Typer signaler: analoge, digitale, diskrete. Hva er digital-TV og TV, hvordan velge den rette

Signaler er informasjonskoder som folk bruker for å formidle budskap i et informasjonssystem. Signalet kan gis, men det er ikke nødvendig å motta det. Mens en melding bare kan betraktes som et signal (eller et sett med signaler) som ble mottatt og dekodet av mottakeren (analogt og digitalt signal).

En av de første metodene for å overføre informasjon uten deltagelse av mennesker eller andre levende vesener var signalbranner. Når fare oppsto, ble bål tent sekvensielt fra en stolpe til en annen. Deretter vil vi vurdere metoden for å overføre informasjon ved hjelp av elektromagnetiske signaler og vil dvele i detalj om emnet analogt og digitalt signal.

Ethvert signal kan representeres som en funksjon som beskriver endringer i dets egenskaper. Denne representasjonen er praktisk for å studere radiotekniske enheter og systemer. I tillegg til signalet i radioteknikk er det også støy, som er alternativet. Støy har ikke nyttig informasjon og forvrenger signalet ved å samhandle med det.

Konseptet i seg selv gjør det mulig å abstrahere fra spesifikke fysiske størrelser når man vurderer fenomener knyttet til koding og dekoding av informasjon. Den matematiske modellen av signalet i forskning lar en stole på parameterne til tidsfunksjonen.

Signaltyper

Signaler basert på det fysiske miljøet til informasjonsbæreren er delt inn i elektriske, optiske, akustiske og elektromagnetiske.

I henhold til innstillingsmetoden kan signalet være regelmessig eller uregelmessig. Et regulært signal er representert som en deterministisk funksjon av tid. Et uregelmessig signal i radioteknikk er representert av en kaotisk funksjon av tid og analyseres med en sannsynlighet.

Signaler, avhengig av funksjonen som beskriver parameterne deres, kan være analoge eller diskrete. Et diskret signal som har blitt kvantisert kalles et digitalt signal.

Signal Prosessering

Analoge og digitale signaler behandles og dirigeres til å sende og motta informasjon kodet i signalet. Når informasjonen er hentet ut, kan den brukes til ulike formål. I spesielle tilfeller formateres informasjon.

Analoge signaler forsterkes, filtreres, moduleres og demoduleres. Digitale data kan også være gjenstand for komprimering, deteksjon osv.

Analogt signal

Sansene våre oppfatter all informasjon som kommer inn i dem i analog form. Hvis vi for eksempel ser en bil som går forbi, ser vi dens bevegelse kontinuerlig. Hvis hjernen vår kunne motta informasjon om sin posisjon én gang hvert 10. sekund, ville folk stadig blitt overkjørt. Men vi kan estimere avstanden mye raskere, og denne avstanden er klart definert i hvert øyeblikk.

Absolutt det samme skjer med annen informasjon, vi kan evaluere volumet når som helst, føle trykket fingrene våre utøver på gjenstander osv. Med andre ord er nesten all informasjon som kan oppstå i naturen analog. Den enkleste måten å overføre slik informasjon på er gjennom analoge signaler, som er kontinuerlige og definerte til enhver tid.

For å forstå hvordan et analogt elektrisk signal ser ut, kan du tenke deg en graf som viser amplitude på den vertikale aksen og tid på den horisontale aksen. Hvis vi for eksempel måler temperaturendringen, vil en kontinuerlig linje vises på grafen som viser verdien til hvert øyeblikk. For å overføre et slikt signal ved hjelp av elektrisk strøm, må vi sammenligne temperaturverdien med spenningsverdien. Så for eksempel kan 35,342 grader Celsius kodes som en spenning på 3,5342 V.

Analoge signaler ble tidligere brukt i alle typer kommunikasjon. For å unngå interferens må et slikt signal forsterkes. Jo høyere støynivå, det vil si interferens, jo mer må signalet forsterkes slik at det kan mottas uten forvrengning. Denne metoden for signalbehandling bruker mye energi på å generere varme. I dette tilfellet kan det forsterkede signalet i seg selv forårsake interferens for andre kommunikasjonskanaler.

I dag brukes fortsatt analoge signaler i TV og radio, for å konvertere inngangssignalet til mikrofoner. Men generelt sett blir denne typen signaler erstattet eller erstattet av digitale signaler overalt.

Digitalt signal

Et digitalt signal er representert av en sekvens av digitale verdier. De mest brukte signalene i dag er binære digitale signaler, da de brukes i binær elektronikk og er lettere å kode.

I motsetning til den forrige signaltypen, har et digitalt signal to verdier "1" og "0". Hvis vi husker eksempelet vårt med temperaturmåling, vil signalet genereres annerledes. Hvis spenningen som tilføres av det analoge signalet tilsvarer verdien av den målte temperaturen, vil et visst antall spenningspulser tilføres i det digitale signalet for hver temperaturverdi. Selve spenningspulsen vil være lik "1", og fravær av spenning vil være "0". Mottaksutstyret vil dekode pulsene og gjenopprette de opprinnelige dataene.

Etter å ha sett for oss hvordan et digitalt signal vil se ut på en graf, vil vi se at overgangen fra null til maksimum er brå. Det er denne funksjonen som gjør at mottakerutstyret kan "se" signalet tydeligere. Hvis det oppstår interferens, er det lettere for mottakeren å dekode signalet enn ved analog overføring.

Det er imidlertid umulig å gjenopprette et digitalt signal med et veldig høyt støynivå, mens det fortsatt er mulig å "trekke ut" informasjon fra en analog type med stor forvrengning. Dette er på grunn av klippeeffekten. Essensen av effekten er at digitale signaler kan overføres over bestemte avstander, og så bare stoppe. Denne effekten oppstår overalt og løses ved ganske enkelt å regenerere signalet. Der signalet bryter, må du sette inn en repeater eller redusere lengden på kommunikasjonslinjen. Repeateren forsterker ikke signalet, men gjenkjenner dens opprinnelige form og produserer en nøyaktig kopi av det og kan brukes på alle måter i kretsen. Slike signalrepetisjonsmetoder brukes aktivt i nettverksteknologier.

Blant annet skiller analoge og digitale signaler seg også i evnen til å kode og kryptere informasjon. Dette er en av årsakene til overgangen av mobilkommunikasjon til digital.

Analogt og digitalt signal og digital-til-analog konvertering

Vi må snakke litt mer om hvordan analog informasjon overføres over digitale kommunikasjonskanaler. La oss bruke eksempler igjen. Som allerede nevnt er lyd et analogt signal.

Hva skjer i mobiltelefoner som overfører informasjon via digitale kanaler

Lyd som kommer inn i mikrofonen gjennomgår analog-til-digital konvertering (ADC). Denne prosessen består av 3 trinn. Individuelle signalverdier tas med like tidsintervaller, en prosess som kalles sampling. I følge Kotelnikovs teorem om kanalkapasitet, bør frekvensen for å ta disse verdiene være dobbelt så høy som den høyeste signalfrekvensen. Det vil si at hvis kanalen vår har en frekvensgrense på 4 kHz, vil samplingsfrekvensen være 8 kHz. Deretter blir alle valgte signalverdier avrundet eller, med andre ord, kvantisert. Jo flere nivåer som opprettes, desto høyere er nøyaktigheten til det rekonstruerte signalet på mottakeren. Alle verdier konverteres deretter til binær kode, som sendes til basestasjonen og deretter når den andre parten, som er mottakeren. En digital-til-analog konvertering (DAC) prosedyre finner sted i mottakerens telefon. Dette er en omvendt prosedyre, hvis mål er å oppnå et signal ved utgangen som er så identisk som mulig med den originale. Deretter kommer det analoge signalet ut i form av lyd fra telefonens høyttaler.

Svært ofte hører vi slike definisjoner som "digitalt" eller "diskret" signal; hva er forskjellen fra "analogt"?

Essensen av forskjellen er at det analoge signalet er kontinuerlig i tid (blå linje), mens det digitale signalet består av et begrenset sett med koordinater (røde prikker). Hvis vi reduserer alt til koordinater, så består ethvert segment av et analogt signal av et uendelig antall koordinater.

For et digitalt signal er koordinatene langs den horisontale aksen plassert med jevne mellomrom, i samsvar med samplingsfrekvensen. I det vanlige Audio-CD-formatet er dette 44100 poeng per sekund. Den vertikale nøyaktigheten til koordinathøyden tilsvarer bitdybden til det digitale signalet; for 8 bit er det 256 nivåer, for 16 biter = 65536 og for 24 biter = 16777216 nivåer. Jo høyere bitdybde (antall nivåer), jo nærmere er de vertikale koordinatene den opprinnelige bølgen.

Analoge kilder er: vinyl og lydkassetter. Digitale kilder er: CD-Audio, DVD-Audio, SA-CD (DSD) og filer i WAVE- og DSD-formater (inkludert derivater av APE, Flac, Mp3, Ogg, etc.).

Fordeler og ulemper med analogt signal

Fordelen med et analogt signal er at det er i analog form vi oppfatter lyd med ørene. Og selv om vårt auditive system konverterer den oppfattede lydstrømmen til digital form og overfører den i denne formen til hjernen, har vitenskap og teknologi ennå ikke nådd poenget med å koble sammen spillere og andre lydkilder direkte i denne formen. Tilsvarende forskning utføres nå aktivt for funksjonshemmede, og vi nyter utelukkende analog lyd.

Ulempen med et analogt signal er muligheten til å lagre, overføre og replikere signalet. Ved opptak til magnetbånd eller vinyl vil kvaliteten på signalet avhenge av egenskapene til båndet eller vinylen. Over tid avmagnetiserer båndet og kvaliteten på det innspilte signalet forringes. Hver lesing ødelegger gradvis mediene, og omskriving introduserer ytterligere forvrengning, der ytterligere avvik legges til av neste media (tape eller vinyl), lesing, skriving og signaloverføringsenheter.

Å lage en kopi av et analogt signal er det samme som å kopiere et fotografi ved å ta et bilde av det på nytt.

Fordeler og ulemper med digitalt signal

Fordelene med et digitalt signal inkluderer nøyaktighet ved kopiering og overføring av en lydstrøm, der originalen ikke er forskjellig fra kopien.

Den største ulempen er at det digitale signalet er et mellomtrinn og nøyaktigheten til det endelige analoge signalet vil avhenge av hvor detaljert og nøyaktig lydbølgen beskrives med koordinater. Det er ganske logisk at jo flere punkter det er og jo mer nøyaktige koordinatene er, jo mer nøyaktig vil bølgen være. Men det er fortsatt ingen konsensus om hvilket antall koordinater og nøyaktigheten til dataene som er tilstrekkelig til å si at den digitale representasjonen av signalet er tilstrekkelig til å gjenopprette det analoge signalet nøyaktig, som ikke kan skilles fra originalen med våre ører.

Når det gjelder datamengder, er kapasiteten til en vanlig analog lydkassett kun ca 700-1,1 MB, mens en vanlig CD rommer 700 MB. Dette gir en ide om behovet for medier med høy kapasitet. Og dette gir opphav til en egen kompromisskrig med ulike krav til antall beskrivende punkter og nøyaktigheten av koordinater.

I dag anses det som ganske tilstrekkelig å representere en lydbølge med en samplingsfrekvens på 44,1 kHz og en bitdybde på 16 biter. Ved en samplingshastighet på 44,1 kHz er det mulig å rekonstruere et signal opp til 22 kHz. Som psykoakustiske studier viser, er en ytterligere økning i samplingsfrekvensen ikke merkbar, men en økning i bitdybden gir en subjektiv forbedring.

Hvordan DAC-er bygger en bølge

En DAC er en digital-til-analog-omformer, et element som konverterer digital lyd til analog. Vi skal se overfladisk på de grunnleggende prinsippene. Dersom kommentarene tilsier interesse for å vurdere en rekke punkter nærmere, vil det bli gitt ut et eget materiale.

Multibit DAC-er

Svært ofte er en bølge representert som trinn, noe som skyldes arkitekturen til den første generasjonen av multi-bit R-2R DAC-er, som fungerer på samme måte som en relébryter.

DAC-inngangen mottar verdien av neste vertikale koordinat, og ved hver klokkesyklus skifter den gjeldende (spennings)nivået til passende nivå til neste endring.

Selv om det antas at det menneskelige øret ikke kan høre høyere enn 20 kHz, og ifølge Nyquist-teorien er det mulig å gjenopprette signalet til 22 kHz, forblir kvaliteten på dette signalet etter restaurering et spørsmål. I høyfrekvensområdet er den resulterende "trinnede" bølgeformen vanligvis langt fra den opprinnelige. Den enkleste veien ut av situasjonen er å øke samplingsfrekvensen ved opptak, men dette fører til en betydelig og uønsket økning i filstørrelsen.

Et alternativ er å kunstig øke DAC-avspillingssamplingsfrekvensen ved å legge til mellomverdier. De. vi forestiller oss en kontinuerlig bølgebane (grå stiplet linje) som jevnt forbinder de opprinnelige koordinatene (røde prikker) og legger til mellompunkter på denne linjen (mørk lilla).

Ved økning av samplingsfrekvensen er det vanligvis nødvendig å øke bitdybden slik at koordinatene er nærmere den tilnærmede bølgen.

Takket være mellomkoordinater er det mulig å redusere "trinnene" og bygge en bølge nærmere originalen.

Når du ser en boost-funksjon fra 44,1 til 192 kHz i en spiller eller ekstern DAC, er det en funksjon av å legge til mellomliggende koordinater, ikke gjenopprette eller lage lyd i området over 20 kHz.

Opprinnelig var disse separate SRC-brikker før DAC-en, som deretter migrerte direkte til selve DAC-brikkene. I dag kan du finne løsninger hvor en slik brikke legges til moderne DAC-er, dette gjøres for å gi et alternativ til de innebygde algoritmene i DAC-en og noen ganger få enda bedre lyd (som f.eks. dette gjøres i Hidizs AP100).

Hovedavslaget i bransjen fra multibit DAC-er skjedde på grunn av umuligheten av videre teknologisk utvikling av kvalitetsindikatorer med gjeldende produksjonsteknologier og de høyere kostnadene sammenlignet med "pulse" DAC-er med sammenlignbare egenskaper. Imidlertid, i Hi-End-produkter, foretrekkes ofte gamle multi-bit DAC-er fremfor nye løsninger med teknisk bedre egenskaper.

Bytte DACer

På slutten av 70-tallet ble en alternativ versjon av DAC-er basert på en "puls"-arkitektur - "delta-sigma" - utbredt. Pulse DAC-teknologi muliggjorde fremveksten av ultraraske brytere og tillot bruk av høye bærefrekvenser.

Signalamplituden er gjennomsnittsverdien av pulsamplitudene (pulser med lik amplitude vises i grønt, og den resulterende lydbølgen vises i hvitt).

For eksempel vil en sekvens på åtte sykluser med fem pulser gi en gjennomsnittlig amplitude (1+1+1+0+0+1+1+0)/8=0,625. Jo høyere bærefrekvens, jo flere pulser jevnes ut og en mer nøyaktig amplitudeverdi oppnås. Dette gjorde det mulig å presentere lydstrømmen i en-bits form med et bredt dynamisk område.

Gjennomsnitt kan gjøres med et vanlig analogt filter, og hvis et slikt sett med pulser påføres direkte på høyttaleren, vil vi ved utgangen få lyd, og ultrahøye frekvenser vil ikke bli reprodusert på grunn av den høye tregheten til emitteren. PWM-forsterkere fungerer etter dette prinsippet i klasse D, der energitettheten til pulser ikke skapes av antallet, men av varigheten av hver puls (som er lettere å implementere, men ikke kan beskrives med en enkel binær kode).

En multibit DAC kan betraktes som en skriver som kan påføre farger ved hjelp av Pantone-blekk. Delta-Sigma er en blekkskriver med et begrenset utvalg av farger, men på grunn av muligheten til å påføre svært små prikker (sammenlignet med en gevir-skriver), produserer den flere nyanser på grunn av ulik tetthet av prikker per overflateenhet.

På et bilde ser vi vanligvis ikke individuelle prikker på grunn av øyets lave oppløsning, men bare gjennomsnittstonen. På samme måte hører ikke øret impulser individuelt.

Til syvende og sist, med dagens teknologier i pulsede DAC-er, er det mulig å oppnå en bølge nær det som teoretisk skal oppnås når man tilnærmer mellomliggende koordinater.

Det skal bemerkes at etter bruken av delta-sigma DAC, forsvant relevansen av å tegne en "digital bølge" i trinn, fordi Slik bygger ikke moderne DAC-er en bølge i trinn. Det er riktig å konstruere et diskret signal med prikker forbundet med en jevn linje.

Er det ideelt å bytte DAC?

Men i praksis er ikke alt rosenrødt, og det er en rekke problemer og begrensninger.

Fordi Siden det overveldende antallet poster er lagret i et multi-bit signal, krever konvertering til et pulssignal ved å bruke "bit-til-bit"-prinsippet en unødvendig høy bærefrekvens, noe moderne DAC-er ikke støtter.

Hovedfunksjonen til moderne puls-DACer er å konvertere et multi-bit signal til et enkelt-bit signal med en relativt lav bærefrekvens med datadesimering. I utgangspunktet er det disse algoritmene som bestemmer den endelige lydkvaliteten til puls-DACer.

For å redusere problemet med høy bærefrekvens, er lydstrømmen delt inn i flere en-bits strømmer, hvor hver strøm er ansvarlig for sin bitgruppe, som tilsvarer et multiplum av bærefrekvensen til antall strømmer. Slike DAC-er kalles multibit delta-sigma.

I dag har pulsede DAC-er fått en ny vind i høyhastighets generelle brikker i produkter fra NAD og Chord på grunn av muligheten til fleksibelt å programmere konverteringsalgoritmer.

DSD-format

Etter den utbredte bruken av delta-sigma DAC-er, var det ganske logisk for fremveksten av et format for opptak av binær kode direkte til delta-sigma-koding. Dette formatet kalles DSD (Direct Stream Digital).

Formatet ble ikke mye brukt av flere grunner. Redigering av filer i dette formatet viste seg å være unødvendig begrenset: du kan ikke blande strømmer, justere volumet eller bruke utjevning. Dette betyr at uten tap av kvalitet kan du kun arkivere analoge opptak og produsere to-mikrofonopptak av live-opptredener uten videre behandling. Med et ord, du kan egentlig ikke tjene penger.

I kampen mot piratkopiering ble (og er fortsatt ikke) plater i SA-CD-format støttet av datamaskiner, noe som gjør det umulig å lage kopier av dem. Ingen kopier – ikke noe bredt publikum. Det var mulig å spille av DSD-lydinnhold kun fra en separat SA-CD-spiller fra en proprietær plate. Hvis det for PCM-formatet er en SPDIF-standard for digital dataoverføring fra en kilde til en separat DAC, er det ingen standard for DSD-formatet, og de første piratkopier av SA-CD-plater ble digitalisert fra de analoge utgangene til SA- CD-spillere (selv om situasjonen virker dum, men i virkeligheten ble noen innspillinger kun gitt ut på SA-CD, eller samme innspilling på Audio-CD ble bevisst laget av dårlig kvalitet for å promotere SA-CD).

Vendepunktet skjedde med utgivelsen av SONY-spillkonsoller, hvor SA-CD-platen automatisk ble kopiert til konsollens harddisk før avspilling. Fans av DSD-formatet benyttet seg av dette. Utseendet til piratkopierte opptak stimulerte markedet til å gi ut separate DAC-er for å spille av DSD-strømmer. De fleste eksterne DAC-er med DSD-støtte støtter i dag USB-dataoverføring ved å bruke DoP-formatet som en separat koding av det digitale signalet via SPDIF.

Bærefrekvenser for DSD er relativt små, 2,8 og 5,6 MHz, men denne lydstrømmen krever ingen datareduksjonskonvertering og er ganske konkurransedyktig med høyoppløselige formater som DVD-Audio.

Det er ikke noe klart svar på spørsmålet om hva som er bedre, DSP eller PCM. Alt avhenger av kvaliteten på implementeringen av en bestemt DAC og talentet til lydteknikeren når du spiller inn den endelige filen.

Generell konklusjon

Analog lyd er det vi hører og oppfatter som verden rundt oss med øynene. Digital lyd er et sett med koordinater som beskriver en lydbølge, og som vi ikke kan høre direkte uten konvertering til et analogt signal.

Et analogt signal tatt opp direkte på en lydkassett eller vinyl kan ikke tas opp på nytt uten tap av kvalitet, mens en bølge i digital representasjon kan kopieres bit for bit.

Digitale opptaksformater er en konstant avveining mellom mengden av koordinatnøyaktighet kontra filstørrelse, og ethvert digitalt signal er bare en tilnærming av det originale analoge signalet. Imidlertid gir de forskjellige nivåene av teknologi for opptak og reprodusering av et digitalt signal og lagring på media for et analogt signal flere fordeler til den digitale representasjonen av signalet, på samme måte som et digitalkamera kontra et filmkamera.

Mer rettet mot å jobbe med digital kringkasting. Det anses som mer progressivt og avansert. Men for å forstå hva fordelen er, må du studere terminologien dypere.

Analog TV

Analog fjernsyn er bygget på grunnlag av et analogt signal. Den kjører kontinuerlig, noe som ikke er en indikator på kvalitet. Tross alt, hvis det er et signal, lider hele bildet og lyden. Blant fordelene med et analogt signal er det faktum at det lett blir fanget opp av vanlig sending. Men til tross for de åpenbare fordelene, anses det analoge signalet i dag som foreldet og brukes sjelden noe sted. Ulempene med analog TV inkluderer signal av dårlig kvalitet, mangel på sikker tilkobling, etc.

TVer som opererer med et analogt signal kan finnes i provinsene. Digital-TV er ikke lønnsomt for små byer. Og folk blir vant til det og vil ikke endre tradisjonene sine.

I tillegg kan ikke et analogt signal avsløre det fulle potensialet til moderne videoutstyr: plasma- og flytende krystall-TVer.

Digital TV

Kabel-TV

Kabel-TV ved navn bestemmer bare metoden for overføring av informasjon, men ikke signalet. Så for eksempel kan et digitalt eller analogt signal forberedt for overføring overføres i ett eller annet overføringsmedium: via kobberkabel, eter, etc.

Derfor bør du ikke skille kabel-TV i en egen type, fordi den kan være både digital og analog.

Før du velger det beste TV-alternativet for deg, sørg for å veie alle alternativene dine. Vurder utstyret du har i hjemmet ditt. Tross alt, hvis du har et rør, vil det digitale signalet være problematisk, men moderne LCD-TVer har analoge kontakter. Vær også interessert i hvilke muligheter TV-leverandørene tilbyr deg.

Forskjellen mellom digital og analog fjernsyn illustreres lettest ved forskjellene mellom digital og analog lyd eller fotografi. Hvis i analog TV-bildet og lydsporet er kodet ved hjelp av et analogt elektrisk signal, brukes digital koding følgelig digitalt.

På slutten av 90-tallet eksisterte bare analog farge-TV i vårt land. Sendingen brukte det franske SECAM-kodesystemet. Eldre lesere husker nok at man på videokassetter kunne finne filmer kodet ved hjelp av alternative systemer - PAL eller NTSC, for komfortabel visning som det var behov for en videospiller med støtte for.

For å se digital-TV på en datamaskin trenger du bare en liten USB-modul og en UHF-antenne

De viktigste ulempene med analogen er dårlig beskyttelse mot forstyrrelser, samt et ganske bredt bånd av radiofrekvensspekteret som kreves for å overføre en kanal.

Derfor var vi på lufta begrenset til maksimalt to dusin fargekanaler, og på kabelnettverk et gjennomsnitt på 70 (med sjeldne unntak).

Hvis TV-en ikke er utstyrt med en digital kanalmottaker, kan du kjøpe en separat dekoder som støtter DVB-T2-standarden

Med et analogt signal er det ganske vanskelig å lage en tjeneste som er praktisk for brukeren og operatøren (med muligheten til raskt å koble til/fra kanalpakker osv.). I tillegg trenger analoge høyeffektsendere med stort dekningsområde pga Mottakere trenger et høyt signalnivå for å få et godt bilde, noe som betyr at frekvensspekteret på radioen brukes svært irrasjonelt: i naboterritorier er det umulig å sende på samme kanal, det kreves kompetent frekvensplanlegging.

Et digitalt signal har ikke disse ulempene. Hovedfordelen med digital er at den kodede kanalen kan komprimeres ved hjelp av moderne algoritmer (for eksempel MPEG). Nøyaktig hvordan man koder et signal og hvordan man komprimerer det, bestemmes av standarden. I dag i Europa og Russland er hovedfamilien av standarder DVB - ideen til det internasjonale konsortiet DVB Project.

Familien inkluderer standarder for satellitt-, bakkenett-, kabel- og mobil-tv, forskjellig i graden av kompresjon, støyimmunitet og andre parametere (viktig, avhengig av overføringsmediet som brukes). Men i pressen "digital" i I det siste oftest kalt den terrestriske standarden (i tilfelle av Russland - DVB-T2). La oss begynne med det.

Fra analog til digital på lufta: russisk versjon

Gitt fordelene med digitalt, begynte verdenssamfunnet overgangen til moderne kringkastingsstandarder på begynnelsen av 2000-tallet. I alle land fortsatte denne prosessen (og fortsetter å fortsette) samtidig med "optimeringen" av radioluft, som aktivt brukes ikke bare av TV-kringkastere, men også av mobiloperatører, militæret og andre forbrukere.

På grunn av komprimering til 1 analog TV-kanal, for eksempel i DVB-T2-standarden, lar den deg få plass til opptil 10 digitale kanaler med omtrent samme bildekvalitet. I tillegg frigjør en del av spekteret den nevnte reduksjonen i sendereffekt. Innenfor ett land er disse prosessene regulert av staten, og på en kontinental skala - av ulike mellomstatlige avtaler.

Ifølge en slik avtale må russiske grenseområder på sikt slutte å sende i analogt format. Så overgangen fra analog til digital fjernsyn bestemmer ikke bare ønsket om ny teknologi, men også ansvar overfor våre nærmeste naboer.

Rimelige USB-adaptere for mottak av digitale kanaler finnes ikke bare for PC-er...
...men også for smarttelefoner og nettbrett. Samtidig vil de kobles til via mikro-USB

Overgangen fra analog til digital TV på lufta i vårt land begynte i 2009. Da ble DVB-T-standarden, som allerede var implementert i en rekke europeiske land, lagt til grunn.

Du må forstå at TV er en kjede av interaksjon mellom en hel liste av mellomledd mellom innholdsprodusenten og dens forbruker, som hver har en flåte av analogt utstyr som må byttes ut. Det statlige prosjektet innebærer å oppdatere kun en del av denne kjeden - distribusjons- og overføringsutstyr.

I noen tilfeller hjelper staten TV-studioer med å kjøpe nytt filmutstyr.

Men seerne må tenke på å erstatte "mottakerne" selv. Alle disse vanskelighetene lar oss ikke plutselig bytte til en ny standard, uansett hvor slike transformasjoner foretas.

Og i vårt land var overgangen enda vanskeligere. Til å begynne med ble det tatt et veldig høyt tempo, men etter noen år ble "hestene endret midtstrøms", noe som sparte tid på neste evolusjonære trinn: det ble besluttet å introdusere en mer avansert andre generasjon av den "jordiske" standarden - DVB-T2, som sikrer plassering av et større antall digitale kanaler på frekvensens analoge kanalbåndbredde (sammenlignet med DVB-T).

Det skal bemerkes at overgangen ikke innebærer noen økning i oppløsningen til det kringkastede bildet. Prosjektet innebærer kun å endre måten det presenteres på, og vi bør forvente HD-kvalitet på luft bare i en fjern fremtid (standarden støtter HD, men på statlig nivå ble det besluttet å ikke berøre dette emnet foreløpig).

I dag opererer DVB-T2-sendere nesten over hele landet. Et sted er bare 1 multipleks inkludert for øyeblikket (en pakke som tar plassen til én analog kanal); i andre områder var den andre allerede inkludert. Dette betyr at du, med riktig mottaksutstyr, kan se 20 kanaler i anstendig kvalitet fra luften gratis.

Selv om det helt fra begynnelsen av overgangen ble sagt at innen 2015 skulle landet vårt fullstendig bytte til digitalt og slå av analogt, for nå ble spørsmålet om å slå av utsatt, så analog TV fortsetter å fungere.

Foto: produksjonsbedrifter

Ethvert signal, enten det er analogt eller digitalt, er en elektromagnetisk oscillasjon som forplanter seg ved en viss frekvens. Avhengig av hvilket signal som distribueres, bestemmer enheten som mottar dette signalet hvilket bilde som skal vises på skjermen, henholdsvis med lyd.

For eksempel kan et fjernsynstårn eller en radiostasjon overføre både analoge og digitale signaler. Lyd overføres i analog form, og gjennom mottakerenheten omdannes til elektromagnetiske vibrasjoner. Som allerede nevnt forplanter vibrasjoner seg med en viss frekvens. Jo høyere frekvens lyden er, desto høyere vibrasjoner, noe som resulterer i en høyere lydende stemme.

Generelt forplanter et analogt signal seg kontinuerlig, og et digitalt signal forplanter seg diskret (intermitterende), dvs. amplituden til oscillasjonene antar visse verdier per tidsenhet.

Fortsetter vi eksemplet med et analogt lydsignal, får vi en prosess der elektromagnetiske bølger forplantes ved hjelp av en sender (antenne). Fordi Det analoge signalet forplanter seg konstant, deretter summeres svingningene, og en bærefrekvens vises på utgangen, som er den fundamentale, dvs. Mottakeren er innstilt på den.

I selve mottakeren er denne frekvensen atskilt fra andre vibrasjoner, som omdannes til lyd.

Ulempene med å overføre informasjon ved hjelp av et analogt signal er åpenbare:

• Det er mye forstyrrelser;
• Mer unødvendig informasjon overføres;
• Signaloverføringssikkerhet

Hvis overføring av informasjon ved hjelp av et analogt signal skjer mindre merkbart i radiokringkasting, er spørsmålet om å bytte til digital overføring ekstremt viktig i TV.

De viktigste fordelene med et digitalt signal fremfor et analogt signal er:

• Høyere beskyttelsesnivå. Sikkerheten ved digital signaloverføring er basert på det faktum at "sifferet" overføres i kryptert form;
• Enkel signalmottak. Et digitalt signal kan mottas i hvilken som helst avstand fra ditt bosted;
• Digital kringkasting kan gi et stort antall kanaler. Det er denne muligheten som gir fans av digital-tv et stort antall TV-kanaler for å se filmer og programmer;
• Overføringskvaliteten er flere størrelsesordener høyere enn ved analog kringkasting. Det digitale signalet gir filtrering av mottatte data, og det er også mulig å gjenopprette den opprinnelige informasjonen.

Følgelig brukes spesielle enheter til å konvertere et analogt signal til et digitalt, og omvendt.

• En enhet som konverterer et analogt signal til et digitalt signal kalles en analog-til-digital-omformer (ADC);
• En enhet som konverterer et digitalt signal til et analogt signal kalles en digital-til-analog-omformer (DAC).

Følgelig er ADC installert i senderen, og DAC er installert i mottakeren og konverterer det diskrete signalet til et analogt signal som tilsvarer stemmen.

Hvorfor er digitalt signal sikrere?

Det digitale signalet overføres i kryptert form og den digital-analoge enheten må ha en kode for dekryptering. ADC kan også overføre den digitale adressen til mottakeren. Selv om signalet blir fanget opp, vil det være umulig å fullstendig dechiffrere det på grunn av fraværet av en del av koden. Denne egenskapen til digital overføring er mye brukt i mobilkommunikasjon.

Dermed er hovedforskjellen mellom et analogt og digitalt signal den forskjellige strukturen til det overførte signalet. Analoge signaler er en kontinuerlig strøm av oscillasjoner med varierende amplitude og frekvens.

Et digitalt signal er diskrete (intermitterende) oscillasjoner, hvis verdier avhenger av overføringsmediet.

Noen ganger har forbrukere spørsmål om hvordan signalet overføres på TV.

I fjernsyn, før overføring av et signal i digital form, må det analoge signalet digitaliseres. Etter dette må du velge mediet der overføringen skal finne sted: kobberkabel, luftbølger, fiberoptisk kabel.

For eksempel er mange brukere sikre på at kabel-tv kun er digital dataoverføring. Dette er feil. Kabel-TV er både en analog og digital type signaloverføring.