Digitálna televízia už pokryla takmer celú krajinu. Nové televízory prijímajú kvalitný digitálny signál samy, staré – pomocou špeciálneho set-top boxu. Aký je rozdiel medzi starým analógovým a novým digitálnym signálom? Veľa ľudí tomu nerozumie a potrebujú vysvetlenie.
Obsah
Typy signálov
Signál je zmena fyzikálnej veličiny v čase a priestore. V skutočnosti ide o kódy na výmenu údajov v informačných a riadiacich prostrediach. Graficky môže byť akýkoľvek signál znázornený ako funkcia. Typ a charakteristiky signálu môžete určiť z čiary v grafe. Analógový bude vyzerať ako súvislá krivka, digitálny ako prerušovaná obdĺžniková čiara skákajúca z nuly na jednotku.Všetko, čo vidíme očami a počujeme ušami, prichádza ako analógový signál.
analógový signál
Zrak, sluch, chuť, čuch a hmatové vnemy k nám prichádzajú vo forme analógového signálu. Mozog riadi orgány a prijíma od nich informácie v analógovej forme. V prírode sa všetky informácie prenášajú iba týmto spôsobom.
V elektronike je analógový signál založený na prenose elektriny. Určité hodnoty napätia zodpovedajú frekvencii a amplitúde zvuku, farbe a jasu svetla v obraze atď. To znamená, že farba, zvuk alebo informácie sú analogické elektrickému napätiu.
Napríklad: Nastavte prenos farieb na určité napätie modrá 2 V, červená 3 V, zelená 4 V. Zmenou napätia získame na obrazovke obraz zodpovedajúcej farby.
V tomto prípade nezáleží na tom, či signál ide cez drôty alebo rádio. Vysielač nepretržite odosiela a prijímač spracováva informácie analógového typu. Prijímaním nepretržitého elektrického signálu cez drôty alebo rádiového signálu cez vzduch prijímač premieňa napätie na zodpovedajúci zvuk alebo farbu. Na obrazovke sa zobrazí obraz alebo sa cez reproduktor vysiela zvuk.
diskrétny signál
Celá pointa spočíva v názve. Oddelené od latinčiny discretus, čo znamená nespojitý (delený). Dá sa povedať, že diskrétna opakuje amplitúdu analógu, ale hladká krivka sa zmení na stupňovitú. Menia sa buď v čase, zostávajúce kontinuálne vo veľkosti, alebo v úrovni, bez prerušenia v čase.
Takže v určitom časovom období (napríklad milisekunda alebo sekunda) bude mať diskrétny signál určitú nastavenú hodnotu. Na konci tohto času sa prudko zmení nahor alebo nadol a zostane tak na ďalšiu milisekúndu alebo sekundu. A tak nepretržite.Preto sa diskrétne konvertuje na analógový. To je polovica cesty k digitálu.
digitálny signál
Po diskrétnej konverzii bol ďalším krokom analógovej konverzie digitálny signál. Hlavnou črtou je, že buď je, alebo nie je. Všetky informácie sú prevedené na signály obmedzené časom a veľkosťou. Signály technológie digitálneho prenosu dát sú kódované nulou a jednotkou v rôznych verziách. A základom je kúsok, ktorý preberá jednu z týchto hodnôt. Bit z anglického binarydigit alebo binary digit.
Ale jeden bit má obmedzenú schopnosť prenášať informácie, preto boli spojené do blokov. Čím viac bitov v jednom bloku, tým viac informácií nesie. V digitálnych technológiách sa bity používajú v blokoch, ktoré sú násobkami 8. Osembitový blok sa nazýva bajt. Jeden bajt je málo, ale už dokáže uložiť zašifrované informácie o všetkých písmenách abecedy. Pridanie len jedného bitu však zdvojnásobí počet kombinácií nula a jedna. A ak 8 bitov umožňuje 256 možností kódovania, potom 16 je už 65 536. A kilobajt alebo 1 024 bajtov je dosť veľká hodnota.
POZOR! Neexistuje žiadna chyba, že 1 KB sa rovná 1024 bajtom. Toto je zvykom v binárnom výpočtovom prostredí. Ale vo svete je rozšírená desiatková sústava, kde kilo je 1000. Preto existuje aj desiatkový kB rovný 1000 bajtom.
Množstvo informácií je uložených vo veľkom počte kombinovaných bajtov, čím viac kombinácií 1 a 0, tým viac kódovaných. Preto v 5 - 10 MB (5 000 - 10 000 kB) máme kvalitné dáta hudobných skladieb. Ideme ďalej a film je už zakódovaný v 1000 MB.
Ale keďže všetky informácie okolo ľudí sú analógové, vyžaduje si to úsilie a nejaký druh zariadenia, aby sa dostali do digitálnej podoby. Pre tieto účely bol vytvorený DSP (digitálny signálový procesor) alebo DSP (digitálny signálový procesor). Takýto procesor je v každom digitálnom zariadení. Prvý sa objavil v 70. rokoch minulého storočia. Metódy a algoritmy sa menia a zlepšujú, ale princíp zostáva konštantný - konverzia analógových údajov na digitálne.
Spracovanie a prenos digitálneho signálu závisí od vlastností procesora – bitovej hĺbky a rýchlosti. Čím sú vyššie, tým lepší bude signál. Rýchlosť sa udáva v miliónoch inštrukcií za sekundu (MIPS) a pri dobrých procesoroch dosahuje niekoľko desiatok MIPS. Rýchlosť určuje, koľko jednotiek a núl dokáže zariadenie „zastrčiť“ za jednu sekundu a kvalitatívne preniesť súvislú krivku analógového signálu. Od toho závisí realizmus obrazu. TV a zvuk z reproduktorov.
Rozdiel medzi diskrétnym signálom a digitálnym signálom
O morzeovke už asi počul každý. Prišiel s tým umelec Samuel Morse, iní inovátori to vylepšili, ale všetko sa využilo. Ide o spôsob prenosu textu, kde sú písmená zakódované bodkami a pomlčkami. Zjednodušene sa kódovanie nazýva Morseova abeceda. Dlho sa používal na telegrafe a na vysielanie informácií rádiom. Okrem toho môžete signalizovať reflektorom alebo baterkou.
Morseova abeceda závisí len od samotnej postavy. A nie z jeho trvania alebo hlasitosti (sily). Bez ohľadu na to, ako udriete kľúčom (blikáte baterkou), vnímajú sa iba dve možnosti - bodka a pomlčka. Môžete zvýšiť iba prenosovú rýchlosť. Neberie sa do úvahy ani objem, ani trvanie. Hlavná vec je, že signál by dosiahol.
Rovnako aj digitálny signál. Je dôležité zakódovať dáta pomocou 0 a 1. Prijímač musí analyzovať iba kombináciu núl a jednotiek. Nezáleží na tom, aký hlasný a ako dlhý bude každý signál. Dôležité je dostať nuly a jednotky. Toto je podstata digitálnej technológie.
Diskrétny signál získame, ak zakódujeme aj hlasitosť (jas) a trvanie každej bodky a pomlčky, prípadne 0 a 1. V tomto prípade je viac možností kódovania, ale aj zmätku. Objem a trvanie nie je možné rozobrať. Toto je rozdiel medzi digitálnymi a diskrétnymi signálmi. Digitálne je generované a vnímané jednoznačne, diskrétne s variáciami.
Porovnanie digitálnych a analógových signálov
Signál rozhlasovej stanice televízneho centra alebo mobilnej komunikácie môže byť prenášaný v digitálnej a analógovej forme. Napríklad zvuk a obraz sú analógové signály. Mikrofón a kamera vnímajú okolitú realitu a premieňajú ju na elektromagnetické vlny. Frekvencia oscilácií na výstupe závisí od frekvencie zvuku a svetla a amplitúda prenosu závisí od hlasitosti a jasu.
Obraz a zvuk premenený na elektromagnetické vlny sa šíria do priestoru vysielacou anténou. V prijímači prebieha opačný proces - elektromagnetické oscilácie do zvuku a videa.
Šíreniu elektromagnetických kmitov vo vzduchu bránia mraky, búrky, terén, priemyselné elektrické snímače, slnečný vietor a iné rušenie. Frekvencia a amplitúda sú často skreslené a signál z vysielača do prijímača prichádza so zmenami.
Hlas a obraz analógového signálu sú skreslené v dôsledku rušenia a na pozadí sa reprodukuje syčanie, praskanie a skreslenie farieb.Čím horší je príjem, tým sú tieto vonkajšie účinky zreteľnejšie. Ale ak signál dosiahol, je aspoň ako-tak viditeľný a počuteľný.
Pri digitálnom prenose sa obraz a zvuk pred vysielaním digitalizujú a dostávajú sa do prijímača bez skreslenia. Vplyv vonkajších faktorov je minimálny. Zvuk a farba sú kvalitné alebo žiadne. Signál zaručene dorazí na určitú vzdialenosť. Ale pre prenos na veľké vzdialenosti je potrebný počet opakovačov. Preto na prenos bunkového signálu sú antény umiestnené čo najbližšie k sebe.
Jasným príkladom rozdielu medzi týmito dvoma typmi signálov je porovnanie starého drôtového telefónu a modernej mobilnej komunikácie.
Káblové telefonovanie nie vždy funguje dobre ani v rámci tej istej lokality. Volanie na druhú stranu krajiny je testom hlasiviek a sluchu. Treba kričať a počúvať odpoveď. Odfiltrujeme hluk a zásahy do uší, chýbajúce a skomolené slová si domyslíme sami. Zvuk je síce zlý, ale je.
Zvuk v celulárnom spojení je dokonale počuteľný aj z druhej hemisféry. Digitalizovaný signál sa prenáša a prijíma bez skreslenia. Ale ani on nie je bez chýb. Ak dôjde k poruchám, zvuk nie je vôbec počuť. Vynechajte písmená, slová a celé frázy. Je dobré, že sa to stáva zriedka.
Zhruba to isté s analógovou a digitálnou televíziou. Analógový používa signál, ktorý podlieha rušeniu, má obmedzenú kvalitu a už vyčerpal svoje možnosti rozvoja. Digital nie je skreslený, poskytuje vynikajúcu kvalitu zvuku a videa a neustále sa zdokonaľuje.
Výhody a nevýhody rôznych typov signálov
Od vynálezu sa výrazne zlepšil prenos analógového signálu. A dlho slúžil na prenos informácií, zvuku a obrazu. Napriek mnohým vylepšeniam si zachoval všetky svoje nedostatky – šum pri prehrávaní a skreslenie pri prenose informácií. No hlavným argumentom pre prechod na iný systém výmeny dát bol strop kvality prenášaného signálu. Analógové nemôžu pojať množstvo moderných údajov.
Zlepšenia v metódach záznamu a ukladania, predovšetkým video obsahu, opustili analógový signál v minulosti. Jedinou výhodou analógového spracovania dát je zatiaľ rozšírenosť a nízka cena zariadení. Vo všetkých ostatných ohľadoch je analógový signál horší ako digitálny signál.
Príklady digitálneho a analógového prenosu signálu
Digitálne technológie postupne nahrádzajú analógové a sú už široko používané vo všetkých sférach života. Často si to nevšimneme a postava je všade.
Počítačové inžinierstvo
Prvé analógové počítače boli vytvorené v tridsiatych rokoch minulého storočia. Boli to celkom primitívne zariadenia na vykonávanie vysoko špecializovaných úloh. Analógové počítače sa objavili v 40. rokoch 20. storočia a boli široko používané v 60. rokoch.
Neustále sa zlepšovali, no s rastom objemu spracovávaných informácií postupne ustúpili digitálnym zariadeniam. Analógové počítače sa veľmi dobre hodia na automatické riadenie výrobných procesov vďaka okamžitej reakcii na zmeny prichádzajúcich dát. Ale rýchlosť práce je nízka a množstvo dát obmedzené. Preto sa analógové signály používajú iba v niektorých lokálnych sieťach.V podstate ide o kontrolu a riadenie výrobných procesov. Kde počiatočné informácie sú teplota, vlhkosť, tlak, rýchlosť vetra a podobné údaje.
V niektorých prípadoch sa pri riešení problémov, pri ktorých nie je dôležitá presnosť výmeny údajov pri výpočtoch, ako pri digitálnych elektronických počítačoch, využíva pomoc analógových počítačov.
Na začiatku 21. storočia analógový signál ustúpil digitálnej technológii. Vo výpočtovej technike sa zmiešané digitálne a analógové signály používajú iba na spracovanie údajov na základe niektorých mikroobvodov.
Nahrávanie zvuku a telefonovanie
Vinylová platňa a magnetická páska sú dvaja prominentní predstavitelia analógového signálu na reprodukciu zvuku. Oba sa stále vyrábajú a niektorí fajnšmekri ich žiadajú. Mnoho hudobníkov verí, že iba nahratím albumu na pásku možno dosiahnuť šťavnatý skutočný zvuk. Milovníci hudby radi počúvajú disky s charakteristickými zvukmi a praskaním. Od roku 1972 sa vyrábajú magnetofóny, ktoré vykonávajú digitálny záznam na magnetickú pásku, ale nedostali sa do distribúcie kvôli vysokej cene a veľkým rozmerom. Len na použitie pri profesionálnom nahrávaní.
Ďalším príkladom analógových a digitálnych signálov pri nahrávaní zvuku sú mixéry a zvukové syntetizátory. Väčšinou sa používajú digitálne zariadenia a používanie analógových zariadení je spôsobené návykmi a predsudkami. Predpokladá sa, že digitálny záznam ešte nedosiahol taký efekt všeobjímajúceho prenosu hudby. A je to vlastné iba analógovému signálu.
Mladí ľudia si nevedia predstaviť hudbu bez MP3 súborov uložených v pamäti telefónov, flash diskov a počítačov.A online služby poskytujú prístup k ich úložiskám s miliónmi digitálnych záznamov.
Telefonovanie zašlo ešte ďalej. Digitálna mobilná komunikácia takmer vytlačila káblovú komunikáciu. Ten zostal v štátnych orgánoch, zdravotníckych zariadeniach a podobných organizáciách. Väčšina si už nevie predstaviť život bez bunky a ako byť priviazaný k drôtu. Bunková komunikácia, základ prenosu dát, pri ktorom digitálny signál spoľahlivo spája účastníkov na celom svete.
Elektrické merania
Digitálne spracovanie a prenos dát je v elektrických meraniach pevne zavedený. Elektronické osciloskopy, voltmetre a ampérmetre, multimeracie prístroje. Všetky zariadenia, kde sa informácie zobrazujú na elektronickom displeji, využívajú na prenos merania digitálny signál. V bežnom živote sa s tým môžete najčastejšie stretnúť pri pohľade na stabilizátory a napäťové relé. Obe zariadenia merajú napätie v sieti, spracovávajú a vysielajú digitálny signál na displej.
Čoraz častejšie sa digitálna technológia používa aj na prenos údajov elektrických meraní na veľké vzdialenosti. Na riadenie výkonu elektrických sietí v rozvodniach a dispečerských ovládacích paneloch je nainštalované digitálne zariadenie. Analógové zariadenia sú obľúbené iba v paneloch, priamo v meracích bodoch.
Ďalším rozšíreným využitím digitálneho signálu je meranie elektriny. Obyvatelia často zabúdajú zobraziť hodnoty prístroja a zadajte ich do svojho osobného účtu alebo ich preveďte organizácii zásobovania energiou. Digitálne systémy merania energie vám ušetria starosti. Indikácie okamžite spadajú do účtovného systému. Preto nie je potrebná neustála komunikácia medzi predplatiteľom a dodávateľom, niekedy môžete prejsť na svoj osobný účet a overiť údaje.
Analógová a digitálna televízia
Ľudstvo žije s analógovou televíziou už mnoho rokov. Každý je zvyknutý na jednoduché a zrozumiteľné veci. Najprv vysielanie, potom káblovka o niečo kvalitnejšie. jednoduchá anténa, TV a obraz priemernej kvality. Ale technológie nahrávania a ukladania videa ďaleko predbehli analógový signál. A už nedokáže naplno sprostredkovať moderný film či televíznu reláciu. Kvalitu, stabilitu a dobrú úroveň signálu dokáže zabezpečiť len digitálna televízia.
Digitálna televízia má mnoho výhod. Prvým a veľmi veľkým je kompresia signálu. V dôsledku toho sa zvýšil počet sledovaných kanálov. Zlepšila sa aj kvalita prenosu obrazu a zvuku, bez toho je vysielanie pre moderné veľkoplošné televízory jednoducho nemožné. Spolu s tým bolo možné zobrazovať informácie o vysielaní, najbližších televíznych programoch a podobne.
Spolu s výhodami prišiel aj malý problém. Na príjem digitálneho signálu potrebujete špeciálny tuner.
Funkcie pozemnej televízie
Pre príjem on-air digitálneho signálu je potrebný T2 tuner, iné názvy sú prijímač, dekodér alebo DVB-T2 set-top box. Väčšina moderných LED televízorov je pôvodne vybavená takýmito zariadeniami. Ich majitelia sa preto nemajú čoho obávať. Keď vypnete analógovú televíziu, stačí prekonfigurovať kanály.
Majitelia starých televízorov bez vstavaného tuneru T2 nemajú žiadne problémy. Všetko je tu jednoduché. Treba si dokúpiť samostatný DVB-T2 set-top box, ktorý T2 signál prijme, spracuje a hotový obraz prenesie na obrazovku. Pripojenie môže byť jednoduché pripojiť k akémukoľvek televízoru.
Digitálny signál sa používa v čoraz väčšom počte oblastí života. Televízia nie je výnimkou. Nebojte sa nového. Väčšina televízorov je už vybavená potrebným zariadením a pre staršie je potrebné zakúpiť lacný set-top box. Okrem toho je ľahké nastaviť zariadenie. Lepšia kvalita obrazu a zvuku.
Podobné články:
