バイト(bite)って何?ビットと同じじゃないの?ビットと似た用語にバイト(bite)があります。1GBとメモリを表現するシーンが多いと思いますのでこの"バイト"という単位の方が馴染み深い人も多いかもしれません。ちなみにビットは小文字のb、バイトは大文字のBで表現します。バイトとは、8ビットをひとまとまりにした単位です。情報量は1バイト=8ビット2バイト=16ビットという具合になります。そもそもなぜ"8"ビットをひとまとまりにする必要があるのでしょうか?別に2ビットでも10ビットでもいいんじゃないの?という疑問が生まれる人もいますよね。1バイトは8ビットである理由は、パソコンが英語圏をルーツに発展した技術であることに起因します。アルファベットは26文字ありますが、大文字と小文字の組み合わせやその他の記号を合わせると1ビットでは表現しきれません。それが、8バイト=256通りあると英語圏で使用される表記を表すことができるので1バイト=8ビットになっているのです。1バイトは英語表記を一通り表現できる情報量ということですね。ちなみに日本語は、ひらがな、カタカナ、漢字などを含めると1バイトでは表現できず2バイト分の枠が必要になるのでマルチバイト文字と呼ばれます。パケットって何?ビット・バイトとも違うのか携帯電話を使用していると"パケット通信料"という言葉を耳にします。パケットとはいったい何なのでしょうか?実は、パケットも情報伝送の単位です。1パケット=128バイトの情報量を持っています。私達がパソコンでデータを送信する時、1つのファイルやデータは巨大な情報量を持ちます。それらをいっぺんに送信すると、途中で回線が遮断された時にデータが途切れる恐れがあります。そのため、実際の伝送においては1つの大きなファイルを無数の小さいデータに置き換えて送信し、受信先で再度つなぎ合わせる仕組みを利用しているのです。この時に使われる情報の単位がパケットになります。※もともと、パケットとは小包という意味です。デジタルとアナログの違いって何?鮮明な写真データも、心癒やす音楽データもすべて、もとは1と0のデータから復元されたものです。実感としてはなかなか受け入れづらい人もいるかもしれませんね。ビット、バイト、パケットのまとめとしてデジタルデータがどんなものかを簡単に説明しましょう。デジタルの写真・音楽・動画データとはどのようなものでしょうか。1と0がどのように写真や音楽、動画になるのか分かりにくいですよね。1と0がどうやって写真・音楽・動画になるの?デジタルの写真は細かい点の集まりだと考えると分かりやすいと思います。どこの点が青でどこの点が赤で・・・と細かく情報を与えてやれば非常に精巧な点描画のようになるので人間の目には写真のように映ります。色の表現方法は16万色以上ありますが、色の情報とドットの位置情報さえわかれば画像データを作り出すことができます。デジタルの音楽データの場合はどうでしょうか。実際の歌や演奏には、ボーカル、楽器など色々な音源が同時に音を発しています。それらの音の波は合成されて耳に入るのである瞬間に耳が聞く音は、実は合成されたある特定の高さの音です。どの瞬間(時間)にどれくらいの高さの音かの情報があれば人間の耳には連続した音楽として聞こえます。これが動画になると、連続した画像データと音楽データを組み合わせればいいので理屈は大して変わりません。これらがデジタルコンテンツが1と0の数値で表現される仕組みです。アナログは、例えば写真であればフィルムに直接、音楽であればテープに直接焼き付けることになります。そのため、理論上はどんなに拡大しても細かい部分までみたり、聞いたりできる方法です。保存状態に注意しないとデータが消失してしまうというデメリットがあります。デジタルであれば、理論上データが失われることはありません。写真や音楽、動画が1と0で表されているというのはとてもすごいことですよね。これらはパソコンが超高性能な計算機のような働きによって支えられています。まとめると、以下のようになります。音や映像、風景などを電気の波であるアナログ信号に変換して処理する。アナログの電気信号をそのまま保存したものがアナログデータ。音や映像をそのまま記録したもの。媒体に焼き付けてそのまま保存したもの。(誤差が少ないただし、録音機器や再生機器に依存する。光学写真フィルムはフィルムに焼き付いたデータを100%完全に再現できなかった。外部のノイズの影響を受ける経年や複製によって劣化するアナログ放送は、山などの障害物で劣化して、放送が乱れる。・デジタルデータパソコン、CD、DVD、MD、デジカメ、ISDN、デジタル放送タイミングの音や位置の色の情報を記録している。デジタルデータは数値のみで成り立っている。編集や加工を得意とするコンピュータで読み取れる。時間経過やコピーに関係しない。(厳密には完全に劣化がないワケではない。元データ以上に大きくはできないってこういう仕組みだったのか。超鮮明に見たり、聞いたりできるように、大容量で記録したかどうか--大容量保存はできても、再生機器がなければ対応できない。Blu-rayはDVDの5倍のデータ量になる。メガ・ギガ・テラって何?画像、音楽、動画データなど巨大なデータを扱っているとメガバイト、ギガバイト、テラバイトなど、色々な単位を耳にすることがあると思います。最後にメガ、ギガ、テラについて解説します。メガ・ギガ・テラは厳密には1000の倍数ではないよく、1MB(メガバイト)=1,000KB(キロバイト)という説明を目にしますが、厳密には誤りです。厳密には1MB=1024KBになります。この関係はメガだけでなく、ギガやテラバイトにも当てはまります。1KB=1,024B1MB=1,024KB1GB=1,024MB1TB=1,024GB正確には上記のような関係です。1.024という中途半端な数字になってしまうのでしょうか。これは1Bが2進数であることに関係しています。情報伝送の最小単位は1bitでオンとオフを表現していました。1Biteは8bitでしたがこれは、256通りのパターンを表現できましたね。2Biteでは16bitで65536通りのパターンを表現できることになります。1,2,3とバイトが増えると、2の8乗、2の16乗とパターンが増えていきます。バイトもビットも元はすべては2の掛け算の数だけ表現できる情報量を持っているので、キロバイトもメガバイトもギガバイトもテラバイトもすべては2の○乗で表したほうがよいのです。2の10乗は1,024で、およそ1,000になるのでキロ、メガ、ギガ、テラなどは約1,000倍として表現されることが多いのです。それぞれをバイトで表すと以下のようになります。1KB(キロバイト)=1024バイト1MB(メガバイト)=1024KB(約100万バイト)1GB(ギガバイト)=1024MB(約10億バイト)1TB(テラバイト)=1024GB(約1兆バイト)1兆バイトとは途方もない情報量だと分かります。100上記、2つの数字列は数字が違ってもどちらも3bitのデータです。3bitのデータと3bitのデータと合わせると何ビットになるでしょうか?001100と6桁の数字列になりますから6bitのデータになりますね。これは3+3で6になると簡単に分かりますね。この数字列のもつ情報量は"3"増えるわけではありません。2進数、6桁の数字列で表現できるパターンは64通りなので2の3乗倍になっていることが分かります。情報量は1bit増えるごとに、その数字列の表現できるパターンが2倍、4倍、8倍と増えていくことになります。これは、2進数の数字列をあわせる場合、どんな組み合わせでも同じです。"a"bit=2のa乗の情報量を持ちます。1Bは8bitですので、bB=8bbitです。8は2の3乗でもありますのでbを2の累乗であると定義します。b=2のc乗すると、2のc乗B=2の(c+3)乗b表現できます。すると、2B,4B,8B・・・と感覚的にしか表現できなくなり3B,5B,7Bなどを表現することができなくなるので、なぜわざわざこのように表現する必要があるのかと疑問に思われるかも知れません。しないと不都合があるのです。Bの係数を2の○乗と定めるとBとbの関係が、"足し算"で簡単に表現できるようになります。することで、1キロバイトが1バイトの"2の10乗"倍であるなら1kB=2の10乗B1kb=2の(○+10+3)bitとこれまた和算で翻訳が可能になりますね?これを利用すればメガもギガもテラも乗数の和算で簡単に翻訳できるのでとっても便利ですよね。逆に、Bの係数を2の○乗以外にも許してしまうと例えば、15Bと20Bのデータをあわせる場合の情報量をbitに変換する場合15+20=35なので35B=35×8bitまでは分かるのですが、35×8の計算って難しいですよね。むずかしいけど、暗算でも計算できるかも知れません。以下の場合はどうでしょうか?1267650600228229401496703205376Bと1125899906842624Bを合わせると何Bになりますかとなると、もうパニック状態になりますよね・・・・。表せば桁の多い数を簡単に表現できるようになるのです。した自体を避けるためにもbitやbiteの係数は必ず"2の○乗"の数で表します。理由は、難しい計算を足し算で処理するためなのです。すると3とか5とかの情報量を持っていた場合に表現できなくなってしまうと思いませんか?実は、そんなことはないのです。2進数を使えば、全ての整数を2の○乗同士の和で表現できます。2の0乗=12の1乗=22の2乗=4なのですが、2の3乗である8までの整数はそれまでの2の○乗の足し算で表現できるのです。2の0乗=1→a2の1乗=2→b2の2乗=4→cとすると、3=a+b5=a+c6=b+c7=a+b+cとなります。これはどんなに大きな数でも適用できる2進数の不思議な性質です。2の○乗ではない大きな数字を想定した場合でも6B=2の2乗B+2の1乗Bとなりますので8Bと6Bのデータをあわせる場合は分配法則を用いて8B×6B=(2の3乗B×2の2乗B)+(2の3乗×2の1乗B)=2の(3+2)乗B+2の(3+1)乗B=2の5乗B+2の4乗B=(32+16)B=48Bとなり8×6=48の答えと一致することが分かります。この事実はつまり、Bの係数がどんなに複雑だとしても係数を2進数の和で表現することで、どんなに大きな数でも最終的には簡単な計算に持ち込むことができるということです。ポイントは、どんな2進数の不思議な性質を使うことでどんな大きな情報量のデータをあわせる場合でも最終的に"2の○乗同士の和"に持ち込めるという点です。変換することができます。足し算の計算は簡単ですよね。大きなる場合はキロ、メガ、ギガ、テラなどに変換できる部分はそれらの単位の部分だけ別に計算しておけば複雑な計算も必要ありません。2のa乗TB=2の(a+10)乗GB=2の(a+20)乗MB=2の(a+30)乗KB=2の(a+40)乗Bとなりますのでそれぞれの変換も容易です。これらがキロ、メガ、ギガ、テラの関係が1,000倍ではなく1,024倍=2の10乗倍でなければならない意味なのです。した仕組みは、膨大な計算する必用があるコンピュータの世界で役立っています。まとめいかがでしたか?デジタル、アナログの違いや情報伝送の単位はとても難解ですがそれぞれの関係性を理解すると覚えやすいと思います。これからは2進数をキーワードにして芋づる式に思い出せるようにしてみてください。最速エリア|WiMAXのプロ監修!わかりやすいネットの教科書お問い合わせ。