符号化（フゴウカ）を完全ガイド！初心者でもわかるデジタルデータの基礎知識
生徒
「パソコンで扱うデータって全部数字になっていると聞きました。どうして文字や画像が数字になるんですか？」
先生
「それは、デジタルデータが『符号化（フゴウカ）』という仕組みで表現されているからなんだ。符号化を理解すると、文字や画像、音声がどのようにコンピュータで扱われているのかが見えてくるよ。」
生徒
「符号化って、文字を数字に変えているんですか？どんな仕組みなんでしょう？」
先生
「実際の例を出しながら説明してみよう。文字コード、画像の色情報、音声データのサンプリングなど、全部が符号化に関係しているよ。」
1. 符号化（フゴウカ）とは？
符号化（フゴウカ）とは、文字や画像や音声などの情報を、コンピュータが扱えるように数字に変換する仕組みのことです。デジタルデータの世界では、全ての情報が0と1のビットで保存されます。文字の「あ」も、画像の色も、音声の波も、そのままではパソコンで処理できません。そのため、人間にとって意味のある情報を規則に従って数字に変換します。この変換のルールを「符号化方式（フゴウカホウシキ）」と呼びます。
符号化という言葉は、IT分野では非常に広く使われます。文字を数値に変換する文字コードの符号化、圧縮処理で用いられる符号化、画像のピクセルを数値化する符号化、音声をデジタル化する符号化など、多くのシーンで登場します。検索エンジンでも「符号化 意味」「符号化とは」「デジタルデータ 符号化」などがよく検索されています。
2. 文字コードによる符号化の仕組み
文字コードは、文字を数値に変換するための代表的な符号化方式です。例えば、ASCII（アスキー）、UTF-8（ユーティーエフエイト）、UTF-16（ユーティーエフジューロク）などがあります。「A」なら65、「B」なら66といった具合に、文字と数値を対応付けます。
日本語を扱うときによく使われるUTF-8は、世界中の文字に対応しているため、Webサイトでも一般的です。「あ」は「E3 81 82」という符号で表されます。検索エンジンでも「UTF-8 日本語」「文字コード トラブル」「文字化け 原因」などが調べられる重要分野です。
3. 画像データの符号化 ― RGB（アールジービー）という仕組み
画像データは、色の情報を数値に変換して保存しています。多くの場合、RGB（アールジービー）という方式が使われ、赤（レッド）、緑（グリーン）、青（ブルー）を0〜255の数値で表します。たとえば「真っ赤な色」は「255,0,0」と符号化されます。
デジタルカメラやスマートフォンの写真も、画面の1つ1つの点（ピクセル）がこれらのRGB値で符号化されています。符号化方式を理解すると、画像の圧縮や画質設定の意味もわかりやすくなります。
4. 音声データの符号化 ― サンプリングと量子化
音声データも、アナログの波を数値のデジタルデータへ変換して符号化します。代表的な方式が「サンプリング」と「量子化」です。サンプリングとは、一定間隔で音を測定し、その値を数字にすることです。量子化は、その測定値をどの数字にするか細かさを決める作業です。
CD音質では「44.1kHz」でサンプリングし、16ビットで量子化します。これも一種の符号化方式です。検索キーワードでも「音声データ デジタル化」「サンプリングとは」などがよく調べられます。
5. 圧縮と符号化 ― データを小さくする技術
ZIP（ジップ）やJPEG（ジェイペグ）、MP3（エムピースリー）などの圧縮形式でも符号化が使われています。例えばJPEGでは、画像を構成する色情報を効率よく保存するための特別な符号化方式が使われます。MP3も人間の耳では聞こえにくい音を除いてデータ量を減らす符号化方式が使われます。
圧縮技術はスマートフォンの写真保存、動画配信、音楽ストリーミングなど、私たちの日常の多くの場面で利用されています。「データ圧縮」「JPEG 仕組み」「MP3 原理」などのキーワードも関連して検索されています。
6. エラーを防ぐための符号化 ― 誤り検出と誤り訂正
データを送るとき、電波やノイズでビットが変わってしまうことがあります。そのため、誤り検出や誤り訂正のための符号化も用いられます。代表例がチェックサムやCRC（シーアールシー）です。これにより、データが壊れていないかを確認できます。
ネットワーク通信、Wi-Fi（ワイファイ）、Bluetooth（ブルートゥース）など、あらゆるデジタル通信で利用されている非常に重要な技術です。
