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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

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１　情報の容量 容量　　情報を表すデータの単位　ビット

１　情報の容量と伝送の特性

単位と表記法 定義

バイト　 B １ B = ８ bit

キロバイト　 KB１ KB=1024B （ = ２１０

B ）

メガバイト　 MB１ MB=1024KB （ = ２１０

KB ）

ギガバイト　 GB１ GB=1024MB （ = ２１０

MB ）

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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

１　情報の容量と伝送の特性

ツイストペアケーブル 同軸ケーブル 光ファイバ

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伝送速度とダウンロード時間

８ MB のデータを 64Kbps でダウンロード

8MB 8 1024 1024(B)

8 1024 1024 8(bit)

67108864(bit)

8 1024 1024 81048( ) 17.5( )

64 1024

　 　①　 　 　

　 　 　

　 　 　② 秒 分

１　情報の容量と伝送の特性

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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

受信中 お休み 送信中お休み

■ 　待ち時間がある

■ 　いつでも送信できるが，設備が大変

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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zipexe （自己解凍形式）Sit

圧縮ソフト＝アーカイバ

２　データの圧縮

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圧縮の種類２　データの圧縮

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

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２　圧縮のしくみランレングス符号化

２　データの圧縮

白白白白黒黒黒白白白白白黒黒黒黒黒黒黒黒 1 000

2 001

3 010

4 011

5 1000

6 1010

7 110000

8 110001

00001110000011111111

0110101000110001

圧縮

20 ビット20 ビット

16 ビット16 ビット伸長

011 　 010 　 1000 　 110001 　

4358

4358

圧縮率 80%

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その他の圧縮法ハフマンの符号化

２　データの圧縮

晴曇晴晴雨晴晴雪曇晴晴 0

曇 10

雨 110

雪 111

00010000100000110100

0 10 0 0 110 0 0 111 10 0

圧縮 20 ビット20 ビット

16 ビット16 ビット伸長

晴 00，曇 01，雨 10，雪 11 で符号化

圧縮率 80%

晴曇晴晴雨晴晴雪曇晴

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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

２　データの圧縮

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 なし フルカラー 汎用

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色数の少ない画像の場合 ２　データの圧縮

265 色 (1735 ﾊﾞｲﾄ )

16 色 (933 ﾊﾞｲﾄ ) 3 色 (613 ﾊﾞｲﾄ )

圧縮ﾚﾍﾞﾙ 10(3432 ﾊﾞｲﾄ )

PNG24(3135 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 )

PNG8 16 色 (919 ﾊﾞｲﾄ )

PNG8 2 色 (578 ﾊﾞｲﾄ )

GIF

JPG

PNG

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色数の多い画像の場合 ２　データの圧縮

265 色 (16833 ﾊﾞｲﾄ ) 16 色 (949 ﾊﾞｲﾄ ) 3 色 (3358 ﾊﾞｲﾄ )

GIF

JPG

PNG

圧縮ﾚﾍﾞﾙ 10(7896 ﾊﾞｲﾄ )

PNG24(34215 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 )

PNG8 16 色 (13450 ﾊﾞｲﾄ ) PNG8 2 色 (2884 ﾊﾞｲﾄ )

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GIFフォーマット， JPGフォーマット

２　データの圧縮

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）

圧縮レベルの設定圧縮タイプの設定

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音声の圧縮 ２　データの圧縮

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

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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

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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）

３　エラー検出とエラー訂正

0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 =6

0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 =7

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

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。

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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

３　エラー検出とエラー訂正

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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

３　エラー検出とエラー訂正