ファイル管理の基本 — 拡張子・圧縮・データ単位

導入

スマートフォンで撮った写真を友人に送るとき、「JPEGで送って」と言われたことはないでしょうか。また、複数のファイルをまとめてメールに添付したいとき、ZIPに圧縮するよう頼まれた経験がある方も多いはずです。ファイルの種類や圧縮の仕組み、そしてデータの大きさを表す単位は、コンピュータを扱う上での基礎知識であり、ITパスポート試験でも必ず問われる分野です。

くわしく知ろう

ファイル名の末尾についている「.jpg」「.pdf」「.xlsx」といった部分を拡張子と呼びます。拡張子はファイルの種類を示す識別子で、オペレーティングシステムはこれを見てどのアプリケーションで開くかを判断しています。代表的な拡張子として、文書ファイルの「.docx」（Word）、表計算の「.xlsx」（Excel）、画像の「.jpg」「.png」、音楽の「.mp3」、動画の「.mp4」などが知られています。

ファイル形式のなかでも画像は特に種類が多く、それぞれ特徴が異なります。JPEG（.jpg）は写真に向いた形式で、色の情報を圧縮して保存するため画質を多少犠牲にしつつもファイルサイズを小さくできます。一方、PNG（.png）はイラストやスクリーンショットに向いており、品質を保ったまま圧縮できる可逆圧縮方式を採用しています。また、GIF（.gif）はアニメーション表示に使われることで知られています。

ファイルの圧縮とは、データのなかにある冗長な部分（繰り返しなど）を数学的な手法で置き換え、ファイルサイズを小さくする技術を指します。Windowsでよく使われるZIP形式（.zip）や、macOSでも対応しているZIPのほか、より高い圧縮率を持つ7z（.7z）形式などがあります。圧縮には「可逆圧縮」と「非可逆圧縮」の2種類があり、可逆圧縮は元のデータを完全に復元できるのに対し、非可逆圧縮は復元できない代わりに高い圧縮率を実現しています。JPEGは非可逆圧縮の代表例です。

コンピュータがデータを扱う最小単位はビット（bit）と呼ばれ、0か1かの2値を表します。8ビットをまとめたものが1バイト（B）で、ここを起点にデータの大きさを表す単位が段階的に大きくなっていきます。1,024バイトが1キロバイト（KB）、1,024KBが1メガバイト（MB）、1,024MBが1ギガバイト（GB）、1,024GBが1テラバイト（TB）となっています。試験では「〜MBのファイルは何KBか」といった換算問題が出題されることもあるため、この関係を正確に押さえておく必要があります。

具体例

たとえば、デジタルカメラで撮影した高画質の写真1枚は数MB程度のJPEGファイルになります。SNSに投稿するときはJPEGのまま使うことが多いですが、印刷物を作るデザイナーが品質を重視するならPNGを選ぶといった使い分けがされています。

一方、友人に10枚の写真をまとめて送りたいときには、フォルダをZIPに圧縮して1つのファイルにすることで、送信が格段に楽になります。スマートフォンの内部ストレージ容量を「128GB」と表記するのも、データ単位の実用的な例のひとつです。

まとめ・試験ポイント

• 拡張子＝ファイルの種類を示す識別子（.jpg / .pdf / .xlsx など）
• JPEG＝写真向け・非可逆圧縮、PNG＝イラスト向け・可逆圧縮
• 可逆圧縮＝元データを完全復元できる、非可逆圧縮＝完全復元できないが圧縮率が高い
• データ単位：bit → B（8bit）→ KB → MB → GB → TB（各1,024倍）
• ZIP＝複数ファイルを1つにまとめて圧縮する代表的な形式
• 試験ではデータ単位の換算（例：1MBは何KBか）や、圧縮方式の違いを問う問題が頻出