人気ブログランキング | 話題のタグを見る

はじめよう医用画像情報管理~デジタルを知ろう~

デジタルとは
 コンピュータの世界では、 あらゆることがデジタル(0と1)で処理されています。ではデジタルとは何でしょうか。デジタル時計やデジタルカメラ、デジタル放送、デジタル家電など身近にたくさんある言葉です。
 「広辞苑」では「ある量またはデータを、有限桁の数字の列(例えば2進数:0と1で表す)として表現すること」と説明されています。反対語はアナログで、「ある量またはデータを連続的に変化しうる物理量(電流・電圧など)で表現すること」と書かれています。「現代用語の基礎知識」では「デジタルが数量的(数表示時計)であるのに対してアナログは図形的(針式時計)である。別の具体例で述べると、古代人が遠くの味方に敵の攻撃の人数を"のろし"で知らせるとき、煙の上げる回数で示すのがデジタル、煙の量で知らせるのでアナログである。」と書かれています。また、「知恵蔵」では「デジタルとは数を数える digit(デジット)すなわち指からきた言葉で、情報を1、0のような離散的な符号で表現すること。」と記されています。
 簡単にいうと、アナログは数学的な言葉で、連続量で表し、デジタルは不連続量(離散量)で表すということです。
 情報量の最小単位のビット(bit)が使われています。2個で表現できる情報は2bit(2^2=4)で4通り、3個で表現できる情報は3bit(2^3=8)で8通りです。一般にランプn個で表現できる情報はnbitで2^n通りです。また8ビットをまとめて1バイト (B、byte)と言います。
 一般のコンピュータでは、バイトを記憶の単位としており、1 バイト単位に番地(address)がついています。記憶装置と演算装置などの間ではデータや命令は、複数のバイト単位でやりとりされ、この単位をワード (word)といいます。ワードの長さが何ビットから構成されるかは、コンピュータごとに異なっています。パーソナルコンピュータでは、16ビットや32 ビットがこれにあたります。さらに、2^10(=1024)を1KB(キロバイト)、1024KB=2^20を1MB(メガバイト)、1024MB=2^30を 1GB(ギガバイト)、1024 GB=2^40を1TB(テラバイト)と呼んでいます。
r進法 
通常、数を10進法の位取り記法により表記しています。r進法では、0からr-1を表すr種類の数字(digit)を用います。rを基数(base)と呼びます。10進法の基数は10で、0~9の10個の記号のみを用い、各桁が小数点からの桁数に対応した10のベキ乗の重みをもっています。10進法で表された数を10進数と呼びます。

2進数;0、1
(10110)2=(22)10

24x1+23x0+22x1+21x1+20x0
-16+0+4+2+0=22
16進数;0~9,A,B,C,D,E,F
(1AC)16=(428)10

162x1+161x10+160x12
=256+160+12=428

 (例題)
 1)2進数(1111)2を10進数に変換すると(ア)である
 2)2進数(1100 0101)2を16進数に変換すると(イ)である
 3)10進数(14)10を8進数に変換すると(ウ)である
  ア a 64 b 27 c 9 d 15
  イ a A3 b C5 c E7 d B3
  ウ a 16 b 157 c 33 d 121

標本化と量子化
 標本化(Sampling)
 例えば実験でよくt=0,0.1,…,Tのときの値,のように一定の時間ごとに区切ってデータを記録します.このように,標本化とはある連続するデータを一定の間隔ごと代表値へ変換することです.
 量子化(Quantization)
 例えば小数点以下を四捨五入する場合を考えます.0.5≦x<1.5を満たす実数xを四捨五入すると,もちろんx=1.0になります.このように,量子化とはある範囲内のデータを対応する代表値へ変換することです.ちなみに空間の量子化が標本化となります.
by tochihara3 | 2005-12-25 22:27 | 医用画像情報管理士
<< PACS第2世代 はじめよう医用画像情報管理~ネ... >>