¿Qué es un libro digital? ¿Cuáles son sus características y ventajas?
La digitalización convierte cualquier entrada que cambia continuamente, como las líneas de una imagen o una señal de sonido, en una serie de unidades discretas, representadas por 0 y 1 en las computadoras. Esta conversión generalmente se realiza mediante un convertidor de analógico a digital. (Segunda solución)
Hoy estamos en la era de la información y la digitalización de la información ha atraído cada vez más atención por parte de los investigadores. Ya en la década de 1940, Shannon demostró el teorema de muestreo, es decir, bajo ciertas condiciones, una función continua puede representarse completamente mediante una secuencia discreta. En esencia, el teorema de muestreo proporciona una base importante para la tecnología digital.
La importancia de la tecnología digital se puede reflejar al menos en los siguientes aspectos:
La digitalización es la base de las computadoras digitales: sin la tecnología digital, hoy no habría computadoras, porque todos Las operaciones de las computadoras digitales y sus funciones se completan con números.
La digitalización es la base de la tecnología multimedia: números, caracteres, imágenes, sonidos, incluida la realidad virtual, e información diversa del mundo visual. De hecho, se puede representar mediante 0 y 1 mediante el teorema de muestreo, de modo que los 0 y 1 digitales son la representación más básica y simple de diversa información. Por lo tanto, las computadoras no sólo pueden calcular, sino también emitir sonidos, realizar llamadas telefónicas, enviar faxes, reproducir vídeos y ver películas. Esto se debe a que 0 y 1 pueden representar esta imagen multimedia. También se puede crear una casa virtual utilizando 0 y 1, de modo que los medios digitales puedan representar varios medios y describir el diverso mundo real.
La digitalización es la base de la tecnología de software y la tecnología inteligente: el software de sistema, el software de herramientas y el software de aplicación en software, y el filtrado, codificación, cifrado y descompresión digital en la tecnología de procesamiento de señales se basan todos en la digitalización. Por ejemplo, la cantidad de datos de imagen es grande y se puede comprimir de 10 a cientos de veces después de la digitalización, la imagen se vuelve borrosa debido a la interferencia y la tecnología de filtrado puede aclarar la imagen. Estos son los resultados obtenidos después de hacer cálculos numéricos.
Sin embargo, las personas tienen diferentes puntos de vista sobre el procesamiento del sonido. Algunas personas piensan que el sonido digital fragmenta el sonido y destruye la belleza continua del sonido. Por lo tanto, incluso con un amplificador de válvulas, la calidad del sonido de los CD no es tan buena como la de los discos de vinilo.
La digitalización es la base técnica de la sociedad de la información: la tecnología digital también está desencadenando una amplia revolución de productos, y varios electrodomésticos y equipos de procesamiento de información se transformarán en digitales. Por ejemplo, TV digital, radio digital, películas digitales, DVD, etc. Ahora las redes de comunicación también se están desarrollando en la dirección de la digitalización.
La digitalización es la base técnica de la sociedad de la información. Hay quienes dicen que la economía de la sociedad de la información es la economía digital, lo cual basta para demostrar el gran impacto de la digitalización en la sociedad.
①Ventajas de la digitalización
A. En comparación con las señales analógicas, las señales digitales son señales procesadas. La señal procesada tiene buena estabilidad al entorno externo y a las condiciones del circuito con desorden y distorsión. Se puede decir que las señales digitales son adecuadas para grabadoras de vídeo y transmisiones de larga distancia que son propensas a desorden y distorsión de formas de onda. La transmisión de señales digitales tiene las ventajas de una buena estabilidad y alta confiabilidad. Basándose en las ventajas anteriores, no se puede concluir que la señal digital sea una señal independiente del desorden.
En comparación con las señales analógicas, las señales digitales en sí se ven menos afectadas por el desorden externo, pero el desorden de las señales analógicas que se convierten en señales digitales no se puede identificar. Por lo tanto, un convertidor analógico a digital (A/D) utilizado para convertir señales analógicas en señales digitales no puede diferenciar entre señales de imagen y ruido.
B. Las señales digitales requieren el uso de circuitos integrados (CI) y circuitos integrados a gran escala (ISI), y las computadoras pueden procesar fácilmente señales digitales. Las señales digitales también son adecuadas para efectos digitales y procesamiento de imágenes.
C. El circuito de procesamiento de señal digital es simple. No tiene varios ajustes en los circuitos analógicos, por lo que el circuito funciona de manera estable y los técnicos pueden liberarse del trabajo de ajuste diario.
Por ejemplo, en una cámara analógica es necesario utilizar más de 100 resistencias variables. En algunos lugares, mientras se ajustan estas resistencias variables, también es necesario ajustar las características de disparo de la cámara. Varios ajustes tienen un impacto sutil entre sí y se requieren ajustes repetidos para que la cámara esté cerca de las perfectas condiciones de funcionamiento. En los equipos de transmisión de televisión, la cámara sigue siendo un dispositivo electrónico relativamente pequeño. Si la cámara es 100% digital, no es necesario ajustarla.
Para los fabricantes, el coste de las cámaras se reduce. Para las estaciones de televisión, no se necesitan ingenieros cualificados y se acorta el tiempo de producción de programas.
D. Las señales digitales son fáciles de comprimir. Ésta es la principal ventaja de las cámaras digitales.
②Desventajas de la digitalización
A. El procesamiento digital dañará la calidad de la imagen y la calidad del sonido. En otras palabras, después del procesamiento analógico → digital → analógico, la calidad de la imagen y del sonido se reducirán. Estrictamente hablando, cuando una señal digital se restaura a una señal analógica, inevitablemente se dañará en comparación con la señal analógica original. Esto está estrechamente relacionado con las siguientes deficiencias.
B. Después de digitalizar las señales analógicas, la cantidad de información explotará. Para digitalizar una señal analógica con un ancho de banda de (f), que debe muestrearse a una frecuencia de aproximadamente (2f + α), la señal de imagen debe cuantificarse con 8 bits (los bits son señales de pulso unitario). Específicamente, si el ancho de banda de la señal de imagen es de 5 MHz, se deben muestrear al menos 13 × 106 a 14 × 106 veces (13 M a 14 M veces) y se deben usar 8 bits para representar la señal digitalizada. Por lo tanto, el número total de señales digitales es de aproximadamente 100 millones de bits por segundo (100 M bits). Sin mencionar que se trata de una cifra astronómica, pero en términos de capacidad, también es difícil de manejar para los circuitos integrados. Así que este problema ya no es un problema de digitalización en sí. Sin embargo, para mejorar la calidad de las imágenes digitales es necesario aumentar aún más la cantidad de información. Este es un problema difícil que la tecnología digital debe resolver y también es un problema básico de las señales digitales.