數字化

數字化

信息化時代産物
數字化,是指将任何連續變化的輸入如圖畫的線條轉化為一串分離的單元,在計算機中用0和1表示。通常用模數轉換器執行這個轉換。
    中文名:數字化 轉換:模數轉換器執行這個轉換 表示:在計算機中用0和1表示 當今時代:信息化時代

含義

數字化,即是将許多複雜多變的信息轉變為可以度量的數字、數據,再以這些數字、數據建立起适當的數字化模型,把它們轉變為一系列二進制代碼,引入計算機内部,進行統一處理,這就是數字化的基本過程。

基礎

當今時代是信息化時代,而信息的數字化也越來越為研究人員所重視。早在40年代,香農證明了采樣定理,即在一定條件下,用離散的序列可以完全代表一個連續函數。就實質而言,采樣定理為數字化技術奠定了重要基礎。

優缺點

優點

a.數字信号與模拟信号相比,前者是加工信号。加工信号對于有雜波和易産生失真的外部環境和電路條件來說,具有較好的穩定性。可以說,數字信号适用于易産生雜波和波形失真的錄像機及遠距離傳送使用。數字信号傳送具有穩定性好、可靠性高的優點。根據上述的優點,還不能斷言數字信号是與雜波無關的信号。

數字信号本身與模拟信号相比,确實受外部雜波的影響較小,但是它對被變換成數字信号的模拟信号本身的雜波卻無法識别。因此,将模拟信号變換成數字信号所使用的模/數(A/D)變換器是無法辨别圖像信号和雜波的。

b.數字信号需要使用集成電路(IC)和大規模集成電路(ISI),而且計算機易于處理數字信号。數字信号還适用于數字特技和圖像處理。

c.數字信号處理電路簡單。它沒有模拟電路裡的各種調整,因而電路工作穩定、技術人員能夠從日常的調整工作中解放出來。

例如,在模拟攝像機裡,需要使用100個以上的可變電阻。在有些地方調整這些可變電阻的同時,還需要調整攝像機的攝像特性。各種調整彼此之間又相互有微妙的影響,需要反複進行調整,才能夠使攝像機接近于完善的工作狀态。在電視廣播設備裡,攝像機還算是較小的電子設備。如果攝像機100%的數字化,就可以不需要調整了。對廠家來說,降低了攝像機的成本費用。對電視台來說,不需要熟練的工程師,還縮短了節目制作時間。

d.數字信号易于進行壓縮。這一點對于數字化攝像機來說,是主要的優點。

缺點

a.由于數字化處理會造成圖像質量、聲音質量的損傷。換句話說,經過模拟→數字→模拟的處理,多少會使圖像質量、聲音質量有所降低。嚴格地說,從數字信号恢複到模拟信号,将其與原來的模拟信号相比,不可避免地會受到損傷。這一點與下面的缺點有着密切的聯系。

b.模拟信号數字化以後的信息量會爆炸性地膨脹。為了将帶寬為(f)的模拟信号數字化,必須使用約為(2f+α)的頻率進行取樣,而且圖像信号必須使用8比特(比特就是單位脈沖信号)量化。具體地說,如果圖像信号的帶寬是5MHz,至少需要取樣13×10^6至14×10^6次(13M至14M次),而且需要使用8比特來表示數字化的信号。因此,數字信号的總數約為每秒1億比特(100M比特)。且不說這是一個天文數字,就其容量而言,對集成電路來說,也是難于處理的。因此,這個問題已經不是數字化本身的問題了。不過,為了提高數字化圖像質量,還需要進一步增加信息量。這就是數字化技術需要解決的難題,同時也是數字信号的基本問題。(摘自《應用寫作》)

事例

作為裝備制造業大省,這一領域将是數字化賦能重點。遼甯将重點推進數控機床、汽車、船舶及海洋工程裝備、航空航天等重點企業加快數字化網絡化改造,提升智能化制造等能力。到2023年,規上裝備制造業企業關鍵工序數控化率達到70%。在原材料工業領域,重點推進石化、鋼鐵、菱鎂等行業企業加快生産系統互聯互通和工業大數據集成應用,提高精深加工能力。

圍繞城市更新涉及的建築維護和保護主題,去年3月,上海市徐彙住房保障和房屋管理局、上海市曆史建築保護事務中心、上海交大上海市公共建築與基礎設施數字化運維重點實驗室等10家單位簽署了戰略合作框架協議,在建築維護和改造、數字化運維、城市建築和工程設施智慧運維、城市更新等領域開展合作,進行創新性研究、技術應用、工程實施和人才培養。

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