※ 本記事では、基本情報技術者試験の対策として私が勉強したことを備忘録的にまとめておきたいと思います。
少しでも参考になれば嬉しいです。
はじめに
さて今回は、基本情報技術者試験対策として、データ圧縮についてまとめたいと思います。
まぁ簡単な種類と仕組みだけ覚えておけば大丈夫です。
そこまで複雑じゃないのでサクッといきましょう！
ちなみに私はこの参考書を使って勉強してました。
漫画形式で読みやすく、分かりやすい内容になっているため、無理なく学習を進められると思います。
過去問を解きまくり、不明点があれば参考書で知識を補う、このサイクルで試験対策するのが私のオススメです！
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少し内容が異なる部分もあるかもしれませんが、大まかには変わらないはずですので、安心して下さい。
データ圧縮
データ圧縮は、デジタルデータのサイズを小さくするための技術です。圧縮されたデータは、保存や転送にかかるコストを削減することができます。例えば、インターネットを通じてファイルをダウンロードするときに、圧縮されたファイルは通常、ダウンロード時間が短縮されます。
データ圧縮は以下の2つの主要な方式に分類されます。
- 非可逆圧縮（Lossy Compression）：
圧縮後にデータが完全には元に戻らない圧縮方式です。ファイルの品質が多少低下することがありますが、大幅なデータ削減が可能です。例としては、JPEG画像やMP3音声ファイルがあります。
- 可逆圧縮（Lossless Compression）：
圧縮後にデータが完全に元に戻る圧縮方式です。データの品質が保持されるため、可逆圧縮はテキストファイルや可逆な画像ファイル（PNGなど）に適しています。
もう少し具体例を挙げながらどんな感じで圧縮しているのか見ていきましょうか。
例えば、10×10ドットのモノクロ画像があったとします。
このドット1つ1つをそれぞれ、白→「w」、黒→「b」のように変換したとします。
| w | w | w | b | b | b | w | w | w | b |
| b | b | b | b | b | w | w | w | w | b |
| b | b | b | b | b | w | w | w | w | b |
| b | b | b | b | b | w | w | w | w | b |
| w | w | w | b | b | b | w | w | w | b |
| w | w | w | b | b | b | w | w | w | b |
| w | w | w | b | b | w | w | w | w | b |
| w | w | w | b | b | w | w | w | w | b |
| w | w | b | b | b | b | b | b | b | b |
| w | w | w | b | b | b | b | w | w | b |
こうするだけで画像データがテキストデータに変換されてものすごく容量が圧縮されますよね。
ここからさらにさらに圧縮もできます。例えば以下のように、wが〇個、bが〇個などと記載していくこともできます。
| w6b4 |
| w4b6 |
| w4b6 |
| w4b6 |
| w6b4 |
| w6b4 |
| w7b3 |
| w7b3 |
| w2b8 |
| w5b5 |
これがさらに、w〇b〇→w〇b〇・・・の繰り返しということが分かっていれば、わざわざ改行で考えなくても、w6b4w4b6w4b6w4b6・・・のように単純な文字列で考えることもできます。
とまぁこんな感じでデータを圧縮していくわけです。
もちろんのことながら、元に戻す際は、圧縮と逆の手順を取ればよいだけです。
最後に
さて今回は、基本情報技術者試験対策として、データ圧縮についてまとめました。
難しくはないはずですのでサクッと理解しまいましょう。
★データ圧縮
デジタルデータのサイズを小さくするための技術
非可逆圧縮：圧縮後にデータが完全には元に戻らない
可逆圧縮：圧縮後にデータが完全に元に戻る
以上！
前回まとめた記事も読んでもらえると嬉しいです！
基本情報以外の勉強記事も是非！
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