Ji°φ Peterka

Sv∞t kolem nßs se stßvß Φφm dßl tφm vφce digitßlnφm - klasickΘ gramodesky a magnetofonovΘ kazety jsou nahrazovßny digitßlnφmi kompaktnφmi disky, starΘ analogovΘ telefonnφ ·st°edny jsou nahrazovßny digitßlnφmi ·st°ednami, kvalitn∞jÜφ rozhlasovΘ p°ijφmaΦe ji₧ nemajφ ₧ßdn² ladφcφ knoflφk, ale majφ digitßlnφ lad∞nφ atd. No a o poΦφtaΦφch u₧ ani nemluv∞, jejich ädigitßlnost" je dnes takovou samoz°ejmostφ, ₧e se u₧ ani explicitn∞ nezd∙raz≥uje. Ale v Φem je vlastn∞ podstata ädigitßlnφho", a v Φem se doopravdy liÜφ analogov² sv∞t od sv∞ta digitßlnφho?

Mo₧nß bychom byli p°ekvapeni tφm, jak obtφ₧n∞ se jeÜt∞ i dnes, v dneÜnφm tak digitßlnφm sv∞t∞, hledß n∞co co je skuteΦn∞ digitßlnφ ji₧ svou bytostnou podstatou. P°edstavme si nap°φklad digitßlnφ p°enosovou cestu, kterou podle naÜich p°edstav äteΦou" jen samΘ logickΘ nuly a logickΘ jedniΦky. Ve skuteΦnosti tam ale ₧ßdnΘ logickΘ nuly ani jedniΦku tΘci nemohou - ve skuteΦnosti i digitßlnφ cestou äteΦe" v₧dy n∞co takovΘho, jako t°eba elektrick² proud, nebo tudy prochßzφ sv∞tlo (sv∞teln² paprsek) apod. Tedy takovΘ veliΦiny, kterΘ majφ v₧dy n∞jak² m∞°iteln² aktußlnφ stav resp. hodnotu (proudu Φi nap∞tφ, sv∞telnosti resp. intenzity atd.), a t∞chto jejich hodnot m∙₧e b²t nekoneΦn∞ mnoho. A prßv∞ to je hlavnφm rysem analogovΘ veliΦiny - jejφ schopnost nab²vat nekoneΦn∞ mnoha r∙zn²ch hodnot, zatφmco digitßlnφ veliΦina m∙₧e nab²vat v₧dy jen koneΦn∞ mnoha r∙zn²ch hodnot.

Abychom si to ale sprßvn∞ vylo₧ili: schopnost nab²vat nekoneΦn∞ mnoha r∙zn²ch hodnot, charakteristickß pro analogovou veliΦinu, nemusφ znamenat schopnost nab²vat libovoln∞ velkΘ, Φi naopak libovoln∞ malΘ hodnoty. Analogovß veliΦina m∙₧e nab²vat nekoneΦn∞ mnoha r∙zn²ch hodnot i v kterΘmkoli omezenΘm a uzav°enΘm intervalu. P°estavφme-li si nap°φklad elektrickΘ nap∞tφ mezi 0 a 5 volty, pak i takovΘto nap∞tφ m∙₧e nab²vat nekoneΦn∞ mnoha r∙zn²ch hodnot v∞tÜφch ne₧ nula a menÜφch ne₧ 5.

Nynφ si p°edstavme ädigitßlnφ" veliΦinu - z∙sta≥me u obvyklΘho dvouhodnotovΘho (tj. binßrnφho) systΘmu, tj. systΘmu p°edpoklßdajφcφho jen dva mo₧nΘ stavy, a p°edstavujme si nap°φklad logickou nulu jako situaci resp. stav, kdy nap∞tφ je n∞kde v rozmezφ od nuly volt∙ v²Üe, a jako logickou jedniΦku nap∞tφ jinΘ, tedy nap∞tφ zßpornΘ. Jak jist∞ snadno nahlΘdneme, nebude nßm v tomto p°φpad∞ p°φliÜ vadit, kdy₧ na p°enosovΘ cest∞ bude v d∙sledku zkreslenφ a ·tlumu dochßzet k jistΘ deformaci p°enßÜenΘho signßlu - kdy₧ t°eba odesilatel äpustφ" do p°enosovΘ cesty 4 volty a my na druhΘ stran∞ p°ijmeme nap°. jen volty 3, je to stßle v po°ßdku, a vφme ₧e jsme p°ijali logickou nulu (nebo naopak logickou jedniΦku, podle zvolenΘ konvence). Kdyby ale p°enßÜenou informacφ nebylo to, zda hodnota p°φsluÜnΘ analogovΘ veliΦiny spadß do urΦitΘho intervalu nebo nikoli, ale kdyby p°enßÜenou informacφ byla p°φmo okam₧itß hodnota zmφn∞nΘ analogovΘ veliΦiny, situace by vypadala ·pln∞ jinak - p°φjemce by dφky nedokonalosti (zkreslenφ) p°enosovΘho kanßlu p°ijal n∞co ·pln∞ jinΘho, ne₧ mu odesilatel p∙vodn∞ posφlal. A zde jsme prßv∞ u jßdra v∞ci, neboli u hlavnφho rozdφlu mezi äanalogov²m" a ädigitßlnφm": digitßlnφ veliΦinu m∙₧eme zrekonstruovat, zduplikovat Φi jinak zpracovat naprosto p°esn∞, tedy s ideßlnφ p°esnostφ, zatφmco u analogovΘ veliΦiny nikoli. JakΘkoli zpracovßnφ analogovΘ veliΦiny, dφky änekoneΦnΘ jemnosti" jejφch mo₧n²ch hodnot, je v₧dy zatφ₧eno n∞jakou chybou. Jak velkou, to u₧ zßle₧φ na konkrΘtnφm za°φzenφ, kanßlu Φi technice zpracovßnφ, ale ideßlnφ p°esnosti jako u digitßlnφ veliΦiny nedosßhneme nikdy. Ideßlnφmu stavu se m∙₧eme pouze p°iblφ₧it, a toto p°iblφ₧enφ je navφc hodn∞ drahΘ - Φφm v∞tÜφ budou nßroky na p°esnost analogovΘho zpracovßnφ, tφm kvalitn∞jÜφ a tudφ₧ i dra₧Üφ budou muset b²t vÜechny Φßsti °et∞zce, kter²m analogovß veliΦina p°i svΘm zpracovßnφ prochßzφ. Naproti tomu p°i digitßlnφm zpracovßnφ bude vÜechno jednoduÜÜφ a lacin∞jÜφ. No a to je takΘ ten hlavnφ d∙vod, proΦ mß dnes digitßlnφ sv∞t tak änavrch" - dφky mnohem v∞tÜφ toleranci v∙Φi r∙zn²m nedokonalostem vychßzφ digitßlnφ za°φzenφ lacin∞jÜφ a jednoduÜÜφ ne₧ analogovΘ, digitßlnφ p°enosy mohou b²t efektivn∞ rychlejÜφ ne₧ p°enosy analogovΘ atd.