数位化

数位化

科技用语

解释一: 数位化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数位、资料,再以这些数位、资料建立起适当的数位化模型,把它们转变为一系列二进位代码,引入电脑内部,进行统一处理,这就是数位化的基本过程。解释二:数位化将任何连续变化的输入如图画的线条或声音信号转化为一串分离的单元,在电脑中用0和1表示。通常用模数转换器执行这个转换。

  • 中文名称
    数位化
  • 转    换
    模数转换器执行这个转换
  • 当今时代
    信息化时代
  • 表    示
    在电脑中用0和1表示

基本介绍

当今时代是信息化时代,而信息的数位化也越来越为研究人员所重视。早在40年代,香农证明了採样定理,即在一定条件下,用离散的序列可以完全代表一个连续函式。就实质而言,採样定理为数位化技术奠定了重要基础。

英文digit译成“数位”是大陆的译法。最开始是不是由原信产部的研究所科研人员这样译出,尚不可考,愿有心有力者相助查寻。但在媒体(这很重要,大多数新生辞彙,都要经过媒体而不是学校开启自己的生存空间)那裏被普遍认可并得以广泛传播的,莫过于《数位化生存》(Being Digital,尼葛洛庞帝着,海南出版社出版,胡泳、範海燕译),在这本书裏,digital 被译为“数位化”。

技术信息

数位化是数位电脑的基础

若没有数位化技术,就没有当今的电脑,因为数位电脑的一切运算和功能都是用数位来完成的。

数位化是多媒体技术的基础

数位、文字、图像、语音,包括虚拟现实,及可视世界的各种信息等,实际上通过採样定理都可以用0和1来表示,这样数位化以后的0和1就是各种信息最基本、最简单的表示。因此电脑不仅可以计算,还可以发出声音、打电话、发传真、放录象、看电影,这就是因为0和1可以表示这种多媒体的形象。用0和1还可以产生虚拟的房子,因此用数位媒体就可以代表各种媒体,就可以描述千差万别的现实世界。

数位化是软体技术的基础,是智慧型技术的基础

软体中的系统软体、工具软体、套用软体等,信号处理技术中的数位滤波、编码、加密、解压缩等等都是基于数位化实现的。例如图像的资料量很大,数位化后可以将资料压缩至10到几百倍;图像受到干扰变得模糊,可以用滤波技术使得变得清晰。这些都是经过数位化处理后所得到得结果。

不过在声音处理方面就见仁见智了。有人认为对声音数位化就是把声音搞得支离破碎,破坏了声音的连续美。所以CD的音质即使使用电子管放大器也比不上黑胶唱片。

数位化是信息社会的技术基础

数位化技术还正在引发一场範围广泛的产品革命,各种家用电器设备,信息处理设备都将向数位化方向变化。如数位电视、数位广播、数位电影、DVD 等等,现在通信网路也向数位化方向发展。

数位化是信息社会的技术基础

有人把信息社会的经济说成是数位经济,这足以证明数位化对社会的影响有多麽重大。

技术分析

数位化的优点

a.数位信号与模拟信号相比,前者是加工信号。加工信号对于有杂波和易产生失真的外部环境和电路条件来说,具有较好的稳定性。可以说,数位信号适用于易产生杂波和波形失真的录像机及远距离传送使用。数位信号传送具有稳定性好、可靠性高的优点。根据上述的优点,还不能断言数位信号是与杂波无关的信号。

数位信号本身与模拟信号相比,确实受外部杂波的影响较小,但是它对被变换成数位信号的模拟信号本身的杂波却无法识别。因此,将模拟信号变换成数位信号所使用的模/数(A/D)变换器是无法辨别图像信号和杂波的。

b.数位信号需要使用积体电路(IC)和大规模积体电路(ISI),而且电脑易于处理数位信号。数位信号还适用于数位特技和图像处理。

c.数位信号处理电路简单。它没有模拟电路裏的各种调整,因而电路工作稳定、技术人员能够从日常的调整工作中解放出来。

例如,在模拟摄像机裏,需要使用100个以上的可变电阻。在有些地方调整这些可变电阻的同时,还需要调整摄像机的摄像特徵。各种调整彼此之间又相互有微妙的影响,需要反复进行调整,才能够使摄像机接近于完善的工作状态。在电视广播设备裏,摄像机还算是较小的电子设备。如果摄像机100%的数位化,就可以不需要调整了。对厂家来说,降低了摄像机的成本费用。对电视台来说,不需要熟练的工程师,还缩短了节目製作时间。

d.数位信号易于进行压缩。这一点对于数位化摄像机来说,是主要的优点。

数位化的缺点

a.由于数位化处理会造成图像质量、声音质量的损伤。换句话说,经过模拟→数位→模拟的处理,多少会使图像质量、声音质量有所降低。严格地说,从数位信号恢复到模拟信号,将其与原来的模拟信号相比,不可避免地会受到损伤。这一点与下面的缺点有着密切的联系。

b.模拟信号数位化以后的信息量会爆炸性地膨胀。为了将频宽为(f)的模拟信号数位化,必须使用约为(2f+α)的频率进行取样,而且图像信号必须使用8比特(比特就是单位脉沖信号)量化。具体地说,如果图像信号的频宽是5MHz,至少需要取样13×10^6至14×10^6次(13M至14M次),而且需要使用8比特来表示数位化的信号。因此,数位信号的总数约为每秒1亿比特(100M比特)。且不说这是一个天文数位,就其容量而言,对积体电路来说,也是难于处理的。因此,这个问题已经不是数位化本身的问题了。不过,为了提高数位化图像质量,还需要进一步增加信息量。这就是数位化技术需要解决的难题,同时也是数位信号的基本问题。(摘自《套用写作》)    

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