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アナログ と ディジタル

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oswald

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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