問88
頻出度★★☆
音声信号をディジタル化する。図の時刻 1 から時刻 5 のタイミングで標本化を行い，4 段階に量子化（標本点に最も近い段階を選択）を行った。その後 2 ビットで符号化を行った。結果は“11 01 00 10 11”であった。同じ手法でディジタル化を行うと“01 00 10 11 01”となる音声信号を示す図はどれか。
平成22年度 春期 ITパスポート試験 問88
テクノロジ系基礎理論 › 情報に関する理論
这道题的解析和你的作答记录。
解説
問 88
错误ア
依次读取图ア的采样点：时刻 1 为 01，时刻 2 也为 01（时刻 1.5 附近的小波峰不在采样时刻上，因此不会出现在编码中），时刻 3 为 00 的波谷，时刻 4 为 10，时刻 5 为 11，编码序列为 01 01 00 10 11。与目标的 01 00 10 11 01 相比，这是波谷和波峰各自向后错开一个时刻的波形，第 2 组不是 00 而是 01，第 5 组不是 01 而是 11，因此不一致。
- イ
正解 正确答案是 イ。首先用示例图确认读图的方法。示例图的波形在时刻 1 处位于 11 附近（波峰在时刻 1 之前不远处），时刻 2 为 01，时刻 3 为 00 的波谷，时刻 4 为 10，时刻 5 又回到 11；把它们每 2 比特依次排列，正好是题目所说的 11 01 00 10 11。也就是说，要看的并不是波峰或波谷本身的形状，而是只取出时刻 1 到时刻 5 这 5 个点，看波形在这些点上最接近纵轴的哪一个等级。用这样的眼光沿着图イ观察：时刻 1 是正好落在 01 刻度上的一个小波峰，时刻 2 是下降到 00 的波谷，时刻 3 是急剧上升途中经过 10 刻度的点，时刻 4 处时刻 3.7 附近的波峰仍在延续，为 11，时刻 5 是恰好回到 01 的点。依次编码即得 01 00 10 11 01，与所求的编码序列完全一致。
错误ウ
图ウ的采样点为：时刻 1 为 01（曲线略低于 01 刻度，但仍高于 00 与 01 的中点，因此最接近的等级是 01），时刻 2 为 00 的波谷，时刻 3 为 10，时刻 4 为 11，到这里与目标相同，都是 01 00 10 11。但时刻 4 之后的下降较为缓慢，到时刻 5 只回落到 10 刻度。编码序列为 01 00 10 11 10，只有最后一组与目标的 01 不同。由于前半部分完全一致，很容易没读到最后就选它，是最具迷惑性的选项。
错误エ
图エ是四个选项中唯一由直线段连接而成的折线波形。它的采样点在时刻 1 为 01、时刻 2 为 00、时刻 3 为 10，到这里与目标相同；但时刻 3.2 附近的顶点只是略微超过 10 与 11 的中点，并未达到 11，且从那里就转为下降，因此时刻 4 仍为 10。时刻 5 为 01。编码序列为 01 00 10 10 01，第 4 组不是 11 而是 10，在这一点上与目标不一致。
ここがポイント
- 声音的数字化（A/D 转换）分为 采样 → 量化 → 编码 三个阶段。采样是在规定的时刻读取振幅，量化是把读到的值舍入到最接近的等级，编码是用比特串表示等级。在根据图求编码序列的题目中，只要按顺序读取各采样时刻上的值即可，要点是不被采样时刻以外的波峰、波谷形状所迷惑。
- 量化的等级数与编码比特数的关系是 2 的（比特数）次方 = 等级数。本题为 4 个等级 = 2 的 2 次方，因此每个采样点用 2 比特，5 个采样点合计构成 10 比特的编码序列。还应记住这一取舍关系：增加等级数可以减小量化误差，但所需的比特数（数据量）会随之增加。
用語