در اين بخش تعريفي از سيگنالهاي آنالوگ و ديجيتال ارائه کرده با ذكر بعضي مزاياي سيستمهاي ديجيتال نسبت به آنالوگ و معايب سيستمهاي آنالوگ نسبت به ديجيتال و مطالبي بسيار خلاصه در مورد مباني و تئوري سيگنال ديجيتال آنرا به پايان مي‌رسانيم.
از جهت تعريف كلي، سيگنال آنالوگ مورد بحث، سيگنالي است كه هم در محور زمان و هم در محور دامنه كاملاً پيوسته است يعني هيچ گسستگي بين يك نقطه و نقطة بعدي وجود ندارد. بعبارت ديگر بين هر دو نقطه از يك شكل‌موج آنالوگ، بي‌نهايت نقطه وجود دارد و بعبارت ديگر تعداد نقاط ( نمونه‌ها ) در سيگنال آنالوگ بي‌نهايت زياد است و يكي از دلايلي كه كار با سيگنال آنالوگ را مشكل و بعضي كارها را غيرممكن مي‌سازد همين نكته است.

سيگنال ديجيتال داراي اين حسن است كه تعداد نقاط ( نمونه‌ها ) محدودي دارد گرچه اين تعداد محدود ممكن است خيلي زياد باشد. محدودكردن تعداد نقاط، مزايايي را بدست ميدهد كه سيستمهاي آنالوگ فاقد آن هستند. به بيان ديگر ديجيتال‌كردن يك سيگنال آنالوگ به معني تبديل خصوصيت بينهايت بودن تعداد نقاط در يك فاصله مشخص زماني/دامنه‌اي به محدودبودن تعداد نقاط در همان فواصل است. به اين ترتيب، با محدودشدن تعداد نقاط، انجام كارهاي مختلف روي آنها و انجام كارهاي مختلف روي تك‌تك نقاط بطور مجزا از هم فراهم مي‌شود.

فرض كنيد در يك كلاس 100 دانشجو وجود داشته باشد. مسلماً استاد درس مربوطه نمي‌تواند اولاً دريك كلاس به سؤالات تك‌تك دانشجويان ( درصورت وجود ) پاسخ گويد. از طرف ديگر نمي‌تواند مطابق با ظرفيت و توان علمي تك‌تك افراد كلاس با آنها رفتار نمايد. از طرف ديگر امكان طرح مسائل متفرقه و متنوع در كلاس وجود ندارد و از سوي ديگر ملاحظات جانبي خاصي بايد براي اين تعداد دانشجو درنظر گرفت. يعني كلاس بايد كلاس بزرگي باشد، بگونه‌اي طراحي شود كه افراد مزاحم ديد همديگر نشوند، نياز به يك سيستم صوتي دارد كه صداي استاد بطور مطلوب به همه برسد، دانشجويان رديف آخر قادر به طرح مسائل خود با استاد سركلاس باشند ( بعلت بعد فاصله ).

كنترل نظم كلاس درصورت وجود دانشجويان شلوغ ( نويز) بسيار سخت و گاه غيرممكن مي‌شود. فراهم‌كردن نور و هواي مناسب، نظافت براي كلاس مشكل است. امكان بررسي وضعيت پيشرفت درسي دانشجويان براي شخص استاد بسيار سخت و گاه غيرممكن مي‌شود. مقايسة وضعيت يك كلاس 10 نفري با كلاس فوق بعهدة شماست. بطريق مشابه پردازش كنترل تعداد محدودي نقطه ( سيستمهاي ديجيتال )‌بسيار راحت‌تر از تعداد نامحدودي نقطه ( سيستمهاي آنالوگ ) است. اين حسن بزرگي براي سيستمهاي ديجيتال است ولي مي‌تواند عيب بزرگي هم باشد. اينكه بخواهيم تعداد بينهايت نقطه را با تعداد محدودي نقطه جايگزين كنيم با ملاحظاتي همراه است. آيا مي‌توانيم به هر ميزان كه بخواهيم اين حد را بالا يا پايين در نظر بگيريم.

 

در شکل بالا هرچه تعداد نقاط زيادتر شود شكل‌موج گسسته به شكل‌موج آنالوگ اصلي شبيه‌تر مي‌شود. ولي آيا لازمست بين نقاط شكل آخر، بازهم نقاطي اضافه كنيم و آيا اين كار كمكي به دقيق‌تر شدن شكل ما مي‌كند يا خير؟
دراصل هرچه تعداد نقاط ما بيشتر باشد شكل جديد به شكل اصلي شبيه‌تر خواهد شد ولي يكي از دلايل ما در گريز از سيگنال آنالوگ به سوي سيگنال ديجيتال، زيادبودن بيش از حد تعداد نقاط آن بود. بنابراين اگر افزايش تعداد نمونه‌ها باعث شود كه سيگنال جديد از جهت تعداد نمونه‌ها فرق چنداني با سيگنال اصلي نداشته باشد، عملاً تبديل سيگنال آنالوگ به ديجيتال براي ما چندان فايده‌اي نداشته است. بنابراين حد بالا هم بايد وجود داشته باشد. حد بالا را چند عامل تعيين مي‌كند. 

يکي اينکه به چه حدي از كيفيت ( شبيه‌بودن سيگنال تبديل‌شده به سيگنال اصلي ) نياز داريم. مثلاً يك صداي آنالوگ كه مي‌خواهيم در كامپيوتر از آن استفاده نمائيم را ديجيتال مي‌كنيم. گونه‌هاي مختلف صداي ديجيتال نظير MIDI‌، AES/EBU, MP1, MP3, SPDIF و... وجود دارد. هركدام از فرمتهاي فوق داراي مشخصة كيفي خاص خود هستند. مثلاً صداي ديجيتال با استاندارد AES/EBU، در انواع مختلف آن براي کاربردهاي خانگي و همچنين کاربردهاي حوزة پخش و توليد است ولي صداي MP3‌ از جهت کيفيت پايين‌تر از صداي AES/EBU است ولي بواسطة استفاده از فشرده‌سازي، حجم كمتري اشغال مي‌كند و براي كاربردهاي خانگي كيفيت خيلي خوبي دارد.

اين كه كداميك ازاين دو سطح را انتخاب كنيم بستگي به كيفيت مورد نياز براي كاربرد مورد نظر دارد. اگر كيفيت بالا مد نظر بود از AES/EBU استفاده مي‌كنيم ولي اگر كيفيت پايين‌تر هم پاسخگو بود يا نياز داشتيم در حجم يكسان، صداي بيشتري ضبط كنيم از MP3‌ استفاده مي‌كنيم يعني هرچه كيفيت بيشتري مد نظرباشد بدلايل مختلف بايد پول بيشتري هم پرداخت كرد( عامل دوم ). اين مثال در مورد خريد پرتقال هم صادق است! مشكل ديگر اين است كه در بعضي فصول،‌پرتقال با كيفيت خوب يافت نمي‌شود. يعني ممكن است پول كافي داشته باشيد، دنبال آن هم بگرديد ( نياز هم داشته باشيد ) ولي پيدا نكنيد.

پس عامل سوم، عامل توليد يا امكان توليد است.
بهرحال دسترسي به سيگنال ديجيتال مورد نظر مستلزم وجود يا ساخت يا خريد يك دستگاه است. گاهي اوقات در يك بازة زماني خاص ممكن است ساخت يا تهيه دستگاهي كه بتواند نيازهاي خاص ما را برآورده كند، از نظر فني امكانپذير نباشد( ولي ممكن است چند سال ديگر امكانپذير باشد يا در جاي ديگري وجود داشته باشد – گرچه در حال حاضر همه جا يكجا محسوب مي‌شوند! ). بنابراين، عامل سوم، عامل فني و تكنيكي است. اين سه عامل سقف بالاي ديجيتال كردن را محدود مي‌كنند.

بعنوان مثال ديگر در استاندارد تصوير ديجيتال استوديويي (SDC ,SDI) كه يك تصوير ديجيتال مؤلفه‌اي است، تعداد نمونه‌هاي مؤلفه سيگنال روشنايي دوبرابر تعداد نمونه‌هاي تك‌تك مؤلفه‌هاي اختلاف رنگ و روشنايي است. ولي براي كاربردهاي خاص نظير تصحيح سيگنال تصوير، تصاوير قديمي و آرشيوي كه تصحيح با حداكثر كيفيت مدنظر است تعداد نمونه‌هاي مؤلفه‌هاي روشنايي و تك‌تك مؤلفه‌هاي اختلاف رنگ برابر هم در نظر گرفته مي‌شوند. با افزايش كيفيت مطابق نياز ما علاوه بر پيچيده‌ترشدن كار طراحي و ساخت، تعداد دستگاههاي مورد نياز هم كم خواهد بود و اين دو عامل با هم قيمت تجهيزات را بالاتر مي‌برند.