課題プリント８(計算例)	マルチメディア実習

１．アナログ情報を電圧として入力するものとして、量子化の幅＝０．５[V]で量子化、４ビット符号化する。下表のような結果の空欄を埋めなさい。

入力データ［Ｖ］	近似された値［Ｖ］	量子化データ	符号化データ
０．２	０	０	００００
０．４	０．５	１	０００１
１．１	１．０	２	００１０
３．８	４．０	８	１０００
４．３	４．５	９	１００１
１．７	１．５	３	００１１
２．２	２．０	４	０１００
３．６	３．５	７	０１１１
０．９	１．０	２	００１０
２．８	３．０	６	０１１０
３．４	３．５	７	０１１１

　入力データは正の値だけである。問題文から量子化の幅は0.5[V]で、表から近似値（近似された値）は0, 0.5, 1.0, 1.5, …のように0.5[V]単位になる。また、問題文から4ビット符号化する、とある。これは4ビットで表せるデータの種類の数だけ、すなわち、0000 〜 1111の16種類(段階)だけを扱うということである。
　近似値は、入力データを元にしている。入力データが（近似値±量子化の幅÷2）の範囲のときに近似値にする。量子化の幅÷2＝0.25である。
　入力データが0.2[V]のとき、このデータが（近似値±0.25）の範囲に入るには近似値が0のときであるから、近似値は0となる。同じように、入力データが0.4[V]のときは近似値が0.5のときに（近似値±0.25）の範囲にはいるので、近似値は0.5となる。
　近似値と入力データの範囲の表を作るとわかりやすい。量子化データは近似値の通し番号で、符号化データは量子化データを2進数に変換したものである。

近似値	入力データ の範囲	量子化データ	符号化データ
0	-0.25 〜 0.25	0	0000
0.5	0.25 〜 0.75	1	0001
1.0	0.75 〜 1.25	2	0010
1.5	1.25 〜 1.75	3	0011
2.0	1.75 〜 2.25	4	0100
2.5	2.25 〜 2.75	5	0101
3.0	2.75 〜 3.25	6	0110
3.5	3.25 〜 3.75	7	0111
4.0	3.75 〜 4.25	8	1000
4.5	4.25 〜 4.75	9	1001
5.0	4.75 〜 5.25	10	1010
5.5	5.25 〜 5.75	11	1011
6.0	5.75 〜 6.25	12	1100
6.5	6.25 〜 6.75	13	1101
7.0	6.75 〜 7.25	14	1110
7.5	7.25 〜 7.75	15	1111

　この表から入力データを近似値、量子化データ、符号化データに変換すると良い。
　3つ目の入力データ1.1[V]は0.75 〜 1.25の範囲にあるので、近似データは1.0、量子化データは2、符号化データは0010となる。
　同じように、4つ目の入力データ3.8[V]は3.75 〜 4.25の範囲にあるので、近似データは4.0、量子化データは8、符号化データは1000となる。

マルチメディア実習	Copyright © 2010 Hiroshi Masuda