20 ビットからオクテットへの換算

ビット（bit）について

ビット は情報の基本の単位です。記号は bit で、その名は 英語 の binary digit、すなわち 2 進 の けた を縮めたものです。統計学者 の ジョン・テューキー が作り、クロード・シャノン が 1948 年 の論文『通信の数学的理論』で活字にしました。情報理論を打ち立てた仕事です。

1 ビット とは、同じ確からしさの ふたつ の 可能性 のあいだで ひとつ を選ぶことが運ぶ情報の量です。硬貨 が 表 か 裏 か、開閉器 が 開 か 閉 か、電圧 が 高 か 低 か。そのどれもが 1 ビット を決めます。この定めがあるからこそ、ビット は単なる書きかたの約束ではなく単位なのです。答えがどれだけの 不確かさ を取り除くかを測り、しかも問いが何についてであったかに左右されません。

シャノン の 洞察 は、それが数えられるということでした。同じ確からしさの 32 個 の記号からなる 文字体系 の便りは、記号 1 つ につき 5 ビット を運びます。32 は 2 の 5 乗 だからです。記号の確からしさが等しくないとき、たとえば ことば の 文字 がそうであるように、平均は下がります。素朴な数えと真の平均とのこの隔たりこそ、圧縮が食いものにするものです。よく圧縮された ファイル とは、あまった ビット が取り除かれた ファイル のことです。

機械のなかで ビット は物としての状態です。フラッシュ 記憶 の 浮遊 ゲート に閉じこめられた電荷、ハードディスク の 円盤 の上の 磁区 の向き、光 ディスク の くぼみ と 平ら、光 ファイバー のなかの 光 の 有無。どれも同じ抽象の量を写しており、だからこそ データ は失われることなく そのあいだ を移れるのです。

蓄えのなかで ビット が 1 つ ずつ数えられることは まず ありません。8 つ ずつ まとめて オクテット にされ、容れられる量は オクテット かその 倍数 で示されます。伝送は別です。回線 や 接続口 の速さは 毎秒 ビット で示されますから、毎秒 100 メガビット とうたわれる回線が届けるのは 毎秒 およそ 12.5 メガオクテット です。この ふたつ を取り違えることが、この分野ぜんたいで もっとも よくある計算違いです。

1 つ ずつの ビット がほんとうに数えられるのは、細かさと 幅 の仕様のなかです。8 ビット の色の 経路 は 256 段、10 ビット なら 1024 段 を持ちます。1 標本 16 ビット の音は およそ 96 デシベル の 幅 を持ち、24 ビット なら およそ 144 です。64 ビット の 番地 は およそ 1800 京 の場所に名を付けられます。いずれの場合も、ビット を 1 つ 足すたびに、見分けられるものが 倍 になります。

1 ビット は、0.125 オクテット、0.001 キロビット、あるいは およそ 0.0009766 キビビット に等しくなります。

オクテット（octet）について

オクテット は、ちょうど 8 ビット にあたる デジタル 情報の単位です。記号は octet で、その名は 8 つ の 一組 を意味する ラテン語 から来ています。蓄えられた データ の ほとんど が この単位で数えられます。なぜ バイト ではなく オクテット と呼ばれるのかは、知っておく値打ちがあります。

バイト は もともと、機械が 1 文字 を収めるのに使う ビット の数であり、その数は決まっていませんでした。初期の計算機は 6 ビット の バイト を使い、7 ビット のものも、9 ビット のものもありました。1964 年 の IBM システム/360 が 8 に定め、その商いの成功が 8 を あたりまえ にしましたが、バイト という語は、あいまいさが危うい仕様のなかでは、機械ごとに変わる古い意味を残したのです。

そこで 通信網 の世界は オクテット を採りました。ある 手順 の規格が 見出し の 欄 を 4 オクテット と書けば、世界のどの読み手も それを 32 ビット 以外には読めません。IETF が出す インターネット の規格が どこでも オクテット を使うのは まさに このためで、フランス語 や ルーマニア語 などは この語を ふだん の言い回しにも取り入れました。ですから フランス で売られる ハードディスク は ギガオクテット で測られます。

8 ビット は 256 通り の値を持ちます。だからこそ 多くのものが 256 きざみ で現れるのです。色の 経路 は 0 から 255 まで。IPv4 の 番地 は 4 オクテット で、0 から 255 までの 4 つ の数として書かれます。もとの ASCII の 文字集合 は 7 ビット を使い、1 つ を空けていました。あとに続いた いくつもの 8 ビット の拡張は、その空いた ビット を それぞれ 別の 文字 の組で埋めました。Unicode が やがて 取り替えた 混乱 が これです。

いまの 文字 の 符号化 も オクテット で数えます。UTF-8 は、記号 のない ラテン 文字 に 1 オクテット、ヨーロッパ の多くの 記号付き 文字 と ギリシャ 文字、キリル 文字 に 2 オクテット、中国語 と 日本語 と 韓国語 に 3 オクテット、残りに 4 オクテット を使います。だからこそ 同じ ひとこと でも 言語 によって 占める大きさが変わり、オクテット で測った長さの 上限 は 文字数 の 上限 ではないのです。

蓄えられる量、ファイル の大きさ、記憶、通信網 の 中身 は、いずれも オクテット かその 倍数 で示されます。伝送の速さだけが例外で、毎秒 ビット で示されます。ふたつ の慣わしのあいだの 8 倍 という差が、この分野でもっともよくある取り違えの もと です。

1 オクテット は、8 ビット、0.008 キロビット、あるいは 0.001 キロオクテット に等しくなります。