2009年06月03日
アナログからデジタルへ
アナログ信号は、時間的にも値としても連続的に変化する。しかし、デジタル信号はどちらの観点からも離散的であり、デジタイズは本来の信号の近似でしかない。しかし、アナログ信号が通常情報成分だけでなくノイズ成分を含むことを考えれば、デジタイズによって必ず情報が失われるとは言えない。
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デジタル信号は整数の数列として表される。デジタイズでは、一定間隔(サンプリング周波数)でアナログ信号を読み取り、その時点の値を整数化する。このように間隔を設定して読み取ることを標本化と呼び、また読み取った値を8ビットあるいは16ビットのような範囲で表現することを量子化と呼ぶ。標本化の精度はしばしば分解能、あるいは解像度と呼ばれ、量子化の精度はビット深度と呼ばれる。サンプリングの精度は標本化と量子化の二つの要素によって決定される。なおデジタイズを行う電子回路をアナログ-デジタル変換回路と呼ぶ。
整数列をアナログ信号に戻すことで本来の信号の近似が得られる。この変換を行う電子回路をデジタル-アナログ変換回路と呼ぶ。この近似の正確性は基本的にサンプリング周波数とビット深度によって決定される。
「デジタイズ」という用語は、音声だけでなく写真やビデオなどをスキャンしてコンピュータに取り込むことも指す。写真の場合、サンプリング周波数は画像の解像度(dpi)に相当する。また読み取りデータは24ビットカラー、あるいは8ビットモノクロ形式が一般的である。デジタイズは画像を電気通信で転送可能にしたり、コンピュータで処理できるようにする主な手法と言える。
地理情報システムでは、地理的な特徴をデジタイズしてビットマップ画像(ラスタ形式)にする。電子地図は様々な地理的画像や地図をデジタイズすることで作成される。
また、ペンタブレットなどの図形・画像情報を入力する機器を総称してデジタイザー(Digitizer)と呼ぶ。大型の機器は図面の読み取りに利用されている。この場合、基本的に機器からは座標データが送信され、ソフトウェアで意味のあるベクトルデータに変換される。機器の読み取り精度は通常0.02?0.1mm程度あるが、手操作では誤差が生じるので、ソフトウェア側で補正することが多い。小型の機器はマウスに替わるポインティングデバイスとして、手描きのタッチでイラストを描く、文字を書くといった使い方に利用される。
『ウィキペディア(Wikipedia)』引用
私は当分アナログからデジタルへ移行できそうにありません。
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