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zoom RSS ITパスポート 平成24年 秋期 問93-問96

<<   作成日時 : 2013/03/25 06:46   >>

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【ITパスポート 平成24年 秋期 問93-問96】
中問C 問93 問94 問95 問96

【ITパスポート 平成24年 秋期 中問C】


 画像データの符号化に関する次の記述を読んで,四つの問いに答えよ。

 図1は,8×8画素の白黒の画像例である。この図に対して,白を0,黒を1として表すと,図2に示すように8ビットのビット列が8行あるディジタルデータとして,画像データを表現することができる。


 文字データしか送れない通信で画像データを送ろうとする場合,画像データを文字データであるかのように変換して通信する必要がある。
 また,文字データと比べてデータ量の大きい画像データを効率よく通信するために,データを圧縮して送るという工夫がなされる。図2のビット列を左上から順に見ていくと,0が10個続き,次に1が34個続き,その次に0が20個続いていることが分かる。この同じ値が続く個数のことをランレングスという。これを利用して画像データを圧縮する方法を考える。


【ITパスポート 平成24年 秋期 問93〔テクノロジ〕】


 次に示す画像データの表現方法は,画像データを文字データに変換するものである。図2の画像データの中の9〜12ビット(2行目の先頭4ビット)のビット列は,どの文字として表現されるか。

〔画像データの表現方法〕
 (1) 画像データのビット列を4ビットずつ取り出し,それぞれの先頭に4ビットの値“0100”を補い,8ビットで表現する。
 (2) (1)で求めた各8ビットの値を JIS X 0201 の文字コードに対応する文字で表現する。01000000,01000001,01000010,…,01001111の8ビットの値は,JIS X 0201 の文字コード体系では,文字@,A,B,…,Oに対応する。



(1) @     (2) B     (3) C     (4) O


【解答】(3)《( )をドラッグしてください》

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【ITパスポート 平成24年 秋期 問94〔テクノロジ〕】


 次に示す画像データの表現方法は,画像データの情報量を圧縮することを目的とする変換である。図2に示す画像データは,何ビットで表現されるか。

〔画像データの表現方法〕
 (1) 画像データをランレングスで表現し,それらの値を最大15の範囲で区切っていく。例えば,ランレングスが20の場合は,15と5の二つのランレングスに分ける。
 (2) 白と黒のランレングスをそれぞれ4ビットの2進数で表し,常に“白と黒”の8ビットの組みとして表現する。例えば,白のランレングスが15と5というように続く場合は,その間にランレングス0(2進数では0000)の黒を補い,白のランレングス15と黒のランレングス0の組みを作る。このように,白又は黒が続く場合は間に黒又は白,黒で始まる場合は先頭に白,白で終わる場合は末尾に黒のランレングス0を補うことで,常に白と黒の8ビットの組みを作る。



(1) 12     (2) 24     (3) 40     (4) 48


【解答】(3)《( )をドラッグしてください》

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【ITパスポート 平成24年 秋期 問95〔テクノロジ〕】


 次に示す画像データの表現方法は,画像データの情報量を圧縮することを目的とする変換である。図2に示す画像データは,何ビットで表現されるか。

〔画像データの表現方法〕
 (1) 画像データをランレングスで表現し,それらの値を最大128の範囲で区切る。例えば,ランレングスが200の場合は,128と72の二つのランレングスに分ける。
 (2) (1)で表現したそれぞれの値から1を引き,2進数7ビットで表現する。各7ビットに対して,白の場合は0を,黒の場合は1を,それぞれの色情報として先頭ビットに補って各8ビットで表現する。



(1) 7     (2) 8     (3) 21     (4) 24


【解答】(4)《( )をドラッグしてください》

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【ITパスポート 平成24年 秋期 問96〔テクノロジ〕】


 次に示す画像データの表現方法は,画像データの情報量を圧縮することを目的とする変換である。図2に示す画像データは,何ビットで表現されるか。

〔画像データの表現方法〕
 (1) 画像データをランレングスで表現し,それらの値を2進数で表現する。
 (2) ランレングスの値を2進数で表現したときの値nに対して,そのnの桁数がmのとき,次の形式で,一つのランレングスを表現する。


  @桁数の情報:(m−2)ビットの連続する1で表現。なお,mが0〜2の場合は,“0”と表現
  A区切りの情報:区切りは“0”で表現
  Bランレングスの情報:n
 例えば,ランレングスの値が20のとき,それを2進数で表現したときの値nは“10100”となり,その桁数mは5となる。したがって,mが5のとき,@は(5−2)ビットの連続する1なので“111”となり,これに区切りの“0”とnをつなげ,結果は“111010100”となる。
 (3) (2)で求めた形式の値をつなげていく。このとき,画像データは必ず白から始まるものとし,もし,画像データが黒から始まる場合は,ランレングス0の白があるとして先頭に“000”を補う。



(1) 27     (2) 30     (3) 33     (4) 36


【解答】(1)《( )をドラッグしてください》

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【問93:解説】



〔画像データの表現方法〕
 (1) 画像データのビット列を4ビットずつ取り出し,それぞれの先頭に4ビットの値“0100”を補い,8ビットで表現する。
 (2) (1)で求めた各8ビットの値を JIS X 0201 の文字コードに対応する文字で表現する。01000000,01000001,01000010,…,01001111の8ビットの値は,JIS X 0201 の文字コード体系では,文字@,A,B,…,Oに対応する。

上に示す画像データの表現方法は,画像データを文字データに変換するものである。図2の画像データの中の9〜12ビット(2行目の先頭4ビット)のビット列0011の先頭に0100を補って表現される文字コードは01000011です。
これは,01000010の次の文字になります。JIS X 0201 の文字コード体系ではアルファベットの大文字はAからZまで順番に並んでいますので,01000000,01000001,01000010に対応する文字@,A,Bの次の文字は「C」として表現されます。

図2の画像データのビット列を文字で表現すると@@COOOOOOOO@@@@@になります。


@として表現されるビット列は,01000000になります。

Bとして表現されるビット列は,01000010になります。

Oとして表現されるビット列は,01001111になります。


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【問94:解説】



〔画像データの表現方法〕
 (1) 画像データをランレングスで表現し,それらの値を最大15の範囲で区切っていく。例えば,ランレングスが20の場合は,15と5の二つのランレングスに分ける。
 (2) 白と黒のランレングスをそれぞれ4ビットの2進数で表し,常に“白と黒”の8ビットの組みとして表現する。例えば,白のランレングスが15と5というように続く場合は,その間にランレングス0(2進数では0000)の黒を補い,白のランレングス15と黒のランレングス0の組みを作る。このように,白又は黒が続く場合は間に黒又は白,黒で始まる場合は先頭に白,白で終わる場合は末尾に黒のランレングス0を補うことで,常に白と黒の8ビットの組みを作る。

上に示す画像データの表現方法は,画像データの情報量を圧縮することを目的とする変換である。

図2の画像をデータ15ビット内のランレングス(同じ値が続く個数)に分けると,各ランレングスは次のように表現されます。
同じ色のランレングスが続く場合は各ランレングスの間に0個のランレングスを補い,白と黒の対の表現になるようにします。

  0000000000    (10) → 1010(白)
  111111111111111 (15) → 1111(黒) 0000(白)
  111111111111111 (15) → 1111(黒) 0000(白)
  1111       (4)  → 0100(黒)
  000000000000000 (15) → 1111(白) 0000(黒)
  00000      (5)  → 0101(白) 0000(黒)

  1010 1111 0000 1111 0000 0100 1111 0000 0101 0000 4×10=40(ビット)

図2の画像データはこの表現方法では「40」ビットで表現できます。


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【問95:解説】


〔画像データの表現方法〕
 (1) 画像データをランレングスで表現し,それらの値を最大128の範囲で区切る。例えば,ランレングスが200の場合は,128と72の二つのランレングスに分ける。
 (2) (1)で表現したそれぞれの値から1を引き,2進数7ビットで表現する。各7ビットに対して,白の場合は0を,黒の場合は1を,それぞれの色情報として先頭ビットに補って各8ビットで表現する。

上に示す画像データの表現方法は,画像データの情報量を圧縮することを目的とする変換である。

図2に示す画像データは0が10個・1が34個・0が20個と続きますから各ランレングス(同じ値が続く個数)を表現するビット数は次のようになります。

  0000000000(10−1=9)             → 00001001
  1111111111111111111111111111111111(34−1=33)→ 10100001
  00000000000000000000(20−1=19)       → 00010011

  00001001 10100001 00010011 8×3=24(ビット)

図2の画像データはこの表現方法では「24」ビットで表現できます。


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【問96:解説】


〔画像データの表現方法〕
 (1) 画像データをランレングスで表現し,それらの値を2進数で表現する。
 (2) ランレングスの値を2進数で表現したときの値nに対して,そのnの桁数がmのとき,次の形式で,一つのランレングスを表現する。


  @桁数の情報:(m−2)ビットの連続する1で表現。なお,mが0〜2の場合は,“0”と表現
  A区切りの情報:区切りは“0”で表現
  Bランレングスの情報:n
 例えば,ランレングスの値が20のとき,それを2進数で表現したときの値nは“10100”となり,その桁数mは5となる。したがって,mが5のとき,@は(5−2)ビットの連続する1なので“111”となり,これに区切りの“0”とnをつなげ,結果は“111010100”となる。
 (3) (2)で求めた形式の値をつなげていく。このとき,画像データは必ず白から始まるものとし,もし,画像データが黒から始まる場合は,ランレングス0の白があるとして先頭に“000”を補う。

上に示す画像データの表現方法は,画像データの情報量を圧縮することを目的とする変換である。図2に示す画像データは白が10個・黒が34個・白が20個と続きますから各ランレングス(同じ値が続く個数)を表現するビット数は次のようになります。

  0000000000
  ランレングスの情報(10)→1010  ┐
  区切り情報      →0    ├→ 1101010 (7)
  桁数の情報(4−2=2)  →11   ┘

  1111111111111111111111111111111111
  ランレングスの情報(34)→100010 ┐
  区切り情報      →0    ├→ 11110100010 (11)
  桁数の情報(6−2=4)  →1111  ┘

  00000000000000000000
  ランレングスの情報(20)→10100  ┐
  区切り情報      →0    ├→ 111010100 (9)
  桁数の情報(5−2=3)  →111   ┘

  1101010 11110100010 111010100 7+11+9=27(ビット)

図2の画像データはこの表現方法では「27」ビットで表現できます。


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