デジタル信号がカクカクになることをなんと言いますか

Question

例えば、
アナログオシロで測定した波形はどこまで拡大しても連続した信号になりますが、
デジタルオシロで測定した波形は拡大していくとカクカクした線になりますが
このようにデジタルデータを拡大したときにデータがカクカクしたものになることを
なんと呼びますか？

量子化で合っていますか？

tadys · Accepted Answer

＞量子化で合っていますか？ 
合っています。

アナログ信号は時間軸方向にも振幅軸方向にも連続です。
アナログ信号をデジタル化する場合には、まずは信号を標本化する必要があります。
標本化すると時間軸が不連続となりますが、振幅方向には連続のままです。
標本化された信号をデジタル信号に直すと、その値は飛び飛びの値になります。
これを量子化と呼びます。

もし、標本化だけを行っていて量子化をしていない場合で元の信号にナイキスト周波数以上の
周波数が含まれていなければ、標本化したデータから元の信号を復元できます。（カクカクしない）
量子化した場合には量子化ノイズが発生するため完全には元の信号には戻りません。

こちらを参考に
http://www.wakayama-u.ac.jp/~kawahara/signalproc/CH2cont2discrete/contsig2discrete.html

SortaNerd · Answer

量子化と呼ぶのは違うと思います。
連続的な信号を測定することにより離散的なデータに「変換すること」が「量子化」するということだと理解しています。
拡大されるとカクカク「になること」は量子化ではないと感じます。

画像処理での用語ですが、「ジャギ」はどうでしょう。
拡大されてカクカク「していること」を指す言葉です。

エイリアシングについてですが、画像処理の用語でこのジャギを消すことをアンチエイリアシングと呼ぶのでそこからの類推でしょうが、
エイリアシングによるエイリアス(偽信号)を消すための処理としてのアンチエイリアスによって、(エイリアスとは関係ない)ジャギが目立たなくなるため、転じてジャギを消すこと自体をアンチエイリアスと呼ぶようになったものと思われます。

本来のアンチエイリアス:
これを
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Aliased.png
こうすること
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Antialiased-lanczos.png
転じたアンチエイリアス:
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:EDGE1.gif

lumiheart · Answer

オシロのカタログに「高分解能」と書いてあるのは良く見るが
「低量子化誤差」とか「量子化誤差を減らしました」とか見ませんねぇ
http://teledynelecroy.com/japan/products/scopes/hdo/default.asp
http://jp.tek.com/oscilloscope/mso4000-dpo4000
http://www.iti.iwatsu.co.jp/products/ds/ds5500a/ds5500a_ds5400_top.html
http://www.yokogawa.com/jp-ymi/tm/Bu/index-wave.htm#dl

foobar · Answer

サンプリングしたデータを単純に表示させると、時間方向に等間隔で並んだ点になります。
これを補完して線でつないで表示するんですが、その際ナイキスト周波数以上の成分をきちんとカットして補完すれば、滑らかな曲線になり拡大してもカクカクしません。
ただ、これは計算量が多いので、簡略化して折れ線や水平線（０次補完だったかな）しているので、カクカクして表示されます。

Tacosan · Answer

「標本化」にしろ「量子化」にしろ本質的には「入力されたデータ」の時点で既に変換されてしまっているので, 「測定した波形を『拡大する』」ことで表れる現象に付ける名称としては不適切だと思います.

で確認ですが, 「単に真っ直ぐな信号であってもデジタル化したものを拡大した時に真っ直ぐではなくなる現象」とはどのような「現象」なんでしょうか? 「一定の値を入力しているにもかかわらず (考えられる誤差を超えて) 『カクカクする』」のですか?

Tann3 · Answer

「量子化」はどちらかというと「縦軸」方向の呼び方です。「数値化」「データの離散化」などとも言いますね。その信号強度（データ値）を最大何ビットで数値化するかを、「量子化ビット数」と呼びますね。16ビットとか、32ビットとか。

でも、カクカクには、横軸方向の離散化も含めないといけません。こちらは「サンプリング」「標本化」などと呼ぶと思います。

両方合わせたものをひとことで言うとすると、「デジタル化」でしょうか。他にはこれといった表現が思い浮かびません。

「サンプリング周波数20kHz（サンプリング周期50マイクロ秒）で標本化し、信号強度を16ビットに量子化（数値化）して、信号をデジタル化する」など。

Tacosan · Answer

エイリアシング

デジタル信号がカクカクになることをなんと言いますか

＞量子化で合っていますか？

量子化と呼ぶのは違うと思います。

オシロのカタログに「高分解能」と書いてあるのは良く見るが

サンプリングしたデータを単純に表示させると、時間方向に等間隔で並んだ点になります。

「標本化」にしろ「量子化」にしろ本質的には「入力されたデータ」の時点で既に変換されてしまっているので, 「測定した波形を『拡大する』」ことで表れる現象に付ける名称としては不適切だと思います.

「量子化」はどちらかというと「縦軸」方向の呼び方です。

エイリアシング

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　「量子化」はどちらかというと「縦軸」方向の呼び方です。