情報の形態+構造

　情報には、映画や写真のような視覚的なものや、CD(正確にはオーディオCD)やラジオのような聴覚的なもの、文章のように感覚に作用するわけではないものなどのいろいろな種類がある。
　今ではわたしたちはかなり多くの種類の情報を記録/通信できるようになってきているが、匂いや味のように、記録/通信の方法がまだ見つからないものも残っている。
　情報の種類によって記録/通信に求められることは違っているから、メディアもそれぞれに対応して異なっている。この単元では、情報の種類の違いに対応して、どのようなメディアが必要とされているのか知っておこう。

　楽器や話しをしている人などの音源から音(sound)として耳に届く物理的な作用(とても速くて細かい圧力の変化の繰り返しなんだけどそれはまたあとでね →[音])のようすをそのまま表現したものをオーディオ(＜audio)という。

　[SoundEdit]というシステムを使って、オーディオの手法を使ってファイルに保存されている猫の声を再生してみせるので聞いてみなさい。また、オーディオに特有のいろんな操作を紹介するので見ておきなさい。
　[SoundEdit]では、オーディオを耳で聞くだけでなく目でも見られるように工夫がされている。それも確かめておきなさい。

　オーディオを記録/通信するために、レコード、ラジオ、カセットテープなどの手段が生み出されてきた。
　オーディオCDでは、音の実体とも言える圧力の変化を符号で表現する。この考え方はコンピュータによく馴染むので、コンピュータが活用される携帯や新しい方式のTVのオーディオにも採用されるようになり、MP3、AAC、AC3などの変種が生まれている。

　オーディオを記録するために使われてきたレコード、MD、オーディオCD(▽図)などのいろいろな担体を実際に見ておこう

　オーディオは、圧力を表す無数の数を時間に沿って並べたような構造をしている(▽図)。したがって、完全に正確にオーディオを記録/通信するためには、どの時刻に対してもその瞬間の圧力が含まれるようにしておかなくてはならない。しかし、実際の記録/通信では、そのほとんどが省略されていて、一定のごく細かい間隔(オーディオCDなら1/4万4100秒)ごとの時刻に対応する圧力だけが記録/通信されている。このような省略を標本化(sampling)という(→資料[標本化])。そして、標本化の間隔を標本化時間という。

Q：
　レコードは溝の深さを使って圧力を記録しているということでしたが、CDはどういうしくみで記録しているのでしょうか?
　使った分だけ色が変わっているというのが関係あるんでしょうか? やっぱり溝があるんでしょうか?
　(06-04-17 如月)

A：
　オーディオCDのディスクを拡大して見ると、無数の円周がびっしりと敷き詰められています。さらにその線をよく見ると点線になっていて、点が不規則な間隔で並んでいます。
　この並び方が符号になっていて、それを読み取っていくと、曲の最初から最後までのすべての瞬間(といっても標本化時間ごとのだけど)の、音を作り出す圧力が分かるようになっています。
　オーディオCD(一般のCDでも)の担体(この場合はディスク)には、CD-ROM、VD-R、CD-RWの3種類があります。このそれぞれによって点の作り方は違います(▽図)。

CD-ROM	穴が開いている
CD-R	色が違っている
CD-RW	不透明になっている

演奏

　ほとんどの音楽は、時間の経過に沿って楽音(楽譜の音符に対応する音)が重なりながら並んだものとして作られている。わたしたちが音楽の演奏を聞く場合も、音をオーディオとしてそのまま聞いているわけではなく、楽音をその中から読み出して、その複合体として聞いている(→[特別な音としての音楽])。
　音の中でも特に音楽については、実際の聴覚をオーディオとして表現する代わりに、楽音から音楽がどう構成されているかによって音を表現することもできる。それぞれの楽音は、楽器の種類、高さ、強さ、長さによって(つまりどの楽器のどのキーをどう押し下げるかによって)決まる。したがって、音楽は、これらの組み合わせがどの時刻に発生するか列挙することによって(つまり演奏のしかたとして)表現することができる。

△

△
演奏とその感じ
[ツァラトゥストラはかく語りき](Schtrauss) より

　[MIDIGraphy]というシステムを使って、演奏の手法を使ってファイルに保存されている[ツァラトゥストラはかく語りき]という曲を再生してみせるので聞いてみなさい。また、演奏に特有のいろんな操作を紹介するので見ておきなさい。同じ聴覚的な情報だけれど、演奏に対してはオーディオとは全く違ったことができる。
　[MIDIGraphy]では、演奏が進んでいくようすを目で見られるように工夫がされている。それも確かめておきなさい。

　楽譜(▽図)は演奏を記録する手段として長く使われてきた。(見たことのない人はいないと思うけど)ここであらためてよく見ておこう。

Q：
　演奏を図で表示したのを見せてもらいましたが、あれも拡大すると点の列になっているんですか?
　(Audrey 06-04-17)

A：
　いいえ。あれは(ある意味ではだけど)拡大してもあのままです。
　演奏は、オーディオとして記録することもできますが、見てもらったのは違います。いつ、どの演奏者が、どの高さ+強さの音を弾くのかを箇条書きにして記録したものです。
　音そのものが記録されていないのに音がちゃんと聞こえるのは、コンピュータ(ステージでは専用の装置)が記録を読んで、そこに書いてあるとおりの音を出す処理を大急ぎでやっているからです。図を見せるのもね。だから、拡大しても点は見えません。

　演劇のせりふのように、喋ることによって発生する音をスピーチ(speech)という。
　スピーチも、音楽と同じように、発声される文章の内容に声の強さ、高さ、間の取り方などを追加したものとして表現することができる。(→[スピーチ])。

　[SimpleText]というシステムを使って、スピーチとしてファイルに記録されている[Yesterday](Lennon, McCartney)をスピーチとして朗読させてみせる。また、スピーチに特有のいくつかの処理をしてみせる。どんなことが可能なのか見ておきなさい。

　スピーチを記録するためにいろいろな方式が考えられてきた。その一つとして、謡曲で使われている謡本(うたいほん)を見てみよう。

Q：
　スピーチっていうのは喋り方の情報だって教わりましたが、"発表" という感じで理解するのは間違いでしょうか?
　(06-04-17 芝浜)

A：
　芝浜さん偉いっ!!!
　芝浜さんはこれからいろんなことをいろんな人から教わると思いますが、これからもこういうふうに、それって自分が知っているあれと同じものじゃないのかなぁって考えながら、新しいことを理解していくようにしてください。
　さて答えですが、喋り方を通信/記録しなければならない場合っていうのは、発表のために話す場合だけでなく、演劇や映画の演技をする場合とか、もっといろんな場合があると思います。芝浜さんが知っているもので、何かもっとぴったり合うものはないかな?

　絵や写真などの(動いていない)視覚的な情報をただの像として表現したものをスチル(=still、静止画像、ただ画像ということもある)という。

　[Photoshop]というシステムを使って、スチルの手法を使ってファイルに保存されている、Voygerに積まれた絵やオウムガイの写真を見てみなさい。また、スチルに特有のいろんな操作を紹介するので見ておきなさい。

　写真がスチルを記録する手段として使われるようになってから200年近くになる。(これも見たことのない人はいないと思うけど)あらためてよく見ておこう。また、印刷(やその原型の版画)もスチルを通信する手段として広く使われている。ルーペで見比べてみると、この二つは画質に違いがあることがよく分かる。実際に調べてみよう。

　動かないスチルに対して、映画やTV(の音を除いた部分)のように、視覚的な情報のうちでも動きのあるものを(スチルと同じように)像として表現したものをビデオ(=video、動画像)という(→[ビデオ])。

　[Premiere]というシステムを使って、ビデオの手法を使ってファイルに保存されている猫の声を再生してみせるので聞いてみなさい。また、ビデオに特有のいろんな操作を紹介するので見ておきなさい。
　ビデオは時間にそって長く延びているが、[Premiere]では、それを一目で見渡せるようにするための工夫がされている。それも確かめておきなさい。

　ビデオは無数のスチルを時間に沿って並べたような構造をしている。しかし、オーディオの場合と同じように、実際の記録/通信では、そのほとんどが省略されていて、一定のごく細かい間隔(VHSなら約1/30秒)ごとの時刻に対応するスチルだけが記録/通信されている。

　像そのものではなく、それが見えるもとになった情景(＜scene、この科目での特別な呼び方)の意味を表現することによって像を表示することもできる。このようにして表現される情報やその技術を(コンピュータ)グラフィックス(＜graphics=製図法)という(→[グラフィックス])。
　グラフィックスには、空間に広がる情景を表現したものと、平面の上に敷き並べられた図案を表現したものとがある。平面のグラフィックスは作図(＜drawing=ドローイング、俗にドロー)ということがある。

　オーディオやスチル/ビデオのように、聞こえる/見えるとおりに情報を表現する方法を官能的表現(sensitive representation)といい、演奏/スピーチやグラフィックスのように見聞きされることがらの意味によって情報を表現する方法を意味的表現(semantic representation)という。
　官能的表現は、記号には還元できないような細かい内容(たとえば音が硬いか柔らかいか)も表現できる。意味的表現は、適用できる情報の範囲は限られているが、意味や内容にかかわる情報の加工(音楽を転調したり図形の向きや大きさを変えたりするなどの)が可能になる。
　グラフィックス意味的に表現されている情報を実際に表示するには、その情報に基づいて像を生成しなければならない。この作業は、耳で聞く情報の場合はトラックダウン(tracking down)、目で見る情報の場合はレンダリング(rendering)という(→[レンダリング])。
　逆に、スチルやビデオに対して、写っている情景の意味まで踏み込んだ処理(写ってしまった通りがかりの人を消すとか)を施すためには、その前に情報から意味を読み出しておかなければならない。この作業を認知(recognition)という。
　レンダリングはそれほど難しくはない(ただし時間はかかる)。これに対して、認知はとても難しく、場合ごとに特別な工夫をするしかない。つまり、レンダリングが行なわれると情報の価値は低下する。

スチル		グラフィックス

官能的表現 (視覚)	＞認知	意味的表現
官能的表現 (視覚)	＜レンダリング	意味的表現

ムービ

　映画館で上映される映画、TVの番組、ビデオソフトなどの情報の形態をまとめてムービ(movie)という。ムービはビデオによる動く絵の部分とオーディオによる音の部分とから組み立てられていて、絵と音が同時に揃って再生されるようになっている。
　ムービを構成するこれらの要素をトラック(track)とよぶ。トラックは、ムービを時間に沿って切り分けた筋のようなものと見なすことができる。単純なムービは、1本のビデオトラックと1本のオーディオトラックだけからできている。

　IMAX(アイマックス)などの全天周映画は、方向ごとに別々のビデオトラックをもっていて、それらを複数のプロジェクタで投影できるようになっている。

　シネラマ(Cinerama)という方式の映画は、スクリーンの左、中央、右の三つの領域に対応する3本のビデオトラックをもっていた。これらのトラックは、それぞれの方向に向けた3台のカメラで同時に撮影され、3本の別々のフィルムに記録され、やはりそれぞれの方向に向けた3台のプロジェクタでスクリーンに投影された。像がずれてしまわないようにするために、カメラやプロジェクタは電気的に同期するようになっていた。
　シネラマは視界の左右の拡がりをすべて映像でカバーすることによって高い臨場感を実現したが、いくつかのアトラクションめいた作品に用いられただけで、[西部開拓史](How the West was Won、62)を最後に使われていない。シネラマという名前は残ったが、基礎になる技術はレンズによる変形に替わった。

　5.1チャネルで再生できるDVDビデオは、6台のスピーカで再生するそれぞれ独立した6本のオーディオトラックを含んでいる。
　特に強化されたムービは、ビデオやサウンドのほかに、それと同時に再生する音楽、キャプション、字幕、スプライト(○印や矢印のような画面の上に被さって動く絵)も要素として含まれている。

　ムービを記録する手段として現在では最もありふれているDVDビデオとビデオテープ(ミニDVCなど)と、70年代に同じ用途で使われていたシングル8フィルムを見比べてみよう。
　シングル8は、ビデオトラックとオーディオトラックがじかに目で見えるようになっている。また、ビデオトラックがさらにフレームに標本化されているのも見える。よく見て確かめておこう。

　情報のなかには、ムービのように、ほかのいろんな種類(この場合はビデオとオーディオ)の情報を要素とする複合体(complex)として組み立てられているものがある。また、複数の種類の情報のどちらか決まっていなくて、可変体(varient=場合によって変化するもの)になっているものもある。
　このような複雑な情報にも対応できるメディアをマルチメディア(＜multimedia)という。

　一つの数は、それぞれ異なる符号を定めておいて、それを使って記録/通信する。
　数(やそのほかの情報)に符号を割り当てる方式を符号系という。数の符号系にはいろいろな方式があり、そのいくつかは国際的に通用する規約として定められている。
　数にはとても小さいものから大きいもの、下の方まで桁が長く続くものなど無数に種類があるので、一つの符号系ですべての数の違いを区別することはできない。そのため、大小を限り、あまり長く続く桁は途中で打ち切って、有限(とはいっても少なくて数万)の種類の数で近似してからでなければ符号を割り当てることができない。この処理を量子化(quantizing)という。

　一つだけの数を記録/通信することは実際には行なわれない(何の約にも立たないし)。
　一連の数列は、一つの符号系を定めておいて、それによって変換された一連の符号によって表現する。関数は標本化して数列にしてから近似的に表現する。

Q：
　変量って何なんですか?
　(06-04-17 石鞠悠也)

A：
　数の変化のようすのことです。数学には関数とか数列なんてのが出てきますが、これらが変量です。
　(モノラルの)オーディオも(モノクロの)スチルも、数(圧力の強さや明るさ)が時刻や(写真の中の)場所によってどう変化しているかというタイプの情報ですから、実は変量の一種です。

　文字も数の場合と同じように、符号系にしたがって符号に直してから記録/通信する。

　文章は一連の文字列と見なすことができる(実際はもう少し複雑だけど)。文章も、一つの符号系を定めておいて、それによって変換された一連の符号によって表現する。

　文章を記録したファイルの内容を特別なビュアで見てみよう。文字の種類や字数によって、記録されているようすが変化するのを確かめよう。

Q：
　ウェブを発明した人は大学院生だったなんて...若い!!!
　(06-04-17 柚鳥)

A：
　現在のウェブは89年(90年とも)にBerners-Leeによって発明されました。
　スクーリングでは、当時のBerners-Leeは大学院生だって言いましたが、正確にはcontractor(年次研究員)というものだったそうです。
　その時の年齢は34才でした。若いと言うのはちょっとムリかも...