Skaitmeninė televizija jau paplitusi didžiojoje šalies dalyje. Naujesni televizoriai kokybišką skaitmeninį signalą priima savarankiškai, o senesni - naudodami specialų priedėlį. Kuo skiriasi senieji analoginiai ir naujieji skaitmeniniai signalai? Daugeliui žmonių tai neaišku ir turi būti paaiškinta.
Turinys
Signalų tipai
Signalas - tai fizikinio dydžio pokytis laike ir erdvėje. Tai iš esmės yra informacijos ir valdymo aplinkos komunikacijos kodai. Grafiškai bet kokį signalą galima pavaizduoti kaip funkciją. Linija grafike gali būti naudojama signalo tipui ir savybėms nustatyti. Analoginis rodiklis atrodys kaip ištisinė kreivė, o skaitmeninis - kaip nutrūkusi stačiakampė linija, šokinėjanti nuo nulio iki vieneto. Viskas, ką matome akimis ir girdime ausimis, yra analoginis signalas.
Analoginis signalas
Regėjimas, klausa, skonis, kvapas ir lytėjimas mus pasiekia kaip analoginiai signalai. Smegenys vadovauja organams ir gauna iš jų informaciją analogine forma. Gamtoje visa informacija perduodama tik tokiu būdu.
Elektronikoje analoginis signalas pagrįstas elektros energijos perdavimu. Tam tikros įtampos atitinka garso dažnį ir amplitudę, vaizdo šviesos spalvą ir ryškumą ir pan. Tai reiškia, kad spalva, garsas ar informacija yra analogiški elektros įtampai.
Pavyzdžiui.Mėlynai spalvai suteikime tam tikrą 2 V, raudonai 3 V ir žaliai 4 V įtampą. Keičiame įtampą ir ekrane pasirodo atitinkamos spalvos vaizdas.
Nesvarbu, ar signalas siunčiamas laidu, ar radijo ryšiu. Siųstuvas nuolat siunčia, o imtuvas apdoroja analoginę informaciją. Imtuvas, priimdamas nuolatinį elektrinį arba radijo signalą oru, paverčia įtampą atitinkamu garsu arba spalva. Ekrane rodomas vaizdas arba per garsiakalbį transliuojamas garsas.
Diskretusis signalas
Signalo esmė slypi jo pavadinime. Discrete iš lotynų kalbos discretuskuris reiškia nutrūktgalviškas (padalytas). Galima sakyti, kad diskretusis pakartoja analoginio signalo amplitudę, tačiau tolygi kreivė tampa laiptuota. Kintantis laike, išliekantis tolydus pagal dydį, arba lygis, nenutrūkstantis laike.
Taigi tam tikrą laiko tarpą (pavyzdžiui, milisekundę ar sekundę) diskretusis signalas bus tam tikros nustatytos vertės. Pasibaigus šiam laikui, jis smarkiai padidės arba sumažės ir išliks toks dar vieną milisekundę arba sekundę. Taip bus nepertraukiamą laiką. Todėl diskretinis yra konvertuotas analogas. Tai reiškia, kad jis yra pusiaukelėje į skaitmeninį.
Skaitmeninis signalas
Kitas analoginio signalo konvertavimo etapas po diskrečiojo yra skaitmeninis signalas. Pagrindinis bruožas yra tas, kad jis arba yra, arba jo nėra. Visa informacija konvertuojama į laiko ir dydžio ribojamus signalus. Skaitmeninių duomenų technologijos signalai koduojami nuliu ir vienetu skirtingais variantais. Pagrindas yra bitas, kuris priima vieną iš šių verčių. Bitas kilęs iš angliško binarinio skaitmens arba dvejetainio skaitmens.
Tačiau vieno bito galimybės perduoti informaciją yra ribotos, todėl jie jungiami į blokus. Kuo daugiau bitų viename bloke, tuo daugiau informacijos jame yra. Skaitmeninėje technologijoje naudojami bitai, sujungti į 8 kartotinių blokus. 8 bitų blokas vadinamas baitu. Vienas baitas yra nedidelė reikšmė, tačiau jame jau galima saugoti užšifruotą informaciją apie visas abėcėlės raides. Tačiau pridėjus tik vieną bitą padvigubėja nulio ir vieneto kombinacijų skaičius. 8 bitai leidžia sukurti 256 kodus, o 16 bitų - 65536. O kilobaitas arba 1024 baitai nėra mažas skaičius.
ĮSPĖJIMAS! Nėra jokios klaidos, kad 1 KB yra lygus 1024 baitams. Tai yra priimtinas būdas dvejetainių kompiuterių aplinkoje. Tačiau pasaulyje plačiai paplitusi dešimtainė skaičių sistema, kurioje kilogramas yra 1000. Todėl taip pat yra dešimtainis KB, kuris lygus 1000 baitų.
Daug informacijos saugoma dideliame skaičiuje sujungtų baitų, kuo daugiau 1 ir 0 kombinacijų, tuo daugiau jos užkoduota. Taigi 5-10 MB (5000-10 000 KB) talpoje yra geros kokybės muzikos kūrinių duomenys. Eikite toliau ir 1000 MB jau bus užkoduoti filmo duomenys.
Tačiau kadangi visa mus supanti informacija yra analoginė, reikia pastangų ir prietaiso, kad ją paverstume skaitmenine. Šiam tikslui buvo išrastas DSP (skaitmeninis signalų procesorius) arba DSP (skaitmeninis signalų procesorius). Tokį procesorių turi kiekvienas skaitmeninis prietaisas. Pirmieji pasirodė septintajame dešimtmetyje. Technika ir algoritmai keičiasi ir tobulėja, tačiau principas išlieka tas pats - analoginius duomenis paversti skaitmeniniais.
Skaitmeninio signalo apdorojimas ir perdavimas priklauso nuo procesoriaus charakteristikų - bitų perdavimo spartos ir greičio. Kuo didesnė duomenų perdavimo sparta, tuo geresnis signalas. Sparta nurodoma milijonais instrukcijų per sekundę (MIPS), o gerų procesorių sparta siekia keliasdešimt MIPS. Greitis lemia, kiek vienetų ir nulių prietaisas gali sutalpinti į sekundę ir kokybiškai perduoti nenutrūkstamą analoginio signalo kreivę. Nuo to priklauso televizoriaus vaizdo tikroviškumas. TV ir garsas iš garsiakalbių.
Skirtumas tarp diskrečiojo signalo ir skaitmeninio signalo
Tikriausiai visi yra girdėję apie Morzės abėcėlę. Jį išrado dailininkas Samuelis Morzė, kiti novatoriai jį patobulino ir visi juo naudojosi. Tai teksto perdavimo būdas, kai raidės koduojamos taškais ir brūkšneliais. Paprasčiau tariant, kodavimas vadinamas Morzės abėcėle. Jis jau seniai naudojamas telegrafui ir informacijai perduoti per radiją. Apie tai taip pat galima pranešti prožektoriumi arba žibintuvėliu.
Morzės abėcėlės kodas priklauso tik nuo paties ženklo. Jis nepriklauso nuo jo trukmės ar apimties (stiprumo). Nesvarbu, kaip stipriai paspausite klavišą (žibintuvėlis mirksi), bus matomi tik du variantai - taškas ir brūkšnelis. Galima tik padidinti perdavimo greitį. Neatsižvelgiama nei į apimtį, nei į trukmę. Svarbiausia, kad signalas būtų priimtas.
Tas pats pasakytina ir apie skaitmeninį signalą. Svarbu užkoduoti duomenis su 0 ir 1. Imtuvui tereikia suprasti nulių ir vienetų kombinaciją. Nesvarbu, koks garsus ar ilgas yra kiekvienas signalas. Svarbu gauti nulius ir vienetus. Tokia yra skaitmeninių technologijų esmė.
Diskretusis signalas gaunamas užkodavus kiekvieno taško ir brūkšnio arba 0 ir 1 garsumą (ryškumą) ir trukmę. Šiuo atveju yra daugiau kodavimo galimybių, tačiau taip pat daugiau painiavos. Garsumas ir trukmė gali būti nepastebimi. Tuo skiriasi skaitmeniniai ir diskretieji signalai. Skaitmeninis vaizdas generuojamas ir suvokiamas vienareikšmiškai, diskretiškai, su variacijomis.
Skaitmeninių ir analoginių signalų palyginimas
Televizijos ar mobiliojo telefono stoties signalas gali būti perduodamas skaitmeniniu ir analoginiu būdu. Pavyzdžiui, garsas ir vaizdas yra analoginiai signalai. Mikrofonas ir kamera fiksuoja supančią tikrovę ir paverčia ją elektromagnetinėmis bangomis. Išleidžiamų virpesių dažnis priklauso nuo garso ir šviesos dažnio, o perdavimo amplitudė - nuo garsumo ir ryškumo.
Vaizdas ir garsas, paversti elektromagnetiniais virpesiais, sklinda į erdvę per perdavimo anteną. Imtuve procesas vyksta atvirkščiai ir elektromagnetinės bangos paverčiamos garsu ir vaizdu.
Elektromagnetinių virpesių sklidimui ore trukdo debesys, audros, reljefas, pramoniniai elektros trukdžiai, saulės vėjas ir kiti trikdžiai. Dažnis ir amplitudė dažnai būna iškraipyti, o signalas iš siųstuvo į imtuvą perduodamas su svyravimais.
Analoginio signalo balsas ir vaizdas atkuriami su trukdžių sukeltais iškraipymais, o fone atkuriamas šnypštimas, švokštimas ir spalvų iškraipymas. Kuo prastesnis priėmimas, tuo ryškesnis šis pašalinis poveikis. Tačiau jei signalas priimamas, jį bent jau galima pamatyti ir išgirsti.
Skaitmeninio perdavimo metu vaizdas ir garsas prieš transliavimą suskaitmeninami ir pasiekia imtuvą be iškraipymų. Išorinių veiksnių įtaka yra minimali. Garsas ir spalvos yra geros kokybės arba jų visai nėra. Garantuojama, kad signalas pasieks imtuvą tam tikru atstumu. Tačiau norint perduoti dideliu atstumu, reikia kelių kartotuvų. Todėl, norint perduoti korinio ryšio signalą, antenos išdėstomos kuo arčiau viena kitos.
Geras šių dviejų tipų signalų skirtumo pavyzdys yra senojo laidinio telefono ir šiuolaikinio mobiliojo ryšio tinklo palyginimas.
Laidinė telefonija ne visada gerai veikia net toje pačioje vietovėje. Skambutis į kitą šalies galą - tai balso stygų ir klausos išbandymas. Turite šaukti ir klausytis atsakymo. Triukšmus ir trukdžius filtruoja mūsų ausys, o trūkstamus ir iškraipytus žodžius interpretuojame mes. Garsas, nors ir blogas, yra.
Mobiliojo ryšio tinkle garsą galite girdėti net iš kito pusrutulio. Skaitmeninis signalas perduodamas ir priimamas be iškraipymų. Tačiau ji taip pat nėra be trūkumų. Jei yra trikdžių, garsas visai negirdimas. Iškrenta raidės, žodžiai ir ištisos frazės. Laimei, tai pasitaiko retai.
Analoginės ir skaitmeninės televizijos atveju yra maždaug tas pats. Analoginis signalas naudoja signalą, kuriam būdingi trukdžiai, kurio kokybė yra ribota ir kurio plėtros galimybės jau išnaudotos. Skaitmeninė technologija neiškraipo, užtikrina puikią garso ir vaizdo kokybę ir yra nuolat tobulinama.
Skirtingų tipų signalų privalumai ir trūkumai
Analoginis signalų perdavimas nuo pat jo išradimo buvo gerokai patobulintas. Jis jau seniai naudojamas informacijai, garsui ir vaizdui perduoti. Nepaisant daugybės patobulinimų, jis išlaiko visus savo trūkumus - triukšmą ir iškraipymus perduodant informaciją. Tačiau pagrindinis argumentas pereiti prie kitos duomenų mainų sistemos buvo perduodamo signalo kokybės riba. Analoginis įrenginys negali sutalpinti tokio kiekio šiuolaikinių duomenų.
Dėl patobulintų įrašymo ir saugojimo metodų, ypač vaizdo turinio, analoginiai įrašai tapo praeitimi. Kol kas vienintelis analoginio duomenų apdorojimo privalumas yra tai, kad prietaisai yra plačiai paplitę ir kainuoja nedaug. Visais kitais atžvilgiais analoginis signalas yra prastesnis už skaitmeninį.
Skaitmeninių ir analoginių signalų perdavimo pavyzdžiai
Skaitmeninės technologijos palaipsniui užgožia analogines ir jau plačiai naudojamos visose gyvenimo srityse. Dažnai mes to net nepastebime, o skaitmeninių technologijų yra visur.
Kompiuterija
Pirmieji analoginiai kompiuteriai buvo sukurti XX a. 30-aisiais. Tai buvo gana primityvūs prietaisai, skirti labai specializuotoms užduotims atlikti. Analoginiai kompiuteriai pasirodė 1940-aisiais, o 1960-aisiais buvo plačiai naudojami.
Jie buvo nuolat tobulinami, tačiau, didėjant apdorojamos informacijos kiekiui, pamažu užleido vietą skaitmeniniams prietaisams. Analoginiai kompiuteriai puikiai tinka automatiniam gamybos procesų valdymui, nes iš karto reaguoja į gaunamų duomenų pokyčius. Tačiau veikimo greitis yra lėtas, o duomenų kiekis ribotas. Todėl analoginiai signalai naudojami tik kai kuriuose vietiniuose tinkluose. Jie daugiausia naudojami gamybos procesams stebėti ir kontroliuoti. Įvesties informacija yra temperatūra, drėgmė, slėgis, vėjo greitis ir panašūs duomenys.
Kai kuriais atvejais analoginiai kompiuteriai naudojami problemoms spręsti, kai apsikeitimo skaičiavimo duomenimis tikslumas nėra toks svarbus kaip skaitmeniniams kompiuteriams.
XXI a. pradžioje analoginis signalas užleido vietą skaitmeninei technologijai. Kompiuterijoje mišrūs skaitmeniniai ir analoginiai signalai naudojami tik kai kuriuose lustuose duomenims apdoroti.
Garso įrašymas ir telefonija
Vinilinės plokštelės ir magnetinė juosta yra du svarbiausi analoginio garso atkūrimo signalo atstovai. Abi jos vis dar gaminamos ir yra paklausios tarp kai kurių žinovų. Daugelis muzikantų mano, kad tik įrašant albumą į magnetofono juostą galima išgauti sodrų, autentišką skambesį. Muzikos mėgėjai mėgsta klausytis diskų su jiems būdingu triukšmu ir traškėjimu. Nuo 1972 m. galima įsigyti magnetofonų, kurie skaitmeniniu būdu įrašinėja į magnetinę juostą, tačiau dėl didelės kainos ir didelių matmenų jie nebuvo plačiai paplitę. Jie naudojami tik profesionaliose įrašymo programose.
Kitas analoginių ir skaitmeninių signalų garso įrašymo pavyzdys - mikšeriai ir garso sintezatoriai. Dažniausiai naudojami skaitmeniniai prietaisai, o analoginiai prietaisai naudojami dėl įpročio ir prietarų. Manoma, kad skaitmeninis įrašymas vis dar nepasiekė to visa apimančio muzikos perdavimo efekto. Tai būdinga tik analoginiam signalui.
Kita vertus, jaunesni žmonės neįsivaizduoja muzikos be MP3 failų, saugomų telefonuose, USB atmintinėse ir kompiuteriuose. O internetinės paslaugos suteikia prieigą prie jų saugyklų su milijonais skaitmeninių įrašų.
Telefonija pažengė dar toliau. Skaitmeninė korinė telefonija beveik išstūmė laidinę telefoniją. Pastarąją funkciją atlieka vyriausybinės agentūros, sveikatos priežiūros įstaigos ir panašios organizacijos. Dauguma nebeįsivaizduoja gyvenimo be mobiliojo telefono ir kaip būti pririštam prie laidų. Mobilusis ryšys - duomenų perdavimo pagrindas, kai skaitmeninis signalas patikimai sujungia abonentus visame pasaulyje.
Elektriniai matavimai
Skaitmeninis duomenų apdorojimas ir perdavimas tvirtai įsitvirtino elektros matavimuose. Elektroniniai oscilografai, voltų ir ampermetrai, daugialypė matavimo įranga. Visuose prietaisuose, kuriuose informacija rodoma elektroniniu būdu, matavimams perduoti naudojamas skaitmeninis signalas. Namuose tai dažniausiai būna stabilizatoriai ir įtampos reguliatoriai. Abu prietaisai matuoja tinklo įtampą, apdoroja ją ir perduoda skaitmeninį signalą į ekraną.
Skaitmeninės technologijos vis dažniau naudojamos elektros matavimo duomenims perduoti dideliais atstumais. Skaitmeninė įranga montuojama pastotėse ir dispečerinėse elektros tinklų veikimui stebėti. Analoginiai prietaisai populiarūs tik skirstomuosiuose skyduose, tiesiogiai matavimo taškuose.
Kitas plačiai paplitęs skaitmeninių signalų naudojimas - elektros energijos apskaita. Namų ūkiai dažnai pamiršta peržiūrėti skaitiklių rodmenis. ir įrašykite juos į asmeninę spintą arba pristatykite į komunalinių paslaugų įmonę. Skaitmeninė matavimo sistema gali padėti išvengti daugybės rūpesčių. Rodmenys patenka tiesiai į matavimo sistemą. Todėl abonentui ir tiekėjui nereikia nuolat bendrauti; kartais galite nueiti į savo asmeninį biurą ir patikrinti duomenis.
Analoginė ir skaitmeninė televizija
Žmonija jau daugelį metų gyvena su analogine televizija. Jis yra paprastas ir lengvai suprantamas. Pirmiausia jis buvo transliuojamas eteryje, paskui - kabelinėje televizijoje ir šiek tiek geresnės kokybės. Paprasta antenaPaprasta antena, televizorius ir vidutiniškas vaizdas. Tačiau vaizdo įrašymo ir saugojimo technologijos gerokai pralenkė analoginį signalą. Be to, jis nebegali visiškai perduoti šiuolaikinio filmo ar televizijos programos. Tik skaitmeninė televizija gali užtikrinti kokybę, stabilumą ir gerą signalą.
Skaitmeninė televizija turi daug privalumų. Pirmiausia tai signalo suspaudimas. Dėl to padidėjo kanalų, kuriuos galite žiūrėti, skaičius. Be to, pagerėjo vaizdo ir garso perdavimo kokybė, kuri būtina šiuolaikiniams televizoriams su dideliais ekranais. Kartu galima rodyti informaciją apie transliaciją, būsimas programas ir pan.
Kartu su privalumais atsiranda ir nedidelė problema. Skaitmeniniam signalui priimti reikia specialaus imtuvo.
Antžeminės televizijos specifikacijos
Norint priimti skaitmeninį eterinį signalą, reikia T2 imtuvo, dar vadinamo imtuvu, dekoderiu arba DVB-T2 priedėliu. Dauguma šiuolaikinių LED televizorių iš pradžių turi tokius įrenginius. Todėl nėra ko nerimauti. Jei išjungiate analoginę televiziją, tereikia iš naujo sukonfigūruoti kanalus.
Senesnių televizorių, kuriuose nėra įmontuoto T2 imtuvo, savininkams problemų nekyla. Čia viskas paprasta. Reikia įsigyti atskirą DVB-T2 priedėlį, kuris priims T2 signalą, apdoros jį ir išsiųs paruoštą vaizdą į ekraną. Televizoriaus priedėlis gali lengvai Prijunkite priedėlį prie bet kurio televizoriaus.
Skaitmeninis signalas naudojamas visose didelėse gyvenimo srityse. Televizija - ne išimtis. Nebijokite naujovių. Daugumoje televizorių jau yra viskas, ko jums reikia, tačiau senesniuose televizoriuose galite įsigyti nebrangų televizoriaus priedėlį. Juo labiau kad ją lengva nustatyti. Vaizdo ir garso kokybė geresnė.
Susiję straipsniai:
