18. 情報の符号化と暗号化

情報をコンピュータが扱える形に直すことを符号化といいます.コンピュータは,全てのものを 0 と 1 の羅列として扱っています.ですから私たちがコンピュータを使うときも,数,文字に始まり動画や画像に至るまで,全てのデータが 0 と 1 の羅列に変換されているはずです.この「0 と 1 の羅列への変換」が,符号化と呼ばれる操作に他なりません.

符号化は,コンピュータの動作の中核をなす操作の一つです.ですから符号化を知ることは,私たちが普段使っているアプリケーションが背後でどのように動いているかを理解するのに不可欠です.そこでこの章では 2 進法の算術から始め,基本的なデータである数,文字や画像がどのように符号化されるかを順番に説明します.

また符号化に関連して,符号化を最適化するために用いる情報量の理論や,情報を暗号化する手法についても説明します.

18.1 2進法について

符号化の基本になる 2 進法,16 進法や 8 進法について,基礎的なことを説明します. (このページを読む)

18.2 情報の単位

コンピュータ内の情報は「ビット」という基本単位で測られます.この節では,ビットを基本とする情報の量の表し方を説明します. (このページを読む)

18.3 数値の符号化

コンピュータで扱われるデータのうち,最も基本的なものは「数」です.整数や小数がコンピュータの中で,どのように 2 進数で符号化されているかを調べましょう. (このページを読む)

18.4 文字の符号化

数の次に基本的なデータは文字です.そこで英語のアルファベットや,日本語の平仮名,片仮名および漢字がコンピュータ上でどう表現されるか学びましょう. また文字の符号化方式は複数あるので,その間の変換方法についても紹介します. (このページを読む)

18.5 文書の符号化

文字の符号化ができると,文書の符号化ができます.私たちが使うテキスト形式や PDF 形式の文書,そしてワープロソフトで作る文書は,どのように符号化されるのでしょうか? (このページを読む)

18.6 マルチメディアデータの符号化

私たちは文字だけでなく,画像,音声や動画といったマルチメディアデータを使います.これらがどう符号化されているかを紹介します.また音声データに関連して,アナログ情報をデジタル情報へと変換する方法を詳しく説明します. (このページを読む)

18.7 平均情報量とデータの圧縮

情報を定量的に取り扱うために情報量や平均情報量という概念を導入します.また平均情報量の理論に基づき,データの圧縮をする方法を説明します. (このページを読む)

18.8 通信の暗号化と電子署名

通信を暗号化する方法について,簡単に説明します. (このページを読む)

18.9 参考文献

この章の内容に関わる参考文献をいくつか紹介します. (このページを読む)