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【高校情報】3分でわかる!誤り検出符号とパリティビットの違い

 

イリエダ
イリエダ
こんにちは、イルカの妖精イリエダよ。今日は誤り検出符号パリティビットについてお話しするわね。

 

データの送受信中にノイズなんかで誤りが起こることって、あるの。

それが原因で送ったデータと受け取ったデータが変わっちゃったら大変よ。

そこで使われるのが誤り検出符号パリティビットってわけ。

 

誤り検出符号(あやまりけんしゅつふごう)とは何者??

誤り検出符号とはズバリ、

データ送信時に誤りが起きたか検出するための仕組み

よ。

 

誤り検出符号 パリティビット 違い

 

データに少しだけ情報を付け加えることで、間違いが起こったかどうかをチェックできるの。

 

なぜ誤り検出符号が必要なのか

たとえば、インターネット通信やWi-Fi通信では、途中でノイズの影響を受けることがあるの。

本来、

1011001

と送ったはずなのに、

1010001

のように、一部が変わってしまうこともあるわ。

そんな通信ミスを見つけるために使われるのが誤り検出符号よ。

 

誤り検出符号の仕組み

送るデータに、確認用の追加情報をくっつけて送信するの。

受け取った側は、その追加情報と元データを照らし合わせて、

  • 正常に届いた
  • どこかで誤りが起きた

と判断するのよ。

 

イリエダ
イリエダ
荷物に封印シールを貼って、開けられていないか確認する感じね。

 

誤り検出符号の具体例

  • Wi-Fi通信
  • LAN通信
  • QRコードの読み取り
  • ハードディスクやUSBメモリ
  • バーコードのチェック処理

見えないところで、私たちの生活をかなり支えている技術なのよ。

 

パリティビットとは何者??

さて、そんな誤り検出符号の中でもっとも有名なのがパリティビットよ。

これは、

データ中の「1」の数が偶数(または奇数)になるように、1ビット追加する方法

なの。

もし受信後に数が合わなければ、どこかで誤りが起きたと分かるのね。

 

パリティビットの仕組み

たとえば、次のデータがあるとするわ。

1011001

この中の「1」の数を数えると、4個あるわね。

4は偶数だから、偶数パリティなら追加するビットは「0」になるの。

つまり送信するデータは、

10110010

になるのよ。

 

誤り検出符号 パリティビット 違い

 

もし途中で誤りが起きたら?

たとえば通信途中で1つの数字が変わって、

10100010

で届いたとするわ。

この場合、「1」の数は3個になってしまうの。

本来は偶数のはずなのに奇数になっているから、

どこかで誤りが起きた!

と分かるのよ。

 

イリエダ
イリエダ
人数確認をして、1人足りないぞ?と気づく感じね。

 

偶数パリティと奇数パリティ

パリティビットには2種類あるわ。

  • 偶数パリティ … 「1」の数を偶数にそろえる
  • 奇数パリティ … 「1」の数を奇数にそろえる

どちらを使うかは通信ルールによって決まるの。

 

パリティビットのメリット

  • 仕組みがシンプル
  • 処理が速い
  • 少ない追加データで確認できる

昔から広く使われてきた理由は、この手軽さにあるのよ。

 

パリティビットの弱点

ただし、万能ではないわ。

  • 1ビットの誤りには気づきやすい
  • 2ビット同時に誤ると気づけない場合がある
  • どこが間違ったかまでは分からない

だから、より高い信頼性が必要な場面では、CRCなど別の方式も使われるの。

 

パリティビットはシンプルで便利なんだけど、1ビット分しかチェックできないから、2ビット以上の反転には対応できないの。再送要求なんかもあるから注意がいるわ。

 

誤り検出符号とパリティビットの違い

ここで少し混乱しやすいのが、誤り検出符号パリティビットの違いよ。

結論からいうと、

パリティビットは、誤り検出符号の一種

なの。

つまり、

  • 誤り検出符号 … 仲間全体の名前
  • パリティビット … その中の代表メンバー

という関係になるわ。

イリエダ
イリエダ
フルーツとりんごの関係をイメージすると分かりやすいわね。

 

たとえるならこんな感じ

  • フルーツ = 誤り検出符号
  • りんご = パリティビット

りんごはフルーツだけれど、フルーツ全部がりんごではないわよね。

誤り検出符号 パリティビット 違い

それと同じで、

パリティビットは誤り検出符号だけれど、誤り検出符号すべてがパリティビットではない

ということなの。

 

ほかの誤り検出符号もある

パリティビット以外にも、誤り検出符号には次のようなものがあるわ。

  • CRC(巡回冗長検査)
  • チェックサム
  • チェックディジット

つまり、パリティビットは入門編として有名な代表選手というイメージでOKよ。

 

イリエダ
イリエダ
どう? 今日はここまでにしておくけど、理解する助けになれたかしら。通信の世界、とっても奥が深いわね。次回もお楽しみに!

 

それじゃあね!

妖精

ここまで読んでくれてありがとう!おつかれさまでした。

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