てっぱんITクラブ
今回はコンピュータの中で音声と動画がどういう仕組みになっているかを解説するよ！
確かに、考えたことなかったけど、電気信号がどうやって音になるのか映像になるのかって知らない！！
前回やった2進数の考え方でやっていくからまだ2進数がイマイチだったら前の復習からやっておいてね。
動画とか音声ファイルの拡張子の違いについても知りたいです。
か、拡張子？？
うん、音声と動画の仕組みをやりつつ、拡張子の話もしていこうか
ファイルの形式というのは試験でもよく問われるから覚えておこう。
情報の表し方
情報を表すときによく使われるのがバイトやビットまずはそれが何を意味するのか理解すると、これから出てくる言葉の規模がわかりやすくなるよ。
バイトと接頭語
1ビットは0と1の二つの状態を表しているよ。
そして、1ビットが8つ揃うとバイトという表現になる、つまりは8ビット＝1バイトということ。
00000000～11111111までの状態を表すことができる単位で、10進数に置き換えると0～255までの状態を表せるということなんだ。
このバイトはBとも略称で呼ばれることも多くて、よく聞く単位だとMBとかGBとかがあると思う。
スマホとかのストレージ容量も64GBとか256GBとか聞いたことあるんじゃないかな。
このGBはギガバイトという読み方をして1,000,000,000バイトを表しているんだ。
あまりにも大きすぎて読みづらいから1,000の単位ごとに接頭語としてKやM、Gが使われているわけ。
一覧にするとこんな感じだよ。
大きい方の接頭語：
キロ（K）10^3、1,000倍
メガ（M）10^6、1,000,000倍
ギガ（G）10^9、1,000,000,000倍
テラ（T）10^12、1,000,000,000,000倍
小さい方の接頭語：
ミリ（m）10^-3、0.001倍
マイクロ（μ）10^-6、0.000001倍
ナノ（n）10^-9、0.00000001倍
計算でよく接頭語やビットからバイト変換は使われるから押さえておこう。
アナログとデジタル
アナログは連続量で、デジタルは離散量を表しているんだ。
と言っても離散量？ってなると思う。図で表すと理解しやすいからこれを見て。
アナログはデータは連続した綺麗な線でこれをコンピュータの1と0で表せるようにしたのがデジタルという感じ。
綺麗な曲線を棒グラフで書こうとしているのがデジタルというイメージでもいいよ。
棒の幅をサンプリング周期という言い方もするから覚えておこう。
できる限りアナログのデータに似せようとすることを目的としていて、サンプリング周期が細かいほどそのデジタル情報はアナログに近いと言えるんだ。
静止画の表し方
アナログとデジタルをより一層理解するために静止画の表し方を例に解説するよ。
僕たちが見ている絵や画像というのは、実は拡大しまくると点だというのは知ってるかな？
点が集合することで色が生まれ形ができ、絵として認識できるようになるってわけ。
デジタルの世界ではこれをどの光を点滅させるかによって表現するんだ。
スマホの画面も拡大していくと点々（ドット）でどの光を点灯させるかで画像や画面の動きを表示させているんだよ。
画質は光の表現によって決まっていて、細かいドットであればあるほど一般的に画質が良くなるんだ。
と、ということは、ぼくたちが見ている画面も相当な情報が行き来しているってことですか？
そう！スマホの画面だけでも大体18,874,368ビットものデータを操作しながら表現しているんだ。
18,874,368ビットある電源のオンオフをコントロールしていると聞けばその凄さがわかるんじゃないかな。
そんな量、想像もできないですしとんでもない計算量なのはわかります。
スマホやパソコンは画面の表示だけでもそんな莫大な量の計算をしながら画面を表示しているってことがここではわかってもらえるといいかな。
文字コード
コンピュータは2進数でしか記憶することはできない。
じゃあどうやって日本語や英語の文字を表現しているのか。
その答えこそが文字コードなんだ。
どの文字を何番に割り当てるのか、「65」だったら「A」を表すという形で文字コード表に沿ってコンピュータは判断して文字を表しているんだ。
文字コードにはいろんな種類があるから、種類がこんだけあるってことだけ押さえておこう。
・ASCIIコード
・EUC
・S-JIS
・Unicode
た、たまに「8jt＠0kfr＠９w」とかになっちゃうやつはこれと関係あるんですかね。
良い質問だね～、まさに関係ある文字化けという現象なんだけど、文字コードが異なるとこう言ったことが起こるよ。
作った時はASCIIコードだったけどファイルを開いたときはUnicodeだったみたいな場合に発生するんだ。
コンピュータとヒトを結びつけるデザイン
コンピュータを操作するのはヒトだ。
そんなヒトとコンピュータの間の接点になる部分をヒューマンインターフェースと呼ぶ。
マウスで操作したり、キーボードで操作したり、アイコンをクリック・たっぷしたりこれらの操作ができるのはヒューマンインターフェースがGUI（Graphical User Interface）に対応しているからなんだ。
昔はCUI（Character User Interface）で文字を入力する方法しかなかったこともあるんだよ。
直感的に操作できる体験のことをUX（ユーザエクスペリエンス）とも読んで、昨今ではわかりやすくて初めてでも操作されやすいデザインに注目や需要が集中している。
ヒトが使いやすいと思う指標をアクセビリティと呼んで、アクセサビリティを高めるように切磋琢磨しているんだ。
左利きに関係なく誰でも使えるハサミのデザインをユニバーサルデザインと呼んだりするけど、それと同じ考えがITの世界にもあるイメージだね。
誰でも使いやすい画面表示だったり、操作方法がわかりやすいというデザインが今の時代必須なんだ。
確かに、最近のサイトやアプリって似たようなデザインが多いですけどそれってわかりやすいを追求したからこそ似てきたという感じなんですね。
個性を出しすぎて操作がしづらいよりも、誰でも操作しやすくてシステムの本領はその先にあるという考え方にも届いているからだね。
まさにヒト中心のデザイン設計がITの到達点の一つだと言えるよ。
拡張子とファイル形式
拡張子とは
拡張子というのはファイルのお尻についている「.txt」や「.xlsx」みたいなやつのことだよ。
拡張子によってファイルの種類が異なっていて「.txt」だったらテキストファイル。
「.xlsx」ならばエクセルファイル、「.pptx」ならパワーポイント、「.png」だったら画像ファイル、「.pdf」だったらPDFファイルを表しているって感じ。
拡張子が何を意味するかまで全て覚える必要はないけど、代表的な拡張子は覚えておいて損はないよ。
あれ？今私自分のパソコンで拡張子ってやつを確認しようとしたんですけど、ファイル名だけしか出てこないですー！
それは初期設定だと拡張子が出ていない設定になっているからだね。
拡張子まで表示するっていう設定にすると表示されるようになるよ。
拡張子まで確認できるようになると、どのファイルがウイルスになるうるかまで見えるようになるから拡張子表示設定は絶対しといた方がいい！
ファイル形式
試験に問われやすいファイル形式を紹介するね。
一覧にまとめておくから、最低限これらを覚えておくといいよ。
動画：
MPEG、AVI、H.265
静止画：
SMP、JPEG、GIF、PNG
音声：
MP3、MIDI、WAV
その他押さえておきたいコンピュータ用語
今日の最後は押さえておきたいコンピュータ用語を紹介するよ！
今回は4つのコンピュータ用語について解説するね。
CG
CGとはコンピュータグラフィックスの略で、コンピュータを使って描かれた図形や画像のことを指す。
映画やゲーム、幅広いところで使われる技術だよ。
VR
VRとはバーチャルリアリティの略で、仮想現実と和訳される言葉だ。
限りなく実体験に近い体験が得られる世界のことを表すよ。
作り出した世界に視覚、聴覚などが没入する体験ができるものを一般的にはVRという呼び方をしているね。
AR
VRと似た言葉としてARがある。
ARはアーギュメントリアリティの略で、拡張現実という和訳がされているよ。
現実世界の五感にデジタル情報を重ねる技術のことを指す言葉で、車のフロントガラスにナビゲーション画面が表示される技術なんかがある。
ポケモンGOで現実の道路にポケモンがいるように見せるのもARの技術の一例だね。
まとめ
今回はコンピュータの世界のいろいろな言葉について解説してきたけどどうだったかな？
バイトらへんとデジタル、アナログのところは難しかったですけどそのあとは耳にしたこともある話がいっぱいで楽しかったです。
ぼ、ぼくは、バイトの意味がわかってGBとかが何を意味しているのか知れてすごく勉強になりました。
難しい内容もあったと思うけど、わからないところは何度か読み直したり問題を解くことでイメージがついてくると思うからこのあとはじゃんじゃん問題を解くことをおすすめするよ。
毎度おなじみでおすすめの問題集は下記だ。
資格の勉強はいかにアウトプットを繰り返して知識を自分のものにするかだから頑張ってね！
はい！ありがとうございました！！
