Les phénomènes qui nous entourent sont quasiment tous continus, c'est-à-dire que lorsque ces phénomènes sont quantifiables, ils passent d'une valeur à une autre sans discontinuité. Ainsi, lorsque l'on désire reproduire les valeurs du phénomène, il s'agit de l'enregistrer sur un support, afin de pouvoir l'interpréter pour reproduire le phénomène original de la façon la plus exacte possible. Lorsque le support physique peut prendre des valeurs continues, on parle d'enregistrement analogique. Par exemple une cassette vidéo, une cassette audio ou un disque vinyl sont des supports analogiques. Par contre, lorsque le signal ne peut prendre que des valeurs bien définies, en nombre limité, on parle alors de signal numérique. La représentation d'un signal analogique est donc une courbe, tandis qu'un signal numérique pourra être visualisé par un histogramme.
De cette façon, il est évident qu'un signal numérique est beaucoup plus facile à reproduire qu'un signal analogique (la copie d'une cassette audio provoque des pertes...).
La transformation d'un signal analogique en signal numérique est appelée numérisation ou échantillonnage. L'échantillonnage consiste à prélever périodiquement des échantillons d'un signal. La qualité du signal numérique dépendra de deux facteurs:
Ainsi, grâce à la numérisation on peut garantir la qualité d'un signal, ou bien la réduire volontairement pour:
Le théorème de Shannon stipule que pour pouvoir numériser correctement un signal, il faut échantillonner à une fréquence double (ou supérieure) à la fréquence du signal analogique que l'on échantillonne. Un convertisseur analogique numérique (CAN) est un appareil permettant de transformer en valeurs numérique un phénomène variant dans le temps. Lorsque les valeurs numériques peuvent être stockées sous forme binaire (donc par un ordinateur), on parle de données multimédia. Un ordinateur dit "multimédia" est une machine capable de numériser des documents (papier, audio, vidéo, ...). Les principaux périphériques comportant des convertisseurs analogique numérique sont:
Les convertisseurs numérique analogique permettent de restituer un signal numérique en signal analogique. En effet, si une donnée numérique est plus facile à stocker et à manipuler, il faut tout de même pouvoir l'exploiter. A quoi servirait un son numérique si l'on ne pouvait pas l'entendre... Ainsi, sur un ordinateur multimédia on trouve des convertisseurs numérique analogique pour la plupart des sorties:
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