デジタルデータの特徴について

質問

デジタルデータは、劣化はないが、破損すれば、一気にパーになりますよね

そこで、
バイナリエディタ(16進数)で画像データや音楽データをダ～と、何十行も削除したり滅茶苦茶にして上書き保存しました。それで再生してみると、何も問題もなく再生できたりするんですけど…

デジタルデータって、どこか、一部分でもデータが破損(変わる)と前後の関係から、一気に崩壊するものですよね？

どうしででしょうか？

回答No.4

bardfish · ベストアンサー

「再生してみると・・・」ということは、オーディオファイルかビデオファイルのことですよね。

インターネットでの配信が当たり前となった現在では、データの一部が欠損しても大きな問題にならないよう工夫が施されています。それはローカルに保存されているものも当てはまります。

当然ながら、一部でも欠損データがあると全体が駄目になるデータ形式も存在します。
例えばワープロや表計算のドキュメントファイル。
試したことはありませんが、ドキュメント内の外部リンク画像やOLE関連の情報の箇所が欠損していると外部参照しているドキュメント(図や表)が表示できなくなったりするはずです。
もしくは文字化けみたいに読解不能な文章になったり数字や計算式が変わってしまったり・・・

一番わかり易いのはテキストデータでしょう。
メモ帳などのテキストエディタで作成した一般的なテキストファイルもバイナリエディタリ編集できます。
このテキストファイルを貴方が試したようにバイナリエディタで何十行削除したとしてもテクストエディタで開くこと自体に問題はないはずですが、内容は変わってしまいますよね。これは「崩壊」とは異なる現象だと思います。
これがデジタルデータの特徴のひとつといえるのではないでしょうか。

お礼

分かりやすいご回答ありがとうございます。
勉強になりました。

回答No.3

noname#215107

たとえばPCMのベタデータなら、その変更を加えた部分が数十行程度なら、再生時には一瞬で終わります。

また、再生する時はDAコンバータからコンデンサ平滑を通して出力されるため、あまりにも変化が急な場合はコンデンサに吸収されてしまいます。あるいは可聴周波数より高いかもしれません。

ひょっとしたらイレギュラーデータは破棄するようになっているかもしれません。

MP3データについても同じです。PCではなく、ポータブルMP3プレーヤーの場合、ファイルから順次読んだデータをMP3デコーダICへ１バイトずつ送信する仕組みとなっています。結局、内部でやっていることはファイルを順次読んで、DA変換するだけなのです。
こういう仕組みですから、数十行ではなく、数千行変更を加えたら影響がわかると思います。

ちょうどタイムリーなのですが、先日、電子工作で、SDメモリカードを使ったMP３プレーヤーの回路を設計し、自作したばかりです。プログラムも書き込んで、弁当箱サイズのポータブルMP３プレーヤーが出来上がりました（笑）
（↓添付画像）

お礼

わかりやすいご回答ありがとうございます。
勉強になりました。

回答No.2

vaidurya

小さな部分については、壊れても大丈夫な場合と
壊れても実用上問題が少ない場合と、致命的な場合があります。

たとえばUSB-HDDなどでは「フォーマットしてください」というエラーが出る現象が知られていますが
これは、症状から、パーティションテーブルかPBRのどちらか、あるいは両方が破壊されています。

再利用可能な事例も多く、媒体の故障ではなく
ソフトウェア的な不具合と考えられますが
性質としては、場所によって違うということは媒体の破損と同様です。

CD-Rなども、傷によって一部のファイルが読み出せなかったり
ファイルの一部データが壊れたりすることがありますが
ディスクを認識すること自体はできたりします。

しかし、CD-Rなどにも、HDDと同じように
全体の管理情報は、一箇所に集約されているので
そこが壊れれば、全体が認識不能になります。

影響が小さいのは、動画データや音声データのような
大きなデータの一部が壊れた場合です。

テキストデータや文書データなどは破損が目立ちやすく
致命的な問題となる場合もあります。

データの整合性を確認するためにはsha-1やmd5sumのような技術で
ハッシュ値を照会して、確実な伝達を行なったりもします。
Linux系OSなどは、ネットから配布されるものがほとんどなので
たとえばFirefoxやLibreOfficeを導入しようと言う時には
ダウンロード後、自動的にハッシュ値の照会を行なった上で導入されるようになっています。

Windowsでは、ハッシュ値で検証するという習慣が無いので
インストール失敗時に「ダウンロード失敗しているかもしれないので…」という発想が一般的です。

逆にそういった技術で検証することができることによって
エラーが出て、データがまったく開けないような場合もありえます。

動画などは、多少のデータ破損は再生不能というわけでは無いので
むしろ、そういう枠組みがわずらわしい場合もあります。

DVDにデータを保存する場合は
データの破損から、復旧しやすいようにするdvdisasterのような技術もあります。
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20100126/343802/

あんまり使われていない気もしますけどね。

お礼

ご回答ありがとうございます。
参考になりました。

回答No.1

noname#195576

＞どうしででしょうか？

＞何も問題もなく

あなたが見て聞いた時に問題を見逃してるだけです。
デジタルかアナログに関わらず変化すれば画像や音声に現れますが
影響量があまりに小さければ人間は気付きません。

＞バイナリエディタ(16進数)で画像データや音楽データをダ～と、
＞何十行も削除したり滅茶苦茶にして上書き保存しました。
バイナリエディタって、大抵１行16バイト、100行でも1600バイト→12800ビット。

元の音声信号(がどの程度の品質かわかりませんが仮に256Kbpsなら)1秒で 256,000 ビット。
先の 12800ビットが崩れたってたった0.05秒の事です。
まぁ「ボツ」とかは聞こえるかも知れませんけど。気付かないかも知れませんね。
データ保存の方式によっては強力な訂正が行われるので、ひどい破損でなければ
元通りに復元されますし。

＞デジタルデータって、どこか、一部分でもデータが破損(変わる)と前後の関係から、
＞一気に崩壊するものですよね？
何の話をどこでどう聞いてきたか知りませんが、そういう場合もあるかもしれませんが
そればかりではありません。

お礼

ご回答ありがとうございます。
参考にさせていただきます。