Digitální televize již pokryla téměř celou republiku. Nové televizory přijímají kvalitní digitální signál samy, staré - pomocí speciálního set-top boxu. Jaký je rozdíl mezi starým analogovým a novým digitálním signálem? Mnoho lidí to nechápe a potřebuje vysvětlení.
Obsah
Typy signálů
Signál je změna fyzikální veličiny v čase a prostoru. Ve skutečnosti se jedná o kódy pro výměnu dat v informačních a řídících prostředích. Graficky lze libovolný signál znázornit jako funkci. Z čáry v grafu můžete určit typ a charakteristiku signálu. Analog bude vypadat jako souvislá křivka, digitální jako přerušovaná obdélníková čára přeskakující z nuly na jedničku.Vše, co vidíme očima a slyšíme ušima, přichází jako analogový signál.
analogový signál
Zrak, sluch, chuť, čich a hmatové vjemy k nám přicházejí ve formě analogového signálu. Mozek řídí orgány a přijímá od nich informace v analogové formě. V přírodě se všechny informace přenášejí pouze tímto způsobem.
V elektronice je analogový signál založen na přenosu elektřiny. Určité hodnoty napětí odpovídají frekvenci a amplitudě zvuku, barvě a jasu světla v obraze a tak dále. To znamená, že barva, zvuk nebo informace jsou analogické elektrickému napětí.
Například: Nastavte přenos barev na určité napětí modrá 2 V, červená 3 V, zelená 4 V. Změnou napětí získáme na obrazovce obrázek odpovídající barvy.
V tomto případě nezáleží na tom, zda signál prochází dráty nebo rádiem. Vysílač nepřetržitě vysílá a přijímač zpracovává informace analogového typu. Přijímáním nepřetržitého elektrického signálu přes dráty nebo rádiového signálu vzduchem převádí přijímač napětí na odpovídající zvuk nebo barvu. Na obrazovce se objeví obraz nebo se přes reproduktor vysílá zvuk.
diskrétní signál
Celá pointa spočívá v názvu. Oddělené od latiny diskrétní, což znamená nespojitý (rozdělený). Dá se říci, že diskrétní opakuje amplitudu analogu, ale hladká křivka se změní na stupňovitou. Měnící se buď v čase, setrvávající v nepřetržité velikosti, nebo v úrovni, bez přerušení v čase.
Takže v určitém časovém období (například milisekunda nebo sekunda) bude mít diskrétní signál nějakou nastavenou hodnotu. Na konci této doby se prudce změní nahoru nebo dolů a zůstane tak po další milisekundu nebo sekundu. A tak nepřetržitě.Diskrétní je proto převeden na analog. To je půl cesty k digitálu.
digitální signál
Po diskrétním byl dalším krokem analogové konverze digitální signál. Hlavním rysem je, že buď je, nebo není. Všechny informace jsou převedeny na signály omezené v čase a velikosti. Signály technologie digitálního přenosu dat jsou kódovány nulou a jedničkou v různých verzích. A základem je kousek, který nabývá jedné z těchto hodnot. Bit z anglického binarydigit nebo binary digit.
Jeden bit má ale omezenou schopnost přenášet informace, takže byly spojeny do bloků. Čím více bitů v jednom bloku, tím více informací nese. V digitálních technologiích se bity používají v blocích, které jsou násobky 8. Osmibitový blok se nazývá byte. Jeden bajt je málo, ale již dokáže uložit zašifrované informace o všech písmenech abecedy. Přidáním pouze jednoho bitu se však počet kombinací nula a jedna zdvojnásobí. A pokud 8 bitů umožňuje 256 možností kódování, pak 16 je již 65536. A kilobajt nebo 1024 bajtů je poměrně velká hodnota.
POZORNOST! Neexistuje žádná chyba, že 1 KB se rovná 1024 bajtů. Toto je zvyk v binárním výpočetním prostředí. Ve světě se ale hojně používá desítková soustava, kde kilo je 1000. Existuje tedy i desetinný kB rovný 1000 bajtů.
Mnoho informací je uloženo ve velkém počtu kombinovaných bajtů, čím více kombinací 1 a 0, tím více kódovaných. Proto máme v 5 - 10 MB (5000 - 10000 kB) kvalitní data hudebních stop. Jdeme dále a film je již zakódován v 1000 MB.
Ale protože všechny informace obklopující lidi jsou analogové, vyžaduje to úsilí a nějaký druh zařízení, než je převést do digitální podoby. Pro tyto účely byl vytvořen DSP (digitální signálový procesor) nebo DSP (digitální signálový procesor). Takový procesor je v každém digitálním zařízení. První se objevil v 70. letech minulého století. Metody a algoritmy se mění a zdokonalují, ale princip zůstává konstantní – převod analogových dat na digitální.
Zpracování a přenos digitálního signálu závisí na vlastnostech procesoru – bitové hloubce a rychlosti. Čím vyšší jsou, tím lepší bude signál. Rychlost se udává v milionech instrukcí za sekundu (MIPS), u dobrých procesorů dosahuje několika desítek MIPS. Rychlost určuje, kolik jedniček a nul může zařízení „zastrčit“ za jednu sekundu a kvalitativně přenést spojitou křivku analogového signálu. Na tom závisí realističnost obrazu. televize a zvuk z reproduktorů.
Rozdíl mezi diskrétním signálem a digitálním
O Morseově abecedě už asi slyšel každý. Přišel s tím umělec Samuel Morse, další inovátoři to vylepšili, ale vše bylo využito. Jedná se o způsob přenosu textu, kde jsou písmena kódována tečkami a čárkami. Zjednodušeně se kódování nazývá Morseova abeceda. Dlouhou dobu se používal na telegrafu a pro přenos informací rádiem. Navíc můžete signalizovat reflektorem nebo baterkou.
Morseova abeceda závisí pouze na postavě samotné. A ne z jeho trvání nebo hlasitosti (síly). Bez ohledu na to, jak udeříte klíčem (blikáte baterkou), jsou vnímány pouze dvě možnosti - tečka a pomlčka. Můžete pouze zvýšit přenosovou rychlost. Neberou se v úvahu ani objem, ani trvání. Hlavní je, že by signál dosáhl.
Stejně tak digitální signál. Je důležité zakódovat data pomocí 0 a 1. Přijímač musí analyzovat pouze kombinaci nul a jedniček. Nezáleží na tom, jak hlasitý a jak dlouhý bude každý signál. Důležité je dostat nuly a jedničky. To je podstata digitální technologie.
Diskrétní signál získáme, pokud zakódujeme i hlasitost (jas) a dobu trvání každé tečky a čárky, případně 0 a 1. V tomto případě je více možností kódování, ale také zmatek. Objem a trvání nelze rozebrat. To je rozdíl mezi digitálními a diskrétními signály. Digitální je generován a vnímán jednoznačně, diskrétně s variacemi.
Porovnání digitálních a analogových signálů
Signál rozhlasové stanice televizního centra nebo mobilní komunikace lze přenášet v digitální i analogové podobě. Například zvuk a obraz jsou analogové signály. Mikrofon a kamera vnímají okolní realitu a převádějí ji na elektromagnetické vlny. Frekvence kmitání na výstupu závisí na frekvenci zvuku a světla a amplituda přenosu závisí na hlasitosti a jasu.
Obraz a zvuk přeměněné na elektromagnetické vlny se šíří do prostoru vysílací anténou. V přijímači probíhá opačný proces - elektromagnetické oscilace do zvuku a videa.
Šíření elektromagnetických kmitů ve vzduchu brání mraky, bouřky, terén, průmyslové elektrické snímače, sluneční vítr a další rušení. Frekvence a amplituda jsou často zkreslené a signál z vysílače do přijímače přichází se změnami.
Hlas a obraz analogového signálu jsou zkresleny vlivem rušení a na pozadí se reprodukuje syčení, praskání a zkreslení barev.Čím horší je příjem, tím zřetelnější jsou tyto vnější efekty. Pokud ale signál dosáhl, je alespoň nějak viditelný a slyšitelný.
Při digitálním přenosu se obraz a zvuk před vysíláním digitalizují a dostanou se k přijímači bez zkreslení. Vliv vnějších faktorů je minimální. Zvuk a barvy v dobré kvalitě nebo vůbec žádné. Signál zaručeně dorazí na určitou vzdálenost. Ale pro přenos na dlouhé vzdálenosti je potřeba řada opakovačů. Pro přenos celulárního signálu jsou proto antény umístěny co nejblíže k sobě.
Jasným příkladem rozdílu mezi těmito dvěma typy signálů je srovnání starého drátového telefonu a moderní mobilní komunikace.
Kabelová telefonie nefunguje vždy dobře ani ve stejné lokalitě. Volání na druhou stranu země je testem hlasivek a sluchu. Musíte křičet a poslouchat odpověď. Odfiltrujeme hluk a zásahy do uší, chybějící a zkreslená slova vymýšlíme sami. Zvuk je sice špatný, ale je.
Zvuk v mobilním spojení je dokonale slyšitelný i z druhé hemisféry. Digitalizovaný signál je přenášen a přijímán bez zkreslení. Ale ani on není bez chyb. Pokud dojde k poruchám, zvuk není vůbec slyšet. Vypusťte písmena, slova a celé fráze. Je dobře, že se to stává zřídka.
Zhruba to samé s analogovou a digitální televizí. Analog používá signál, který podléhá rušení, má omezenou kvalitu a již vyčerpal své možnosti rozvoje. Digitální není zkreslený, poskytuje vynikající kvalitu zvuku a obrazu a neustále se zdokonaluje.
Výhody a nevýhody různých typů signálů
Od vynálezu se výrazně zlepšil přenos analogového signálu. A sloužil po dlouhou dobu k přenosu informací, zvuku a obrazu. I přes mnohá vylepšení si zachoval všechny své nedostatky – šum při přehrávání a zkreslení při přenosu informací. Hlavním argumentem pro přechod na jiný systém výměny dat byl ale strop kvality přenášeného signálu. Analog nemůže pojmout množství moderních dat.
Zlepšení v metodách záznamu a ukládání, především video obsahu, opustilo analogový signál v minulosti. Jedinou výhodou analogového zpracování dat je zatím rozšířenost a nízká cena zařízení. Ve všech ostatních ohledech je analogový signál horší než digitální signál.
Příklady digitálního a analogového přenosu signálu
Digitální technologie postupně nahrazují analogové a jsou již široce používány ve všech sférách života. Často si toho jen nevšimneme a ta postava je všude.
Počítačové inženýrství
První analogové počítače byly vytvořeny ve 30. letech 20. století. Jednalo se o docela primitivní zařízení k provádění vysoce specializovaných úkolů. Analogové počítače se objevily ve 40. letech a byly široce používány v 60. letech 20. století.
Neustále se zlepšovaly, ale s růstem objemu zpracovávaných informací postupně ustoupily digitálním zařízením. Analogové počítače jsou vhodné pro automatické řízení výrobních procesů díky okamžité reakci na změny v příchozích datech. Ale rychlost práce je nízká a množství dat omezené. Proto se analogové signály používají pouze v některých místních sítích.V podstatě se jedná o kontrolu a řízení výrobních procesů. Kde počáteční informace jsou teplota, vlhkost, tlak, rychlost větru a podobné údaje.
V některých případech se při řešení problémů, kde není důležitá přesnost výměny dat výpočtů, jako u digitálních elektronických počítačů, využívá pomoci analogových počítačů.
Na začátku 21. století ustoupil analogový signál digitální technologii. Ve výpočetní technice se smíšené digitální a analogové signály používají pouze pro zpracování dat na základě některých mikroobvodů.
Nahrávání zvuku a telefonování
Vinylová deska a magnetická páska jsou dva prominentní představitelé analogového signálu pro reprodukci zvuku. Obojí se stále vyrábí a některými fajnšmekry je žádají. Mnoho hudebníků věří, že pouze nahráním alba na kazetu lze dosáhnout šťavnatého skutečného zvuku. Milovníci hudby rádi poslouchají disky s charakteristickými zvuky a praskáním. Od roku 1972 se vyrábí magnetofony, které provádějí digitální záznam na magnetickou pásku, ale kvůli vysoké ceně a velkým rozměrům se nedostaly do distribuce. Pouze pro použití při profesionálním nahrávání.
Dalším příkladem analogových a digitálních signálů při záznamu zvuku jsou mixpulty a zvukové syntezátory. Většinou se používají digitální zařízení a používání analogových zařízení je způsobeno zvyky a předsudky. Má se za to, že digitální záznam ještě nedosáhl efektu všeobjímajícího přenosu hudby. A je vlastní pouze analogovému signálu.
Kdežto mladí lidé si hudbu bez MP3 souborů uložených v paměti telefonů, flash disků a počítačů nedokážou představit.A online služby poskytují přístup k jejich úložištím s miliony digitálních záznamů.
Telefonování zašlo ještě dále. Digitální mobilní komunikace téměř vytlačila kabelovou komunikaci. Ten zůstal ve státních orgánech, zdravotnických zařízeních a podobných organizacích. Většina si už nedokáže představit život bez buňky a toho, jak být přivázán k drátu. Mobilní komunikace, základ datového přenosu, ve kterém digitální signál spolehlivě spojuje účastníky po celém světě.
Elektrická měření
Digitální zpracování a přenos dat je v elektrických měřeních pevně zaveden. Elektronické osciloskopy, voltmetry a ampérmetry, multiměřicí přístroje. Všechna zařízení, kde se informace zobrazují na elektronickém displeji, využívají k přenosu měření digitální signál. V běžném životě se s tím můžete nejčastěji setkat při pohledu na stabilizátory a napěťová relé. Obě zařízení měří napětí v síti, zpracovávají a přenášejí digitální signál na displej.
Stále častěji se také používá digitální technologie pro přenos dat elektrických měření na velké vzdálenosti. Pro řízení výkonu elektrických sítí v rozvodnách a dispečerských ústřednách je instalováno digitální zařízení. Analogová zařízení jsou populární pouze v panelech, přímo v měřicích bodech.
Dalším rozšířeným využitím digitálního signálu je měření elektřiny. Obyvatelé často zapomínají zobrazit hodnoty přístroje a zadejte je do svého osobního účtu nebo je převeďte organizaci zásobování energií. Digitální systémy měření energie vám ušetří starosti. Indikace okamžitě spadají do účetního systému. Není tedy potřeba neustálá komunikace mezi předplatitelem a dodavatelem, někdy můžete přejít na svůj osobní účet a údaje ověřit.
Analogová a digitální televize
Lidstvo žije s analogovou televizí mnoho let. Každý je zvyklý na jednoduché a srozumitelné věci. Nejdřív vysílání, pak kabel o něco kvalitnější. jednoduchá anténa, TV a obraz průměrné kvality. Ale technologie nahrávání a ukládání videa šly daleko před analogovým signálem. A moderní film nebo televizní pořad už nedokáže plně zprostředkovat. Kvalitu, stabilitu a dobrou úroveň signálu může zajistit pouze digitální televize.
Digitální televize má mnoho výhod. První a velmi velká je komprese signálu. V důsledku toho se zvýšil počet sledovaných kanálů. Zlepšila se i kvalita přenosu obrazu a zvuku, bez toho je vysílání pro moderní velkoplošné televizory prostě nemožné. Spolu s tím bylo možné zobrazovat informace o vysílání, dalších televizních pořadech a podobně.
Spolu s výhodami přišel i malý problém. Pro příjem digitálního signálu potřebujete speciální tuner.
Funkce pozemní televize
Pro příjem on-air digitálního signálu je nutný T2 tuner, další názvy jsou přijímač, dekodér nebo DVB-T2 set-top box. Většina moderních LED televizorů je zpočátku vybavena takovými zařízeními. Jejich majitelé se proto nemají čeho obávat. Když vypnete analogovou televizi, stačí překonfigurovat kanály.
Majitelé starých televizorů bez vestavěného T2 tuneru nemají žádné problémy. Všechno je zde jednoduché. Je potřeba zakoupit samostatný DVB-T2 set-top box, který T2 signál přijme, zpracuje a hotový obraz přenese na obrazovku. Připevnění lze snadno připojit k libovolné televizi.
Digitální signál se používá ve stále více oblastech života. Televize není výjimkou. Nebojte se nového. Většina televizorů je již vybavena potřebnými a pro starší je třeba pořídit levný set-top box. Navíc je snadné zařízení nastavit. Lepší kvalita obrazu a zvuku.
Podobné články:
