デジタル文書やファックスの送信において、データの軽量化は極めて重要です。その中で、白黒（2値）画像の効率的な圧縮を実現するために開発されたのがJBIG（Joint Bi-level Image Experts Group）という規格です。1993年に登場して以来、特にビジネス文書の転送などで重要な役割を果たしてきました。

現在では後継のJBIG2が登場しているため、初期のこの規格は「JBIG1」と呼ばれることもあります。本記事では、JBIGがどのような技術に基づき、どのようなメリットをもたらすのかを詳しく解説します。

Key Facts

  • 目的：2値画像（白と黒のみの画像）に特化したロスレス（可逆）圧縮。
  • 標準化：ISO/IEC 11544およびITU-T T.82として1993年に策定。
  • 効率：従来のFax Group 4と比較して、通常20%〜50%の圧縮率向上を実現。
  • コア技術：IBMのQ-coderと三菱電機の改良を加えた「QM-coder」を採用。
  • 主な用途：ファックス機やデジタルアーカイブなどの文書転送。

JBIGの技術的背景と仕組み

JBIGは、画像の画素（ピクセル）が白か黒かという単純な情報のみを扱う2値画像の圧縮に最適化されています。この規格の最大の特徴は、データの統計的な傾向を利用して効率的に符号化する点にあります。

QM-coderによる高度な圧縮

JBIGの心臓部には、IBMが開発した算術符号化の一種である「Q-coder」があり、そこに三菱電機による改良が加えられたQM-coderという技術が採用されています。これは、直前のビットの値や、画像内の上の行にある画素の値を参照して、次にどの色が来るかの確率を推定し、データ量を削減する仕組みです。

プログレッシブ伝送のサポート

また、JBIGはプログレッシブ伝送（段階的な転送）に対応しています。これは、画像データを一度にすべて送るのではなく、段階的に詳細度を上げて表示させる手法です。この機能を利用すると、ビットレートに約5%程度のわずかなオーバーヘッド（追加データ）が発生しますが、ユーザーは画像が完全に届く前でもある程度の概形を確認できるため、利便性が向上します。

既存規格との比較とパフォーマンス

JBIGが登場する以前、ファックスなどの通信では「Fax Group 4」という圧縮方式が主流でした。JBIGはこれに代わる高効率な手段として設計されており、多くのケースで大幅なデータ削減を可能にしました。

一般的な文書では、Fax Group 4よりも20%から50%ほど圧縮効率が高まります。さらに、画像の特性によっては最大で30倍もの圧縮性能を発揮することもあり、通信コストの削減と速度向上に大きく寄与しました。

JBIG規格の概要まとめ
項目 詳細内容
ファイル拡張子 .jbg, .jbig
メディアタイプ image/jbig
策定機関 ISO, IEC, ITU-T
標準規格番号 ISO/IEC 11544, ITU-T T.82, T.85
圧縮方式 ロスレス（可逆圧縮）

Frequently Asked Questions

JBIGとJBIG2の違いは何ですか？

JBIG（JBIG1）は初期の標準規格であり、主に画素ベースの圧縮を行います。一方、後継のJBIG2はより高度な圧縮アルゴリズムを採用しており、さらに高い圧縮率を実現しています。

どのような画像に適していますか？

白と黒の2色のみで構成される2値画像に最適です。特にファックスで送受信されるようなテキスト主体の文書画像で最大の効果を発揮します。

ロスレス圧縮とはどういう意味ですか？

データを圧縮して保存し、展開した際に元のデータと完全に同一の状態に復元できる方式のことです。画質の劣化が許されない文書保存などに不可欠な技術です。

QM-coderとは具体的にどのような技術ですか？

IBMのQ-coderをベースに三菱電機の改良を加えた算術符号化方式です。過去の画素データから次の画素の出現確率を予測することで、効率的なデータ圧縮を実現しています。

プログレッシブ伝送を使うデメリットはありますか？

機能的なデメリットは少ないですが、データ量（ビットレート）が約5%ほど増加するという点だけがわずかなコストとなります。