ITホワイトボックスと標本化

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ITホワイトボックスと標本化の違い

ITホワイトボックス vs. 標本化

『ITホワイトボックス』（アイティ- ）は、2009年4月2日からNHK Eテレで放送された情報技術（IT）をテーマにした教養番組である。 2010年4月1日より放送された『ITホワイトボックスII』と2011年4月3日より放送された第3シリーズについても本項にて記述する。. 標本化（ひょうほんか）または英語でサンプリング(sampling)とは、連続信号を一定の間隔をおいて測定することにより、離散信号として収集することである。アナログ信号をデジタルデータとして扱う（デジタイズ）場合には、標本化と量子化が必要になる。標本化によって得られたそれぞれの値を標本値という。 連続信号に周期 T のインパルス列を掛けることにより、標本値の列を得ることができる。 この場合において、周期の逆数 1/T をサンプリング周波数（標本化周波数）といい、一般に fs で表す。 周波数帯域幅が fs 未満に制限された信号は、fs の2倍以上の標本化周波数で標本化すれば、それで得られた標本値の列から元の信号が一意に復元ができる。これを標本化定理という。 数学的には、標本化されたデータは元信号の連続関数 f(t) とくし型関数 comb(fs t)の積になる（fs はサンプリング周波数）。 これをフーリエ変換すると、スペクトルは元信号のスペクトル F(ω) が周期 fs で繰り返したものになる。 このとき、間隔 fs が F(ω) の帯域幅より小さいと、ある山と隣りの山が重なり合い、スペクトルに誤差を生ずることになる（折り返し雑音）。.

デジタイズ

デジタイズ（digitize）は連続的な値を離散的な値に変換すること。その手法全般を含めてデジタイゼーション （digitaization）ともいう。離散値をデジタル値（digital value）といい、コンピュータを用いた手法では2値のビット（bit）を使った量子化が主流となっている。発展した情報理論を応用して、既存のオブジェクト・画像・信号（通常アナログ信号）などの情報をデジタイズすることを電子化 、またはデジタル化（digitalize）という。デジタイズの結果で得られた情報は、元の情報との対比として「デジタル表現」あるいは「デジタル形式」、画像であれば「デジタル画像」などと呼ぶ。 デジタル化された情報はビット量子化された単なる数列であるため、人間が知覚や認識ができるようにデータを画像としてディスプレイで表示させたり、文字列を割り当てて印字したり、電気信号へ変換してスピーカーから発音させたりなどの加工を行う。これをレンダリング（rendering）といい、レンダリングを行う仕組みや装置をレンダラー（renderer）という。 近年では、非デジタルの情報をデジタイズするだけでなく、情報そのものが作成された時点ですでにデジタル化されている場合が増えた。このような情報やコンテンツをボーン・デジタル （born-digital）という。書籍や出版では文章をワープロ、図版をデジタイザ （digitaizer）などで入力し、紙媒体への印刷を後から行う（デジタルファースト - digital-first、ペーパーレイター - paper-later） ことも一般化してきている。 以下ではデジタイズ、電子化の両方について述べる。.

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