データ圧縮（ハフマン符号化）とは？でーたあっしゅく
データ圧縮（ハフマン符号化）とは、出現頻度の高い記号ほど短いビット列、低い記号ほど長いビット列を割り当てて全体の符号長を縮める可逆圧縮の方式。頻度の低い2つを繰り返し併合して符号木を作るため、どの符号も他の符号の先頭にならない語頭条件が自動的に満たされ、区切り記号なしで一意に復号できる。
最終更新：2026-10-06
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固定長符号はどの文字にも同じビット数を割り当てるため復号は簡単だが、めったに出ない文字にも同じ長さを使う無駄が残る。可変長にすれば縮むものの、今度は符号の切れ目が分からなくなり復号できない。ハフマン符号は、頻度の低いものから木を組み上げるという構成そのものによって語頭条件を保証し、可変長と一意復号を両立させた点に意味がある。
具体例
aが多くzがほとんど出ない文章で、aに2ビット、zに8ビットを割り当てれば、全文字を8ビット固定にするより総ビット数が減る。JPEGやZIPも、量子化や辞書式圧縮を掛けたあとの符号化段でハフマン符号を使っている。
試験での引っ掛け
ハフマン符号化は元データを完全に復元できる可逆圧縮で、JPEGやMP3の非可逆圧縮と混同しない。すべての記号の出現頻度が等しければ圧縮効果は無く、乱数列ではむしろ増えうる。連続する同じ値をまとめるランレングス法とは、着目している冗長性が別である。
関連用語
出た過去問
出典：令和2年度 10月試験 応用情報技術者試験 午前 問25（IPA）
800×600ピクセル、24ビットカラーで30フレーム／秒の動画像の配信に最小限必要な帯域幅はおよそ幾らか。ここで、通信時にデータ圧縮は行わないものとする。
正解：350Mビット／秒
要点：非圧縮動画の帯域＝画素数×色深度×フレームレート
1フレームのデータ量は800×600＝480,000画素に24ビットを掛けて11,520,000ビットである。これを毎秒30フレーム送るので11,520,000×30＝345,600,000ビット／秒となり、およそ350Mビット／秒が必要になる。非圧縮の動画は帯域を大量に消費することが分かる。
出典：令和6年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問26（IPA）
800×600ピクセル、24ビットカラーで30フレーム／秒の動画像の配信に最小限必要な帯域幅はおよそ幾らか。ここで、通信時にデータ圧縮は行わないものとする。
正解：350Mビット／秒
要点：非圧縮動画の帯域は画素数×色深度×フレームレートで求める
1フレームのデータ量は800×600×24ビット＝11,520,000ビットである。これを毎秒30フレーム送るので、11,520,000×30＝345,600,000ビット／秒となり、およそ350Mビット／秒が必要になる。非圧縮の動画像は帯域を大量に消費することが分かる。
出典・参考
公式シラバスの1 基礎理論 ＞ 3. 情報に関する理論 ＞ (2) 符号理論に掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。