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直前対策講座:通信とデータ圧縮

AOBA's Information Processing Education



1998/10/10

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「平成6年秋期 第2種 午後 問4」

問4 通信とデータ圧縮に関する次の記述中の(   )に入れる正しい答えを、解答群の中から選べ。

 通信回線を経由してデータ転送を行う場合、データ列の冗長度に着目した符号化を行うことによって転送データを量を減らし、通信効率の向上を図ることがある。その代表例として、同じデータ値が連続する部分を2バイトの符号の並びに置き換えて圧縮する方法がある。この符号は、図1に示すようにデータ列の長さを表すカウンタバイトと、データ値を表すデータバイトによって構成される。これを連長圧縮法(ランレングス符号化)という。この符号化方式を用いて16進データ列を圧縮した場合の例を図2に示す。

図1

図2

 図2から明らかなように、すべてのデータが圧縮されているわけではない。元のデータが連続していない部分では、逆に容量が増える。最悪の場合には、圧縮結果の容量は、元のデータの( a )倍になる。
 図3に示す32バイトの文字列を、表に示すような通信回線で送信した。圧縮をいっさい施さずに送信した場合の転送時間は、あよそ( b )ミリ秒である。
 次に、このデータを連長圧縮法で圧縮すると、( c )バイトになるので、転送時間はおよそ( d )ミリ秒になる。
 なお、どちらの場合も、データは途切れなく連続して送信されるものとする。

図3

   表 通信回線の伝送方式
同期方式調歩同期通信方式
通信速度1200bps
スタートビット1ビット
データビット8ビット
パリティビットなし
ストップビット1ビット

解答群
 ア 2  イ 4  ウ 22  エ 27  オ 32
 カ 146  キ 183  ク 213  ケ 267  コ 293


解説

 この問題は、調歩同期(通信)方式について知っていないと、bとdを誤って解答してしまいます。
 調歩同期方式(非同期方式)とは、送信データをすべて文字とみなし、送信側ですべての文字の先頭にスタートビットを、末尾にストップビットを付加して同期をとる方式です。
 調歩同期方式は実現は容易ですが、すべての文字に2ビットの同期用ビットを付加しなければならないため、伝送効率が悪く、低速の伝送にしか用いられません。

 また、その他の同期方式として、SYN同期方式とフレーム同期方式があります。
 SYN同期方式は、送信側で文字をいくつかまとめ、そのまとめた単位の先頭と末尾にSYN符号を付加して同期をとる方式です。SYN同期方式は調歩同期方式よりは伝送効率が良く、中速の伝送に用いられます。
 最後のフレーム同期方式HDLC手順に従った同期方式です。
 フレーム同期方式は、送信側で伝送データとは関係なく常にフラグパターンを送信し続け、受信側でそれを受信し続けます。実際にデータを送信する場合は、フレームと呼ばれる形式に従ってデータを構成して送信し、受信側はフラグパターン以外の受信を感知することによってデータの受信を開始します。その後受信側は、再度フラグパターンを受け取ることによって、データの終了を知ります。
 フレーム同期方式は三つの同式方式の中で最も伝送効率が良く、高速の伝送に用いられる方式です。
 HDLC手順,フラグパターン,フレーム等の用語についてはここでは触れません。もし分からなければ、自分の使っている参考書で確認してください。

aについて
 送信するデータ列がすべて異なった値の時に、最も容量が大きくなります。この場合、データのバイト数分だけカウンタバイトが必要ですので、答えは2倍です。

bについて
 32バイトの文字列を送信するのに要する時間を求めればいいのですが、調歩同期方式をとっていますので、1バイトにつき2ビット多く送信しなければなりません。よって、320ビット((8+2)×32)を送信するのに要する時間を求めます。

 転送時間=320/1200=0.266...(秒)≒267ミリ秒

cについて
 図3の送信データを連長圧縮法で圧縮すると、以下に示す図のように圧縮されます。

図

 上図より、圧縮後のデータは22バイトです。

dについて
 空欄bと同じように考えて、220ビット((8+2)×22)を送信するのに要する時間を求めます。

 転送時間=200/1200=0.183...(秒)≒183ミリ秒

 ではまた来週。


解答

a ア    b ケ    c ウ    d キ