itLinkedInPocketCopy今回は、ITパスポートで学習するコンテンツのディジタル化に関する内容を学習していきます。前回、コンピュータは全て0と1を用いて表現していると言った内容を学習しました。数値に関する情報は2進数に置き換えれば良いのですが、それ以外の文字や画像、動画や音声をどのように扱っているかを学習します。データの圧縮方式についても学んでいきましょう。文字のディジタル表現コンピュータでは10進数の5は2進数の101、10進数の100は2進数の1100100と言ったように変換していましたが、文字も同様に0と1の羅列で表現します。"a"であれば01100001、"b"であれば01100010と言ったような文字列に置き換えます。くろんでも2進数の01100001だったら10進数の97に、2進数の01100010だったら10進数の98に・・・ってならないかにゃ?ビット列を文字に対応させるかどうかはどの文字コード体系を使うかで使い分けることが出来ます。キューコード体系を間違て設定してしまうと文字化けが起こることもあるんやよく使われる文字コードアルファベットの大小及び数字、記号を表現する場合100種類ほどの文字種を表現できれば良いので7ビットあれば\(2^7=128\)として表現できます。上記のaとbもそうですが、このように7ビットで表現するコード体系をASCIIコードと言い、先頭に1ビットエラーチェックの符号をつけて8ビットで表現します。userDOSプロンプトhttps://www.k-cube.co.jp/wakaba/server/ascii_code.html日本語の場合はこれにひらがなやカタカナ、漢字も含まれ、7ビット程度では全く足りません。そこで16ビットの文字列を使ったJIS漢字コードを用いて表現します。キュー2の16乗やと6万以上の文字を表現できるでその他の文字コード上記の文字コード以外にもいくつか文字コードがあるので紹介します。試験では頻出頻度は上記よりは低いものの、出ないとは言い切れないので紹介します。(JIS)で規格化された8ビットの文字コード体系です。ひらがなカタカナは可能ですが、漢字を表現することが出来ません。シフトJISコード・・・JISコードをベースにしたコード体系で、16ビットの漢字コードのデータと、英数字、カタカナなどの8ビットコードが混在していても識別できるようになっています。Unicode・・・世界で用いられている多くの文字を一つの文字コードで統一させるためのコード体系です。画像も文字列同様、0と1で表現しています。画像の場合、一つの画像を1つの点(ピクセル)毎に分割し、それぞれの点を色で表現します。画質を表す言葉に画素数や解像度があります。画素数は1枚の画像をいくつのピクセルで表現しているか、という数字になります。一方で解像度はピクセルをどれくらいの濃度で並べたものかを表現します。一般的に縦方向の解像度と横方向の解像度を掛け合わせることで画素数を求めることが可能です。モナ解像度が800×450の時は、画素数は36万になるニャ画素数が多い方がきめ細かい表現を可能となるため画質は向上します。その分、保持するデータ量は大きくなる点も注意です。先ほどそれぞれの点を色で表現していると書きました。この色の表現は色数と呼ばれる要素で決定されています。Blue)の3色を組み合わせて色を表現します。三原色ってやつやなR、G、Bにそれぞれ1ビットずつ、計3ビット割り当てれば8色を表現することが可能です。1つのピクセルにR、G、Bそれぞれ8ビットずつ、計24ビット割り当てた表現をフルカラーと呼びます。動画の表現としては1秒間の間に何枚、何十枚もの画像を連続表示することで表現します。昔ながらのアニメとかとおんなじ原理やで1秒間で何枚の画像を表示するかを表す単位としてFPS(フレームパーセカンド)があります。音声(音)は、高校の物理の授業で習った事がある方も多いと思いますが波として表現される情報です。波は連続性があるためアナログ情報であり、コンピュータが扱うには変換する必要があります。この変換形式をPCMと呼び、アナログ情報を一定の時間間隔で測定(サンプリング・標本化)します。測定値を数値化(量子化)することでディジタルへと変換します。画像や音声、動画はいずれも膨大なデータ量の為、送信したり保存したりする場合にネットワーク帯域を圧迫してしまったり、HDD内部を直ぐに埋め尽くしてしまったりして量が増えると取り扱いが難しくなってきます。そこでデータ圧縮を行う事で効率よくデータを管理することが出来るようになります。データ圧縮方式には圧縮後にまた完全に戻すことが出来る可逆圧縮方式と、完全には復元できない非可逆圧縮方式があります。それぞれの圧縮方法を見てみましょう。最初に画像の圧縮形式を見てみましょう。JPEG・・・静止画の圧縮ファイルフォーマットで、高い圧縮率と良好な画像の為digitalカメラやWebサイトと言った広範囲で用いられています。非可逆圧縮方式の一つです。GIF・・・静止画の圧縮フォーマットの一つで256色以下の画像を扱うことが出来る可逆圧縮方式の一つです。透過処理やアニメーションとして利用できる点が特徴的です。PNG・・・静止画圧縮フォーマットのひおっつで、扱えるデータ量が多く可逆方式の為こちらもWebサイトで多く利用されています。MP3・・・音声の圧縮フォーマットの一つで、圧縮率が高く音のひずみが小さいためよく利用されている形式です。音楽用で、会話の録音には適していないとされています。HD・・・音声の圧縮フォーマットの一つで、可逆圧縮形式になります。MP3によって非可逆圧縮されたデータに、可逆圧縮されたデータを添加したものとなっています。MPEG・・・動画の圧縮ファイルフォーマットの一つで、DVDやビデオ、ハイビジョン放送などにも用いられるISOによる国際標準規格になります。こちらは非可逆圧縮方式になります。AVI・・・Microsoft社が開発した動画を保存する形式の一つです。こちらは可逆圧縮方式になります。実際に例題を解いて問題に慣れていきましょう。問1300×600ドットで構成され,1画素の情報を記録するのに24ビットを使用する画像データがある。これを150×300ドットで構成され,1画素の情報を記録するのに8ビットを使用する画像データに変換した。必要な記憶容量は何倍になるか。1/2回答する問2マルチメディアのファイル形式であるMP3はどれか。回答する問3ディスプレイ画面の表示では,赤・緑・青の3色を基に,加法混色によって様々な色を作り出している。赤色と緑色と青色を均等に合わせると,何色となるか。回答する解説(クリックで展開)問1正解:アそれぞれの画像の記憶容量を計算しましょう。「300×600ドットで構成され,1画素の情報を記録するのに24ビットを使用する画像データ」の部分は\(300×600×24=4320000\)「150×300ドットで構成され,1画素の情報を記録するのに8ビットを使用する画像データ」の部分は\(150×300×8=360000\)より、\(\frac{360000}{4320000}=\frac{1}{12}\)となるのでアが正解です。音声の圧縮方式の中でも普及率は高く、圧縮率が良いため汎用性も高くなっています。→MMRと呼ばれる圧縮形式です。→解説の通り、MP3の圧縮方式です。→画像データはJPEG、GIF、PNGなどが該当します。→動画の圧縮形式としてはMPEG、AVI、WMVなどです。問3正解:ウ三原色は加法混色の手法で、RGBカラーモデルとも呼ばれていました。黒が基本色で、赤緑青を混ぜ合わせることで幅広い色を表現し、すべての色の強さが最大(原色)のときには白色となります。絵具の感覚でとらえると色を混ぜ合わせれば混ぜ合わせるほど黒くなってしまいますが逆なので注意しましょう。今回は均等に足し合わせているので白になります。コンテンツのディジタル化・まとめ今回は各コンテンツのディジタル化について学習しました。色の表現や圧縮形式は頻出事項なのでしっかりと押さえておきましょう。カズ進数変換や画素数の計算も慣れておこうね!次回は情報数学の論理演算に関して学習します。資格のいろは[ITパスポート]情報数学(論理演算)https://www.qualification-master.work/information-technology-examination/ipass/information-mathematics-ipass今回はITパスポート上で用いる情報数学(論理演算)について紹介します。数学は任せろでチュ!情報数学は少し特殊な考え方があるからしっかりと学習するニャ情報数学(論理演算)情報数学は数学の中でもコンピュータに特化した分野を言います。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。*ウェブサイト上に表示された文字を入力してください。TOEICを中心として効率の良い勉強法やオススメできる参考書の情報を提供しています。どの資格も筆者は受験済みで、大抵のものは取得済み(一部挑戦中)です。JavaScriptを用いて学習進捗が出来るようなページも作っているので学習の役に立てていただければなと思います。プライバシーポリシーや免責事項に関してはこちらをご覧下さい。筆者プロフィールTSと申します。このサイトと他にゲーム関連のサイトを作りながら遊んでいます。2015年に北海道大学を卒業し、社会人になるも仕事するより勉強が向いていたみたいで手あたり次第に資格を勉強。(旧セキュリティスペシャリスト)を取得。その後は開業届を提出し個人事業主をする傍ら2019年に大学院に進学し教育工学系の研究をしています。2019年はFP2級と中小企業診断士の簿記・情シス部分合格でした。TOPGoogleアカウントでログインすることで、学習状況の進捗管理や、問題の正誤情報の保持が可能となります。