データの表現

ビットとバイト

ビットは 0 か 1 かの1桁を表す最小の単位です。1ビットでは2通り、2ビットでは4通り、3ビットでは8通りと、1ビット増えるごとに表せる組み合わせが2倍になります。

8ビットをひとまとめにした単位がバイトで、1バイトで 2 の8乗、つまり 256 通りを表せます。ビットは小文字の b、バイトは大文字の B で書き分けます。通信速度は 100Mbps のようにビットで、ファイルサイズは 5MB のようにバイトで表すのが普通です。同じ数字でも8倍違うので、混同すると計算が丸ごとずれます。

大きい数と小さい数の接頭語

単位の前に付ける記号を接頭語と言います。試験では倍率をそのまま問われます。

大きい方も小さい方も3桁ずつ動く、と覚えると取り違えません。

文字コード

文字にも1つずつ番号が振られていて、その対応表を文字コードと言います。代表的なものは次のとおりです。

文字化けは、書いたときと読んだときで違う文字コードを使ったせいで起きます。Unicode は文字と番号の対応の決まり、UTF-8 はその番号をバイトに並べる方式、という関係も押さえてください。

画像のデータ量を計算する

画像は小さな点(画素、ピクセル)の集まりです。データ量は次の式で求めます。

データ量 = 横の画素数 × 縦の画素数 × 1画素あたりのバイト数

1画素に使うビット数を色深度と言い、色数と次のように対応します。

• 8ビット(1バイト)なら 256 色
• 24ビット(3バイト)なら約1677万色。フルカラーと呼ばれます

解像度 1024×768、色深度24ビットの画像で計算します。

1. 画素数は 1024 × 768 = 786,432 画素
2. 1画素は 24 ÷ 8 = 3 バイト
3. 786,432 × 3 = 2,359,296 バイト
4. 10 の6乗で割って、約 2.4 M バイト

もう1問。解像度 640×480、256色の画像なら、1画素は1バイトなので 640 × 480 × 1 = 307,200 バイト、つまり約 0.3 M バイトです。

試験ではこう問われます

引っかけの型は次のとおりです。

• ビットとバイトの取り違え。8で割り忘れると答えが8倍になります。選択肢にその8倍の値がわざと置かれます
• 色数と色深度の混同。256色は8ビット、フルカラーは24ビットです
• 圧縮率が示される問題。圧縮率50%なら、計算したデータ量を半分にしてから答えます
• Unicode と UTF-8 を同じものとして説明した選択肢。UTF-8 は Unicode を符号化する方式のひとつです