標本化(サンプリング)とは?ひょうほんか(さんぷりんぐ)
標本化(サンプリング)とは、アナログの音声や映像信号を一定の時間間隔で区切り、その瞬間の信号の値を取り出してデジタルデータに変換する処理。1秒間に何回信号を取り出すかを示す値をサンプリング周波数(サンプリングレート)と呼び、単位はHz(ヘルツ)で表される。サンプリング周波数が高いほど元のアナログ信号を細かく再現でき音質は向上するが、その分データ量も増える。アナログ信号をデジタル化する過程は、標本化に続いて量子化・符号化という手順で行われる。
最終更新:2026-10-10
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音楽CDのサンプリング周波数は44.1kHzで、1秒間に44,100回音の波形を測定してデジタルデータに変換している。
試験での引っ掛け
標本化は「時間軸」を区切る処理であり、「振幅(信号の強さ)」を段階的な数値に変換する量子化と混同しやすい。
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21年度 春期 ITパスポート試験 問66(IPA)解説で登場
アナログ音声信号をディジタル化する場合、元のアナログ信号の波形に、より近い波形を復元できる組合せはどれか。
正解:ウ
要点:サンプリング周期が短く量子化段階が多いほど原波形に忠実
アナログ信号のディジタル化は、一定間隔で波形の値を読み取る標本化(サンプリング)と、その値を段階的な数値に置き換える量子化からなる。サンプリング周期が短いほど時間方向で波形を細かく捉えられ、量子化の段階数が多いほど振幅方向の誤差が小さくなる。したがって周期が短く段階数が多い組合せが最も原波形に近い再現となる(その分データ量は増える)。
出典:平成22年度 春期 ITパスポート試験 問88(IPA)
音声信号をディジタル化する。図の時刻1から時刻5のタイミングで標本化を行い、4段階に量子化(標本点に最も近い段階を選択)を行った。その後2ビットで符号化を行った…
正解:時刻1で振幅約01、時刻2付近で00近くまで下がり、時刻3.7付近で11まで滑らかに立ち上がった後、時刻5にかけて01まで下がる曲線
要点:符号列は各標本時刻の振幅段階を順に並べたもの
符号は時刻1から順に振幅の段階を表すので、求める信号は01、00、10、11、01という順に値をとる波形になる。すなわち低めの値から始まって時刻2でいったん最小になり、その後上昇して時刻4で最大に達し、時刻5では再び下がる形である。時刻ごとの標本点の高さを符号と照らし合わせれば判別できる。
出典・参考
公式シラバスの7 基礎理論 > 35. 情報に関する理論 > (2) デジタル化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。