第1章 第1節 情報のディジタル化のしくみ 4 音の表現 5 画像の表現

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1 第1章 第1節 情報のディジタル化のしくみ 4 音の表現 5 画像の表現
第1章　第1節　情報のディジタル化のしくみ 第1章　第1節 　情報のディジタル化のしくみ 　　4　音の表現 　　5　画像の表現 情報Cプレゼン用資料（座学12） 担当　早苗雅史 C12

2 １ 音は空気の振動である 波・・・ある１点で起こった振動が伝わる現象 音は空気の振動が連続的に伝わるアナログ量
４　音の表現 １　音は空気の振動である 波・・・ある１点で起こった振動が伝わる現象 音は空気の振動が連続的に伝わるアナログ量 周波数・・・１秒間に空気が振動する回数 単位ヘルツ（Hz） 人間が聞くことができる周波数・・・20Hz～20.000Hz 振幅 時間 周期

3 ２ 音をディジタル情報にする 標本値に分ける 段階の数 → レベル（量子化）数 サンプリング（標本化） 量子化，量子化誤差
４　音の表現 ２　音をディジタル情報にする 標本値に分ける 段階の数　→　レベル（量子化）数 サンプリング（標本化） 量子化，量子化誤差 サンプリング周期 　　・・・サンプリングの時間間隔 サンプリング（標本化）周波数 　　・・・１秒間のサンプリング数

4 ４　音の表現 等間隔でない量子化 振幅 時間

5 ４　音の表現 波形のディジタル化 振幅 もとの波形 レベル数 量子化誤差 ディジタル化による波形 時間 サンプリング周期

6 ３ 音質とデータの大きさ（問１） 量子化のレベル数の増加 ⇒忠実なサンプリング データ量の増加
４　音の表現 ３　音質とデータの大きさ（問１） 量子化のレベル数の増加 ⇒忠実なサンプリング 　データ量の増加 サンプリング周波数 　≒もっとも高い周波数の2倍 音質の例 サンプリング 周波数 レベル数 チャンネル数 電話 11025（Hz） 8（bit） モノラル ラジオ 22050（Hz） CD 44100（Hz） 16（bit） ステレオ

7 CDの持つ情報量 CDの音質 サンプリング周波数＝44.1ｋHｚ レベル数＝16ビット ステレオ（２チャンネル）
４　音の表現 CDの持つ情報量 CDの音質 サンプリング周波数＝44.1ｋHｚ レベル数＝16ビット ステレオ（２チャンネル） 16bit =65536段階 44100等分 1秒 1回の標本化で必要な情報量 16（bit）×2（チャンネル）＝32（bit）＝4（B） 1秒間の標本化で必要な情報量 4（B）×44100（回）＝176400（B）≒172（KB） 1時間の標本化で必要な情報量 ×60×60＝ （B）≒606（MB）

8 問２ コンパクトディスクと電話の音のディジタル化について，それぞれ，1秒あたり何キロバイトのデータになるか計算せよ。

9 問３ 650MBのCDに，ラジオの番組を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，モノラルでディジタル録音する場合，何日分の番組を録音できるか。

10 １ 光は波である 光は波 光の3原色 ディジタル画像 ピクセル（画素） 色の原理 光の３原色・・・ディスプレイ 色の３原色・・・プリンタ
５　画像の表現 １　光は波である 光は波 光の3原色 ディジタル画像 ピクセル（画素） 色の原理 光の３原色・・・ディスプレイ 色の３原色・・・プリンタ

11 光の３原色 光の3原色 Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青） 加法混色 色数＝８ビット×３色
５　画像の表現 光の３原色 光の3原色 Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青） 加法混色 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

12 ５　画像の表現 色の３原色 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 プリンタ，印刷機

13 ２ ディジタル画像は点の集まり ディジタル画像 ピクセル（画素） 解像度 ディスプレイ ・・・総画素数＝横の画素数×縦の画素数
５　画像の表現 ２　ディジタル画像は点の集まり ディジタル画像 ピクセル（画素） 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）

14 問４ 400dpiのプリンタを使ってはがき（10cm×15cm）いっぱいに画像を印刷する場合，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。

15 ５　画像の表現 （参照）　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

16 階調 階調 画素の一番明るい状態から一番くらい状態までを，何段階に分けるか 1つの画素に各色
５　画像の表現 階調 階調 画素の一番明るい状態から一番くらい状態までを，何段階に分けるか 1つの画素に各色 1ビット・・・2階調（=21） 2ビット・・・4階調（=22） 8ビット・・・256階調（=28） RGB3色に8ビット（256階調） 　⇒ 24ビット＝224 ＝ ≒1670万色 　フルカラー

17 画素に割り当てられる ビット数と色数の関係
５　画像の表現 画素に割り当てられる 　　　ビット数と色数の関係 画像の名称 1画素 あたりのビット数 1画素の 状態 備考 2値 1 2階調 白と黒 グレースケール 8 256階調 白から黒までの256段階 8色カラー 3 8色 ＲＧＢに各1ビット割当て フルカラー 24 約1670万色 ＲＧＢに各8ビット割当て 256色カラー 256色 フルカラーから256色選ぶ

18 ５　画像の表現 （参照）　色数の違い 16色 256色 フルカラー

19 ３ 画質とデータの大きさ 解像度，dpi 画像がどれくらい細かく現されているか 1インチあたりのピクセル数
５　画像の表現 ３　画質とデータの大きさ 解像度，dpi 画像がどれくらい細かく現されているか 1インチあたりのピクセル数 画像の取り込み イメージスキャナ，ディジタルカメラ

20 ４ 静止画と動画 フレーム ぱらぱらめくり（残像現象） 1秒間に30枚（フレームレート，fps） キーフレ－ム，インビトゥイーン
５　画像の表現 ４　静止画と動画 フレーム ぱらぱらめくり（残像現象） 1秒間に30枚（フレームレート，fps） キーフレ－ム，インビトゥイーン データの圧縮･･･AVIファイル，MOVファイル

21 問５ 解像度が1024×768ドットのフルカラー静止画を，30fpsの割合で3分間表示する動画を作成すると，その情報量は何GBになるか。

22 問６ 解像度が640×480ドットのフルカラー画質で，動画をディジタルで4.7GBのDVDに録画する場合，何分間録画できるか。ただし，フレームレートを30fpsとし，動画データを作成する場合にデータ量を10分の1に圧縮するものとする。

23 ５　画像の表現 ５　立体画像 ３次元グラフィックス（３DCG） 視差 視点の角度の差 両目の視差を利用 →　擬似的な立体空間の作成