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第1章 第1節 情報のディジタル化のしくみ 4 音の表現 5 画像の表現

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1 第1章 第1節 情報のディジタル化のしくみ 4 音の表現 5 画像の表現
第1章 第1節 情報のディジタル化のしくみ 第1章 第1節  情報のディジタル化のしくみ   4 音の表現   5 画像の表現 情報Cプレゼン用資料(座学12) 担当 早苗雅史 C12

2 1 音は空気の振動である 波・・・ある1点で起こった振動が伝わる現象 音は空気の振動が連続的に伝わるアナログ量
4 音の表現 1 音は空気の振動である 波・・・ある1点で起こった振動が伝わる現象 音は空気の振動が連続的に伝わるアナログ量 周波数・・・1秒間に空気が振動する回数 単位ヘルツ(Hz) 人間が聞くことができる周波数・・・20Hz~20.000Hz 振幅 時間 周期

3 2 音をディジタル情報にする 標本値に分ける 段階の数 → レベル(量子化)数 サンプリング(標本化) 量子化,量子化誤差
4 音の表現 2 音をディジタル情報にする 標本値に分ける 段階の数 → レベル(量子化)数 サンプリング(標本化) 量子化,量子化誤差 サンプリング周期   ・・・サンプリングの時間間隔 サンプリング(標本化)周波数   ・・・1秒間のサンプリング数

4 4 音の表現 波形のディジタル化 振幅 もとの波形 レベル数 量子化誤差 ディジタル化による波形 時間 サンプリング周期

5 3 音質とデータの大きさ 量子化のレベル数の増加 ⇒忠実なサンプリング データ量の増加 サンプリング周波数 ≒もっとも高い周波数の2倍
4 音の表現 3 音質とデータの大きさ 量子化のレベル数の増加 ⇒忠実なサンプリング  データ量の増加 サンプリング周波数  ≒もっとも高い周波数の2倍 音質の例 サンプリング 周波数 レベル数 チャンネル数 電話 11025(Hz) 8(bit) モノラル ラジオ 22050(Hz) CD 44100(Hz) 16(bit) ステレオ

6 CDの持つ情報量 CDの音質 サンプリング周波数=44.1kHz レベル数=16ビット ステレオ(2チャンネル)
4 音の表現 CDの持つ情報量 CDの音質 サンプリング周波数=44.1kHz レベル数=16ビット ステレオ(2チャンネル) 16bit =65536段階 44100等分 1秒 1回の標本化で必要な情報量 16(bit)×2(チャンネル)=32(bit)=4(B) 1秒間の標本化で必要な情報量 4(B)×44100(回)=176400(B)≒172(KB) 1時間の標本化で必要な情報量 ×60×60= (B)≒606(MB)

7 4 音の表現 等間隔でない量子化 振幅 時間

8 1 光は波である 光は波 光の3原色 ディジタル画像 ピクセル(画素) 色の原理 光の3原色・・・ディスプレイ 色の3原色・・・プリンタ
5 画像の表現 1 光は波である 光は波 光の3原色 ディジタル画像 ピクセル(画素) 色の原理 光の3原色・・・ディスプレイ 色の3原色・・・プリンタ

9 光の3原色 光の3原色 R(赤)、G(緑)、B(青) 加法混色 色数=8ビット×3色
5 画像の表現 光の3原色 光の3原色 R(赤)、G(緑)、B(青) 加法混色 色数=8ビット×3色 24ビットカラー (フルカラー) 28×28×28 =1677万色

10 5 画像の表現 色の3原色 色の3原色 C(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー) +K(黒) 減法混色 プリンタ,印刷機

11 2 ディジタル画像は点の集まり ディジタル画像 ピクセル(画素) 解像度 ディスプレイ ・・・総画素数=横の画素数×縦の画素数
5 画像の表現 2 ディジタル画像は点の集まり ディジタル画像 ピクセル(画素) 解像度 ディスプレイ ・・・総画素数=横の画素数×縦の画素数 プリンタ,スキャナ ・・・1インチに入る画素数(dpi)

12 5 画像の表現 (参照) 解像度による画像の違い 解像度 8×8 解像度 16×16 解像度 32×32

13 階調 階調 画素の一番明るい状態から一番くらい状態までを,何段階に分けるか 1つの画素に各色
5 画像の表現 階調 階調 画素の一番明るい状態から一番くらい状態までを,何段階に分けるか 1つの画素に各色 1ビット・・・2階調(=21) 2ビット・・・4階調(=22) 8ビット・・・256階調(=28) RGB3色に8ビット(256階調)  ⇒ 24ビット=224 = ≒1670万色  フルカラー

14 画素に割り当てられる ビット数と色数の関係
5 画像の表現 画素に割り当てられる    ビット数と色数の関係 画像の名称 1画素 あたりのビット数 1画素の 状態 備考 2値 1 2階調 白と黒 グレースケール 8 256階調 白から黒までの256段階 8色カラー 3 8色 RGBに各1ビット割当て フルカラー 24 約1670万色 RGBに各8ビット割当て 256色カラー 256色 フルカラーから256色選ぶ

15 5 画像の表現 (参照) 色数の違い 16色 256色 フルカラー

16 3 画質とデータの大きさ 解像度,dpi 画像がどれくらい細かく現されているか 1インチあたりのピクセル数
5 画像の表現 3 画質とデータの大きさ 解像度,dpi 画像がどれくらい細かく現されているか 1インチあたりのピクセル数 画像の取り込み イメージスキャナ,ディジタルカメラ

17 4 静止画と動画 フレーム ぱらぱらめくり(残像現象) 1秒間に30枚(フレームレート,fps) キーフレ-ム,インビトゥイーン
5 画像の表現 4 静止画と動画 フレーム ぱらぱらめくり(残像現象) 1秒間に30枚(フレームレート,fps) キーフレ-ム,インビトゥイーン データの圧縮・・・AVIファイル,MOVファイル

18 5 画像の表現 5 立体画像 3次元グラフィックス(3DCG) 視差 視点の角度の差 両目の視差を利用 → 擬似的な立体空間の作成


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