【高校 情報1】データ量の計算って？解くコツや例題を紹介

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「情報」でデータ量の計算が出てきたけど、意味がわからない…

という方に向けた記事になっています。

「情報I」で範囲になっているデータ量の計算。慣れるまでは難しく感じますよね。この記事では

• データ量の計算とは
• 範囲は？どのように出題されそうか？
• 解くコツ

について紹介します。ぜひ最後まで読んでみてください！

本記事の信頼性

• 教育業界・学習塾で10年以上勤務。
• 500人以上の生徒に学習・進路指導
• 指導した受験生の合格率 94.7%
• 学習塾で「情報」科を指導・プログラミングの講師
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この記事を読んだら演習問題を解いてみよう！

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目次

• 1 情報のデータ量の求め方
  • 1.1 音
  • 1.2 静止画
  • 1.3 動画
• 2 「情報のデータ量」問題を解くコツ
  • 2.1 データ量を算出する問題
  • 2.2 外部メモリと絡める問題
  • 2.3 もっと理解を深めたい場合は…
• 3 まとめ

情報のデータ量の求め方

情報のデータ量を求める問題は

• 音
• 静止画
• 動画

の3種類が登場します。

それぞれ算出できるようになることが必要です。求め方を確認しましょう。

音声などのデータは以下のようにデータ量を算出できます。

音声のデータ量を求める式

量子化ビット数［bit］× 標本化周波数［Hz］ × 時間［s］ × チャンネル数（モノラルは１、ステレオは２）

上記の式に当てはめて算出します。

例題を見てみましょう。

量子化ビット数16bit,標本化周波数20480Hzの3秒間のステレオ音声のデータ量を［KB］で求めなさい。

それぞれの値を式に代入します。

16 × 20480 × 3 × 2 [bit] = 1,966,080 [bit]

1,966,080 / 8 = 245,760[Byte]

245,760 / 1.024 = 240 [KB]

当てはめるだけで求められますが、単位の換算に注意しましょう。

［ bit ］→［Byte］にするには8で割る

［B］→［KB］にするには1024で割る

［KB］→［MB］にするには1024で割る

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静止画のデータ量は以下のように算出できます。

静止画のデータ量を求める式

1画素のデータ量［bit］× 画素数

※画素数の求め方

ディスプレイでは

縦×横［ピクセル］

で算出

で求めます。

ここでも例題を見てみましょう。

解像度 1024 × 768 の24ビットフルカラーの画像［MB］のデータ量を求めなさい。

それぞれの値を式に代入します。

1024 × 768 × 24 = 18,874,368 [bit]

18,874,368 / 8 = 2,359,296[Byte]

2,359,296 / 1.024 /1,024= 2.25 [MB]

MBで求める指示がありますので、単位の換算に注意しましょう。

動画のデータ量は以下のように算出できます。

フレームレートが入るので注意しましょう。

動画のデータ量を求める式

静止画のデータ量［bit］× フレームレート［fps］ × 時間［s］

で求めます。

静止画のデータ量を求めてから二段階で求めます。

ここでも例題を見てみましょう。

解像度 512 × 256 の24ビットフルカラー画像を１フレームとした24fpsの15秒間の動画［MB］のデータ量を求めなさい。

まず静止画のデータ量を求めます。

512 × 256 × 24 = 3,145,728 [bit]

3,145,728 / 8 = 393,216[Byte]

393,216 / 1.024 /1,024= 0.375 [MB]

ここから動画のデータ量としてフレームレートと時間をかけます。

0.375 × 24 [fps] × 15 = 135 [MB]

二段階で求めることを覚えておきましょう。

「情報のデータ量」問題を解くコツ

この範囲の問題で出題されるのは主に以下のパターンです。

多く出題される問題のひとつに、「データ量を求める」問題があります。

さきほどの例題のような問題です。解き方は例題を参考にしてくださいね

音

量子化ビット数［bit］× 標本化周波数［Hz］ × 時間［s］ × チャンネル数（モノラルは１、ステレオは２）

静止画

1画素のデータ量［bit］× 画素数

動画

静止画のデータ量［bit］× フレームレート［fps］ × 時間［s］

これらを定着させましょう。

2つ目に多いのはSDカードなどの外部メモリとからめて、「どれだけ保存できるのか」を計算する問題です。

たとえば

４K解像度 3820 × 2160 の24ビットフルカラー画像が複数ある。これらの画像データを無圧縮で16GBのSDカードに保存するとき、保存できるおよその枚数を1つ選びなさい。

選択肢

1. 195枚
2. 245枚
3. 677枚
4. 1,900枚

一つあたりのデータ量は

3820 × 2160 × 24 = 198,028,800 [bit]

198,028,800 / 8 / 1.024 /1,024= 23.6 [MB]

となりますので、

16GB(16000MB) / 23.6[MB] = 677.966（約677枚）

答え

③約677枚

このような問題では、ファイル一つあたりのデータ量を算出し、その数字で外部メモリの容量を割ることで保存できる数を算出することができます。

解き方としては難しくありませんので定着させましょう！

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また、もっと多くの問題を解きたいときには「情報1 一問一答トレーニングGYM」を活用しましょう！

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まとめ

「情報I」で出題される「情報のデータ量の算出」について解説しました。

この問題の対策方法としてそれぞれの計算方法を覚えておきましょう。数字が大きくなりますので計算ミスしないように注意しておきましょう！

以下の記事では共通テスト「情報」について紹介しています。ぜひ「情報」対策にお役立てください！

また、以下は受験したい国公立大学で「情報」がいるのか、いらないのか、まとめた記事です。こちらもぜひご覧ください！

最後まで読んでいただきありがとうございました。

この記事が少しでも参考になれば幸いです。

それではまたここで会いましょう！

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