Любая информация, которую получает человек, поступает в мозг в виде потока данных. Поэтому нужно понимать, чем отличается непрерывный сигнал от дискретного. Эта информация важна не только для людей технических, но и творческих профессий (музыкантов, звукорежиссеров и т.д.).
Определения простыми словами
Все природные сигналы — непрерывные. В эту категорию попадают все звуки, запахи, изображения, которые человек извлекает из окружающего мира. Пение птиц и звуки музыкальных инструментов, пролетающая птица и проезжающая машина — все это примеры аналогового способа передачи данных.
Информация, которую получает мозг, поступает в него плавно и непрерывно. Постепенно затухают краски заката, нарастает шум колес приближающегося автомобиля и т.д.
Изначально, человек научился воспроизводить именно аналоговые сигналы. Первое радио и телевидение были созданы, опираясь на естественные методы распространения информации.
Дискретный сигнал отличается от непрерывного аналогового тем, что он передается не плавно, а отдельными порциями-пакетами. Этот метод транспортировки данных придумали и реализовали люди.
На графике ниже, разница показана наглядно.
Отличие дискретного наращения от непрерывного в том, что оно происходит ступенчато. И чем больше промежуток времени между пакетами сигналов, тем больше искажение информации.
Примеры отличия дискретной величины от непрерывной
Казалось бы, аналоговый метод передачи данных намного лучше, но это не так. При непрерывной трансляции информация передается «как есть», со всеми помехами и искажениями.
На нее влияет множество факторов: рельеф, погодные условия, помехи от других устройств и т.д. Все так же, как и в реальной жизни — громкая музыка или шум от газонокосилки могут помешать услышать собеседника даже на малом расстоянии.
Дискретные сообщения доставляются направленными пакетами. Здесь есть только два варианта: пакет дошел до адресата, либо нет.
Простой пример — телефонная связь.
В старых проводных телефонах использовался аналоговый метод передачи данных. Поэтому нередко возникали ситуации, в которых собеседника вроде и слышно, но через пелену рыпения, шипения и посторонних звуков.
Современная мобильная связь — это дискретный канал. Да, она тоже не идеальна, но при потере пакетов сигнал просто не доходит до получателя (в телефонной трубке тишина, либо разговор обрывается на середине).
С телевидением та же ситуация: в старом формате — двоит, снежит, но идет, а в новом — либо показывает качественно, либо картинка замирает и изображение пропадает вовсе.
Плюсы и минусы
Когда человечество только открыло для себя дискретные случайные величины, качество подобных сигналов было намного хуже, чем у привычных непрерывных.
Пакеты информации передавались с задержками и часто терялись.Разница между качеством звуковой дорожкой, записанной в цифровом MP3 и стандартном аудиоформате — была заметна даже дилетанту.
На сегодняшний день ситуация кардинально изменилась. Аналоговые сигналы достигли своего «потолка», в то время как дискретные далеко шагнули вперед.
Сейчас в список достоинств непрерывной передачи данных можно внести лишь более реалистичное предоставление данных. И то, настоящий аналоговый звук от дискретного сможет отличить только человек с очень тонким слухом, либо профессиональный звукорежиссер. Большинству обычных пользователей эта разница незаметна.
Этот сомнительный плюс перевешивают два существенных минуса:
- множество помех даже на небольших расстояниях;
- информация не кодируется (ее очень легко перехватить).
К списку достоинств прерывистого способа передачи относят:
- небольшое количество данных (нужен меньший объем памяти для хранения);
- помехоустойчивость;
- шифровка информации;
- возможность передачи данных на большие расстояния практически без искажений.
Основной недостаток данного метода — при большом количестве помех происходит полная потеря сигнала.
Выводы кратко
Аналоговый метод передачи данных — это пережиток прошлого. Но полностью отказаться от этого типа сигналов человечество не может по одной простой причине — вся природная информация распространяется этим способом. И только в этом виде человек может воспринимать данные.
Ученые придумали достойный ответ: в виде дискретного выражения материалов. С помощью специальных преобразователей звуки и изображения кодируются. В таком виде передаются конечному потребителю, после чего раскодируются обратно в непрерывный сигнал.
