符号化とは?ふごうか
符号化とは、文字・音・画像などの情報を、決められた規則に従って 0 と 1 の並び(符号)に置き換えること。目的によって、アナログ信号を数値に変える A/D 変換の最後の工程、文字を数値にする文字コード(UTF-8 など)、データを小さくする情報源符号化(データ圧縮)、通信の誤りを見つけて直す通信路符号化(誤り検出・訂正)に分かれる。符号化は鍵を使わず、規則さえ知っていれば誰でも符号を読み解ける点で、鍵を知らないと元に戻せない暗号化とは別物である。ただし、A/D 変換の量子化(値を決まった段階に丸める)や、画質・音質を少し落として小さくするデータ圧縮(非可逆圧縮)のように途中で情報を捨てる場合は、読み解いても元の情報に完全には戻らない。
最終更新:2026-10-10
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コンピュータは 0 と 1 しか扱えないので、文字も音も何らかの規則で 0 と 1 に置き換えないと記録も通信もできない。ところが送り手と受け手で規則が違えば、同じ並びが別の文字や音に化けてしまう(文字化け)。そこで置き換えの規則を決めて共有するのが符号化であり、さらに「短く送りたい」「誤りに強くしたい」という要求に合わせて規則の作り方が分かれていった。
具体例
音楽 CD は、音の波を1秒間に44,100回の間隔で測り(標本化)、その大きさを16ビットで表せる65,536段階のどれかに丸め(量子化)、その値を 2 進数の並びにして記録する(符号化)。文字の例では、文字には一つずつ通し番号(符号位置)が決められていて、「あ」の番号は 16 進数(0〜9 と A〜F の 16 種類の記号で 1 桁を表す数の書き方。「(16)」はこの書き方の印)で 3042(16)である。UTF-8 はこの番号を、3バイトの E3 81 82(16)という並びに符号化する。電子メールで画像を添付するときは、MIME の規格に従って画像のデータを文字だけの並びに符号化して本文に載せる。
試験での引っ掛け
A/D 変換の順序は「標本化 → 量子化 → 符号化」で、符号化は最後の工程である。この順番の並べ替えが選択肢で問われる。また、メールの添付で使う符号化(Base64 など)は規則を知っていれば誰でも元に戻せるので、内容を秘密にする効果は無い。秘密にするのは鍵を使う暗号化の役目であり、「符号化したので安全」という選択肢は誤りになる。
関連用語
出た過去問
問題文で直接問われたものと、解説の中で触れられたものが含まれます。
出典:平成29年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問31(IPA)
符号化速度が192kビット/秒の音声データ2.4Mバイトを、通信速度が128kビット/秒のネットワークを用いてダウンロードしながら途切れることなく再生するために…
正解:50
要点:必要なバッファ時間=ダウンロード所要時間−再生所要時間
データ量2.4Mバイトはビットに直すと19.2Mビットである。再生には 19.2M ÷ 192k = 100秒かかり、ダウンロードには 19.2M ÷ 128k = 150秒かかる。再生が終わるのと同時にダウンロードも終わればよいので、必要な先読み時間は 150 − 100 = 50秒となる。
出典:平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問24(IPA)解説で登場
音声などのアナログデータをディジタル化するために用いられるPCMにおいて,音の信号を一定の周期でアナログ値のまま切り出す処理はどれか。
正解:標本化
要点:PCMは標本化→量子化→符号化の順に処理する
PCMは標本化・量子化・符号化の3段階でアナログ信号をディジタル化します。このうち標本化は、一定の周期でアナログ波形の値をそのまま取り出す処理です。取り出した値を離散的な段階値に丸めるのが量子化、それを2進数のビット列にするのが符号化です。
出典:平成30年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問4(IPA)
出現頻度の異なるA,B,C,D,Eの5文字で構成される通信データを,ハフマン符号化を使って圧縮するために,符号表を作成した。aに入る符号として,適切なものはどれ…
正解:110
要点:ハフマン符号は他の符号の接頭辞になってはならない
ハフマン符号は語頭条件を満たす必要があり、どの符号も他の符号の先頭部分になってはならない。既に00・01・10が使われているので2ビットは11しか残らず、Eが111を使うことからDは110となる。頻度がEより高いDに同じ3ビットを割り当てても矛盾はしない。
出典:平成30年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問34(IPA)解説で登場
インターネットにおける電子メールの規約で,ヘッダフィールドの拡張を行い,テキストだけでなく,音声,画像なども扱えるようにしたものはどれか。
正解:MIME
要点:MIMEはメールで画像や音声を扱うためのヘッダ拡張
電子メールは元来7ビットのテキストしか運べない前提だった。MIMEはヘッダにデータの種類や符号化方式を示す項目を追加し、本文を複数の部分に分けて表現できるようにすることで、日本語や添付の音声・画像も送れるようにした拡張である。
出典・参考
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。