DSD (Direct Stream Digital) to nazwa 1-bitowego, cyfrowego systemu zapisu dźwięku opracowanego przez firmy Philips i Sony.

W największym uogólnieniu można powiedzieć, że system DSD bazuje na modulacji PDM (ang. Pulse-Density Modulation), czyli modulacji gęstością impulsów. W modulacji PDM stosuje się ciąg impulsów zerojedynkowych. Wartość sygnału analogowego jest reprezentowana poprzez gęstość impulsów. Im większa jest gęstość impulsów jedynkowych (ang. on) tym wyższa jest wartość sygnału, a im większa gęstość impulsów zerowych (ang. off) tym wartość sygnału jest mniejsza. Inaczej niż w modulacji PCM, w modulacji PDM nie ma próbek z bieżącą wartością sygnału. W ujęciu bardziej precyzyjnym można powiedzieć, że DSD opiera się na modulacji delta-sigma i wykorzystuje kształtowanie szumu z dużym sprzężeniem zwrotnym.

Częstotliwość impulsów w modulacji PDM musi być znacznie wyższa aniżeli częstotliwość próbkowania w porównywalnym jakościowo zapisie z modulacją PCM. Przy czym należy wziąć pod uwagę, że bezpośrednie porównania zapisu PCM i PDM są trudne, a opinie naukowców na ten temat są zróżnicowane i nieraz są sprzeczne ze sobą.

Począwszy od roku 1999 podstawowym zastosowaniem dla DSD były płyty formatu SACD i odtwarzacze tychże płyt. Format SACD nie odniósł jednak sukcesu komercyjnego. Poza płytami SACD zapis systemu DSD jest w niedużym stopniu wykorzystywany w studiach nagraniowych i udostępniany na rynku w postaci plików (formaty plików DSF, DFF).

Podstawowy wariant DSD spotykany na płytach SACD wykorzystuje częstotliwość impulsów równą 2,8224 MHz. Wariant ten nazywany jest też DSD64, ze względu na to, że zastosowana w nim częstotliwość jest 64 razy większa niż częstotliwość próbkowania na płytach CD (44,1kHz). Aby uzyskać lepszą jakość opracowano też warianty DSD pracujące na wyższych częstotliwościach, takich jak:
- DSD z podwójoną częstotliwością, 5,6448 MHz (128 * 44,1kHz), nazywany DSD128
- DSD z poczwórną częstotliwością, 11,2896 MHz (256 * 44,1kHz), nazywany DSD256
- DSD z ośmiokrotną częstotliwością, 22,5792 MHz (512 * 44,1kHz), nazywany DSD512
Oprócz tego są jeszcze analogiczne warianty DSD bazujące na wielokrotności 48kHz zamiast wielokrotności 44,1kHz.