Digitālā televīzija jau ir aptvērusi gandrīz visu valsti. Jaunie televizori kvalitatīvu digitālo signālu uztver paši, vecie – ar speciāla televizora pierīces palīdzību. Kāda ir atšķirība starp veco analogo un jauno digitālo signālu? Daudzi cilvēki to nesaprot un viņiem ir nepieciešams skaidrojums.
Saturs
Signālu veidi
Signāls ir fiziska lieluma izmaiņas laikā un telpā. Faktiski tie ir kodi datu apmaiņai informācijas un pārvaldības vidēs. Grafiski jebkuru signālu var attēlot kā funkciju. Signāla veidu un raksturlielumus var noteikt no diagrammas līnijas. Analogs izskatīsies kā nepārtraukta līkne, digitāla kā lauzta taisnstūra līnija, kas lec no nulles uz vienu.Viss, ko mēs redzam ar acīm un dzirdam ar ausīm, nāk kā analogais signāls.
analogais signāls
Redzes, dzirdes, garšas, ožas un taustes sajūtas pie mums nonāk analogā signāla veidā. Smadzenes komandē orgānus un saņem no tiem informāciju analogā veidā. Dabā visa informācija tiek pārraidīta tikai šādā veidā.
Elektronikā analogais signāls ir balstīts uz elektroenerģijas pārraidi. Noteiktas sprieguma vērtības atbilst skaņas frekvencei un amplitūdai, attēla gaismas krāsai un spilgtumam utt. Tas ir, krāsa, skaņa vai informācija ir analoga elektriskajam spriegumam.
Piemēram: Iestatiet krāsu pārraidi uz noteiktu spriegumu zils 2 V, sarkans 3 V, zaļš 4 V. Mainot spriegumu, mēs ekrānā iegūsim atbilstošās krāsas attēlu.
Šajā gadījumā nav nozīmes tam, vai signāls iet caur vadiem vai radio. Raidītājs nepārtraukti sūta, un uztvērējs apstrādā analogā veida informāciju. Saņemot nepārtrauktu elektrisko signālu pa vadiem vai radio signālu pa gaisu, uztvērējs pārveido spriegumu atbilstošā skaņā vai krāsā. Ekrānā tiek parādīts attēls vai skaņa tiek pārraidīta pa skaļruni.
diskrēts signāls
Visa būtība slēpjas nosaukumā. Diskrēts no latīņu valodas discretus, kas nozīmē pārtraukts (sadalīts). Var teikt, ka diskrētais atkārto analoga amplitūdu, bet gludā līkne pārvēršas par pakāpienu. Mainās vai nu laikā, paliekot nepārtraukti pēc lieluma vai līmeņa, bez laika pārtraukuma.
Tātad noteiktā laika periodā (piemēram, milisekundē vai sekundē) diskrētam signālam būs noteikta vērtība. Šī laika beigās tas strauji mainīsies uz augšu vai uz leju un paliks tāds vēl vienu milisekundi vai sekundi. Un tā nepārtraukti.Tāpēc diskrētais tiek pārveidots par analogu. Tas ir pusceļā uz digitālo.
digitālais signāls
Pēc diskrēta nākamais solis analogajā pārveidē bija digitālais signāls. Galvenā iezīme ir vai nu viņš ir, vai nav. Visa informācija tiek pārveidota signālos, kas ir ierobežoti laikā un lielumā. Digitālās datu pārraides tehnoloģijas signāli dažādās versijās tiek kodēti ar nulli un viens. Un pamats ir mazliet, kas aizņem vienu no šīm vērtībām. Bits no angļu valodas binārā cipara vai binārā cipara.
Bet vienam bitam ir ierobežota iespēja pārraidīt informāciju, tāpēc tie tika apvienoti blokos. Jo vairāk bitu vienā blokā, jo vairāk informācijas tas nes. Digitālajās tehnoloģijās biti tiek izmantoti blokos, kas ir reizināti ar 8. Astoņu bitu bloku sauc par baitu. Viens baits ir mazs daudzums, taču tajā jau var saglabāt šifrētu informāciju par visiem alfabēta burtiem. Tomēr, pievienojot tikai vienu bitu, nulles un viena kombināciju skaits dubultojas. Un ja 8 biti ļauj 256 kodēšanas iespējas, tad 16 jau ir 65536. Un kilobaits jeb 1024 baiti ir diezgan liela vērtība.
UZMANĪBU! Nav kļūdas, ka 1 KB ir vienāds ar 1024 baitiem. Tas ir ierasts binārās skaitļošanas vidē. Bet decimālo sistēmu plaši izmanto pasaulē, kur kilo ir 1000. Tāpēc ir arī decimāldaļa kB, kas vienāda ar 1000 baitiem.
Daudz informācijas tiek glabāta lielā skaitā kombinēto baitu, jo vairāk 1 un 0 kombināciju, jo vairāk kodēta. Tāpēc 5–10 MB (5000–10 000 kB) mūzikas ierakstu dati ir labas kvalitātes. Ejam tālāk, un filma jau ir iekodēta 1000 MB.
Bet, tā kā visa informācija, kas ieskauj cilvēkus, ir analoga, ir vajadzīgas pūles un sava veida ierīce, lai to pārvērstu digitālā formā. Šiem nolūkiem tika izveidots DSP (digitālais signāla procesors) vai DSP (digitālais signālu procesors). Šāds procesors ir katrā digitālajā ierīcē. Pirmais parādījās pagājušā gadsimta 70. gados. Metodes un algoritmi mainās un pilnveidojas, bet princips paliek nemainīgs – analogo datu pārvēršana ciparu formātā.
Digitālā signāla apstrāde un pārraide ir atkarīga no procesora īpašībām – bitu dziļuma un ātruma. Jo augstāki tie ir, jo labāks būs signāls. Ātrums tiek norādīts miljonos instrukciju sekundē (MIPS), un labiem procesoriem tas sasniedz vairākus desmitus MIPS. Ātrums nosaka, cik vieniniekus un nulles ierīce var "izgrūst" vienā sekundē un kvalitatīvi pārraidīt nepārtrauktu analogā signāla līkni. No tā ir atkarīgs attēla reālisms. TV un skaņu no skaļruņiem.
Atšķirība starp diskrētu signālu un digitālo
Par Morzes ābeci droši vien ir dzirdējuši visi. Mākslinieks Semjuels Morss to izdomāja, citi novatori uzlaboja, bet viss tika izmantots. Šis ir teksta pārsūtīšanas veids, kur burti tiek kodēti ar punktiem un domuzīmēm. Vienkārši sakot, kodējumu sauc par Morzes kodu. To ilgu laiku izmantoja telegrāfā un informācijas pārraidīšanai pa radio. Turklāt jūs varat signalizēt ar prožektoru vai lukturīti.
Morzes kods ir atkarīgs tikai no paša rakstzīmes. Un ne jau no tā ilguma vai skaļuma (spēka). Neatkarīgi no tā, kā jūs sitāt ar taustiņu (mirkšķināt ar lukturīti), tiek uztvertas tikai divas iespējas - punkts un domuzīme. Varat tikai palielināt pārsūtīšanas ātrumu. Netiek ņemts vērā ne apjoms, ne ilgums. Galvenais, lai signāls sasniegtu.
Tāpat arī digitālais signāls. Ir svarīgi kodēt datus, izmantojot 0 un 1. Uztvērējam ir tikai parsē nulles un vieninieku kombinācija. Nav svarīgi, cik skaļi un cik ilgi katrs signāls būs. Ir svarīgi iegūt nulles un vieniniekus. Tāda ir digitālo tehnoloģiju būtība.
Diskrēts signāls tiks iegūts, ja iekodēsim arī katra punkta un domuzīmes skaļumu (spilgtumu) un ilgumu vai 0 un 1. Šajā gadījumā ir vairāk kodēšanas iespēju, bet arī neskaidrības. Skaļumu un ilgumu nevar izjaukt. Šī ir atšķirība starp digitālajiem un diskrētajiem signāliem. Digitālais tiek ģenerēts un uztverts nepārprotami, diskrēts ar variācijām.
Digitālo un analogo signālu salīdzinājums
Televīzijas centra radiostacijas vai mobilo sakaru signālu var pārraidīt digitālā un analogā formā. Piemēram, skaņa un attēls ir analogie signāli. Mikrofons un kamera uztver apkārtējo realitāti un pārvērš to elektromagnētiskos viļņos. Svārstību frekvence izejā ir atkarīga no skaņas un gaismas frekvences, un pārraides amplitūda ir atkarīga no skaļuma un spilgtuma.
Attēls un skaņa, kas pārvērsta elektromagnētiskajos viļņos, tiek izplatīti kosmosā ar raidīšanas antenas palīdzību. Uztvērējā notiek apgrieztais process - elektromagnētiskās svārstības skaņā un video.
Elektromagnētisko svārstību izplatīšanos gaisā novērš mākoņi, pērkona negaiss, reljefs, rūpnieciskie elektriskie noņēmēji, saules vējš un citi traucējumi. Frekvence un amplitūda bieži tiek izkropļota, un signāls no raidītāja uz uztvērēju tiek mainīts.
Analogā signāla balss un attēls ir izkropļoti traucējumu dēļ, un fonā tiek atveidots šņākoņa, sprakšķēšana un krāsu kropļojumi.Jo sliktāka uztveršana, jo izteiktākas ir šīs svešās sekas. Bet, ja signāls ir sasniedzis, tas ir vismaz kaut kā redzams un dzirdams.
Digitālajā pārraidē attēls un skaņa tiek digitalizēti pirms apraides un nonāk uztvērējā bez kropļojumiem. Ārēju faktoru ietekme ir minimāla. Labas kvalitātes skaņa un krāsa vai vispār nav. Signāls tiek garantēts noteiktā attālumā. Bet tālsatiksmes pārraidei ir nepieciešami vairāki atkārtotāji. Tāpēc, lai pārraidītu mobilo signālu, antenas ir novietotas pēc iespējas tuvāk viena otrai.
Spilgts piemērs atšķirībai starp diviem signālu veidiem ir vecā vadu tālruņa un mūsdienu mobilo sakaru salīdzinājums.
Vadu telefonija ne vienmēr darbojas labi pat tajā pašā vietā. Zvans uz otru valsts malu ir balss saišu un dzirdes pārbaude. Vajag kliegt un klausīties atbildē. Mēs izfiltrējam troksni un traucējumus ausīs, paši izdomājam trūkstošos un sagrozītos vārdus. Lai gan skaņa ir slikta, bet ir.
Skaņa mobilajā savienojumā ir lieliski dzirdama pat no otras puslodes. Digitalizētais signāls tiek pārraidīts un saņemts bez traucējumiem. Bet arī viņš nav bez trūkumiem. Ja rodas kļūmes, skaņa nav dzirdama vispār. Izmetiet burtus, vārdus un veselas frāzes. Labi, ka tas notiek reti.
Aptuveni tas pats ar analogo un digitālo televīziju. Analogs izmanto signālu, kas ir pakļauts traucējumiem, ierobežotas kvalitātes un jau ir izsmēlis savas attīstības iespējas. Digitāls nav kropļots, nodrošina izcilu skaņas un video kvalitāti, un tas tiek pastāvīgi uzlabots.
Dažādu veidu signālu priekšrocības un trūkumi
Kopš izgudrojuma analogā signāla pārraide ir ievērojami uzlabota. Un kalpoja ilgu laiku informācijas, skaņas un attēla pārraidīšanai. Neskatoties uz daudziem uzlabojumiem, tas ir saglabājis visus savus trūkumus – troksni atskaņošanas laikā un kropļojumus informācijas pārraidē. Bet galvenais arguments pārejai uz citu datu apmaiņas sistēmu bija pārraidītā signāla kvalitātes griesti. Analogais nevar uzņemt mūsdienu datu apjomu.
Ierakstīšanas un uzglabāšanas metožu, galvenokārt video satura, uzlabojumi ir atstājuši analogo signālu pagātnē. Līdz šim vienīgā analogās datu apstrādes priekšrocība ir ierīču plaši izplatītā un zemā cena. Visos citos aspektos analogais signāls ir zemāks par digitālo signālu.
Digitālo un analogo signālu pārraides piemēri
Digitālās tehnoloģijas pamazām aizstāj analogās un jau tiek plaši izmantotas visās dzīves jomās. Bieži vien mēs to vienkārši nepamanām, un figūra ir visur.
Datortehnika
Pirmie analogie datori tika izveidoti pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados. Tās bija diezgan primitīvas ierīces ļoti specializētu uzdevumu veikšanai. Analogie datori parādījās 1940. gados un tika plaši izmantoti 1960. gados.
Tās nepārtraukti pilnveidojās, taču, pieaugot apstrādātās informācijas apjomam, tās pamazām piekāpās digitālajām ierīcēm. Analogie datori ir labi piemēroti automātiskai ražošanas procesu kontrolei, jo tie nekavējoties reaģē uz ienākošo datu izmaiņām. Taču darba ātrums ir mazs un datu apjoms ierobežots. Tāpēc analogie signāli tiek izmantoti tikai dažos lokālajos tīklos.Būtībā tā ir ražošanas procesu kontrole un vadība. Kur sākotnējā informācija ir temperatūra, mitrums, spiediens, vēja ātrums un līdzīgi dati.
Atsevišķos gadījumos tiek izmantota analogo datoru palīdzība tādu problēmu risināšanā, kur aprēķinu datu apmaiņas precizitāte nav svarīga kā digitālajiem elektroniskajiem datoriem.
21. gadsimta sākumā analogais signāls padevās digitālajai tehnoloģijai. Skaitļošanā jauktos digitālos un analogos signālus izmanto tikai datu apstrādei, pamatojoties uz dažām mikroshēmām.
Skaņu ierakstīšana un telefonija
Vinila plate un magnētiskā lente ir divi izcili skaņas reproducēšanas analogā signāla pārstāvji. Abas joprojām tiek ražotas un dažu zinātāju pieprasītas. Daudzi mūziķi uzskata, ka tikai ierakstot albumu kasetē, var panākt sulīgu īstu skaņu. Mūzikas mīļotājiem patīk klausīties diskus ar raksturīgiem trokšņiem un sprakšķiem. Kopš 1972. gada tiek ražoti magnetofoni, kas veic ciparu ierakstīšanu magnētiskajā lentē, taču tie nav saņēmuši izplatīšanu augsto izmaksu un lielo izmēru dēļ. Izmantošanai tikai profesionālai ierakstīšanai.
Vēl viens analogo un digitālo signālu piemērs skaņas ierakstā ir mikseri un skaņas sintezatori. Pārsvarā tiek izmantotas digitālās ierīces, un analogo ierīču lietošanu izraisa ieradumi un aizspriedumi. Tiek uzskatīts, ka digitālā ierakstīšana vēl nav sasniegusi visaptverošas mūzikas pārraides efektu. Un tas ir raksturīgs tikai analogajam signālam.
Savukārt jaunieši nevar iedomāties mūziku bez MP3 failiem, kas glabājas tālruņu, zibatmiņu un datoru atmiņā.Un tiešsaistes pakalpojumi nodrošina piekļuvi saviem krātuvēm ar miljoniem digitālo ierakstu.
Telefonija ir gājusi vēl tālāk. Digitālā mobilā saziņa ir gandrīz aizstājusi vadu sakarus. Pēdējie palika valsts struktūrās, veselības aprūpes iestādēs un līdzīgās organizācijās. Lielākā daļa vairs neiedomājas dzīvi bez šūnas un kā tikt piesietam pie stieples. Šūnu sakari, datu pārraides pamats, kurā digitālais signāls droši savieno abonentus visā pasaulē.
Elektriskie mērījumi
Digitālā apstrāde un datu pārraide ir stingri nostiprinājusies elektriskajos mērījumos. Elektroniskie osciloskopi, voltu un ampērmetri, daudzmērīšanas instrumenti. Visas ierīces, kurās informācija tiek parādīta elektroniskā displejā, mērījumu pārraidīšanai izmanto digitālo signālu. Ikdienā ar to visbiežāk var saskarties, redzot stabilizatorus un sprieguma relejus. Abas ierīces mēra spriegumu tīklā, apstrādā un pārraida uz displeju digitālo signālu.
Arvien biežāk digitālās tehnoloģijas tiek izmantotas arī elektrisko mērījumu datu pārraidīšanai lielos attālumos. Elektrisko tīklu darbības kontrolei apakšstacijās un dispečeru vadības pultos tiek uzstādīta digitālā iekārta. Analogās ierīces ir populāras tikai paneļos, tieši mērīšanas punktos.
Vēl viena plaši izplatīta digitālā signāla izmantošana ir elektroenerģijas uzskaite. Iedzīvotāji bieži aizmirst apskatīt instrumentu rādījumus un ievadiet tos savā personīgajā kontā vai pārsūtiet tos energoapgādes organizācijai. Digitālās enerģijas uzskaites sistēmas pasargā jūs no raizēm. Norādes uzreiz nonāk grāmatvedības sistēmā. Tāpēc nav nepieciešama pastāvīga saziņa starp abonentu un piegādātāju, dažreiz varat doties uz savu personīgo kontu un pārbaudīt datus.
Analogā un digitālā televīzija
Cilvēce daudzus gadus ir dzīvojusi ar analogo televīziju. Visi ir pieraduši pie vienkāršām un saprotamām lietām. Vispirms apraide, tad kabelis nedaudz labākas kvalitātes. vienkārša antena, TV un viduvējas kvalitātes attēls. Taču video ierakstīšanas un uzglabāšanas tehnoloģijas ir gājušas tālu priekšā analogajam signālam. Un viņš vairs nevar pilnībā nodot mūsdienu filmu vai TV šovu. Kvalitāti, stabilitāti un labu signāla līmeni var nodrošināt tikai digitālā televīzija.
Digitālajai televīzijai ir daudz priekšrocību. Pirmais un ļoti lielais ir signāla saspiešana. Līdz ar to ir pieaudzis skatīto kanālu skaits. Ir uzlabojusies arī video un skaņas pārraides kvalitāte, bez tā apraide mūsdienu liela ekrāna televizoriem vienkārši nav iespējama. Līdz ar to radās iespēja parādīt informāciju par pārraidi, nākamajām TV programmām un tamlīdzīgi.
Kopā ar ieguvumiem radās neliela problēma. Lai saņemtu digitālo signālu, nepieciešams īpašs uztvērējs.
Virszemes televīzijas iezīmes
Lai uztvertu ētera digitālo signālu, ir nepieciešams T2 uztvērējs, citi nosaukumi ir uztvērējs, dekodētājs vai DVB-T2 televizora pierīce. Lielākā daļa mūsdienu LED televizoru sākotnēji ir aprīkoti ar šādām ierīcēm. Tāpēc to īpašniekiem nav par ko uztraukties. Izslēdzot analogo televīziju, jums tikai jāpārkonfigurē kanāli.
Veco televizoru īpašniekiem bez iebūvēta T2 uztvērēja nav problēmu. Šeit viss ir vienkārši. Jāiegādājas atsevišķs televizora pierīce DVB-T2, kas saņems T2 signālu, apstrādās to un gatavo attēlu pārsūtīs uz ekrānu. Piestiprināšana var būt vienkārša savienot ar jebkuru televizoru.
Digitālais signāls tiek izmantots arvien vairāk dzīves jomās. Televīzija nav izņēmums. Nebaidieties no jaunā. Lielākā daļa televizoru jau ir aprīkoti ar nepieciešamo, un vecākiem ir jāiegādājas lēts televizora pierīce. Turklāt ierīci ir viegli iestatīt. Labāka attēla un skaņas kvalitāte.
Līdzīgi raksti:
