模擬信號和數字信號有什么區別？

　　今天來(lái)聊聊一個(gè)經(jīng)常會(huì )遇到的概念，那就是“模擬與數字”，它們既是信號的模式也是一種傳輸方式，尤其在音視頻行業(yè)，大家對模擬接口和數字接口想必都不陌生，那么模擬和數字二者有什么區別呢?

　　嚴格來(lái)說(shuō)，我們在自然界中接觸到的各種物理量都是模擬信號，比如說(shuō)話(huà)的聲音、溫度、濕度、光照等，這些數據可以隨時(shí)間連續變化。以溫度計為例，我們可以以時(shí)間和溫度為坐標，描繪出一個(gè)連續的曲線(xiàn)，這就是模擬信號的函數圖像 。

　　在傳輸過(guò)程中，我們可以利用傳感器將各種連續信號 轉換成幾乎一模一樣的電信號，比如依靠麥克風(fēng)將聲帶震動(dòng)頻率的聲波信號模擬成電信號，此時(shí)電信號的波形與原來(lái)的聲波波形一致，說(shuō)話(huà)的聲音就這樣被記錄下來(lái)了。

　　早期的設備記錄的都是模擬信號，比如膠片、磁帶、電話(huà)、監控攝像機等，模擬信號最接近于自然界原本的形態(tài)，在很多領(lǐng)域都是不可或缺的存在。

　　但隨著(zhù)數碼時(shí)代的到來(lái)，模擬信號也表現出了缺陷，其中最大的問(wèn)題是抗干擾能力弱，在經(jīng)過(guò)多次傳輸或存儲后，質(zhì)量也會(huì )有所損失，因此誕生了更適合計算機設備使用的數字信號 。

　　如果說(shuō)模擬信號是對自然形態(tài)的模擬，那么數字信號就是對模擬信號的“模擬”，它將模擬信號的連續曲線(xiàn)進(jìn)行采樣，從而變成離散的信號，再將這些信號量化為具體的數值，最后用二進(jìn)制的方式表示出來(lái)。

　　經(jīng)過(guò)了模擬轉數字的過(guò)程后，信號的每個(gè)變化都有了對應的具體數值，無(wú)論復制或傳輸多少次，只要對應原本的數值就能大大避免信號損失。

　　但想必你也看得出來(lái)，數字信號在記錄的過(guò)程中是有所“失真”的，就像下面這幅圖像，與原圖像總是有所區別。又比如有些時(shí)候我們在聽(tīng)音樂(lè )時(shí)會(huì )感到明顯的“數碼味”，這也是一種“失真”的表現。

　　不過(guò)隨著(zhù)設備性能的提升，如今的數字信號可以將采樣劃分得非常細致，再加上進(jìn)一步的處理，最終呈現出來(lái)的形式與模擬信號幾乎沒(méi)有區別，這一點(diǎn)在視頻領(lǐng)域尤其明顯，如今的相機等設備拍攝出來(lái)的都是數字圖像，可以達到很高的分辨率，很方便地在計算機里進(jìn)行處理，上傳至各種平臺。

　　但模擬信號也并非無(wú)用武之地，從傳感器到信號處理，在實(shí)際工程應用中采集的數據都是模擬信號，可以說(shuō)，模擬信號是數字信號的基礎，而數字信號是模擬信號的量化，二者并沒(méi)有高下之分，只是表現方式不同。