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今はほとんど使われていない「アナログコンピューター」 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/66/NAMA_Machine_d%27Anticyth%C3%A8re_1.jpg/672px-NAMA_Machine_d%27Anticyth%C3%A8re_1.jpg 「アンティキティラ島の機械」紀元前150~100年にギリシャ人によって作られた計算機 第2章 デジタル化技術2.1 情報のデジタル化2.1.1 デジタル化とは1.アナログ量とデジタル量アナログ信号とデジタル信号 デジタルとアナログ信号には、アナログ信号とディジタル信号があります。 一般に人間の五感、すなわち、視覚、聴覚、触覚、嗅覚、味覚という感覚器官により測定される信号はアナログ量です。これらのうち前半の3つについては、光、音、温度、圧力に関する物理量です。 また、嗅覚、味覚については明確な定義は困難ですが、イオン濃度等に置き換えて計測されることがあります。極端にミクロな見方をしない限り、これらは連続した物理量であり、アナログ信号とみなせます。 一方のディジタル信号にはどのようなものがあるでしょうか?身近な例では、ディジタル時計があります。通常は1秒未満の表示は省略されるので、例えば1時1分1秒の次は1時1分2秒になります。時間自体はいくらでも細かく観測できるアナログ量ではありますが、信号処理の過程でとびとびのディジタル値として処理されていることになります。 アナログ処理とディジタル処理を比較すると、どちらにも一長一短がありますが、最近では記録や保存、圧縮、伝送等に適していることから、アナログ信号をディジタル的に処理する機器や応用例が増えてきています。この背景には、コンピュータやネットワーク、半導体技術の進歩があることは言うまでもありません。 身近な例として、テレビをとりあげてみましょう。テレビは最終的に光(映像)と音を出力する装置であり、かつてはすべての処理がアナログで行われてきました。しかし新しく始まったBS放送では、画像や音の品質を向上し、伝送に必要な電波の帯域を有効に活用するため、ほとんどすべてのプロセスでディジタル処理が使われています。 パソコンやインターネット等にも接続して、これらの画像や音声の情報を加工することを前提に考えると、ディジタル処理の優位性は明らかです。 このように、本来入力と出力がアナログ量であり、従来当然のようにアナログ処理されていた多くの装置が、たいへんな速度でディジタル処理へと移行しています。http://jp.youtube.com/v/VKUAW_6mDQM テレビ放送は2011年にすべてデジタル化される。 2.デジタル化の方法http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/DA_conversion_%28ja%29.gif/250px-DA_conversion_%28ja%29.gif1) 標本化 2) 量子化 量子化誤差 3) 符号化 3.標本化定理 シャノンの標本化定理 4.A−D変換 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/33/AD_conversion_%28ja%29.gif 2.1.2 文字情報のデジタル化1) JIS漢字コードhttp://www.infonet.co.jp/ueyama/ip/glossary/gif/x0208_g.gif 2) シフトJIS漢字コード 3) EUC(Extend UNIX Corde) 4) uncode http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%A0%E0%B8%B2%E0%B8%9E:Unicodeconsortium_bookv5.jpg 2.1.3 音のデジタル化詳しくは、音のデジタル化技術参照。1.音の要素 1)音の高さ 2)音量 3)音色 2.コンピュータで扱う音源 1)FM音源 2)PCM音源 3)MIDI(Musical Instrument Desital Interface) 3.コンパクトディスクの規格 2.1.4 静止画のデジタル化1.画像の記録方式ラスター型() ベクター型() http://web.sfc.keio.ac.jp/~masudako/class/geoinfo/image/yuki.png http://web.sfc.keio.ac.jp/~masudako/class/geoinfo/image/kenbetu.png 2.コンピュータグラフィックス ペイント系とドロー系 http://www.ing-jet.net/store/images/gazou/paint_sasie_1.gif ペイント系ソフト http://www.ing-jet.net/store/images/gazou/draw_sasie_1.gif http://www.ing-jet.net/store/images/gazou/draw_sasie_2.gif ドロー系ソフト 3.写真のデジタル化 4.カラー画像のデジタル化 http://www.ing-jet.net/store/images/gazou/paint_sasie_2.gif BMP方式ファイル 5.デジタルカメラ 6.イメージスキャナ 7.画像のデータ形式 |
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コンピュータで扱う情報(文字、画像、音)のデジタル化の基本原理を学びます。難しい部分ですが概要を理解しましょう。
2008/5/8(木) 午前 2:41