A digitális televíziózás mára az ország nagy részén mindenütt elterjedt. Az újabb televíziók önállóan, a régebbi televíziók pedig egy speciális set top box segítségével fogadják a minőségi digitális jelet. Mi a különbség a régi analóg és az új digitális jelek között? Ez sokak számára nem világos, és magyarázatra szorul.
Tartalomjegyzék
A jelek típusai
A jel a fizikai mennyiség időben és térben bekövetkező változása. Ezek alapvetően az információs és irányítási környezetek kommunikációjának kódjai. Grafikusan bármilyen jel ábrázolható függvényként. A grafikonon egy vonal használható a jel típusának és jellemzőinek azonosítására. Az analóg egy folyamatos görbének, a digitális pedig egy nulláról egyre ugró szaggatott téglalap alakú vonalnak fog tűnni. Minden, amit a szemünkkel látunk és a fülünkkel hallunk, analóg jelként érkezik.
Analóg jel
A látás, hallás, ízlelés, szaglás és tapintás analóg jelek formájában jut el hozzánk. Az agy parancsol a szerveknek, és analóg formában kapja tőlük az információkat. A természetben minden információ csak így terjed.
Az elektronikában az analóg jel az elektromosság átvitelén alapul. Bizonyos feszültségek megfelelnek a hang frekvenciájának és amplitúdójának, a képi fény színének és fényerejének stb. Vagyis a szín, a hang vagy az információ analóg az elektromos feszültséggel.
Például .A kék színre 2 V, a pirosra 3 V és a zöldre 4 V feszültséget kapcsoljunk. Megváltoztatjuk a feszültséget, és a kép a megfelelő színben jelenik meg a képernyőn.
Nem számít, hogy a jelet vezetéken vagy rádión keresztül küldik. Az adó folyamatosan sugároz, a vevő pedig analóg formában dolgozza fel az információt. A vevőegység a feszültséget az éteren keresztül érkező folyamatos elektromos vagy rádiójelek vételével megfelelő hanggá vagy színné alakítja át. A képernyőn megjelenik egy kép, vagy a hangszórón keresztül hangot sugároz.
Diszkrét jel
A jel lényege a nevében rejlik. Discrete a latinból discretusami azt jelenti, hogy diszkontinuus (megosztott). Elmondható, hogy a diszkrét megismétli az analóg amplitúdóját, de a sima görbe lépcsőzetes görbévé válik. Vagy időben változó, de nagyságrendileg folyamatos, vagy szintben változó, de időben nem folytonos.
Tehát egy bizonyos ideig (például egy ezredmásodperc vagy másodperc) egy diszkrét jel egy meghatározott értékű lesz. Ennek az időnek a végén az élesen felfelé vagy lefelé változik, és még egy ezredmásodpercig vagy másodpercig így marad. Ez megszakítás nélküli ideig így is marad. Ezért a diszkrét egy átalakított analóg. Vagyis félig-meddig digitális.
Digitális jel
A diszkrét után az analóg átalakítás következő lépése a digitális jel. A fő jellemzője az, hogy vagy ott van, vagy nincs. Minden információt idő- és nagyságkorlátozott jelekké alakítanak át. A digitális adatechnológiai jeleket különböző változatokban nullával és eggyel kódolják. Az alap egy bit, amely elfogadja a fenti értékek egyikét. A bit az angol binary digit vagy bináris számjegyből származik.
Egy bit azonban csak korlátozottan képes információt átadni, ezért ezeket blokkokká kombinálják. Minél több bit van egy blokkban, annál több információt hordoz. A digitális technológia a 8-as többszöröséből álló blokkokba rendezett biteket használ. A 8 bites blokkot bájtnak nevezzük. Egy bájt kicsi érték, de már az ábécé összes betűjéről képes titkosított információt tárolni. Egyetlen bit hozzáadása azonban megduplázza a nulla és az egy kombinációinak számát. Míg 8 bit 256 kódolást tesz lehetővé, addig 16 bit 65536-ot. Egy kilobájt vagy 1024 bájt pedig egyáltalán nem kis szám.
FIGYELEM! Nem tévedés, hogy 1 KB 1024 bájtnak felel meg. Ez az elfogadott módszer a bináris számítógépes környezetben. A világon azonban széles körben a tizedes számrendszert használják, ahol a kiló 1000-et jelent. Ezért létezik a tizedes KB is, amely 1000 bájtnak felel meg.
Sok információt tárolnak nagyszámú, egymáshoz kapcsolt bájtban, minél több 1 és 0 kombinációja, annál több van kódolva. Így 5 - 10 MB (5000 - 10000 KB) jó minőségű zeneszámadatokkal rendelkezünk. Menj tovább, és 1000 MB-ban már filmadatok vannak kódolva.
De mivel minden információ analóg, ezért szükségünk van némi erőfeszítésre és valamilyen eszközre ahhoz, hogy digitálisvá tegyük. Erre a célra találták fel a DSP-t (digitális jelfeldolgozó processzor) vagy DSP-t (digitális jelfeldolgozó processzor). Minden digitális eszköz rendelkezik ilyen processzorral. Az első ilyenek még az 1970-es években jelentek meg. A technikák és algoritmusok változnak és fejlődnek, de az alapelv ugyanaz marad - az analóg adatok digitális adatokká történő átalakítása.
A digitális jel feldolgozása és továbbítása a processzor jellemzőitől - a bitsebességtől és a sebességtől - függ. Minél magasabb a bitráta, annál jobb a jel. A sebességet másodpercenként több millió utasításban (MIPS) adják meg, és egy jó processzor több tucat MIPS-sel rendelkezik. A sebesség határozza meg, hogy a készülék hány egyest és nullát képes egy másodpercbe "belezsúfolni" és minőségileg egy folyamatos analóg jelgörbét továbbítani. A TV-kép realizmusa ettől függ. TV és a hangszórók hangja.
A diszkrét jel és a digitális jel közötti különbség
Valószínűleg mindenki hallott már a morzejelekről. Samuel Morse művész találta fel, más újítók továbbfejlesztették, és mindenki használta. Ez a szöveg továbbításának egy olyan módja, ahol pontok és kötőjelek kódolják a betűket. Egyszerűbben fogalmazva, a kódolást morzekódnak nevezik. Régóta használják a távíró és a rádión keresztül történő információátvitelre. Ezt reflektorral vagy zseblámpával is lehet jelezni.
A morzejel kódja csak magától a jeltől függ. Nem függ annak időtartamától vagy mennyiségétől (erősségétől). Bármilyen erősen is nyomja meg a billentyűt (fáklya villog), csak két változatot érzékel - egy pontot és egy kötőjelet. Csak az átviteli sebesség növelése lehetséges. Sem a hangerőt, sem az időtartamot nem veszik figyelembe. A lényeg az, hogy a jelet megkapjuk.
Ugyanez vonatkozik a digitális jelre is. A fontos dolog az, hogy az adatokat 0-val és 1-gyel kódoljuk. A vevőnek csak a nullák és egyesek kombinációját kell felismernie. Nem számít, hogy milyen hangos vagy milyen hosszú az egyes jelek hossza. Ami fontos, az a nullák és az egyesek megszerzése. Ez a digitális technológia lényege.
A diszkrét jelet az egyes pontok és kötőjelek, vagy 0 és 1 hangerejének (fényerejének) és időtartamának kódolásával kapjuk. Ebben az esetben több a kódolási lehetőség, de több a zűrzavar is. A hangerő és az időtartam nem biztos, hogy érzékelhető. Ez a különbség a digitális és a diszkrét jelek között. A digitálisat egyértelműen, diszkréten, variációkkal létrehozzák és érzékelik.
A digitális és analóg jelek összehasonlítása
Egy televíziós vagy mobiltelefon-állomás jele digitális és analóg formában is továbbítható. A hang és a kép például analóg jelek. Egy mikrofon és egy kamera veszi fel a környező valóságot, és alakítja át elektromágneses hullámokká. A kimenő rezgések frekvenciája a hang és a fény frekvenciájától, az átvitel amplitúdója pedig a hangerőtől és a fényerősségtől függ.
Az elektromágneses rezgéssé alakított képet és hangot az átviteli antenna terjeszti a térben. A vevőegység megfordítja a folyamatot, és az elektromágneses hullámokat hanggá és videóvá alakítja.
Az elektromágneses rezgések terjedését a levegőben akadályozzák a felhők, a zivatarok, a terep, az ipari elektromos interferencia, a napszél és más zavaró tényezők. A frekvencia és az amplitúdó gyakran torzul, és a jel az adótól a vevőig eltérésekkel jár.
Az analóg jel hangját és képét az interferencia okozta torzítással adja vissza, a háttérben pedig sziszegés, hörgés és színtorzítás hallható. Minél rosszabb a vétel, annál hangsúlyosabbá válnak ezek a külső hatások. De ha a jelet fogadják, akkor legalább látható és hallható.
A digitális átvitel során a képet és a hangot a sugárzás előtt digitalizálják, és torzítás nélkül jutnak el a vevőhöz. A külső tényezők hatása minimális. A hang és a színek jó minőségűek vagy egyáltalán nem. A jel garantáltan eléri a vevőt egy bizonyos távolságon belül. A nagy távolságra történő átvitelhez azonban számos átjátszóra van szükség. Ezért a cellás jel továbbításához az antennákat a lehető legközelebb helyezik egymáshoz.
A kétféle jel közötti különbséget jól példázza a régi vezetékes telefon és a modern mobilhálózat összehasonlítása.
A vezetékes telefonálás még ugyanazon a településen belül sem működik mindig jól. Az ország másik végére irányuló hívás a hangszálak és a hallás próbája. Kiabálni kell, és figyelni a válaszra. A zajokat és a zavaró jeleket a fülünk kiszűri, a hiányzó és torz szavakat mi értelmezzük. A hang, bár rossz, de ott van.
Egy mobilhálózatban még a másik féltekéről is hallani lehet a hangot. A digitalizált jelet torzítás nélkül továbbítják és fogadják. De ez sem hibátlan. Ha zavarok vannak, egyáltalán nem hallható hang. Betűk, szavak és egész mondatok esnek ki. Szerencsére ez ritka.
Nagyjából ugyanez a helyzet az analóg és a digitális televíziózás esetében. Az analóg jel interferenciára hajlamos, korlátozott minőségű jelet használ, és már kimerítette fejlődési lehetőségeit. A digitális torzításmentes, kiváló hang- és videóminőséget biztosít, és folyamatosan fejlesztik.
A különböző típusú jelek előnyei és hátrányai
Az analóg jelátvitel feltalálása óta jelentősen továbbfejlesztették. Régóta használják információ, hang és kép továbbítására. A sok fejlesztés ellenére megmaradt minden hiányossága - zaj és torzítás az információátvitelben. A fő érv a másik adatátviteli rendszerre való átállás mellett azonban az átvitt jel minőségének felső határa volt. Az analóg nem képes befogadni a modern adatmennyiséget.
A jobb felvételi és tárolási módszerek, különösen a videótartalmak esetében, az analóg felvételt a múlté tették. Az analóg adatfeldolgozás egyetlen előnye egyelőre az eszközök széles körű elérhetősége és alacsony ára. Minden más tekintetben az analóg rosszabb a digitálisnál.
Példák digitális és analóg jelátvitelre
A digitális technológia fokozatosan megelőzi az analóg technológiát, és már széles körben használják az élet minden területén. Gyakran észre sem vesszük, pedig a digitális mindenhol jelen van.
Számítástechnika
Az első analóg számítógépek a huszadik század 30-as éveiben készültek. Ezek meglehetősen primitív eszközök voltak, amelyek nagyon speciális feladatokra szolgáltak. Az analóg számítógépek az 1940-es években jelentek meg, és az 1960-as években széles körben használták őket.
Folyamatosan fejlesztették őket, de a feldolgozott információ mennyiségének növekedésével fokozatosan átadták helyüket a digitális eszközöknek. Az analóg számítógépek jól alkalmazhatók a termelési folyamatok automatikus vezérlésére, mivel azonnal reagálnak a beérkező adatok változásaira. A működési sebesség azonban lassú, és az adatmennyiség korlátozott. Ezért az analóg jeleket csak néhány helyi hálózatban használják. Ezeket elsősorban a termelési folyamatok megfigyelésére és ellenőrzésére használják. Ahol a bemeneti adatok a hőmérséklet, a páratartalom, a nyomás, a szélsebesség és hasonló adatok.
Bizonyos esetekben analóg számítógépeket használnak olyan problémák megoldására, ahol a számítási adatok cseréjének pontossága nem olyan fontos, mint a digitális számítógépek esetében.
A 21. század elején az analóg jel átadta helyét a digitális technológiának. A számítástechnikában a vegyes digitális és analóg jeleket csak néhány chipen használják adatfeldolgozásra.
Hangfelvétel és telefonálás
A bakelitlemezek és a mágnesszalag a hangvisszaadás analóg jelének két kiemelkedő képviselője. Mindkettő még mindig gyártásban van, és egyes ínyencek körében keresett. Sok zenész úgy véli, hogy csak egy album magnószalagra rögzítésével érhető el a gazdag, autentikus hangzás. A zenekedvelők szeretik hallgatni a jellegzetes zajjal és recsegéssel rendelkező lemezeket. 1972 óta léteznek olyan magnószalag-írók, amelyek digitálisan rögzítenek mágnesszalagra, de magas áruk és nagy méretük miatt nem terjedtek el széles körben. Ezeket csak professzionális felvételeknél használják.
Az analóg és digitális jelek másik példája a hangrögzítésben a keverők és a hangszintetizátorok. Többnyire digitális eszközöket használnak, az analóg eszközök használata pedig megszokásból és előítéletből adódik. Úgy vélik, hogy a digitális felvétel még mindig nem érte el ezt a mindent átfogó zeneátviteli hatást. És ez csak az analóg jelben rejlik.
A fiatalabbak viszont el sem tudják képzelni a zenét a telefonokon, USB-stickeken és számítógépeken tárolt MP3-fájlok nélkül. Az online szolgáltatások pedig hozzáférést biztosítanak a több millió digitális felvételt tartalmazó adattárukhoz.
A telefonálás még tovább ment. A digitális mobiltelefonálás már szinte teljesen kiszorította a vezetékes telefonálást. Ez utóbbit a kormányhivatalokra, egészségügyi intézményekre és hasonló szervezetekre bízzák. A legtöbben már el sem tudják képzelni az életet a mobil nélkül, és azt sem, hogyan lehet a dróthoz kötve lenni. A mobilkommunikáció, az adatátvitel gerince, amelyben digitális jel megbízhatóan összeköti az előfizetőket a világ minden táján.
Elektromos mérések
Az adatok digitális feldolgozása és továbbítása szilárdan megalapozott az elektromos mérésekben. Elektronikus oszcilloszkópok, volt- és ampermérők, multimérő berendezések. Minden olyan műszer, ahol az információ elektronikusan jelenik meg, digitális jelet használ a mérés továbbítására. Otthon ez leggyakrabban stabilizátorok és feszültségszabályozók formájában fordul elő. Mindkét eszköz méri a hálózati feszültséget, feldolgozza azt, és a digitális jelet továbbítja a kijelzőre.
A digitális technológiát egyre gyakrabban használják az elektromos mérési adatok nagy távolságokra történő továbbítására is. Az alállomásokon és a vezérlőhelyiségekben digitális berendezéseket telepítenek az elektromos hálózatok teljesítményének ellenőrzésére. Az analóg eszközök csak a kapcsolószekrényekben, közvetlenül a mérési pontokon népszerűek.
A digitális jelek másik széles körben elterjedt felhasználási területe a villamosenergia-mérés. A háztartások gyakran elfelejtik hogy megnézze a mérőórák leolvasását és írja be őket egy személyes szekrénybe, vagy adja le a közműszolgáltatónak. Egy digitális mérőrendszerrel sok bosszúságtól kímélheti meg magát. A leolvasott értékek egyenesen a mérőrendszerbe kerülnek. Ezért nincs szükség állandó kommunikációra az előfizető és a szállító között; néha bemehet a személyes irodájába, és ellenőrizheti az adatokat.
Analóg és digitális televíziózás
Az emberiség hosszú évek óta analóg televízióval él. Egyszerű és könnyen érthető. Először adásban, majd kábeles adásban, valamivel jobb minőségben. Egy egyszerű antenna, egy televízió és egy közepes minőségű kép. A videofelvételi és tárolási technológia azonban messze megelőzte az analóg jelet. És már nem képes teljes mértékben közvetíteni egy modern filmet vagy televíziós műsort. Csak a digitális televízió képes minőséget, stabilitást és jó jelet biztosítani.
A digitális televíziózásnak számos előnye van. Az első és legfontosabb a jeltömörítés. Ennek köszönhetően megnőtt a nézhető csatornák száma. Emellett javította a video- és hangátvitel minőségét, ami elengedhetetlen a modern, nagy képernyős televíziókészülékekhez. Ezzel együtt lehetőség van az adásról, a következő műsorokról stb. szóló információk megjelenítésére.
Az előnyökkel együtt jár egy kis probléma is. A digitális jelek vételéhez speciális tunerre van szükség.
A földfelszíni televíziózásra vonatkozó előírások
A digitális jelek vételéhez T2-tunerre, más néven vevőegységre, dekóderre vagy DVB-T2 set top boxra van szükség. A legtöbb modern LED TV eredetileg ilyen eszközökkel van felszerelve. Ezért nincs miért aggódni. Ha kikapcsolja az analóg televíziót, csak a csatornákat kell átállítania.
A beépített T2 tunerrel nem rendelkező régebbi tévékészülékek tulajdonosai számára nem jelent problémát. Itt ez egyszerű. Külön DVB-T2 set-top boxot kell vásárolnia, amely fogadja a T2 jelet, feldolgozza azt, és a kész képet a képernyőre küldi. A set-top box könnyen Csatlakoztassa a set-top boxot bármely televízióhoz.
A digitális jeleket az élet minden nagy területén használják. A televízió sem kivétel. Ne félj az újtól. A legtöbb televízió már rendelkezik azzal, amire szüksége van, de a régebbi készülékekhez beszerezhet egy olcsó set-top boxot. Annál is inkább, mert könnyen beállítható. És a kép- és hangminőség is jobb.
Kapcsolódó cikkek:
