www.***.com 情報Ｂ ６．音声・画像のディジタル表現 音声のディジタル表現 音とは空気の振動が伝わる波 レベル (変位) 時間軸 波形が再現できれば、音を再現でき たということ。 情報Ｂ 1 音声のディジタル化 時間軸を細分し、それぞれのレベルを数値で表現する。 量子化 ４ ３ ２ １ ０ －１ －２ －３ －４ 情報Ｂ 各サンプルのレベルを最も近い飛び飛びの数で表す ０１２３４５６ サンプリング 時間を細かく刻む 2 音声のディジタル化 量子化 ４ ３ ２ １ ０ －１ －２ －３ －４ ０１２３４５６ サンプリング もし、5bitで量子化されている場合は、上図の例は 00000 00010 00100 00100 00100 00010 00000 …… 情報Ｂ 3 音声のディジタル化 赤い線（波形）と黄色 い階段状の形（ディジ タル波形）は似てもに つかない。 情報Ｂ 4 音声のディジタル化 赤い線（波形）と黄色 い階段状の形（ディジ タル波形）は殆ど同じ で見分けがつかないく らい。 情報Ｂ 5 音声のディジタル表現 例題） 音楽用のコンパクトディスク（ＣＤ）では、１秒間に44100 回のサンプリングを行い、１回のサンプリングで16ビットの データに変換したものを記録している。45分の音楽を記録し た音楽用ＣＤには、何ビットの情報が記録されているか。 １６bit × ４４１００/sec× ６０sec/min × ４５min ＝ １９０５１２００００bit ＝ ２３８１４００００byte 情報Ｂ 6 画像のディジタル表現 画像をごく小さな点（画素：ピクセ ル）に分け、各ピクセルの色や濃さを 数値で表す。 分け方が細かい（＝画素数が多い）ほど 高画質（＝原画に近い）。 情報Ｂ 7 白か黒かだけの表現 白か黒かなら１ピクセル を１bitで表現できる。 1 0 1 0 0 0 1 0 1 （３×３）pixel×１bit/pixel ＝９bit ピクセルの 数 ピクセル数の １倍 情報Ｂ 8 白～黒８階調の場合 白から黒まで８段階な ら、１ピクセルにつき ３bitが必要。なぜなら ２３＝８ 000 001 010 100 100 011 101 110 111 （３×３）pixel×３bit/pixel ＝２７bit ピクセルの 数 情報Ｂ ピクセル数 の３倍 9 色彩の表現 ディスプレイでは光の三原色の混合で表す。 Ｒ－Ｇ－Ｂ 色 Ｒ－Ｇ－Ｂ 色 ０－０－０ 黒 １－１－１ 白 １－０－０ 赤 ０－１－１ シアン ０－１－０ 緑 １－０－１ マゼンタ ０－０－１ 青 １－１－０ 黄 ※ ※ 情報Ｂ シアン：さえてやや緑がかった青 マゼンタ：さえた赤紫 プリンタでは、インクの三原色の混合で表す。 10 画像のディジタル表現 赤,緑,青それぞれあるかない かなら各色１bitなので、１ピ クセルにつき３bitが必要。色 は白黒も入れて８色表現でき る。 111 000 100 111 001 010 110 101 011 （3×3）pixel×3bit/piexl ＝27bit ピクセルの 数 情報Ｂ ピクセル数 の３倍 11 画像のディジタル表現 赤,緑,青の各色３bitならば、１つ の色を８段階にできる。１ピクセ ルにつき３color×３bit/color＝９ bitが必要。８ ３ ＝512色を表現で きる。 Ｒ 111 情報Ｂ Ｇ 101 （3×3）pixel×9bit/pixel Ｂ 110 ピクセルの 数 ＝81bit ピクセル数 の９倍 12 画像のディジタル表現 赤,緑,青の各色８bitならば、１つ の色を256段階にできる。１ピク セ ル に つ き ３ color× ８ bit/color ＝ 24bitが必要。色は256３＝16777216 色表現できる。 R G B 00100000 01100000 00100000 （3×3）pixel×24bit/pixel ＝216bit ピクセルの 数 情報Ｂ ピクセル数の２ ４倍 13 画像のディジタル表現 例題） 家庭用のテレビの画面が、横640個×縦480個の画素で 構成されていると仮定し、１画素あたり24ビットの情報が使わ れているとして、テレビ画面１枚あたりの情報量は何ビットか。 また、テレビは１秒間に30回画面を描き換えている。テレ ビの動画の１分間分の情報量をディジタル表現したら、何ビッ トになるか。 １バイト＝８ビットとしたら、それは何バイトになるか。 情報Ｂ 14 画像のディジタル表現 (６４０ × ４８０)pixel ×２４bit/pixel ＝ ３０７２００ pixel ×２４bit/pixel ＝ ７３７２８００bit ７３７２８００bit ×３０/sec × ６０sec/min ＝ １３２７１０４００００bit/min １３２７１０４００００ bit ÷8bit/Byte ＝ １６５８８００００Byte 情報Ｂ 15
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