でインターレース解除する必要があります。両方のフィールドが一つのフレームに平坦化されてしまうと、分離するための情報はもう失われているからです。

ファイルの中に字幕トラックがありません。DVD の字幕は、コンテナが参照する別のストリームの中に存在していて、抽出してもめったに生き残りません。動画ファイル自体には章もありません。それは周りの DVD の構造に属すものです。向きを示すフラグもなく、いまのカメラが書き込むメタデータの居場所もありません。

DVD を一つの `.mpg` にリッピングすると、画と音は無事でも、メニューと章のマークと字幕は失われます。それが重要なら MKV がそれらを保持できるコンテナで、これが DVD のアーカイブが MKV に落ち着いた大きな理由です。

MPEG-2 は大きな特許プールの対象で、あらゆる DVD プレーヤーとテレビ、エンコーダーがライセンス料を払っていました。それらの特許は 2018 年ごろに失効し、いまはこの形式を自由に使えます。ただそのころにはすでに H.264 があらゆる場所で取って代わっていて、意味のある議論ではなくなっていました。

このライセンスの歴史が、なぜ無料のソフトウェアが二十年間 MPEG-2 の扱いに苦労し、そしてなぜそれが突然問題でなくなったのかを説明します。こうした形式がどう年老いていくかを示す良い例で、法的な障害が消えるころには、技術的な理由もすでになくなっていました。

ハードディスクにリッピングされた DVD。2000 年代を通じてミニDVD やハードディスクに録画していたカムコーダー。デジタルテレビのチューナーやセットトップボックスからの録画。ときにはビデオCD。動画モードを持つ古いデジタルカメラ。そして MPEG-2 が単に「動画」だった時代に作られたアーカイブ。

AVI と同じく、これはファイルがたいてい古く、しばしば代わりのきかないものであることを意味します。価値は形式ではなく映像そのものにあります。見るために変換し、それが唯一のコピーであるなら元のファイルは残しておいてください。

MP4 の中の H.264 が行き先です。どこでも再生でき、ネットワーク越しにストリーミングでき、同じ見た目の品質でたいてい半分のサイズになります。DVD や放送録画からのものならほぼ確実にインターレースなので、インターレース解除を求めてください。

品質設定をけちらないでください。元データはすでに一世代、弱いコーデックを経ています。二回目のパスは目立たなくなるくらい寛容に設定すべきです。撮り直せない映像にとっては、半分ではなく三分の二のサイズで目に見える崩れがないほうが良い結果です。