특정 대역폭을 갖는 전송 매체는 그 매체의 대역폭보다 좁은 대역폭을 갖는 디지털 신호를 통과시킬 수 있다. 전송 매체가 전송할 수 있는 최대 비트율을 그 매체의 채널 용량(channel capacity)이라고 하며, 전송 매체의 대역폭은 전송 가능한 비트율의 상한선을 의미한다. 여기서 채널은 물리적인 통로를 말한다. 채널 용량은 다음과 같은 세 가지 요소에 의해 결정된다.
데이터는 디지털 신호로 표현할 수 있다. 예를 들어, 2개의 신호 준위(level)를 갖는 경우 0은 0V로, 1은 +5V로 부호화하여 보낼 수 있다. 마찬가지로 4개의 신호 준위를 갖는 경우 00, 01, 10, 11로 부호화된다. 그림 3-13 에서는 각 준위마다 1비트를, (b)에서는 각 준위마다 2비트를 부호화하여 보낼 수 있다. 일반적으로 신호가 L개의 준위를 가지면 각 준위는 log(2)L개의 비트를 보낼 수 있다. 따라서 (b)에서 log(2)4 = 2비트를 보낼 수 있다. 신호 준위를 L, 비트 수를 n이라고 하면 L과 n은 다음과 같은 관계를 갖는다.