第2章「符号化と伝送」-02

ネットワークスペシャリスト
nekonisi
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2021年11月27日の朝勉強

前回

第2章「符号化と伝送」-01
アナログデータとディジタルデータ自然に存在する、音声、画像等はすべてアナログデータとして存在する。コンピュータで使用するためには、ディジタルデータに変換する必要がある。アナログデータディジタルデータ特徴原データ、レコードと...

前回の復習

標本化

横軸をいかに細かく分類するか?の話。
例えば、標本化のサンプリング周波数が「4kHz」だった場合、
1秒間を4000に分けてデータの分析を行う。

量子化

横軸をいかに細かく分類するか?の話。

符号化

量子化したデータを数値化する。
符号化には用途によって様々なアルゴリズムがある。

分類 アルゴリズム 説明
波形符号化 PCM 原データをそのまま符号化する
ADPCM 前データとの差分を符号化する。データ削減が可能
分析合成符号化 CELP 得られそうなパターンをDBに登録し近いものを選択する

画像信号の符号化

画像の規格

名称 説明
JPEG 写真向き。圧縮すると非可逆圧縮になる
GIF 文字とかCG向き。可逆圧縮。インターレースGIF,アニメーションGIF等がある。
PNG JPEG, GIFよりも新しい静止画。フルカラーが使用できる上、可逆圧縮。静止画なら最強。
MPEG 元々は動画規格策定委員会の名称。そのまま画像規格として使用されている

MPEGの規格

MPEG-1, 2, 4と、ビットレート(クオリティ)が下がっていく。
MP3はMPEG-1で採用されていた音声圧縮方式。らしい。

同期制御

同期

通信を行う場合に、送信側と受信側でタイミングを合わせる必要がある。
これを同期、と呼ぶ。
同期には「ビット同期」と「ブロック同期」の2種類がある。
ビット同期を行って、1bit単位の同期をとってから、
ブロック同期で、ブロックごとの同期をとる。

ビット同期

伝送される波形のどの部分が1bitなのかを規定する。

方式 説明
同期方式 データ信号の他に同期タイミング信号を取るための信号を混在させる
調歩同期方式(非同期方式) スタートビットとストップビットを付加して送信する

ブロック制御

データとして意味のあるブロックとして認識するための同期

方式 説明
キャラクタ同期方式 送信データの最初にSYNコードを連続して送信して、データの開始位置を通知する。
フラグ同期方式 フラグ(01111110)を送信して、データの区切りを通知する。
フラグ同期方式における「ゼロインサーション」について

フラグ同期方式では、01111110というパターンをフラグとして使用する際に、
送信時に、「1」が5つ連続した場合に0を追加する。
受信時には、「1」が5つ連続した次に続く0を取り除く。

01111101のようなデータの場合、0111111という風にデータの内容が変わってしまうのではないか?

と疑問に思ったのだが、ネットワークスペシャリストドットコムの掲示板で質問をしたらご回答いただけた。

01111101 というデータは 1 が5個並んでいるので 0 が挿入されて、
回線上では 011111001 というビット列になります。
受信側では、0111110 を監視して 011111 に変更する(0を1個取り除く)ので、
01111101 に戻ります。

次回

第2章「符号化と伝送」-03
nekonisi2021/11/28の勉強前回誤り制御データの伝送を行う際に、ノイズ等で破損する場合がある。データの再送を促したり、その場でデータを回復するための処理として、誤り制御がある。誤り...

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