文字コードと2進数
高校情報Ⅰ

文字と2進数（バイト数）一覧

バイト数と文字の種類の違い

バイト 主な文字 代表例
1バイト 半角英数字・記号 AZa0!@#&
2バイト 欧州特殊・ギリシャ・キリル éüñαΩπЯ
3バイト 日本語（かな・漢字・全角） あいア漢字★￥
4バイト 絵文字・異体字・特殊漢字 😀🐱🍣🌸🔥𠮷

1バイト 対応表

文字 名称・説明 2進数（8ビット）
(NUL)ヌル文字（制御）0000 0000
0半角数字 00011 0000
1半角数字 10011 0001
A半角大文字 A0100 0001
a半角小文字 a0110 0001
!感嘆符0010 0001
@アットマーク0100 0000

2バイト 対応表

文字 名称・説明 2進数（16ビット）
éアクセント付き e11000011 10101001
üウムラウト u11000011 10111100
ñチルダ付き n11000011 10110001
αギリシャ文字 α11001110 10110001
Ωギリシャ文字 Ω11001110 10101001
πギリシャ文字 π11001110 10000000
Яキリル文字 ヤー11010000 10101111

3バイト 対応表

文字 名称・説明 2進数（24ビット）
あひらがな「あ」11100011 10000001 10000010
いひらがな「い」11100011 10000001 10000100
アカタカナ「ア」11100011 10000010 10100010
漢漢字「漢」11100110 10111100 10100010
字漢字「字」11100101 10101101 10010111
★記号「黒星」11100010 10011000 10000101
￥記号「円」11101111 10111111 10100101

4バイト 対応表

文字 名称・説明 2進数（32ビット）
😀絵文字（笑顔）11110000 10011111 10011000 10000000
🍣絵文字（寿司）11110000 10011111 10001101 10100011
🐱絵文字（ネコ）11110000 10011111 10000100 10000011
𠮷異体字（つちよし）11110000 10100000 10101110 10110111

主な文字コード規格の違い

規格 バイト数 主な対象・特徴
ASCII 1 英語圏の半角英数字・記号のみ。
Shift_JIS 1〜2 半角1、日本語2バイト。Windows/Excel用。
EUC-JP 1〜3 半角1、日本語2〜3バイト。UNIX/Linux用。
UTF-8 1〜4 半角1、日本語3、絵文字4。現在の世界標準。

なぜ文字化けが起こるのか？

「保存時の規格」と「開くときの規格」が異なると、同じ2進数データが別の文字として解釈されて文字化けします。

1文字ごとの読み間違いの例

文字 保存形式 2進数データ 開いた形式 結果
あ UTF-8 11100011 10000001 10000010 UTF-8 あ（正常）
あ UTF-8 11100011 10000001 10000010 Shift_JIS 縺（文字化け）
日 Shift_JIS 10010011 11101110 Shift_JIS 日（正常）
日 Shift_JIS 10010011 11101110 UTF-8 表示不能

文章が文字化けする具体例

UTF-8保存 ➡ Shift_JIS展開 Shift_JIS保存 ➡ UTF-8展開
こんにちは ➡ 縺薙ｓ縺ｫ縺｡縺ｯ こんにちは ➡ ɂ
文字化けテスト ➡ 譁蟄怜喧縺代ユ繧ｹ繝 文字化けテスト ➡ eXg
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音をデジタルに変えるしくみ（PCM）

1. 音は空気の振動（つながった波）
ふだん耳にする音は、なめらかにつながった波（アナログ）です。空気が振動することで遠くまで音が伝わります。

♪ 音の高さと空気の振動 停止中

■ 音の高さ（低い音 ← → 高い音）
■ 空気の振動（音の波）
動画で音の振動を見てみよう
120秒の科学 No.30 音の振動
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光の３原色と色の３原色シミュレーター

光の３原色（RGB：加法混色）
ディスプレイなどで使われる光の混色です。何もない黒（暗闇）から、光を足すごとに明るくなり、3つすべて重なると白になります。
■ 色の薄さ（強さ / 不透明度） 100%
💡 円をマウスでドラッグして動かせます 重なると白 (White)
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画像をデジタルに変えるしくみ

▶ ▶ ▶ ▶
1. アナログ画像をデジタル化してみよう
右の画像をデジタル化（保存）するためには、０と１だけにする必要があります。
まずは白黒で考えてみましょう。
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パラパラ漫画で体感するFPS

1 フレームとfps
パラパラ漫画のように、動画を構成している静止画1枚1枚のことを「フレーム」と呼びます。
フレーム 1
フレーム 2
フレーム 3
フレーム 4
フレーム 5
fps（フレームレート）とは、1秒間に何回コマ送りするかを表す単位です。
めくる速度 (fps) 1 fps
2 5秒動画で学ぶ計算クイズ
動画の情報

動画の長さ： 5.0 秒

フレームレート： 10 fps（1秒間に10コマ）

1フレームのデータ量： 200 KB

再生時間: 0.0s / 5.0s
第1問：この5秒間の動画を構成している「総フレーム数」は何枚でしょう？
ヒント：フレーム数 ＝ ｛ フレームレート × 時間[s] ｝
第2問：1フレームが200KBのとき、この動画全体のデータ量はどのくらいになるでしょう？
ヒント：動画データ量 ＝ ｛ 1フレームのデータ量 × フレーム数 ｝