PCMとは?ぴーしーえむ
PCM(Pulse Code Modulation、パルス符号変調)は、アナログ信号をディジタルの数値列に変える基本方式。一定の間隔で振幅を取り出す標本化、その値を決められた段階に丸める量子化、丸めた値をビット列に直す符号化の3段階からなる。標本化周波数と量子化ビット数が、データ量と再現の細かさを決める。
最終更新:2026-10-09
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アナログのまま扱う音声や映像は、複製や長距離の伝送のたびに雑音が乗り、元の状態には戻せない。いったん数値に直してしまえば、途中で波形が多少崩れても0か1のどちらかに読み直せるので、何度写しても劣化しない。PCMはこの発想をいちばん素直に実装したもので、音声・画像を扱う技術の土台になっている。基本情報では、この3段階の順序とデータ量の計算の形で繰り返し問われる。
具体例
固定電話網の音声符号化G.711は、標本化周波数8kHz・量子化8ビットなので、1回線あたり8,000×8=64,000ビット毎秒、すなわち64kビット/秒になる。この掛け算がデータ量を求める出題の型で、ステレオならさらにチャネル数を掛ける。
試験での引っ掛け
標本化周波数を上げても量子化の誤差は減らず、量子化ビット数を増やしても再現できる周波数の上限は変わらない。どちらのパラメータが何に効くのかを入れ替えた選択肢が定番。また量子化で生じた誤差(量子化雑音)は元に戻せず、ビット数を増やせば小さくなるがゼロにはならない。
関連用語
出た過去問
出典:平成28年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問4(IPA)
PCM方式によって音声をサンプリング(標本化)して8ビットのディジタルデータに変換し,圧縮せずにリアルタイムで転送したところ,転送速度は64,000ビット/秒で…
正解:125
要点:標本化周波数=転送速度÷量子化ビット数。間隔はその逆数
1回の標本化で8ビットのデータが生じ、それを圧縮せずに毎秒64,000ビットで送っているので、1秒あたりの標本化回数は64,000÷8=8,000回である。サンプリング間隔はその逆数なので1÷8,000秒=0.000125秒となる。マイクロ秒は100万分の1秒なので、0.000125秒は125マイクロ秒である。
出典:平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問24(IPA)
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・参考
公式シラバスの1 基礎理論 > 4. 通信に関する理論 > (1) 伝送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。