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第 2 章 第 2 節 情報通信の効率的な方法 1 情報の容量と伝送の特性 2 データの圧縮 3 エラー検出とエラー訂正. 情報 C プレゼン用資料(座学 23 ) 担当 早苗雅史. 1 情報の容量と伝送の特性. 1 情報の容量. 容量 情報を表すデータの単位 ビット. 1 情報の容量と伝送の特性. 2 伝送媒体と伝送速度. 信号 情報を色や形,電流や電圧の変化に変えたもの 伝送媒体 信号を伝えるもの 伝送速度 単位 bps ( bit per second ) 伝送距離. ツイストペアケーブル. 同軸ケーブル. 光ファイバ.
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第2章 第2節 情報通信の効率的な方法1 情報の容量と伝送の特性2 データの圧縮3 エラー検出とエラー訂正第2章 第2節 情報通信の効率的な方法1 情報の容量と伝送の特性2 データの圧縮3 エラー検出とエラー訂正 情報Cプレゼン用資料(座学23) 担当 早苗雅史
1 情報の容量と伝送の特性 1 情報の容量 • 容量 情報を表すデータの単位 ビット
1 情報の容量と伝送の特性 2 伝送媒体と伝送速度 • 信号情報を色や形,電流や電圧の変化に変えたもの • 伝送媒体信号を伝えるもの • 伝送速度 単位 bps(bit per second) • 伝送距離 ツイストペアケーブル 同軸ケーブル 光ファイバ
1 情報の容量と伝送の特性 伝送速度とダウンロード時間 8MBのデータを64Kbpsでダウンロード
1 情報の容量と伝送の特性 3 伝送媒体の共有とスループット • 伝送媒体の共有 →設備の効率 • スループット ■ いつでも送信できるが,設備が大変 ■ 待ち時間がある 受信中 お休み お休み 送信中
2 データの圧縮 1 圧縮と伸長 • 圧縮情報をあらわす容量を減らすこと • 伸長 (解凍,展開,復元)圧縮したものをもとの情報に戻すこと • ファイルの圧縮形式 • lzh ・・・日本で開発 • zip • exe(自己解凍形式) • Sit • 圧縮ソフト=アーカイバ
2 データの圧縮 圧縮の種類
2 データの圧縮 2 圧縮のしくみ • ランレングス符号化 白白白白黒黒黒白白白白白黒黒黒黒黒黒黒黒 00001110000011111111 20ビット 4358 圧縮 0110101000110001 16ビット 伸長 圧縮率80% 0110101000110001 4358
2 データの圧縮 その他の圧縮法 • ハフマンの符号化 晴00,曇01,雨10,雪11で符号化 晴曇晴晴雨晴晴雪曇晴 00010000100000110100 20ビット 圧縮 0100 01100 011110 0 16ビット 伸長 圧縮率80% 晴曇晴晴雨晴晴雪曇晴
2 データの圧縮 3 圧縮と損失 • 損失のない圧縮,損失のある圧縮 • 画像の圧縮形式
2 データの圧縮 色数の少ない画像の場合 GIF 265色(1735バイト) 16色(933バイト) 3色(613バイト) JPG 圧縮レベル10(3432バイト) 圧縮レベル50(1820バイト) 圧縮レベル80(978バイト) PNG PNG8 2色(578バイト) PNG24(3135バイト) PNG8 16色(919バイト)
2 データの圧縮 色数の多い画像の場合 GIF 265色(16833バイト) 16色(949バイト) 3色(3358バイト) JPG 圧縮レベル10(7896バイト) 圧縮レベル80(2520バイト) 圧縮レベル50(3901バイト) PNG PNG8 2色(2884バイト) PNG24(34215バイト) PNG8 16色(13450バイト)
2 データの圧縮 GIFフォーマット,JPGフォーマット • GIFフォーマット • インターレースGIF(画像の段階表示) • 透過GIF • アニメーションGIF • JPGフォーマット • プログレッシブJPG(画像の段階表示) 圧縮タイプの設定 圧縮レベルの設定
2 データの圧縮 音声の圧縮 • MP3(MPEG-1 Audio Layer3)12分の1程度まで圧縮動画圧縮企画MPEG-1の音声部分 • MIDI(Musical Instrument Digital Interface)音声自体を記録しているのではない学期の音を数値化 • WMA(Windows Media Audio)マイクロソフト社が開発MP3の半分まで圧縮「Windows Media Technologies」の音声部分
3 エラー検出とエラー訂正 1 信頼できる通信 • エラー送ったデータと受け取ったデータが異なること • エラー検出エラーを見つけだすこと • エラー訂正エラーを訂正すること
3 エラー検出とエラー訂正 2 エラー検出の原理 • エラー検出のための冗長性データを表現するために必要な最小の量を超えた情報を付加すること • エラー検出用のビット=付加ビット(パリティビット) エラー検出用のビットを加えて,1の個数が偶数になるようにする =6 =7 エラーでビットが変わってしまうと,1の個数が偶数でなくなる。
3 エラー検出とエラー訂正 3 エラー検出の限界 • その他のエラー検出方法 • 訂正符号(error correcting code)2カ所(2ビット)の誤り検出 • エラーの頻度が多くなると,エラー検出が困難 • 冗長性を増やす • エラー検出しやすくなる=信頼性の増幅 • 同じ伝送速度で送信できるデータ量が少なくなる
3 エラー検出とエラー訂正 4 エラー訂正の方法 • 再送同じデータを再び送ること • TCPによるエラー訂正パケットを送って「受け取った」という返事がなければ,再度送ることで,情報を確実に伝えることができる