高校情報の問題を解く:動画データの容量計算方法と解答例

ネットワーク技術

高校の情報科の問題では、動画データの容量計算がよく出題されます。特に、フレームのサイズやビット深度、フレームレート(fps)などの要素を使って、どれくらいの時間の動画が記録できるかを求める問題です。この記事では、その計算方法を詳しく解説し、実際の問題を解くためのステップを紹介します。

1. 動画データの容量を計算するために必要な情報

この問題では、以下の情報が与えられています。

  • フレームサイズ:640×480ピクセル
  • ビット深度:24ビット(フルカラー)
  • フレームレート:30fps(1秒間に30フレーム)
  • USBメモリ容量:16GB

まず、これらの情報を使って、1秒あたりに必要な容量を求めます。

2. 1フレームのデータ容量を計算する

1フレームのデータ容量を求めるためには、ピクセル数とビット深度を掛け算します。

1フレームのピクセル数:640(横)×480(縦) = 307,200ピクセル

ビット深度:24ビット = 3バイト(1バイトは8ビット)

よって、1フレームのデータ容量は。

1フレームの容量 = 307,200ピクセル × 3バイト = 921,600バイト

3. 1秒あたりのデータ容量を計算する

次に、30fps(1秒間に30フレーム)の動画データが1秒間にどれくらいの容量を必要とするかを計算します。

1秒あたりの容量 = 921,600バイト × 30フレーム = 27,648,000バイト

1秒あたりのデータ容量は27,648,000バイト、すなわち約27.6MBとなります。

4. 16GBのUSBメモリに記録できる時間を計算する

USBメモリの容量は16GBです。まず、この容量をバイトに変換します。

16GB = 16 × 1024MB = 16,384MB

次に、1秒あたりのデータ容量を使って、USBメモリに記録できる時間を計算します。

記録できる時間(秒) = 16,384MB ÷ 27.6MB ≈ 593.5秒

この結果を分に変換すると。

記録できる時間(分) = 593.5秒 ÷ 60 ≈ 9.9分

5. まとめ:計算のポイント

この問題を解くためには、動画データの1フレームあたりの容量を求め、次にそれを1秒あたりの容量に変換することが重要です。そして、最終的にUSBメモリの容量を使って、記録できる時間を算出します。計算結果から、16GBのUSBメモリには約9.9分の動画が記録できることがわかります。

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