本节书摘来自华章计算机《嵌入式系统数字视频处理权威指南》一书中的第3章，第3.1节,作者:（美）Michael Parker Suhel Dhanani 更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。
3.1奈奎斯特采样准则
为了避免这些，我们必须提出采样准则，或称采样协定。我们规定，我们的采样频率（闪光频率）至少是我们感兴趣的信号频率的2倍，并且实际中，我们必须留有一定的裕量。因此，我们必须确保采样频率高于信号频率的2倍。
现在我们开始考虑当轮子以逆时针方向较慢移动时，将发生什么。在旋转速度达到4Hz以前，一切看起来都很好。在这个点上，每次闪光，小圆点将交替出现在圆圈的每一边。一旦达到这个点，我们就不能判断轮子以哪个方向旋转，因为两个方向看起来是一样的。这就是我们的采样速度刚好是信号变化速度两倍的临界点。采样速度也就是闪光灯的闪烁速度（这个可以类比为ADC的采样频率）为每秒钟8次，即8Hz。轮子的旋转速度（我们的信号）为4Hz。
如果我们更快地旋转轮子，它看起来是向后运动的（顺时针），并且当旋转速度达到8Hz时，小圆点看起来完全停止了。旋转再快些，轮子看起来又开始正向运动，直到其看起来再次反向运动，并且如此重复这一循环。
总而言之，当你有一个要采样的信号时，你并不能完全确定它的频率。但是如果假定你遵循以下准则：采样信号的频率高于信号频率的两倍，那么采样后的信号频率将和采样前的实际信号完全相同。临界频率为信号频率不会超过的采样频率的一半，称这个为奈奎斯特频率（见图311）。
如果我们遵循这个准则，那么就可以避免像上面例子中用移动轮子展示的混叠现象。正常情况下，ADC的频率被设定为足够高来采样我们想要进行数字化处理的信号，为了确保高于奈奎斯特频率的无用信号不会被采样，且不会引起混叠，有两个选择：
在采样之前，模拟信号需要通过模拟低通滤波器来过滤信号，以衰减不需要的任何高频信号；
采样速度被设定为模拟信号中变化最快分量的至少两倍。
常见的一维例子为电话系统。假设我们声音信号的最高频率大约为3600Hz。在麦克风中，声音信号通过一个模拟滤波器，用以消除或者至少足够衰减任何频率高于3600Hz的信号。然后，来自麦克风的信号用8000Hz即8kHz的频率采样。后面所有的数字信号处理均基于这个8kSPS（每秒钟千个采样点）的信号。这就是为什么在电话中听到背景音乐时，音乐听起来有降调或失真。我们的耳朵能听到大约15kHz的频率，并且一般音乐包含的频率成分高于3600Hz，但这些高频成分的极少部分能通过电话系统。
图像是在水平和垂直方向上空间采样的。在视频采样中，我们再加入时间维度，其采样率等于帧率。亮度和色调（YcrCb）或者彩色（RGB）分别被采样，而且有时分辨率不同。
和采样相关的最后一个问题就是量化，其关注每个样本用多少个比特表示。对视频处理，需要足够数量的比特来表示彩色和亮度的差，我们的眼睛才能识别。通常采用每个样本10比特，这样每个样本得到210即1024个不同的量化级。其他普遍使用的采样分辨率为8和12比特，分别得到256或4096个量化级。对视频来说，10～12比特的分辨率已经足够。在视频压缩中，量化非常重要，在后面的章节中，我们还会涉及。
