写真も文章も音楽も動画も、コンピュータの中ではすべて0と1でできています。ここでは、その0と1がどんな種類のデータになり、どう扱われるかを見ていきます。0と1やビット演算そのものの仕組みは 2進数とデータ が担当します。
初級の解説は準備中のため、初級の内容を表示しています。
概要 — まず全体をつかむ
詳細 — 1段階ずつ追う
データには種類がある
ひとくちにデータと言っても、扱う中身によっていくつかの種類(メディア)に分かれます。
- 文字(テキスト) — 文章やプログラム
- 画像 — 写真やイラスト
- 音(音声) — 音楽や録音
- 動画 — 画像と音を時間に沿って並べたもの
どれも最後は0と1ですが、「どう0と1に置き換えるか」のルールが種類ごとに違います。
メディアはどう作られる
現実の見た目や音を、コンピュータが扱える数値に変えることをデジタル化といいます。
- 画像 — 絵を細かいマス目に分け、1マスごとの色を数値で記録する。この1マスを画素(ピクセル)と呼ぶ
- 音 — 音の波の高さを、短い間隔でくり返し測って数値の列にする
- 動画 — 少しずつ違う画像(コマ)をパラパラ漫画のように高速で切り替え、そこに音を重ねる
「細かく区切って数値にする」——これがデジタル化の共通のやり方です。
アニメーション『画像のデジタル化(画素とRGB)』を開く
データ量と圧縮
データの大きさはデータ量で表し、単位は バイト → KB → MB → GB → TB と大きくなります。
- 短いメール1通 … 数 KB
- 写真1枚 … 数 MB
- 映画1本 … 数 GB
大きなデータを小さくまとめる技術が圧縮です。元に完全に戻せる可逆圧縮(ZIPなど)と、少し情報を捨てて大きく縮める非可逆圧縮(JPEG・MP3など)があります。
アニメーション『可逆圧縮と非可逆圧縮』を開く
⚠️ うまくいかないとき
- 文字化け — 文字の読み方(文字コード)が食い違い、別の文字に見える
- 開けない — データの形式と、開こうとしたアプリが合っていない
- 無駄に重い — 用途に合わない形式で保存している(写真を大きいまま送る、など)
関連する知識
理解度チェック
そのまま解けます(成績は保存されません)。無料アカウントを作ると、学習の記録と進捗の山登りが始まります。
問1. 文字も画像も音も、コンピュータの中では最終的に何で表されている?
問2. 同じ「0と1の並び」でも別物に見えることがあるのはなぜ?
問3. 写真を「JPEG」で保存すると容量が小さくなる代わりに起きることは?
問4. 音楽をデジタルデータにするとき、コンピュータは音をどう記録している?
問5. 画像を作るとき、絵を細かいマス目に分けた「1マス」を何と呼ぶ?
問6. 動画はどうやって作られている?
問7. 「文字化け」が起きる主な原因は?
問8. データ量の単位を「小さい順」に並べたものはどれ?
問9. 大きなデータを小さくまとめる技術を何と呼ぶ? 漢字2文字で答えてください。
問10. ZIPのように「元に完全に戻せる」圧縮を何圧縮と呼ぶ? 漢字で答えてください。