第2章 第2節 情報通信の効率的な方法 1 情報の容量と伝送の特性 2 データの圧縮 3 エラー検出とエラー訂正

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1 第2章 第2節 情報通信の効率的な方法 1 情報の容量と伝送の特性 2 データの圧縮 3 エラー検出とエラー訂正
第2章　第2節　情報通信の効率的な方法 第2章　第2節 　情報通信の効率的な方法 　　1　情報の容量と伝送の特性 　　2　データの圧縮 　　3　エラー検出とエラー訂正 情報Cプレゼン用資料（座学23） 担当　早苗雅史 C23

2 １ 情報の容量 容量 情報を表すデータの単位 ビット 単位と表記法 定義 バイト B １B =８bit キロバイト KB
１　情報の容量と伝送の特性 １　情報の容量 容量　　情報を表すデータの単位　ビット 単位と表記法 定義 バイト　B １B =８bit キロバイト　KB １KB=1024B（=２１０B） メガバイト　MB １MB=1024KB （=２１０KB） ギガバイト　GB １GB=1024MB （=２１０MB）

3 ２ 伝送媒体と伝送速度 信号 情報を色や形，電流や電圧の変化に変えたもの 伝送媒体 信号を伝えるもの
１　情報の容量と伝送の特性 ２　伝送媒体と伝送速度 信号 情報を色や形，電流や電圧の変化に変えたもの 伝送媒体 信号を伝えるもの 伝送速度　　　単位　bps　（bit per second） 伝送距離 ツイストペアケーブル 同軸ケーブル 光ファイバ

4 １　情報の容量と伝送の特性 伝送速度とダウンロード時間 ８MBのデータを64Kbpsでダウンロード

5 ３ 伝送媒体の共有とスループット 伝送媒体の共有 →設備の効率 スループット １ 情報の容量と伝送の特性
１　情報の容量と伝送の特性 ３　伝送媒体の共有とスループット 伝送媒体の共有　→設備の効率 スループット ■　いつでも送信できるが，設備が大変 ■　待ち時間がある 受信中 お休み お休み 送信中

6 １ 圧縮と伸長 圧縮 情報をあらわす容量を減らすこと 伸長 （解凍，展開，復元） 圧縮したものをもとの情報に戻すこと ファイルの圧縮形式
２　データの圧縮 １　圧縮と伸長 圧縮 情報をあらわす容量を減らすこと 伸長　（解凍，展開，復元） 圧縮したものをもとの情報に戻すこと ファイルの圧縮形式 lzh　　・・・日本で開発 zip exe（自己解凍形式） Sit 圧縮ソフト＝アーカイバ

7 圧縮の種類 可逆圧縮 （損失のない圧縮） 静的符号化 シャノン・ファノ符号化 ハフマン符号化 算術符号化 動的符号化
２　データの圧縮 圧縮の種類 可逆圧縮 （損失のない圧縮） 静的符号化 シャノン・ファノ符号化 ハフマン符号化 算術符号化 動的符号化 連長（ランレングス）符号化 動的ハフマン符号化 ユニバーサル符号化 LZ符号化 BSTW符号化 インターバル符号化 非可逆圧縮 （損失のある圧縮） JPEG圧縮法 音声符号化

8 ２　データの圧縮 ２　圧縮のしくみ ランレングス符号化 1 000 2 001 3 010 4 011 5 1000 6 1010 7 110000 8 110001 白白白白黒黒黒白白白白白黒黒黒黒黒黒黒黒 20ビット 4358 圧縮 16ビット 伸長 圧縮率80% 011　010　1000　110001　 4358

9 その他の圧縮法 ハフマンの符号化 晴 曇 10 雨 110 雪 111 ２ データの圧縮 晴00，曇01，雨10，雪11で符号化
２　データの圧縮 その他の圧縮法 ハフマンの符号化 晴00，曇01，雨10，雪11で符号化 晴曇晴晴雨晴晴雪曇晴 晴 曇 10 雨 110 雪 111 20ビット 圧縮 16ビット 伸長 圧縮率80% 晴曇晴晴雨晴晴雪曇晴

10 ３ 圧縮と損失 損失のない圧縮，損失のある圧縮 画像の圧縮形式 形式 圧縮による 損失 表現できる 色数 圧縮に適する 素材 GIF なし
２　データの圧縮 ３　圧縮と損失 損失のない圧縮，損失のある圧縮 画像の圧縮形式 形式 圧縮による 損失 表現できる 色数 圧縮に適する 素材 GIF なし ２５６色 イラスト ロゴマーク JPEG あり フルカラー 写真 風景画 PNG 汎用

11 色数の少ない画像の場合 GIF JPG PNG ２ データの圧縮 265色(1735ﾊﾞｲﾄ) 16色(933ﾊﾞｲﾄ)
２　データの圧縮 色数の少ない画像の場合 GIF 265色(1735ﾊﾞｲﾄ) 16色(933ﾊﾞｲﾄ) 3色(613ﾊﾞｲﾄ) JPG 圧縮ﾚﾍﾞﾙ10(3432ﾊﾞｲﾄ) 圧縮ﾚﾍﾞﾙ50(1820ﾊﾞｲﾄ) 圧縮ﾚﾍﾞﾙ80(978ﾊﾞｲﾄ) PNG PNG24(3135ﾊﾞｲﾄ) PNG8 16色(919ﾊﾞｲﾄ) PNG8 2色(578ﾊﾞｲﾄ)

12 色数の多い画像の場合 GIF JPG PNG ２ データの圧縮 265色(16833ﾊﾞｲﾄ) 16色(949ﾊﾞｲﾄ)
２　データの圧縮 色数の多い画像の場合 GIF 265色(16833ﾊﾞｲﾄ) 16色(949ﾊﾞｲﾄ) 3色(3358ﾊﾞｲﾄ) JPG 圧縮ﾚﾍﾞﾙ10(7896ﾊﾞｲﾄ) 圧縮ﾚﾍﾞﾙ50(3901ﾊﾞｲﾄ) 圧縮ﾚﾍﾞﾙ80(2520ﾊﾞｲﾄ) PNG PNG24(34215ﾊﾞｲﾄ) PNG8 16色(13450ﾊﾞｲﾄ) PNG8 2色(2884ﾊﾞｲﾄ)

13 GIFフォーマット，JPGフォーマット GIFフォーマット JPGフォーマット インターレースＧＩＦ（画像の段階表示） 透過ＧＩＦ
２　データの圧縮 GIFフォーマット，JPGフォーマット GIFフォーマット インターレースＧＩＦ（画像の段階表示） 透過ＧＩＦ アニメーションＧＩＦ JPGフォーマット プログレッシブＪＰＧ（画像の段階表示） 圧縮タイプの設定 圧縮レベルの設定

14 音声の圧縮 MP3 （ＭＰＥＧ-１ Ａｕｄｉｏ Ｌａｙｅｒ３） 12分の1程度まで圧縮 動画圧縮企画MPEG-1の音声部分
２　データの圧縮 音声の圧縮 MP3　（ＭＰＥＧ-１　Ａｕｄｉｏ　Ｌａｙｅｒ３） 12分の1程度まで圧縮 動画圧縮企画MPEG-1の音声部分 MIDI　（Musical Instrument Digital Interface） 音声自体を記録しているのではない 学期の音を数値化 WMA　（Windows Media Audio） マイクロソフト社が開発 MP3の半分まで圧縮 「Windows Media Technologies」の音声部分

15 １ 信頼できる通信 エラー 送ったデータと受け取ったデータが異なること エラー検出 エラーを見つけだすこと エラー訂正 エラーを訂正すること
３　エラー検出とエラー訂正 １　信頼できる通信 エラー 送ったデータと受け取ったデータが異なること エラー検出 エラーを見つけだすこと エラー訂正 エラーを訂正すること

16 ２ エラー検出の原理 エラー検出のための冗長性 データを表現するために必要な最小の量を超えた情報を付加すること
３　エラー検出とエラー訂正 ２　エラー検出の原理 エラー検出のための冗長性 データを表現するために必要な最小の量を超えた情報を付加すること エラー検出用のビット＝付加ビット（パリティビット） エラー検出用のビットを加えて，１の個数が偶数になるようにする 1 =6 1 =7 エラーでビットが変わってしまうと，１の個数が偶数でなくなる。

17 ３ エラー検出の限界 その他のエラー検出方法 エラーの頻度が多くなると，エラー検出が困難 冗長性を増やす
３　エラー検出とエラー訂正 ３　エラー検出の限界 その他のエラー検出方法 訂正符号（error correcting code） ２カ所（２ビット）の誤り検出 エラーの頻度が多くなると，エラー検出が困難 冗長性を増やす エラー検出しやすくなる＝信頼性の増幅 同じ伝送速度で送信できるデータ量が少なくなる

18 ４ エラー訂正の方法 再送 同じデータを再び送ること
３　エラー検出とエラー訂正 ４　エラー訂正の方法 再送 同じデータを再び送ること TCPによるエラー訂正 パケットを送って「受け取った」という返事がなければ，再度送ることで，情報を確実に伝えることができる