アナログとデジタルとは?

デジタルという言葉はよく出てきます。

コンピューターの世界は、すべてデジタルの世界です。

液晶ディスプレイに映し出されてる文字、色、音声などすべてがデジタルであり、実際の色や音声を すべて0と1で再現しています。

例えば、デジタルカメラを使ってシャッターを押した瞬間に、デジタル化されて写真として再現されています。

  • アナログ・・連続的
  • デジタル・・離散的

デジタルの語源は、ラテン語の「指」であり、数えることができる、数値であるといえます。

正確な発音は ディジタルが近く、教育機関などでは、デジタルではなくディジタルが使われます。

標本化

アナログ情報をデジタル情報に変換することを、A/D変換といいます。A/D変換では、標本化、量子化、符号化という過程があります。

例えば、ある音の波形があったとします。

音

これを一定の間隔で区切ります。この区切ることを標本化、サンプリングといいいます。一秒間に標本化する間隔をサンプリング周波数といいます。

サンプリング

写真やスキャナであるならば、細かくマス目を作ります。いわゆる画素、ピクセルになります。

写真やスキャナ

標本化が細かいほど、元の音や色に近付いていきます。

量子化

量子化とは、標本化によって得られた地点や区画を 数値で表現することです。

そしてこの際に、何段階で表現するか決めます。

例えば、10段階で表現するのと、10000段階で表現するのとでは、どちらが誤差が少なく、より正確か?というと後者になります。

量子化

デジタルデータでは、2進数の何ビット割り当てるかなります。

8ビットなら、8桁で 256段階、16ビットなら、16桁で65536段階など。

割り当てるビット数を、量子化ビット数といいます。

例えば、音楽CDなら16ビット、写真なら24ビットなどです。ビット数が多いほど、データ量は増えます。

量子化したデータを、ひとつのファイルとしてコンピューターで扱えるようにするために最後に符号化、つまり0と1のみで構成します。