信息处理数字化

从模拟转向数字是信息处理的一个重大突破。模拟信号是与数字信号相对而言的。传统的盒式录音机的工作原理大致如下，被录的声音通过空气使声波传到麦克风，使麦克风上的纸盆随之振动。纸盆的振动与声波构成了一种对应，或者说是对声波的一种模拟。在纸盆后面绕有线圈，线圈之中有一块永久磁铁。线圈随纸盆在永久磁铁的磁场中振动，线圈内产生感生电流，电流的变化与纸盆的振动构成一种对应。这个变化的电流产生的变化的磁场又使涂有磁介质的磁带表面发生改变。于是，磁带表面就记录了所有录制的声音信号。这个信号就是模拟信号。以上过程逆转过来，就可以将所记录的电磁模拟信号还原为声音。模拟信号就是以这种方式把声音信号和视觉信号记录下来。

数字信号是将模拟信号进一步处理转化成二进制数字而来的。这个过程叫做模数变换。

我们通常所用的进位制是十进制。但十进制不是唯一的进位制；中国曾经实行过一斤等于十六两的重量制，这是十六进制。圆周一度为六十分，是六十进制。二进制也是一种特殊的进位制。二进制的好处是只有0和1两个数字。应用在电子线路上，可以用“开”和“关”两种状态代表，或者，可以代表“开”和“关”两种状态。比如一排灯泡，如果有8个灯泡，就可以代表一个8位的二进制数。全部开着，可以代表11111111（=256），全部关着，则代表00000000（等于0）。不同位置的开关代表不同的数或者状态，共有28=256种状态。在集成电路中，代替这些灯泡的是一个个小电容或者小磁芯，其数量非常庞大，就可以表示非常多的状态。把模拟信号数字化，就是把连续的模拟信号变成分立的数字信号。同样以声音为例。一秒钟的声音对应着磁带上的一段距离。如果把一秒钟的声音分成10份，每一份为0.1秒。每一份用一个二进制的数字来表示。这样，一秒钟的声音就变成了十个二进制数。显然，这个二进制的数字位数越高，所能代表的声音的状态越多，对声音的表达就越准确。当记录信号回放时，我们听到的实际上是十个声音，这个声音可能不够圆润，可能会有断断续续的感觉。但是，如果我们把一秒钟的声音分成更多的份数，比如100份，1000份，我们所记录的声音就与被记录的声音更为接近，甚至超过人耳所能分辨的精度。

数字信号有许多模拟信号无法比拟的优点，其中最重要的两个是纠正错误和数据压缩的能力。

一盘记录模拟信号的磁带在反复复制之后，失真会越来越大，噪音也会越来越大。但是一张记录数字信号的磁盘，无论怎样复制，所得到的信号都与最初的记录相同，除非磁盘磨损到不能使用。数字信号所传递的只是0和1两个数，接受方所要识别的也只是0和1两种状态。只要信号能够读出来，在传递过程中就不会失真。如果传递距离过长，可以设立中继站，在信号失真到不能识别1和0之前，把干扰去掉，达到纠错的目的。

数字信号的处理极为方便。数据压缩是对数字信号的一种常用的处理方法，也是数字信号所具有的重大功能。比如，在一个电影镜头中，并不是所有的物体都处于运动中，其背景在相当长的时间里是不变的，或者相似的。用模拟信号记录，必须每一个画面都全部记录，而用数字信号记录，则可以把相同的背景只记录一次，同时附加一个记录，记录这个背景在何时何处再次出现，这样，就可以大大地压缩所要记录的内容。当然，这只是一种形象的说法，实际的数据压缩并非如此。事实上，数据压缩的能力往往超出人们的想象。到了1995年，对于数字影像，已经可以把每秒45，000，000比特的信息压缩到1，200，000比特。

数字信号的纠错功能和数据的压缩功能大大扩大了数据传递的能力，人类生活的许多方面都已经或将要因此而改变。

数字化首先冲击了对于社会生活至关重要的大众传播行业，并使所有的媒体都呈现出新的面貌。

数字化导致了“多媒体”的诞生。传统媒体可分为第一媒体：印刷品（包括报纸书刊等）；第二媒体：广播；第三媒体：视听媒体（从技术上可分为电影与电视）。第一媒体以文字形式通过视觉作用于大脑的第二信号系统；第二媒体通过声音作用于大脑的第二信号系统；第三媒体直接作用于视觉和听觉，并通过听觉作用于第二信号系统。而所谓“多媒体”则是以计算机为工具，集多种传播手段于一体的信息传播方式，它包括了文字、图片、声音甚至电影与电视。多媒体的一个重要载体是CD光盘。CD光盘与激光唱盘的外形差不多，但是信息储存的格式更加多样。CD光盘要用计算机阅读，它除了具有其它媒体原有的特点，还具有一些其它媒体不能实现的功能。比如它的快速检索功能，超级链接功能等等。在数据传输网络化之后，多媒体不一定要物化为CD光盘，可以通过卫星、无线电、光缆以及计算机构成的网络在短时间内传递到地球的任何一个角落。

数字化同时使传统媒体发生了改变。它对视听艺术的作用最为明显。由于数字信号的处理比模拟信号的处理要容易得多，很容易使图像变形、移植，这种手段很快被用到电影特技上。对于数字化电影特技的神奇效果，人们已经能够从各种电视节目的三维动画片头和《侏罗纪公园》、《阿甘正传》、《泰坦尼克号》等美国影片中得到深刻的感受。数字化不但使视听艺术获得了更为丰富的表现能力，也使视听艺术的本体发生了变化。

首先，数字化将取消各种视听媒体之间的差别。从历史上看，电影与电视各有其来源。电影机将被摄物的光信号转化成化学信号记录在胶片上，电视摄像机将被摄物的光信号转化成磁信号记录在磁带上，而数字式照相机（摄像机）则将光信号转化为数字信号记录在磁盘上。在后期创作中，电影在剪辑台上处理具体的物质（胶片），电视在编辑机上处理的影像的电磁模拟信号，而与数字式照相机配套的后期设备则是计算机，它处理的是影像的数字信号。全部后期制作，包括画面剪辑，声音合成，文字合成以及特技制作，都将在计算机上完成。然后，计算机可以将制成的作品以不同的方式输出：输出到胶片上，经传统工艺冲洗、拷贝，发行到电影院——电影；输出到磁带上，由电视台播出——电视；输出到磁盘（或光盘）上，批量拷贝——CD视盘。于是，电影和电视就成了一个统一的视听艺术的不同输出方式。

其次，数字化与小型化结合起来，会使制作视听作品的设备家庭化，从而产生大量的视听艺术的业余作者，从而使整个视听艺术的表现形态发生根本的改变。

家庭化有两个前提：足够小的体积和足够低的价格。这两个条件已开始满足。可以预计，当数字式摄像机和多媒体技术普及之后，一台稍加补充配置的家用电脑将承担编辑机的功能。那时，一个个人将能在家庭中独自完成一部视听艺术作品。

家庭化首先将使视听艺术产生大量不以发表为目的的泛文本。影视将如巴赞所言，真正成为照相的一次外延。把影视与照相比较一下是很有意思的。在照相术普及之后，人们把记录自己影像的照片（泛文本）镶在镜框里放在影集里，只在亲友之间传看。只有很少人专门拍摄供发表用的新闻摄影作品或艺术摄影作品（文本）。在照相机家庭化之后，老百姓开始自己记录自己的日常事件及日常生活。上一辈人只能在重大日子才想起来照相，而新一代人则会随时操起相机，照相已不再是个重大事件。在这种情况下，照相的美学发生了变化，1960—1970年代正襟危坐布景前的全家福几乎绝迹。家庭照相与日常生活几乎同步。而专业影楼则开始让普通人的影像成为准作品。由此可以想见，影视设备的家庭化将会使活动影像走过照片所曾走过的历史。无数普通百姓自己摄录自己的日常事件及生活，家庭录像将取代影集在亲友间传阅。这些家庭录像不是为了发表，而仅仅是记录自己的生活，它是巴赞所谓“木乃伊情结”的又一种呈现方式。比如现在，大多数城镇家庭的婚礼上，录像已经成为必不可少的一项内容。从前，视听艺术只有失败的文本，不存在不求发表的泛文本。此后，视听艺术将出现大量泛文本。

如果把影像与文字做一个类比，那么，影像也正在走过文字所走过的道路。在原始时期，文字也只掌握在少数人手里。要掌握文字，也需要若干年的专门训练，也需要投入普通百姓难以承受的财力。相比起来，在影视设备家庭化之后，掌握影像所需要的时间将远远短于掌握文字所需要的时间。在家庭化之后诞生的新一代将会与影像共同成长，会对视听艺术有本能的反应，一个不识字的民间老妇可以凭她的直觉成为剪纸大师（她的作品也是泛文本），一个与影像共同生长起来的孩子也会凭直觉创作出好的视听艺术作品（泛文本）。在电影的发展过程中，曾经出现过一种将摄影机比做笔的美学观念，在影视设备家庭化之后，摄像机将真正成为笔，供普通人写便条、记日记、写信。

任何一个掌握了文字的人，只要他愿意，他就可以创作文学作品，去描写他的生活，表达他的情感。同样，在影视设备家庭化之后，任何一个人，只要他愿意，他就可以成为视听艺术的创作者，记录他的生活，表达他的情感。事实上，掌握影视设备所需要的专业训练将远远易于音乐、美术、甚至文字。因而视听艺术必将成为普通人记录生活表达情感的一种新的手段。在这样一种泛本文广泛存在的环境中，必将孕育出大量的业余作者。业余作品的创作与专业人员有很大不同。业余作品是因为有感情要表达有观念要表达感到将要发生的事情值得记录，他才去拍。而专业工作者由于他职业的需要，他要绞尽脑汁，去寻找要拍摄的内容，寻找要表达的情感要表达的观念。同时业余作者不具备专业工作者所具有的位置，他的作品就可能成为纯粹的个人创作。这样就使视听艺术有了个人意义的作者。在实际上，他确实能够从头到尾独立完成全部作品的创作。视点的不同，必然使业余作者的文体不同于专业工作者。并且产生一些新的文体。比如以个人身份出现的日记式作品。专业工作者也可能采用日记体，但他的视角不可能是纯个人的。一个业余作者拍摄到的他自己的家庭聚会，父母吵架，同一个电视台记者所能拍摄到的绝不会相同。无论记者与这个家庭相处得多么融洽，他都是一个闯入者。

业余作者的大量出现将给视听艺术的呈现形态带来一场革命性的变化，这是第三次技术革命所能称得上革命的原因。视听艺术的行业性机构如电视台和电影厂对于业余作者的作品最初的态度是漠视，他可以从业余作者的作品中找出一大堆毛病，如剪辑不流畅、镜头关系不对、画面不稳、焦点不实等等，他还有一个拒绝播出的充分理由：技术指标不合格，达不到播出要求。随着家庭化的进一步深入，技术操作进一步简化，会有越来越多的业余作者创作出无论技术指标还是艺术水平都很出色的作品。影视艺术将不再为专业工作者所垄断。无论专业工作者主动打破垄断还是坚持垄断，垄断都必将被打破。这时，专业作者和业余作者不再有泾渭分明的界限，只有职业的不同。同文学的业余作者和专业作家的关系相似，一张报纸的新闻版面固然要有专业记者队伍支撑，但其副刊在选拔作品时首先考虑的是作品的质量而不是作者的专业与否。例如出版社只是一个出版发行机构，而不必有作为自己职员的专业作者队伍。与此相似，电视台也将首先是视听艺术作品的出版发行者，视听艺术作品的管理者。电视台将会有大量栏目向业余作者开放，鼓励他们投稿，甚至专为业余作者开辟栏目。电视节目将出更繁荣的景象。

人类从农业文明进入工业文明用了几千年，从工业时代进入用信息时代只用了几百年。现代社会的发展是按指数序加速的，家庭化虽然刚刚开始，但可以预见它的进程将比傻瓜相机普及的速度还要快，以保守的估计，本世纪末下世纪初将会有成规模的业余作者队伍诞生。

当然，数字化这种技术首先进入的领域不仅有传播业，它也使通讯行业产生许多飞跃的进步。从前的电话所应用的都是模拟信号，它会随着传播的距离而增大失真。长途电话所传递的声音常常被噪音所掩盖，或者失真严重到听不清楚。建立数字程控电话网络之后，由于数字信号所具有的纠错功能，这个问题已经不存在。数字信号还可以用一种“分包”技术传递。即把一个长的信息分解成许多小的片段，每一个片段都附上接受方的地址和校验码，信息传到接受方之后，再把它们组装起来，还原为原来的信息。采用分包技术，信息传递的带宽大大增强。就好比一条公路，如果一个超重卡车上路，就把道路封住，不许其它的车辆通行，这条道路的利用效率肯定是不高的。但是，如果大家都堵在路上，这条路的利用效率也很低。分包技术使载重卡车分解为一些小摩托，每一个上路的摩托都迅速往目的地跑，道路的利用率就大大提高了。

在计算机、光导纤维、卫星通讯等技术发展并结合起来之后，数据传递的网络化成为必然。