マルチメディアデータとは
マルチメディアデータとは、画像や音声を数値として扱うデータで、標本化・量子化を経て記録し、圧縮できます。
写真や音声も、コンピュータでは数値の並びとして扱います。細かく記録すれば情報量が増える一方、保存容量や転送時間も必要になります。
基本の仕組み
音声を毎秒44,100回、1回16ビット、2チャンネルで記録するなら、1秒のデータ量は44,100×16×2＝1,411,200ビットです。ヘッダ等を除く非圧縮の条件で計算しています。
標本化は時間方向を区切って測定し、量子化は振幅を有限の段階へ対応させ、符号化は数値をビット列へ表します。画像では横画素数×縦画素数×1画素のビット数が非圧縮データ量の基本です。
可逆圧縮は元の情報へ完全に戻せますが、非可逆圧縮は一部の情報を省きます。一般的なJPEG写真とPNG画像では、用途と圧縮の考え方が異なります。圧縮率が指定されたら、元データと圧縮後のどちらを分母にするかを確認します。
非圧縮データ量の算定
画像は横画素数×縦画素数×1画素のビット数、音声は標本化周波数×量子化ビット数×チャンネル数×時間でビット数を求めます。8で割るとバイトです。可逆圧縮は完全復元でき、非可逆圧縮では失った情報は戻せません。
例えば横1,024画素×縦768画素、1画素24ビットの画像は、1,024×768×24÷8＝2,359,296バイト（約2.4Mバイト）です。
| 対象 | 非圧縮時のビット数 |
|---|---|
| 画像 | 横画素数×縦画素数×1画素のビット数 |
| 音声 | 標本化周波数×量子化ビット数×チャンネル×秒 |
試験に出る
- 音声のデータ量＝標本化周波数×量子化ビット数×チャンネル数の計算。
- 標本化・量子化・符号化の役割の違い。
- 画像の非圧縮データ量は横画素数×縦画素数×1画素のビット数。
- 可逆圧縮は完全に戻せ、非可逆圧縮は情報を一部省くこと。
- 圧縮率は元データと圧縮後のどちらを分母にするかを確認すること。
重要な言葉
- 標本化
- 時間方向を区切って音声などを測定すること。
- 量子化
- 振幅を有限の段階へ対応させること。
- 可逆圧縮
- 元の情報へ完全に戻せる圧縮。
- 非可逆圧縮
- 一部の情報を省く圧縮。元へ完全には戻せない。
確認問題
確かめよう同じ標本化周波数・量子化ビット数なら、モノラルから2チャンネルでデータ量は？
基本的に2倍です。
非可逆圧縮は、元の情報へ完全に戻せる。
同じ条件なら、2チャンネルの音声はモノラルの2倍のデータ量になる。
音声の1秒のデータ量を求める式は？
元の情報へ完全に戻せる圧縮は？
写真や音声も、コンピュータでは数値の並びとして扱います。細かく記録すればが増える一方、保存容量やも必要になります。
音声を毎秒回、1回16ビット、2チャンネルで記録するなら、1秒のデータ量は44,100×16×2＝です。ヘッダ等を除く非圧縮の条件で計算しています。
は時間方向を区切って測定し、は振幅を有限の段階へ対応させ、符号化は数値をビット列へ表します。画像では横画素数×縦画素数×1画素のビット数が非圧縮データ量の基本です。
は元の情報へ完全に戻せますが、は一部の情報を省きます。一般的なJPEG写真とPNG画像では、用途と圧縮の考え方が異なります。圧縮率が指定されたら、元データと圧縮後のどちらを分母にするかを確認します。
出典・参考資料
試験の公式案内と、この記事の参考にした学習資料です。
編集：Pinternet Works · 更新日：
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