| English | 意味 |
|---|---|
| compression/kəmˈpreʃn/ | 圧縮 |
| kibibyte/ˈkɪbɪbaɪt/ | キビバイト |
| lossless/ˈlɒsləs/ | 無損 |
| run-length encoding/rʌn leŋθ enˈkəʊdɪŋ/ | ラン長符号化 |
| lossy/ˈlɒsi/ | 可逆 |
ファイルを圧縮する
- データストレージは、各ステップが1024倍递增する単位で測られます。
- イメージや音声ファイルのサイズを計算できます。
- 圧縮によってファイルを小さくできます。
ストレージの測定
- ビット（0または1の1つ）・ニブル（4ビット）・バイト（8ビット）。
- 各単位は前の単位の1024倍である（$1024 = 2^{10}$のため）：キビバイト (KiB) = 1024 バイト、メビバイト (MiB) = 1024 KiB、ギビバイト (GiB) = 1024 MiB、テビバイト (TiB) = 1024 GiB。
- 単位を一つ上へ移動するには常に1024で除算します（1000ではありません）。
コンピュータはすべてのデータを二進数として表現する — 0と1の長い列である。
1キビバイト (KiB) には何バイトありますか？
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1 KiB = 1024バイト（各ストレージ単位は1024 = 2^10ずつ増えます）。
以下のストレージ・圧縮の用語とその意味を結び付けなさい。
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詳細が増えるとファイルサイズは大きくなり、圧縮によって小さくなります（可逆・不可逆問わず）。
ファイルサイズの計算
- 画像（ビット）$=$ 幅 × 高さ × カラーディプス。
- 音声（ビット）$=$ サンプルレート × サンプル解像度 × 秒数。
- バイトにするには8で除算し、次にKiBにするには1024で除算し、さらにMiBにするには再度除算します。
- 例：$1024 \times 1024$ × 16 bpp $= 16\,777\,216$ bits $= 2$ MiB。
ある画像の解像度は100 × 100ピクセルで、カラーディプスは24ビットです。この画像のサイズ（ビット数）はいくつですか？
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幅 × 高さ × 色深度 = 100 × 100 × 24 = 240 000 ビット。
コンプレッション
- 可逆圧縮は、ファイルサイズを小さくする際に永久的な情報の損失を伴わないため、元のデータを完全に再構築できます。run-length encoding (RLE) は、連続して繰り返される値を一度だけ記録します（例：
WWWWWWWW→ "8 W"）。 - ロシ圧縮では大幅にサイズを小さくするが、永久的にデータを削除する（解像度やサンプルレートを下げる）。
- テキストやプログラムファイルにはロスレスを、写真、音楽、動画にはロシを使用する。
Run-length encodingは、繰り返しの連なりを一度だけ(カウント, 値)のペアとして記録します: 8 W、その後 4 R.
ラン長符号化は連続する同じ値を圧縮します
圧縮によりファイルサイズが小さくなります。ラン長符号化は、連続した同じ値の列を「値＋回数」に置き換えます。これは可逆圧縮であり、データに長い連続値が含まれている場合に最も適しています。
可逆圧縮（ロースレス圧縮）：
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可逆圧縮はすべてのデータを保持します（例：RLE）。一方、不可逆圧縮は一部のデータを永続的に破棄します。
ラン長符号化（RLE）は次のようにしてデータを圧縮します：
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RLEは「WWWWWWWW」のような列を「8 W」として置換します。データに繰り返しがある場合に非常に有効です。
不可逆圧縮（ロスキー圧縮）が最も適切な用途は：
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不可逆圧縮は、わずかな画質低下で大幅なファイルサイズ削減が可能となるメディアに適しています。正確なデータには可逆圧縮が必要です。
理解できましたか
- ストレージ単位は1024ずつ増える（KiB, MiB, GiB, TiB）
- 画像サイズ = 幅 × 高さ × カラーディプス（ビット）；音声 = レート × 解像度 × 秒数
- ロスレス = 完全復元（RLE）；ロシ = サイズ削減だが永久的な損失あり
- テキスト/プログラム用はロスレス、写真/音楽/動画用はロシ