胶片相片是模拟的，数码相片是数字的。录音带和黑胶唱片是模拟的，CD、DVD是数字的。模拟（Analog）和数字（Digital）的分别，在于信号是否连续。下图的红色曲线是连续的模拟信号，蓝色是数字信号，存在不连续的锯齿。
201806Friday3203sukelxpedkd.jpg
模拟信号分布在自然界的每个角落，如温度、声音、色彩等等。模拟信号的变化是连续的、无限的，比如温度从低到高、声音从小到大、颜色从浅到深，为了量化变化的幅度，就要假设变化的单位，比如温度的1度和0.0001度。
数字信号只有0和1，要表示模拟信号的变动，就要进行抽样、量化和编码。抽样和量化越精细，对模拟信号的描述就越准确，比如以0.0001度为单位来表示温度的变化，当然会比0.1度更精确。下图的抽样率比上图多一倍，所以还原红色曲线的锯齿较小，也就是失真更小、保真度更高。
201806Friday32035azzhkxmgnp.jpg
但即使再精细，也是有限的。有限的数字信号，与无限的模拟信号相比，先天就处于劣势，也就是我们通常说的，数字永远都是虚拟的、不够真实。既然如此，为什么还要数字化？因为模拟信号在复制和存储过程中会产生损失，而数字信号不会。
录音带用久了音质会变差，而且复录的永远比不上原装的。照片放久了会变黄，胶片重新冲晒也不如第一次。但是，数码照片无论你什么时候看、什么时候打印，都是一模一样的。因为它是一个电脑文件，本质上是很多的1和0，除非储存介质（硬盘、光盘、U盘等）损坏，数据是永远不会丢失的。而且拷给别人的文件，也是一模一样的。
数字信号的品质，也就是还原模拟信号的真实程度，决定于抽样、量化和编码的精细程度。数码照片的像素越多，就越真实，颜色越多，也越真实。当精细程度超过人可以感知的程度时，数字就会变得跟真的一样，就像《2012》。
用数字信号存储模拟信号、把数字信号转换为模拟信号（重播、还原）的技术，就是数字化技术。博大精深，需要由各专业的教授分别讲解。
声音的数字化，抽样精度：采样率（kHz），量化精度：比特率（bit），编码精度：有损、无损、是否压缩。比如：HDMI最高支持8声道LPCM（最高192kHz/24-bit），192kHz是抽样的采样率，24-bit是量化的比特率，LPCM是无损无压缩的编码方式。
采样率：电话8kHz，收音机22.05kHz，翻一倍44.1kHz就是CD。而DVD、数字电视比CD略高，是48kHz，也是专业音频的标准。48kHz×2或×4，即96kHz和192kHz，就是高清音频。
比特率：普通CD是16-bit。因为16-bit无法完美重现大动态，后来就有了20-bit和24-bit。别看24-bit和16-bit好像差别不大，但前者的取样值比后者高出256倍！负责数字（Digital）模拟（Analog）转换（Convert）的DAC芯片，目前最高可以支持32-bit。
编码方式：有损、无损是啥分别？比如数码相片，RAW是无损的，文件很大，一张照片几兆甚至几十兆。JPG是有损的，忽略了一些细节，所以只是RAW的几分之一甚至十几分之一。所以RAW比JPG色彩更丰富，立体感更强，更真实。
有损编码可以选择压缩比例，比例越大，文件越小，损失越多。就如上网看视频，默认大小感觉还可以，但放大到全屏幕，就变得模糊，很多细节都看不清楚了。声音也是一样的道理。
有损和无损各有利弊。无损的RAW当然好，但文件大，所以拍照数量少，而且存取速度也慢。同理，对声音抽样和量化的精度越高，数据量就越大，对音频编码、解码能力的要求就越高，相当于CPU要越快、内存和硬盘也要越大。
本文出自谢劲宇的《家庭影院DIY攻略》微信公众号 | 
发烧刚入门
