第2章「符号化と伝送」~符号化について~

ネットワークスペシャリスト

符号化

アナログデータ→ディジタルデータの変換のことを、「符号化」と呼ぶ。

アナログデータとディジタルデータの比較

アナログデータとディジタルデータには下記の差異がある。

アナログデータディジタルデータ
特徴原データ、レコードとか?サンプリングによって得られた標本データ
長所音声では自然な感じが出せるノイズに強い、データの加工が容易
短所伝送ノイズに弱い、加工が困難情報落ちが生じる
アナログデータとディジタルデータについて

音声データの符号化

音声データの符号化の手順

アナログデータの符号化は下記の手順で行われる。

標本化アナログデータを単位時間ごとに区切る
量子化標本化したデータを数値化する
符号化量子化したデータを元に、ディジタル化を行う
アナログデータの符号化に関する手順
標本化

アナログデータをどれだけ細かい単位で区切るのかを表現するのに、周波数を利用して表現する。
サンプリング周波数

例えば、サンプリング周波数が4kHzの場合、1秒間を4000に区切ってデータの標本化を行う。
つまり、1/4000秒毎のデータを抽出する。

量子化

標本化された実データを近似的に表現していく作業。

たとえば、標本化されたデータが5.8だった場合に6にしていく。

符号化

量子化したデータを数値化していく。
符号化は用途によって様々なアルゴリズムがある。

分類アルゴリズム説明
波形符号化PCM原データをそのまま符号化する
ADPCM前データとの差分を符号化する。データ削減が可能
分析合成符号化CELP得られそうなパターンをDBに登録し近いものを選択する
符号化のアルゴリズムについて

画像データの符号化

画像の規格

画像データには下記の規格が存在し、それぞれに特徴がある。

名称説明
JPEG写真向き。圧縮すると非可逆圧縮になる
GIF文字とかCG向き。可逆圧縮。インターレースGIF,アニメーションGIF等がある。
PNGJPEG, GIFよりも新しい静止画。フルカラーが使用できる上、可逆圧縮。静止画なら最強。
MPEG元々は動画規格策定委員会の名称。そのまま画像規格として使用されている
MPEGの規格

MPEG-1, 2, 4と、ビットレート(クオリティ)が下がっていく。
MP3はMPEG-1で採用されていた音声圧縮方式。らしい。

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