情報Ⅰ デジタル表現の問題（20/22ページ）

2進数1101₂を4倍した結果を2進法で表しなさい。

0
101100₂
1
111000₂
2
100100₂
3
110100₂

正答と解説を確認

正答3. 110100₂

解説

2進数を2倍する操作は、桁あふれを考えない整数ではビット列を左に1桁ずらすことに相当する。4倍は2²倍なので、1101₂を左に2桁ずらす。 1101₂×100₂=110100₂となる。10進数で確認しても、1101₂=13、13×4=52、52=110100₂である。

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QUESTION 192#simple2_original_024

2進数1101₂を10進法で表しなさい。

0
13
1
12
2
14
3
25

正答と解説を確認

正答0. 13

解説

2進数1101₂の各桁には、左から2³、2²、2¹、2⁰の重みがある。 1×8+1×4+0×2+1×1=8+4+1=13となる。

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QUESTION 193#simple2_original_025

10進法で表された数「29」を2進法で表しなさい。

0
11011₂
1
11110₂
2
11101₂
3
10111₂

正答と解説を確認

正答2. 11101₂

解説

29を2のべき乗の和に分解すると、29=16+8+4+1=2⁴+2³+2²+2⁰となる。 2⁴から2⁰までの係数を順に並べると1、1、1、0、1なので、11101₂である。

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QUESTION 194#simple2_original_026

16進数5Cを8ビットの2進数で表したものとして最も適切なものを、次から選べ。

0
01010100₂
1
01011100₂
2
00111100₂
3
11001010₂

正答と解説を確認

正答1. 01011100₂

解説

16進数の1桁は2進数の4ビットに対応する。5は0101₂、Cは10進数の12なので1100₂である。この二つを順に連結すると、5C₁₆=0101 1100₂=01011100₂となる。

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QUESTION 195#simple2_original_027

同じテキストファイルを別の文字コードとして開いたところ、文字化けが起きた。この現象に関する説明として最も適切なものを、次から選べ。

0
JavaScriptは文字コードの一種なので、JavaScriptで開けば文字化けしない。
1
記号には文字コードが割り当てられないため、記号だけが文字化けする。
2
保存時と異なる文字コードで読み込むと、同じバイト列を正しく解釈できないことがある。
3
文字コードが異なっても、同じ文字番号として処理されるので文字化けは起こりにくい。

正答と解説を確認

正答2. 保存時と異なる文字コードで読み込むと、同じバイト列を正しく解釈できないことがある。

解説

コンピュータでは、文字を文字コードに基づく数値やバイト列として保存する。保存時と読み込み時で異なる文字コードを想定すると、同じバイト列が別の文字として解釈されたり、正しい並びとして認識されなかったりして文字化けが生じる。対策として、ファイルの文字コードを確認し、読み込み側で同じ方式を指定する。WebではHTMLの文字コード宣言と実際の保存形式を一致させることも重要である。

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QUESTION 196#simple2_original_028

アナログの音声信号をデジタルデータに変換する処理は次の（ア）～（ウ）の順で行われる。それぞれの処理名の組合せとして、最も適切なものを選べ。（ア）音声信号の波形を一定の時間間隔で測定し、それぞれの時点での振幅を取り出す。（イ）取り出した振幅を、あらかじめ定められた段階の中から最も近い値に置き換える。（ウ）置き換えた値を、0と1からなるデータとして表す。

0
（ア）量子化　（イ）標本化　（ウ）符号化
1
（ア）標本化　（イ）符号化　（ウ）量子化
2
（ア）符号化　（イ）量子化　（ウ）標本化
3
（ア）標本化　（イ）量子化　（ウ）符号化

正答と解説を確認

正答3. （ア）標本化　（イ）量子化　（ウ）符号化

解説

音声のデジタル化は、標本化、量子化、符号化の順に行う。標本化で連続する波形を一定時間ごとに測定し、量子化で振幅を有限個の段階に対応させ、符号化で各段階を0と1のビット列として表す。標本化は時間軸、量子化は振幅軸を離散化する処理、と区別すると理解しやすい。

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QUESTION 197#simple2_original_029

音声をデジタル化するとき、1秒間に標本を取る回数と、1標本当たりの量子化ビット数を大きくした。この変更の効果として最も適切なものを、次から選べ。

0
元の波形をより忠実に表せるが、データ量は増える。
1
元の波形から遠ざかるが、データ量は小さくなる。
2
標本化の回数を増やしても音質には影響しない。
3
量子化の段階数を増やしても音質には影響しない。

正答と解説を確認

正答0. 元の波形をより忠実に表せるが、データ量は増える。

解説

1秒間の標本数である標本化周波数を高くすると、波形を時間方向に細かく測定できる。量子化の段階数を増やすと、振幅をより細かい値で近似できる。どちらも元の波形を忠実に表しやすくする。一方、無圧縮の音声データ量は、おおむね標本化周波数×量子化ビット数×チャンネル数×時間に比例するため、精度を上げるほどデータ量も増える。

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QUESTION 198#simple2_original_030

次のうち、MIDIに関する説明として最も適切なものを選べ。

0
マイクで取り込んだ音の波形を、一定の時間間隔で数値に変換して記録する方式である。
1
音声データのうち、人間には聞こえにくい部分などを取り除き、データ量を小さくする圧縮方式である。
2
音の高さ、長さ、強さ、使用する楽器などの演奏情報を、電子楽器やコンピュータの間で伝達するための規格である。
3
複数の音声データを重ねたり、一部を切り取ったりして編集するためのソフトウェアである。

正答と解説を確認

正答2. 音の高さ、長さ、強さ、使用する楽器などの演奏情報を、電子楽器やコンピュータの間で伝達するための規格である。

解説

MIDIは、音の高さ、発音・消音のタイミング、強さ、音色などの演奏情報を、電子楽器やコンピュータの間でやり取りするための規格である。録音した音の波形そのものを保存する方式ではない。同じMIDIデータでも、再生に使う音源によって実際に聞こえる音色は変わり得る。波形データより小さく扱えることが多く、演奏内容の編集もしやすい。

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QUESTION 199#simple2_original_031

画像をデジタルデータとして扱うための処理に関する説明として、最も適切なものを選べ。

0
標本化とは、画像を細かな画素に区切り、それぞれの位置の明るさや色を取り出す処理である。
1
量子化とは、明るさや色を表す数値を、0と1の組合せに変換する処理である。
2
符号化とは、取り出した明るさや色を、あらかじめ定められた段階の中から近い値に置き換える処理である。
3
圧縮とは、画像を画素に区切り、それぞれの位置の明るさや色を取り出す処理である。

正答と解説を確認

正答0. 標本化とは、画像を細かな画素に区切り、それぞれの位置の明るさや色を取り出す処理である。

解説

画像の標本化では、連続的な画像を格子状の細かな領域に区切り、各位置の明るさや色を取り出す。この一つ一つの領域が画素に対応する。次に、明るさや色を有限個の段階に対応させる量子化を行い、その値を0と1のビット列で表す符号化を行う。画素数や階調数を増やすほど細部や色を表しやすいが、一般にデータ量も増える。

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QUESTION 200#simple2_original_032

次のうち、光の三原色に関する説明として、最も適切なものを選べ。

0
赤、緑、青の光をすべて重ねると、黒に近い色になる。
1
光の三原色は、シアン、マゼンタ、イエローで構成される。
2
光の三原色は、主にプリンタや印刷物で色を表現するために用いられる。
3
ディスプレイでは、赤、緑、青の光の強さを調整して、さまざまな色を表現する。

正答と解説を確認

正答3. ディスプレイでは、赤、緑、青の光の強さを調整して、さまざまな色を表現する。

解説

光の三原色は赤（R）、緑（G）、青（B）である。ディスプレイは各色の光の強さを調整し、加法混色によってさまざまな色を表す。三色を十分な強さで重ねると白に近づき、光がない状態が黒になる。印刷で用いるシアン、マゼンタ、イエローは、光を吸収して色を作る減法混色の三原色であり、原理が異なる。

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