声音和视频的数字化设备分别是什么

⑴ 什么是音频数字化，图像数字化，请详细讲解

从字面上来说，数字化 (Digital) 就是以数字来表示，例如用数字去记录一张桌子的长宽尺寸，各木料间的角度，这就是一种数字化。跟数位常常一起被提到的字是模拟 (Analog/Analogue) ，模拟的意思就是用一种相似的东西去表达，例如将桌子用传统相机将三视图拍下来，就是一种模拟的记录方式。

两个概念：

1、分贝(dB):声波振幅的度量单位，非绝对、非线性、对数式度量方式。以人耳所能听到的最静的声音为1dB,那么会造成人耳听觉损伤的最大声音为100dB。人们正常语音交谈大约为20dB。10dB意味着音量放大10倍，而20dB却不是20倍，而是100倍（10的2次方）。

2、频率（Hz）:人们能感知的声音音高。男性语音为180Hz，女性歌声为600Hz，钢琴上C调至A调间为440Hz,电视机发出人所能听到的声音是17kHz，人耳能够感知的最高声音频率为20kHz。

将音频数字化，其实就是将声音数字化。最常见的方式是透过脉冲编码调制PCM(Pulse Code Molation) 。运作原理如下。首先我们考虑声音经过麦克风，转换成一连串电压变化的信号，如图一所示。这张图的横座标为秒，纵座标为电压大小。要将这样的信号转为 PCM 格式的方法，是先以等时距分割。我们假设用每 0.01 秒分割，则得到图二。

我们把分割线与信号图形交叉处的座标位置记录下来，可以得到如下资料，(0.01,11.65) 、(0.02,14.00) 、 (0.03,16.00) 、 (0.04,17.74) … ..(0.18,15.94) 、 (0.19,17.7) 、 (0.20,20) 。好了，我们现在已经把这个波形以数字记录下来了。由于我们已经知道时间间隔是固定的 0.01 秒，因此我们只要把纵座标记录下来就可以了，得到的结果就是 11.65 14.00 16.00 17.74 19.00 19.89 20.34 20.07 19.44 18.59 17.47 16.31 15.23 14.43 13.89 13.71 14.49 15.94 17.70 20.00 这一数列。这一串数字就是将以上信号数字化的结果。看吧，我们确实用数字记录了事物。在以上的范例中，我们的采样频率是 100Hz(1/0.01 秒 ) 。其实电脑中的 .WAV 档的内容就是类似这个样子，文件头中记录了采样频率和可容许最大记录振幅，后面就是一连串表示振幅大小的数字，有正有负。常见CD唱盘是以PCM格式记录，而它的采样频率 (Sample Rate) 是 44100Hz ，振幅采样精度/数位是 16Bits ，也就是说振幅最小可达 -32768(-2^16/2) ，最大可达 +32767(2^16/2-1) 。CD唱盘是以螺旋状由内到外储存资料，可以存储74分钟的音乐。CD唱盘的规格为什么是 44.1kHz、16Bits呢？关于 44.1kHz 这个数字的选取分为两个层面。首先人耳的聆听范围是 20Hz 到 20kHz ，根据 Nyquist Functions ，理论上只要用 40kHz 以上的采样频率就可以完整记录 20kHz 以下的信号。那么为什么要用 44.1kHz 这个数字呢？那是因为在 CD 发明前硬盘还很贵，所以主要将数字音频信号储存媒体是录像带，用黑白来记录 0 与 1 。而当时的录像带格式为每秒 30 张，而一张图又可以分为 490 条线，每一条线又可以储存三个取样信号，因此每秒有 30*490*3=44100 个取样点，而为了研发的方便， CD唱盘也继承了这个规格，这就是 44.1kHz 的由来。在这里我们可以发现无论使用多么高的采样精度/数位，记录的数字跟实际的信号大小总是有误差，因此数字化无法完全记录原始信号。我们称这个数字化造成失真称为量化失真。

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数字化的最大好处是资料传输与保存的不易失真。记录的资料只要数字大小不改变，记录的资料内容就不会改变。如果我们用传统类比的方式记录以上信号，例如使用录音带表面的磁场强度来表达振幅大小，我们在复制资料时，无论电路设计多么严谨，总是无法避免杂讯的介入。这些杂讯会变成复制后资料的一部份，造成失真，且复制越多次信噪比 ( 信号大小与噪音大小的比值 ) 会越来越低，资料的细节也越来越少。如果多次复制过录音带，对以上的经验应该不陌生。在数字化的世界里，这串数字转换为二进制，以电压的高低来判读1与0，还可以加上各种检查码，使得出错机率很低，因此在一般的情况下无论复制多少次，资料的内容都是相同，达到不失真的目的。
那么，数字化的资料如何转换成原来的音频信号呢？在计算机的声卡中一块芯片叫做 DAC(Digital to Analog Converter) ，中文称数模转换器。DAC的功能如其名是把数字信号转换回模拟信号。我们可以把DAC想像成 16 个小电阻，各个电阻值是以二的倍数增大。当 DAC 接受到来自计算机中的二进制 PCM 信号，遇到 0 时相对应的电阻就开启，遇到 1 相对应的电阻不作用，如此每一批 16Bits 数字信号都可以转换回相对应的电压大小。我们可以想像这个电压大小看起来似乎会像阶梯一样一格一格，跟原来平滑的信号有些差异，因此再输出前还要通过一个低通滤波器，将高次谐波滤除，这样声音就会变得比较平滑了。

从前面的内容可以看出，音频数字化就是将模拟的(连续的)声音波形数字化(离散化)，以便利用数字计算机进行处理的过程，主要包参数括采样频率（Sample Rate）和采样数位/采样精度（Quantizing，也称量化级）两个方面，这二者决定了数字化音频的质量。采样频率是对声音波形每秒钟进采样的次数。根据这种采样方法，采样频率是能够再现声音频率的一倍。人耳听觉的频率上限在2OkHz左右，为了保证声音不失真，采样频率应在4OkHz左右。经常使用的采样频率有11.025kHz、22.05kHz和44.lkHz等。采样频率越高，声音失真越小、音频数据量越大。采样数位是每个采样点的振幅动态响应数据范围，经常采用的有8位、12位和16位。例如，8位量化级表示每个采样点可以表示256个(0-255)不同量化值，而16位量化级则可表示65536个不同量化值。采样量化位数越高音质越好，数据量也越大。

反映音频数字化质量的另一个因素是通道(或声道)个数。记录声音时，如果每次生成一个声波数据，称为单声道；每次生成二个声波数据，称为立体声(双声道)，立体声更能反映人的听觉感受。

除了上述因素外，数字化音频的质量还受其它一些因素(如扬声器质量，麦克风优劣，计算机声卡A/D与D/A（模/数、数/模）转换芯片品质，各个设备连接线屏蔽效果好坏等)的影响。

综上所述，声音数字化的采样频率和量化级越高，结果越接近原始声音，但记录数字声音所需存储空间也随之增加。可以用下面的公式估算声音数字化后每秒所需的存储量(假定不经压缩):

存储量=(采样频率*采样数位)/8(字节数)

若采用双声道录音，存储量再增加一倍。例如，数字激光唱盘(CD－DA，红皮书标准)的标准采样频率为44.lkHz，采样数位为16位，立体声，可以几乎无失真地播出频率高达22kHz的声音，这也是人类所能听到的最高频率声音。激光唱盘一分钟音乐需要的存储量为:

44.1*1000*l6*2*60/8=10，584，000(字节)=10.584MBytes

这个数值就是微软Windows系统中WAVE(.WAV)声音文件在硬盘中所占磁盘空间的存储量。由MICROSOFT公司开发的WAV声音文件格式，是如今计算机中最为常见的声音文件类型之一，它符合RIFF文件规范，用于保存WINDOWS平台的音频信息资源，被WINDOWS平台机器应用程序所广泛支持。另外，WAVE格式支持MSADPCM、CCIPTALAW、CCIPT-LAW和其他压缩算法，支持多种音频位数，采样频率和声道，但其缺点是文件体积较大，所以不适合长时间记录。因此，才会出现各种音频压缩编/解码技术的出现，例如，MP3，RM，WMA,VQF,ASF等等它们各自有自己的应用领域，并且不断在竞争中求得发展。

⑵ 下列设备中能将模拟视频信号数字化的是

B和D
A是可以将声音数字化的设备；
C是可以将图像转换成为数字信息的设备；

数码相机和视频卡都是需要把视频经过AD转换 变成数字信号的设备。

⑶ 声卡术视频卡数据照相机数码录音机手写板扫描仪等设备属于什么数字化工具

你说的这些东西分别是处理声音，视频，图像，音频以及图像转文字资料的。
他们并不属于一个分类，如果硬要笼统分在一起的话，应该是属于数字化输入设备。

⑷ 常用的多媒体设备有哪些

一般的多媒体系统主要由如下四个部分的内容组成：多媒体硬件系统、回多媒体操作系统、媒体答处理系统工具和用户应用软件。
多媒体操作系统： 也称为多媒体核心系统（Multimedia kernel system），具有实时任务调度、多媒体数据转换和同步控制对多媒体设备的驱动和控制，以及图形用户界面管理等。

多媒体硬件系统： 包括计算机硬件、声音/视频处理器、多种媒体输入/输出设备及信号转换装置、通信传输设备及接口装置等。其中，最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯片、光盘驱动器等。

媒体处理系统工具：或称为多媒体系统开发工具软件，是多媒体系统重要组成部分。

用户应用软件：根据多媒体系统终端用户要求而定制的应用软件或面向某一领域的用户应用软件系统，它是面向大规模用户的系统产品。

⑸ 视频和音频在数字化上有什么不同

在电脑上面存储的音频与视频文件就是数字化的；所谓数字化就是以数据的形式存在而非模拟，数字化的最终目的就是可以永久保存和无损复制；数字化的音频与原始声音相比是有缺失的，不过现代数字技术可以尽最大努力把对于人耳朵敏感的部分采样处理后形成数据打包成音频文件，对于我们的耳朵来说基本可以认为就是当时声音的再现，虽然它不是。
视频也是一样，现代电脑可以用R、G、B三个颜色来表示自然界的色彩，理论上R、G、B三原色可以调制出任何一种色彩，但是实际上在数字领域这三原色只是每种色从最深到最浅分为256个色阶，是有限的颜色，对于自然界实际颜色而言是有损的，目的与结果和上面一样，人的眼睛实际上分辨不了这么多的颜色，所以对于人眼睛来说可以认为就是原景再现。

⑹ 什么是一种采集声音和活动图像的视频设备

数字摄像机。数字摄像机是一种采集声音和活动图像的视频设备，实际上指的是数字信号处理摄像机，也就是说，由光电转换器件得到的三基色电信号仍然为模拟信号，只不过在后续的处理中将其转换成数字信号，并进行一系列的数字处理技术。

⑺ hdmi是什么设备与计算机连接

hdmi是显示设备与计算机连接的接口类型。

HDMI接口是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。电脑显示器带有HDMI接口，可以使用HDMI线缆连接到具有HDMI输出的设备上，实现显示功能。

电脑显示器HDMI接口是指高清晰度多媒体接口是一种数字化视频／音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影像信号，最高数据传输速度为2.25GB/s。

HDMI常见的5种类型：

1、HDMI A Type

HDMI A是使用最广泛的HDMI线缆，采用19针，宽度和厚度分别为13.9毫米、4.45毫米（TypeA），它类似于DVI Single-Link传输。在我们日常生活使用中，绝大部分的影音设备都具备这个接口。

2、HDMI B Type

此类型的HDMI比较少见。它主要用于专业级的场合。在尺寸上，它采用29pin，宽度有21毫米。在传输速率上，HDMI B Type具备有两倍的HDMI A type数据传输能力，相当于DVI Dual-Link。

3、HDMI C Type

HDMI C Type一般我们称为Mini HDMI，它主要为小型设备设计。尺寸上，同样采用19pin，但是宽度只有10.42毫米，厚度有2.4毫米，比较小巧。它主要应用在便携式设备上。

4、HDMI D Type

HDMI D Type俗称Micro HDMI。在尺寸上，它基于Mini HDMI的基础进一步缩小。同样采用19pin，宽度只有6.4毫米，厚度2.8毫米，类似于Mini USB接口。

5、HDMI E Type

HDMI E Type主要用于车载娱乐系统的音视频传输。由于车内环境的不稳定性，HDMI E Type在设计上具备抗震性、防潮、耐高强度、温差承受范围大等特性。

⑻ 声音的数字化是什么

声音是一种连续的波动信号，要把这种模拟量变为数字量，通常采用PCM（脉冲编码调制）方式。它同样要经历取样、量化、编码三个步骤。

通常每秒钟进行8000次取样，于是连续的声波便变成每秒8000个脉冲。每一脉冲的幅值便是取样当时的声波幅值。一般用8位二进制数，也就是用一个字节对其进行量化。这样，把声音由模拟量变为数字量传输时，需要的传输速度为64千比特/秒。比特表示二进制数一个位的信息量，8个比特为1个字节。

需要指出，1937年英国人里布斯便发明了PCM方式，由于当时还没有半导体集成电路技术，因此数字化在经济上是不合理的。直到七八十年代，出现了大规模集成电路、超大规模集成电路，PCM方式才得到广泛应用。可见，一种好的想法还需要适当的技术支持，否则也只能束之高阁。