情報機器の発達とディジタル化 第2節 情報のディジタル化

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第1章 情報機器の発達とディジタル化  わたしたちの暮らしの中には,さまざまな文字や音,画像などがある。それらは,自分にとって意味のあるものとしてとらえたとき,はじめて「情報」となる。この章では,暮らしの中のどのようなものが情報となるのか,情報がディジタル化されるとどのようなことが起こるのか,考えていこう。
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情報機器の発達とディジタル化 第2節 情報のディジタル化 第1章 第2節 情報のディジタル化 情報機器の発達とディジタル化 第2節 情報のディジタル化 第1章 情報 プレゼン用資料 (C202) C202

情報のディジタル化 膨大なデータの管理 ファイルとして保存=①ファイリング 検索可能なデータとして保存 1 ディジタル化でできること 1 ディジタル化でできること ◆ 情報を整理する 情報のディジタル化 膨大なデータの管理 ファイルとして保存=①ファイリング 検索可能なデータとして保存

1 ディジタル化でできること ◆ 情報を伝える 情報を効果的に伝達するには 収集 整理 分析 加工

2 文字の表現と表示 文字に固有の番号 ①文字コード 文字と文字コードとの対応 コード系 欧米 ②ASCIIコード 7ビット表現 2 文字の表現と表示 ◆ 文字の表現 文字に固有の番号  ①文字コード 文字と文字コードとの対応  コード系 欧米 ②ASCIIコード 7ビット表現 日本語 JISによる規格化 全角文字(16ビット=2バイト),半角文字 ③JIS,④シフトJIS,⑤EUC 文字コードの統一化 ⑥Unicode

2 文字の表現と表示 ◆ 文字の表現 ASCIIコード 1 2 3 4 5 6 7 上位4ビット 下位4ビット NUL DLE SP @ P 2 文字の表現と表示 ◆ 文字の表現 ASCIIコード 上位4ビット 1 2 3 4 5 6 7 下位4ビット NUL DLE SP @ P ` p SOH DC1 ! A Q a q STX DC2 " B R b r ETX DC3 # C S c s EOT DC4 $ D T d t ENQ NAC % E U e u ACK SYN & F V f v BEL ETB ' G W g w 8 BS CAN ( H X h x 9 HT EM ) I Y i y LF/NL SUB * : J Z j z VT ESC + ; K [ k { FF FS , < L \ l | CR GS - = M ] m } SO RS . > N ^ n ~ SI US / ? O _ o DEL

2 文字の表現と表示 ◆ 文字の表現 JISコードの種類

2 文字の表現と表示 ◆ 文字の表現 文字化け

2 文字の表現と表示 日本語文字は2バイト 1ページ(1行40文字,40行)に記録できる文字は何KBか。 ◆ 文字の表現 1ページの文字数 2 文字の表現と表示 ◆ 文字の表現 日本語文字は2バイト 1ページ(1行40文字,40行)に記録できる文字は何KBか。 1ページの文字数  40×40  =1,600 1ページのデータ量  1,600×2(B)  =3,200(B)  =3.1(KB)

2 文字の表現と表示 新聞1面 15段組(1段は1行あたり12字の行が75行) 新聞の文字は全て全角文字 1.4MBのFD1枚に保存 2 文字の表現と表示 ◆ 文字の表現 問1 新聞1面 15段組(1段は1行あたり12字の行が75行) 新聞の文字は全て全角文字 1.4MBのFD1枚に保存 何ページ分のデータを保存することができるか。

2 文字の表現と表示 文字コードに対応した文字の形=⑦フォント 2 文字の表現と表示 ◆ 文字の表示 文字コードに対応した文字の形=⑦フォント フォントの表し方 ⑧ビットマップフォント(ドットフォント) ⑨アウトラインフォント 漢字(MSゴシック) 漢字(MS明朝) 漢字(HGP行書体) 漢字(DFPまる文字体)

メディアデータの⑩テキストデータへの変換 2 文字の表現と表示 ◆ 文字のディジタル処理 メディアデータの⑩テキストデータへの変換 OCRソフト 音声認識ソフト 文書作成 見やすい統一感のある⑪レイアウトの必要性

3 画像のディジタル化 ディジタル画像 ①画素(ピクセル,ドット) ②解像度 ◆ コンピュータによる画像の処理 3 画像のディジタル化 ◆ コンピュータによる画像の処理 ディジタル画像 ①画素(ピクセル,ドット) ②解像度 ディスプレイ ・・・総画素数=横の画素数×縦の画素数 プリンタ,スキャナ ・・・1インチに入る画素数(dpi) 1インチ≒2.5cm

3 画像のディジタル化 1600dpiのプリンタ 10cm×10cmの用紙いっぱいに画像を印刷 全部で何ドットの印刷を行うことになるか。 3 画像のディジタル化 ◆ コンピュータによる画像の処理 1600dpiのプリンタ 10cm×10cmの用紙いっぱいに画像を印刷 全部で何ドットの印刷を行うことになるか。 ただし,1インチ=2.5cmとして計算せよ。 横1列のドット数  10÷2.5×1600  =6,400 縦1列のドット数  10÷2.5×1600  =6,400 全部のドット数  6,400×6,400  =40,960,000

3 画像のディジタル化 400dpiのプリンタ はがき(10cm×15cm)いっぱいに画像を印刷 全部で何ドットの印刷を行うことになるか。 3 画像のディジタル化 ◆ コンピュータによる画像の処理 問2 400dpiのプリンタ はがき(10cm×15cm)いっぱいに画像を印刷 全部で何ドットの印刷を行うことになるか。 ただし,1インチ=2.5cmとして計算せよ。

3 画像のディジタル化 ③光の3原色 R(赤)、G(緑)、B(青) 加法混色=混ぜると白 ④イメージセンサ 3 画像のディジタル化 ◆ コンピュータによる画像の処理 ③光の3原色 R(赤)、G(緑)、B(青) 加法混色=混ぜると白 ④イメージセンサ 色数=8ビット×3色 24ビットカラー(フルカラー) 28×28×28 =1677万色

3 画像のディジタル化 ⑤色の3原色 C(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー) +K(黒) 減法混色=混ぜると黒 プリンタ,印刷機 3 画像のディジタル化 ◆ コンピュータによる画像の処理 ⑤色の3原色 C(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー) +K(黒) 減法混色=混ぜると黒 プリンタ,印刷機

3 画像のディジタル化 ◆ コンピュータによる画像の処理 解像度による画像の違い 解像度 8×8 解像度 16×16 解像度 32×32

3 画像のディジタル化 ◆ コンピュータによる画像の処理 色数の違い 16色 256色 フルカラー

3 画像のディジタル化 ⑥ベクトル画像 点の位置情報,曲線の情報,塗りつぶし情報 ドローツール 3 画像のディジタル化 ◆ コンピュータによる画像の表示 ⑥ベクトル画像 点の位置情報,曲線の情報,塗りつぶし情報 ドローツール ⑤ ビットマップ画像 ピクセルの集合 ペイントツール フォトレタッチソフト

4 動画のディジタル化 ①フレーム ぱらぱらめくり(残像現象) 1秒間に30枚(②フレームレート,fps) キーフレ-ム,インビトゥイーン 4 動画のディジタル化 ◆ 動画を表現するしくみ ①フレーム ぱらぱらめくり(残像現象) 1秒間に30枚(②フレームレート,fps) キーフレ-ム,インビトゥイーン

4 動画のディジタル化 動画を作成 解像度が720×480ドット フルカラー静止画 30fpsの割合で3分間表示 情報量は何GBになるか。 4 動画のディジタル化 ◆ コンピュータによる動画の処理 動画を作成 解像度が720×480ドット フルカラー静止画 30fpsの割合で3分間表示 情報量は何GBになるか。 1フレームのデータ量  720×480×3  =1,036,800(B)  =1012.5(KB) 1秒間のデータ量   1012.5×30   =30375(KB) 3分間のデータ量   30375×180   =5467500(KB)   =5339(MB)   =5.21(GB) フルカラー 3バイト

4 動画のディジタル化 動画作成 解像度が1024×768ドット フルカラー静止画 30fpsの割合 3分間表示 情報量は何GBになるか。 4 動画のディジタル化 ◆ コンピュータによる動画の処理 問3 動画作成 解像度が1024×768ドット フルカラー静止画 30fpsの割合 3分間表示 情報量は何GBになるか。

5 音のディジタル化 ①サンプリング周波数 1秒間のサンプリング数 ◆ 音のディジタル化 STEP 1 標本化 とびとびに 値を測定する 5 音のディジタル化 ◆ 音のディジタル化 STEP 1 標本化 とびとびに 値を測定する ①サンプリング周波数 1秒間のサンプリング数 サンプリング周期 標本値

5 音のディジタル化 ②量子化ビット数 ◆ 音のディジタル化 STEP 2 量子化 測定値の 近似値を取る 標本値の段階数 5 音のディジタル化 ◆ 音のディジタル化 STEP 2 量子化 測定値の 近似値を取る ②量子化ビット数  標本値の段階数 量子化誤差  実際の値との誤差

5 音のディジタル化 ◆ 音のディジタル化 STEP 3 符号化 2進数に 置き換える

5 音のディジタル化 コンパクトディスクのディジタル化 サンプリング周波数=44100Hz 量子化レベル数=2B チャンネル数=2 5 音のディジタル化 ◆ 音のディジタル化 コンパクトディスクのディジタル化 サンプリング周波数=44100Hz 量子化レベル数=2B チャンネル数=2 1秒あたり何キロバイトのデータになるか。 1秒間のデータ量  44100(Hz)×2(B)×2(チャンネル)  =176400(B)  ≒172(KB)

5 音のディジタル化 ラジオ番組 1日15分 サンプリング周波数22050HZ 量子化レベル数8ビット(1バイト) モノラル 5 音のディジタル化 ◆ 音のディジタル化 問4 ラジオ番組 1日15分 サンプリング周波数22050HZ 量子化レベル数8ビット(1バイト) モノラル 650MBのCDに何日分の番組を録音できるか。

5 音のディジタル化 サンプリング周波数 高ければ元の波形に近づく 量子化ビット数 大きければ波形を正確な数値で表現 5 音のディジタル化 ◆ コンピュータによる音の処理 サンプリング周波数 高ければ元の波形に近づく 量子化ビット数 大きければ波形を正確な数値で表現 データ量が増大

5 音のディジタル化 ◆ コンピュータによる音の処理 音声の圧縮形式 ③MP3 ④AAC WMA 世界共通のインターフェース規格 ⑤MIDI

様々なデータのディジタル化 テキスト、画像、動画、音 6 ディジタル情報の統合と表現 ◆ 作品にまとめよう 様々なデータのディジタル化  テキスト、画像、動画、音 公開時の留意事項 肖像権 著作権 引用

6 ディジタル情報の統合と表現 ①キャッチコピー ②5W1H 作品の自己評価、相互評価 When、Where、Who、What、Why 6 ディジタル情報の統合と表現 ◆ わかりやすさへの配慮 ①キャッチコピー ②5W1H When、Where、Who、What、Why How 作品の自己評価、相互評価

7 ディジタル化の利点と問題点 量を明確に表現できる 大量のデータをメディアに記録できる 欲しい情報を見つけやすい 7 ディジタル化の利点と問題点 ◆ ディジタル化の利点 量を明確に表現できる 大量のデータをメディアに記録できる 欲しい情報を見つけやすい 伝送や複製による品質劣化が少ない ①ランダムアクセス

7 ディジタル化の利点と問題点 微妙な情報が失われる可能性がある 盗難・紛失による被害が大きい 目的外の情報との偶然の出会いが少ない 7 ディジタル化の利点と問題点 ◆ ディジタル化の問題点 微妙な情報が失われる可能性がある 盗難・紛失による被害が大きい 目的外の情報との偶然の出会いが少ない 違法な複製が行われやすい