画像情報の記録と 処理 音声情報 の記録と処理

1. 画像情報の記録と処理音声情報の記録と処理

2. 光の三原色、色の三原色 http://optica.cocolog-nifty.com/ よりl

3. 画像の記録 • 画像（たとえば写真）は、コマごとの色で記録。 • その１コマを画素、ピクセルという。 • ピクセル pixel < picture cell

4. ピクセル ８×６ ＝ ４０ ピクセルの画像

5. 色の数 白黒■と□ 　0と1‥1ビット グレースケール ■ ■ ■ □　　　00 01 10 114階調‥2ビット ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ □ 000 001 010 011 100 101 110 111 8階調 3ビット

6. 色の数 • □■■■■■■■■■■■■■■■ 16色　（4ビット) ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 216色　（8ビット)

7. 色の16進表現 216色　‥ R(赤)G(緑)B(青) の各成分に分解し、それぞれの明るさを6階調の明るさで表現。 16777216色 (24ビットカラー)R(赤)G(緑)B(青) の各成分に分解し、それぞれの明るさを256階調(00～FF)で表現。 例「A0CC30」赤成分が160/255 緑成分が204/255　　↑ ↑ ↑ 青成分が48/255■←この色赤緑青

8. 画像の記録 画素（ピクセル）ごとの色を記録／再現 ３２色 １６色 グレースケール4階調 ２色　（白黒） １６色 256色 21×26 = 546 ピクセル 43×53 = 2279 ピクセル

9. 215× 268 ＝ 57620 ピクセル24ビットカラー

10. 例題．縦 800 × 横 1250(1メガピクセル)、24ビットカラーの画像ファイルの容量は？ 【考え方】 24ビットカラーの１ピクセルは24 ビット （= 3バイト）800 × 1250 = 1000000 （ピクセル） なので、3 × 1000000 = 3000000 バイト = 3メガバイト（注: 実際には圧縮されて、これより小さくなる）

11. 音声の記録 • 音の波をマイクロホンでとらえ（電気信号に変換）、その波形を記録。 アナログレコードの溝には、音の波形がそのまま記録されている！

12. 音声信号のデジタル化 • 波を、棒グラフの連続と考える。 • 棒グラフの本数(１秒当たり)＝　サンプリング周波数 • 棒グラフの高さを何段階で記録するか＝　ビット化量子数

13. ビット化量子数　４倍

14. サンプリング周波数　４倍

15. ビット化量子数、サンプリング周波数とも4倍ビット化量子数、サンプリング周波数とも4倍

16. 例題．音楽CDは、ビット化量子数 16ビット、サンプリング周波数 44100Hzで約74分録音できる。これを、ビット化量子数 24ビット、サンプリング周波数 96000Hz にしたら、同じディスクに何分録音できるか？ 【考え方】 サンプリング周波数が約2.2倍、ビット化量子数が1.5倍になるので、１秒当たりの録音に必要なデータ量は約3.3倍になる。 ゆえに、74分 ÷ 3.3 ＝ 約 22 分

17. 圧縮技術 • 可逆圧縮： データの冗長度(繰り返しや類似性)を使って、コンパクトに収納→ 完全に復元可能 • 不可逆圧縮： データの一部を間引いて記録→ 復元できない

18. 可逆圧縮のイメージ 横浜市立中央図書館　045-262-0050横浜市立磯子図書館045-753-2864横浜市立港北図書館　045-421-1212 横浜市立図書館(045)中央 262-0050磯子 753-2864港北 421-1212

19. 非可逆圧縮のイメージ 中央図書館　1455077冊磯子図書館106581冊港北図書館　 130127冊 中央図書館　 1455千冊磯子図書館107千冊港北図書館　 130千冊