「ビット(bit)」「バイト(Byte)」とは？データ量に関するおはなし

NVRの知識 — 公開日:2017/01/19
最終更新日:2023/10/13

こんにちは！
ネットワーク監視カメラとAI画像認識システムのシステム・ケイです。

パソコンを扱っていると、「64bit(ビット)」や「200MB(メガバイト)」という単語を見たり、聞いたりする機会が多くありますよね。ですが、その意味や概念を正確に理解できている人はそう多くないかもしれません。

今回は、「bit(ビット)」や「Byte(バイト)」といった用語についての解説と、データの保存に関するお話をします。ぜひ最後までご覧ください。

bitとは

「bit(ビット)」「Byte(バイト)」とは？

「bit(ビット)」「Byte(バイト)」は、「情報量を表す単位」です。
つまり、「m(メートル)」や「g(グラム)」といった単位の種類のひとつです。

基本的に、8bit=1Byteです。その後は1000倍するごとに呼び方が変わり、
1000Byte=1KB（キロバイト）
1000KB=1MB（メガバイト）
1000MB＝1GB（ギガバイト）
1000GB＝1TB（テラバイト）
となります。

例えば、スマホのデータ通信に関して、「動画の見過ぎでギガが足りない」「ギガ使い放題プラン」といった表現がありますが、ここからきています。

「bps(ビット毎秒)」という単位もよく使われるので合わせて覚えておきましょう。
「1秒間に何bitの情報をやり取りできるか」を表す、通信速度の単位です。
1000bpsなら、1秒間に1000bitの情報をやり取りできます。

1bitの情報量ってどのくらい？

上の項目では情報量を表す単位をbitからTBまで紹介しましたが、例えば実際に画像のデータサイズが「500KB」と書かれているのを見ても、「情報」という目に見えないものの量をイメージするのは難しいですよね。
これをイメージするためには、コンピュータが動く仕組みを少しだけ理解しなければなりません。

実は、コンピュータは電気信号の「オン(1)」と「オフ(0)」しか判別することができません。
そのため「二進数」という、0と1のみで構成された数を使って動いています。
例えば、3桁の二進数なら、
000　001
010　011
100　101
110　111
というように8通りの値を表現することができます。

「bit」は情報量の最小単位であり、「1bit」は「1桁の二進数」の情報量です。
「0」「1」の2通りの値しか表現することができません。

「1Byte」は「8bit」なので、8桁の二進数の情報量です。
00000000　00000001
00000010　00000011
00000100　・・・
と続けていくと、全部で256通りの値を表現できる情報量であることがわかります。

500KBの画像なら、500×1000＝500,000Byte、さらに8を掛けると4,000,000bitと言い換えることができます。

画像ファイル

Windowsなら、ファイルを右クリック→プロパティでそのファイルのデータ量（＝情報量）を確認することができます。

2進数をベースに考えるコンピュータの世界では、K(キロ)＝1000ではなく、2の10乗(＝1024)とみなすこともあります。
その場合、「KiB」や「MiB」といった単位が使われます。
1KBと1KiBだと数字上あまり差はありませんが、1TBと1TiBではその差がおよそ100GBと大きな違いになってしまうため、注意しましょう。

情報量が多いデータってどんなの？

ズバリ、動画です。
動画は大量の画像を素早く連続的に表示することで成り立ち、さらには音の情報も追加されるため、文字や写真と比べて圧倒的にデータ量が多くなります。
また、高解像度、高音質になるほどデータ量は大きくなります。

綺麗な動画やリアルな音を楽しむことができる一方、膨大なデータ量によって記憶領域を圧迫したり、送受信に時間がかかったり、データ通信量を使いすぎてしまったりといったデメリットも存在します。

動画ファイル

バイトに直すと途方もない数字に・・・

高解像度を維持したままデータ量を少なくするには？

システム・ケイは、ネットワーク監視カメラを多く取り扱っている会社です。
監視カメラは長時間撮影することが基本ですので、データ量に関する課題が付きまといます。
では、どうすれば高解像度を維持したままデータ量を少なくできるのでしょうか？

データ圧縮技術を使う

データの実質的な情報を保ったまま、データ量を減らす技術です。
例えば、データに人間が聞き取れる限界よりも高い音が含まれていた場合、その部分の情報を無くしても私たちはほとんど困らないですよね。
実はそのような「無駄な情報」もデータには多く含まれているので、データ圧縮技術を使うことはとても有効です。
私たちが日常的にパソコンを扱う上でも、使用機会の多い便利な技術と言えるでしょう。

☆システム・ケイの映像圧縮技術について、詳しくはこちら！
映像圧縮技術とは？特長とメリットについて紹介！