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アナログ と ディジタル

アナログ と ディジタル. アナログ，ディジタル： 情報処理の過程： 記録 / 伝送 と 処理 において， 媒体（メディア）の 持つ物理量 と それが表現する値 との 写像の方式. 媒体の持つ物理量. アナログ と ディジタル. 情報処理の過程において， 媒体の持つ物理量 と それの表す値 との 写像の方式 アナログ：連続 連続的 な値 ⇔ 媒体の連続的な状態 ディジタル：離散 離散的 な値 ⇔ 媒体の離散的な状態. 物理量 と 値 の 写像. 閾値. 値. 値. 3. 2. 1. O. O. 物理量. 物理量.

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アナログ と ディジタル

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Presentation Transcript

  1. アナログ と ディジタル • アナログ，ディジタル： • 情報処理の過程： • 記録/伝送 と • 処理 において， • 媒体（メディア）の持つ物理量 と • それが表現する値 との 写像の方式

  2. 媒体の持つ物理量

  3. アナログ と ディジタル • 情報処理の過程において， • 媒体の持つ物理量 と • それの表す値 との 写像の方式 • アナログ：連続 • 連続的な値⇔ 媒体の連続的な状態 • ディジタル：離散 • 離散的な値⇔ 媒体の離散的な状態

  4. 物理量 と 値 の 写像 閾値 値 値 3 2 1 O O 物理量 物理量 アナログ ディジタル

  5. アナログ，ディジタル と 信号劣化 • アナログ，ディジタルの優劣 • 信号劣化が重要 • 信号劣化の要因： • ノイズ • 出力側の精度の限界 • 観測側の精度（測定精度）の限界 • 経年劣化

  6. アナログ，ディジタル と 信号劣化 • 劣化がなければ（S/N比∞）…アナログがよい • アナログ： • 情報量∞ • ディジタル： • 量子化誤差がある • 8b（256階調）で 0.4%（≒ 人間の識別限界） • ビット数を増やせば，誤差は減る

  7. アナログ，ディジタル と 信号劣化 • 劣化があるので…ディジタルがよい • アナログ： • 決して元に戻らない • ディジタル： • 閾値未満のノイズなら，完全に元に戻る • 2値なら，10～20％ くらいなら耐えられる • ただし，それでも誤るとアナログより致命的になり得る

  8. アナログ と ディジタル 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3.141592... 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

  9. ノイズの影響 値 値 3 2 1 O O 物理量 物理量 アナログ ディジタル

  10. ディジタル の メリット ― 記録/伝送 • 記録/伝送 • ノイズによって誤りが発生しにくい • コピーや経年によって情報が劣化しにくい • 再現性が高い

  11. ディジタル の メリット ― 処理 • 処理 • ディジタル式のコンピュータとの親和性が高い • ソフトウェアの概念が導入される • プログラミングが可能 • 圧縮 • 誤り訂正符号 • … • 「ディジタル・ワールド」 • ディジタル・コンピュータの普及 • ディジタル・コンテンツの普及

  12. ディジタル回路とアナログ回路 • 用途 • ディジタル回路 • 情報処理 • アナログ回路 • ディジタル回路を支える回路 • A/D，D/A 変換 • 電源 • RF（Radio Frequency，無線） • 高速ディジタル記録/伝送 • …

  13. アナログ回路 と ディジタル回路 入力 （アナログ） アナログ 回路 アナログ 回路 出力 （アナログ） アナログ媒体 入力 （アナログ） A/D 変換 ディジタル 回路 ディジタル 回路 D/A 変換 出力 （アナログ） ディジタル媒体

  14. ディジタル回路とアナログ回路 • 設計 • ディジタル回路 • （たとえば，この講義を聞けば）誰でも作れる • 設計者数 多 • アナログ回路 • 数学，物理学の知識と「センス」が必要 • 設計者数 少 • 優秀なアナログ回路設計者は引く手数多

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