本帖最后由 小雨哥 于 2015-7-28 00:23 编辑
1.3、数字威尼斯人官方网站—“0”和“1”的世界 在模拟威尼斯人官方网站系统中,信号在传递过程中产生了无法逆转的形变,我们既然做不到完美,那么我们能不能降低一点点要求,退而求其次,使用数字信号呢? 其实对于绝大多数人来讲,模拟和数字两种信号的差别是微乎其微的,比如对于24位的色彩,谁能分清这1600多万种颜色呢?这千万级的色彩中间的那些色彩有多少人能够感受得到?相信很多人玩过一款“找不一样的色彩”的小游戏,在一个色块矩阵中只有一块的颜色不同,越到后面色块越多色差越小,看的眼睛都已经花了,基本就到了我们人类的极限。 图1-9 人的肉眼对于色彩的分辨 抛去艺术家的情怀不说,数字威尼斯人官方网站以绝对的优势迅速占领了整个威尼斯人官方网站领域,数字化的过程是通过三板斧—“抽样”“量化”“编码”,将无限变为有限之后,再多的信息也可以存储在小小的硬盘、光盘里,也可以无损的传递到世界每一个角落。 图1-10 数字信号波形 1.3.1 抽样—时间空间的离散 数字化第一板斧:抽样,抽样做了一件事情,实现了时间和空间的离散。为什么叫做抽样,就和上级视察差不多,一个部门那么多人,那么多工作内容领导检查不过来,随便抽查几个看一看,这个部门的大致工作情况也就了解了,而抽样的关键的问题就是要抽多少样,才能够客观真实的反应信息的本来面目。 声波在每一个时间点对应一个幅度,视频信号在每个时间点对应一幅图像,而我们绝大多数人类通过眼睛、耳朵实际上能够感知信息的频率都是有限的,换句话说,两个信息间隔时间太近我们人类并没有感觉。 对于声波,奈奎斯特定律告诉我们,只要当采样频率大于信号带宽的2倍时(fs.max>=2fmax),采样之后的数字信号就基本完整地保留了原始信号中的信息。我们人类的耳朵能够听到的频率一般为20-20Khz,人声的频率范围为300-3.4Khz,我们对于声波的抽样频率就取决于实际用途,如果是对音乐抽样,实际应用中一般最高抽样频率是44.1khz(高于20khz的2倍),我们在;而如果只是打电话,只是为了传递人声的话,以8khz(8000次/秒,高于3.4khz的2倍)的频率去抽样,就能够做到还原人声的本身。 对于视频,人眼的视觉暂留时间(一幅画面在人眼中短暂停留的时间)大概为二十四分之一秒左右,也就是每秒钟在我们眼前闪过大于24幅画面对于我们来说就是连续的,帧频再提高当然会感觉更加流畅,但是里面的信息我们肉眼是捕捉不到的。《最强大脑》第二季第二期有个捕风者曹全全,可以在电影播放过程中捕捉1/24秒的画面,惊呆了在场嘉宾观众,也就证明了这不是一般人能做到的,要不怎么就成了最强大脑了呢? 声波和视频的抽样完成了时间的离散,每隔最多1/8000秒抽取一个人声的振幅值,每隔最多1/24秒截取一幅画面,只要将这些信息能够保留下来,就可以达到基本等同于原本连续的信息的效果。对于时间轴来说,人类需要多少个时间点的信息,数字信号就按照不低于这个频率的抽样,这8000个是老百姓普遍能分辨的极限,而不是我们的最大能力,如果对于你来说声音每秒8000个抽样不够,抽2万次也不是问题,只要不是无数个就都能够做到。 图1-11 抽样过程 对于一幅图片本身是没有“由多少个点组成”这个说法的,我们可以人为的将之分成很多个点—像素,将每一个像素的颜色值提取出来,只要这些像素重新组合成图片后我们肉眼看不出和原图的区别,我们就可以按照这个像素去抽样,也就是我们常说的照相的多少万像素,从图片到像素的抽样就是空间的离散。像素具体取多少要看我们的用途,图片是要在手机上看还是打印成巨幅的广告,对于像素的要求是不同的,记得早期的数码相机五六百万像素就很OK了,而现在的手机像素也已经达到千万像素以上,人类的需求和科技水平都在不断提高。 |