ZIPファイルはなぜ小さくなるのか？　パソコンミステリー講座 13

※本記事はWindowsパソコンを前提にしています。

1.　中身は1文字も減っていないのに、ファイルは半分になった

まず、事件の現場をおさらいしましょう。あるとき私は、契約書やら領収書やらを詰め込んだフォルダーを、メールで送るためにZIPにまとめました。右クリックひとつの、いつもの作業です。ところが、できあがったZIPファイルのサイズは、元のフォルダーのおよそ半分。データが半分に減っていたんです。

ここで多くの方が、こう考えます。「半分になったということは、半分どこかへ捨てたんだろう」と。ごく自然な発想です。ところが、その後に不思議なことが起きます。送り先でそのZIPを展開してもらうと、書類は1文字も欠けず、完全に元通りだったんです。

おかしいと思いませんか。半分捨てたはずなのに、中身は丸ごと戻ってくる。「小さくなった＝何かを削った」という直感と、「完全に元に戻る」という事実。このふたつが矛盾している——ここが、今回の謎解きのタネなんです。

1.1　「圧縮＝ギュッと潰す」というイメージは正しいのか

「圧縮」と聞くと、多くの方は空き缶を足で踏み潰すような、あるいはスポンジをギュッと握るような、物理的に押し潰すイメージを思い浮かべます。無理やり小さくするんだから、多少は中身が傷んだり、間引かれたりするだろう、と。

そのイメージ、まったくの間違いというわけではありません。世の中には本当に「間引いて小さくする」タイプの圧縮も存在します（これは記事の後半で正体を明かします）。ただ、ZIPに関して言えば、この「潰す」イメージが最初のミスリードなんです。だって、潰して間引いたはずのものが、なぜか完全に元通りになるんですから。

2.　第一の手がかり　捨てているなら、元に戻せないはずだ

謎を解くとき、私はいつもエンジニアの癖で「消去法」を使います。今回もそれでいきましょう。まず「ZIPは中身を削って小さくしている」という仮説を立てて、それが本当かどうかを検証するんです。

もしこの仮説が正しいなら、削った部分はもう存在しないはずです。つまり、ZIPを展開しても元には戻らない——欠けたところが虫食いのように残るはずですよね。ところが現実はどうでしょう。ZIPを展開すると、契約書の文字は1文字残らず元通り。写真をZIPにして展開しても、画素の一粒まで完全に一致します。

ここで仮説は論理的に破綻します。完全に元に戻せるということは、そもそも何も失われていない、ということ。つまり「小さくなる＝中身を削る」という最初の思い込みは、この時点で消去されるわけです。

では、削っていないのに、いったい何が小さくなったのか。消去法で残ったこの問いこそが、真相への扉です。

3.　第二の手がかり　圧縮とは「短く書き直す」ことだった

結論から言います。圧縮とは、同じものの繰り返しを見つけて、それを短い「印」に置き換える作業です。中身を捨てるのではなく、書き方を工夫して短くしている。これが正体です。

たとえば、「ああああああ」という文字を伝えたいとします。そのまま書けば「あ」が6文字ぶんの長さになりますね。でも、これを「“あ”が6個」と書き直したらどうでしょう。ずいぶん短くなりました。しかも、この短い書き方から元の「ああああああ」を復元するのは、まったく難しくありません。情報はひとつも失われていないのに、書く長さだけが縮んだんです。

これは、私たちが日常でやっている「速記」や「略語」とそっくりです。会議で発言をメモするとき、同じ言葉が何度も出てきたら、二度目からは「〃（同上）」と書いたりしますよね。あの「〃」が、まさに圧縮の「印」なんです。あとから清書するときには、ちゃんと元の言葉に書き戻せる。だから何も失われない。

もうひとつ、ZIPには賢い工夫があります。それは「よく出てくるものほど、短い符号を割り当てる」という考え方です。モールス信号をご存じですか。英語でいちばん多く使われる「E」には、いちばん短い「トン」というひとつの合図が割り当てられています。逆にめったに出てこない文字には、長い合図が使われる。よく使うものを短く、めったに使わないものを長く。この工夫の積み重ねで、全体がぐっと短くなるんです。

ここで、私が現役時代に何度も噛みしめた言葉をひとつ。「情報の量」と「書き方の長さ」は、別物なんです。同じ内容でも、規則的で繰り返しの多いものは、うんと短く書ける。圧縮とは、その「短く書ける余地」を見つけ出して刈り取る技術、というわけですね。

3.1　なぜ元に戻せるのか（可逆のしくみ）

「短く書き直す」と聞くと、「略しちゃって、本当にちゃんと戻るの?」と心配になるかもしれません。ここが大事なところなので、丁寧に説明しますね。

ポイントは、圧縮の「印」には「元が何だったか」の情報がちゃんと含まれていることです。「”あ”が6個」という印には、「あ」という文字と「6個」という数がセットで書いてあります。だから展開するときは、この印を読んで「ああああああ」と機械的に書き戻せる。迷う余地はありません。

速記でとったメモを、あとから普通の文章にきちんと清書できるのと同じです。略し方のルールが決まっているから、誰がやっても同じ元の形に戻せる。この「完全に元に戻せる」性質を、専門的には「可逆（かぎゃく）」と呼びます。ZIPは、この可逆の圧縮なんですね。

3.2　だから「規則性の多いファイル」ほど大きく縮む

ここまで来ると、「どんなファイルがよく縮むのか」も見えてきます。答えは、同じ言葉や決まった形の繰り返しが多いファイルです。繰り返しが多ければ多いほど、「印」に置き換えられる場所がたくさんある。だから大きく縮むんですね。

具体的には、文章ファイル（テキスト）、Excelの表、CSVやログのような、同じ形式がずらっと並ぶデータ。こういうものは、ときに元の何分の一かにまで縮むこともあります。もっとも、どれくらい縮むかは中身しだいで大きく変わりますから、これはあくまで一例だと思ってくださいね。「必ずこれだけ縮む」というものではありません。

逆に言えば、繰り返しの少ないファイルは縮みにくい、ということでもあります。その代表格が、実は写真や動画なんです。なぜそうなるのか——次の章で、第二の謎として解いていきましょう。

4.　なぜ写真や動画はZIPにしても小さくならないのか

「写真をZIPにしたのに、ぜんぜん小さくならなかった」。これ、とてもよくあるお悩みです。結論を先にお伝えすると、写真や動画、音楽は、ZIPにしてもほとんど縮みません。そしてそれは、あなたのやり方が間違っているからでも、ソフトが悪いからでもありません。

理由はこうです。写真のJPEG、動画のMP4、音楽のMP3といったファイルは、すでに圧縮された状態で作られているんです。カメラで撮った瞬間、スマホで動画を撮った瞬間に、もう一度目の圧縮がかかっている。つまり、繰り返しや規則性という「短く書ける余地」は、その時点でほとんど刈り取られてしまっているんですね。

ですから、そこへZIPをかけても、もう縮ませる余地が残っていない。たとえるなら、一度きれいに畳んだ服を、もう一度畳み直そうとするようなものです。すでにコンパクトになっているものを、いくら畳み直しても、たいして小さくはなりませんよね。それと同じことが、ファイルの中でも起きているわけです。

ここで、ぜひ覚えて帰っていただきたい大事な視点があります。圧縮率は、ファイルの性格で決まる。ソフトの優劣ではない、ということです。「もっといい圧縮ソフトを使えば写真も縮むのでは」と探し回る必要はありません。縮まないのは、そのファイルがもう縮む余地を持っていないからなんです。

縮みやすいファイルと縮みにくいファイルを、いちど整理しておきましょう。

タイプ	代表的なファイル	ZIPでの縮み方
縮みやすい（規則性が多い）	テキスト、Word、Excel、CSV、ログ	大きく縮むことが多い
縮みにくい（すでに圧縮済み）	JPEG（写真）、PNG、MP4（動画）、MP3（音楽）、ZIP	ほとんど縮まない

この表を頭の片隅に置いておくと、「これはZIPで小さくなるかな?」の見当が自分でつくようになります。写真フォルダーをZIPにして「あれ?」となることも、もうなくなるはずですよ。

4.1　まれにZIPの方が少し大きくなることもある（第三の容疑者）

もうひとつ、読者の方をときどき不安にさせる現象があります。「写真をZIPにしたら、むしろ少し大きくなったんだけど、壊れたの?」というものです。これも謎解きの一環として、”第三の容疑者”を挙げておきましょう。

種明かしをすると、ZIPファイルには中身のデータそのものだけでなく、「目次」にあたる管理情報も一緒に書き込まれます。どんなファイルが入っているか、名前は何か、どう並んでいるか——そういった情報です。すでに縮む余地のないファイルをZIPにすると、中身はほとんど縮まないのに、この目次のぶんだけ足し算されて、結果としてわずかに大きくなることがあるんです。

これは故障でも失敗でもなく、仕組み上ごく自然に起きることです。数バイトから数十バイト程度のわずかな増加で、中身は完全に無事。安心してくださいね。

5.　真相　ZIPは何も捨てない　JPEGは捨てている（可逆と非可逆）

さあ、いよいよ核心です。ここまで「ZIPは何も捨てていない」とお話ししてきました。では、写真のJPEGはなぜあんなに小さいのか。実はJPEGは、はっきりと”捨てて”いるんです。ここにZIPとJPEGの、決定的な設計思想の違いがあります。

ZIPは、先ほどから説明してきたとおり「短く書き直す」だけ。完全に元に戻せる可逆圧縮です。いっぽうJPEGやMP4、MP3は、人の目や耳では気づきにくい情報を、実際に間引いて捨てているんです。たとえば写真なら、隣り合った色のごくわずかな違いを「どうせ見分けがつかないから」とまとめてしまう。こうして本当にデータを捨てるからこそ、あそこまで小さくなる。これを非可逆圧縮と呼びます。捨ててしまった情報は、もう完全には戻りません。

ここで、記事の冒頭からずっと引っかかっていたはずの、あの思い込みの正体が見えてきます。「圧縮すると画質が落ちる」という、あの不安です。あれは、JPEGのような非可逆圧縮の話だったんです。写真を強く圧縮しすぎて、モザイクっぽく荒れてしまった経験——あれは非可逆で情報を捨てすぎた結果です。

そして、ここが今日いちばんお伝えしたいこと。写真をZIPで送っても、画質は1ミリも落ちません。ZIPは可逆、つまり何も捨てないからです。展開すれば、元の写真がそっくりそのまま戻ってきます。大切な家族写真も、仕事の書類も、ZIPにして送ることを恐れる必要はまったくないんですよ。

項目	可逆圧縮（ZIP）	非可逆圧縮（JPEG・MP4・MP3）
やっていること	短く書き直すだけ	気づきにくい情報を実際に捨てる
完全に元に戻るか	戻る（1バイトも欠けない）	戻らない（捨てた分は消える）
画質・音質は	まったく劣化しない	強くかけるほど劣化する
向いている用途	書類・データ・確実に残したいもの	写真・動画・音楽など容量優先のもの

同じ「圧縮」という言葉でも、中身はこれほど違うんですね。この対比が頭に入れば、もう「圧縮＝劣化」と一括りに怖がることはなくなります。

5.1　用途で選ぶ、という発想

では、可逆と非可逆、どちらが優れているのでしょうか。答えは「どちらが優れているかではなく、用途が違う」です。ここは元エンジニアとして、はっきりお伝えしておきたいところです。

契約書やデータのように、1文字たりとも変わっては困るもの。これは完全に戻せる可逆（ZIP）の出番です。いっぽう、写真や動画のように、多少情報を捨ててでも小さくして持ち運びたいもの。これは非可逆（JPEG・MP4）が向いています。目的がまったく違うんですね。

6.　わが家で確かめる　圧縮を試す手順（Windows前提）

理屈がわかったら、あとは実際に手を動かしてみるのがいちばんです。「へえ、本当に小さくなった」「本当に元に戻った」という手応えは、なによりの理解になります。ここからはWindowsパソコンでの手順を、順を追って見ていきましょう。特別なソフトは要りません。

6.1　パスワード付きZIPについて、ひとことだけ

「ZIPにパスワードをかけたい」という方もいらっしゃるでしょう。ただ、ここは深追いすると長くなるので、ポイントだけお伝えします。

7.　使い分けの選び方　ZIPが効く場面・効かない場面

ここまでの謎解きを、実生活で役立つ「使い分けの地図」にまとめておきましょう。ZIPは万能の魔法ではありません。効く場面と効かない場面を知っておくと、無駄な手間や「なぜ小さくならないの」というイライラから解放されます。

では、写真や動画を小さくしたいときはどうするか。ZIPで粘っても縮まないので、別のアプローチが必要です。写真なら「解像度（サイズ）そのものを小さくする」、動画なら「変換ソフトで作り直す」といった、非可逆の圧縮をかけ直す方法になります。ここはZIPの守備範囲の外、というわけですね。

そして、もうひとつ視点を広げておきたいことがあります。そもそも圧縮には限界がある、ということです。ファイルの性格しだいでは、どうやっても大きくは縮まない。そういうときは、「小さくする」発想から、「置く場所そのものを増やす」発想に切り替えるのも手です。

たとえば、外付けのSSDやHDDで手元の容量を増やす。あるいは、クラウドストレージや大容量ファイル転送サービスを使えば、メールに添付できないほど大きなファイルも相手に送れます。どれが正解かはお使いの環境しだいですが、「圧縮で頑張る」以外の道もある、と知っておくと気持ちが楽になりますよ。

8.　よくある質問（FAQ）

最後に、ZIPについて読者の方からよくいただく疑問を、まとめてお答えしておきます。

ZIPファイルにすると、画質は落ちますか?

落ちません。ZIPは「可逆圧縮」といって、展開すれば1バイトも欠けずに完全に元へ戻ります。写真をZIPにして送っても、画質はまったく劣化しないので安心してください。「圧縮すると画質が落ちる」というのは、JPEGなどの別種類（非可逆圧縮）の話です。

写真をZIPにしても、小さくならないのはなぜ?

写真（JPEG）は、撮影された時点ですでに圧縮されているからです。ZIPは「繰り返しを短く書き直す」しくみですが、写真にはその余地がほとんど残っていません。一度きれいに畳んだ服を畳み直してもあまり小さくならないのと同じで、あなたのやり方やソフトのせいではありません。

ZIPにしたら、逆に少し大きくなりました。壊れたのでしょうか?

壊れていません。ZIPには中身のほかに「目次」にあたる管理情報が書き込まれます。すでに縮む余地のないファイルをZIPにすると、この目次のぶんだけ足し算されて、わずかに大きくなることがあります。仕組み上ごく自然な現象で、中身は完全に無事です。

ZIPを展開したら、中身は完全に元に戻りますか?

はい、完全に戻ります。ZIPは何も捨てず、書き方を短くしているだけなので、展開すれば元のファイルがそっくりそのまま復元されます。文字も画素も1つも欠けません。ここがZIP最大の安心ポイントです。

どんなファイルが、よく縮みますか?

テキスト、Word、Excel、CSV、ログのように、同じ言葉や決まった形式の繰り返しが多いファイルほどよく縮みます。逆に、写真・動画・音楽はすでに圧縮済みのため、ほとんど縮みません。どれくらい縮むかは中身しだいで大きく変わるので、あくまで目安として考えてください。

圧縮ソフトによって、小さくなり方は変わりますか?

多少は変わることもありますが、「縮むかどうか」を決めているのは主にファイルの性格です。写真のように縮む余地のないファイルは、どんなソフトを使ってもほとんど縮みません。高機能なソフトを探し回るより、まず「これは縮むファイルか」を見分けるほうが役に立ちます。

パスワード付きZIPは安全ですか?

「パスワード付き＝絶対に安全」とは限りません。方式によっては破られる可能性もあります。また、Windowsの標準機能だけではパスワード付きZIPは作れず、別途ソフトが必要です。重要なファイルのやり取りでは、パスワード付きZIPだけに頼りきらないほうが安心です。

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