Digitale TV is nu alomtegenwoordig in het grootste deel van het land. Nieuwere televisies ontvangen zelfstandig een digitaal signaal van hoge kwaliteit, oudere televisies doen dit met behulp van een speciale set-top box. Wat is het verschil tussen oude analoge en nieuwe digitale signalen? Dit is voor veel mensen onduidelijk en moet worden uitgelegd.
Inhoud
Soorten signalen
Een signaal is een verandering van een fysische grootheid in tijd en ruimte. Het zijn in wezen codes voor communicatie in informatie- en beheersomgevingen. Grafisch kan elk signaal worden voorgesteld als een functie. Een lijn op een grafiek kan worden gebruikt om het type en de kenmerken van een signaal vast te stellen. Analoog ziet eruit als een doorlopende curve, digitaal als een onderbroken rechthoekige lijn die van nul naar één springt. Alles wat we zien met onze ogen en horen met onze oren komt als een analoog signaal.
Analoog signaal
Zicht, gehoor, smaak, reuk en tastzin komen tot ons als analoge signalen. De hersenen besturen de organen en ontvangen informatie van hen in analoge vorm. In de natuur wordt alle informatie alleen op deze manier doorgegeven.
In de elektronica is het analoge signaal gebaseerd op de overdracht van elektriciteit. Bepaalde spanningen corresponderen met de frequentie en amplitude van geluid, de kleur en helderheid van beeldlicht, enzovoort. Dat wil zeggen dat kleur, geluid of informatie analoog is aan elektrische spanning.
Bijvoorbeeld.Laten we een bepaalde spanning toepassen op de kleuren blauw 2 V, rood 3 V en groen 4 V. We veranderen de spanning en het beeld verschijnt op het scherm in de overeenkomstige kleur.
Het maakt niet uit of het signaal per draad of radio wordt verzonden. Een zender zendt voortdurend uit en een ontvanger verwerkt een analoge vorm van informatie. De ontvanger zet de spanning om in een corresponderend geluid of kleur door een continu elektrisch of radiosignaal via de ether te ontvangen. Er verschijnt een beeld op het scherm of er wordt geluid uitgezonden via de luidspreker.
Discreet signaal
De essentie van het signaal ligt in zijn naam. Discreet uit het Latijn discretuswat discontinu (verdeeld) betekent. Men kan zeggen dat discreet de amplitude van analoog herhaalt, maar dat de vloeiende curve een getrapte curve wordt. Veranderend ofwel in de tijd, continu in omvang, ofwel in niveau, niet discontinu in de tijd.
Gedurende een bepaalde tijdspanne (een milliseconde of seconde, bijvoorbeeld) zal een discreet signaal dus een bepaalde vastgestelde waarde hebben. Aan het eind van deze tijd zal het scherp naar boven of naar beneden veranderen en nog een milliseconde of seconde zo blijven. Het zal zo blijven voor een ononderbroken periode van tijd. Daarom is discreet een omgezette analoog. Dat wil zeggen, het is halfweg naar digitaal.
Digitaal signaal
Na discretie is de volgende stap in de omzetting van analoog een digitaal signaal. Het belangrijkste kenmerk is dat het er is of het is er niet. Alle informatie wordt omgezet in tijd- en magnitude-gelimiteerde signalen. Digitale datatechnologiesignalen worden gecodeerd met een nul en een één in verschillende varianten. De basis is een bit die een van deze waarden aanneemt. Een bit komt van het Engelse binary digit of binair cijfer.
Maar één bit heeft een beperkt vermogen om informatie over te dragen, dus worden ze samengevoegd tot blokken. Hoe meer bits in een blok, hoe meer informatie het bevat. Digitale technologie maakt gebruik van bits die zijn samengevoegd in blokken van veelvouden van 8. Een blok van 8 bits wordt een byte genoemd. Eén byte is een kleine waarde, maar er kan al gecodeerde informatie over alle letters van het alfabet in worden opgeslagen. Maar door slechts één bit toe te voegen verdubbelt het aantal combinaties van nul en één. Terwijl 8 bits 256 coderingen mogelijk maken, maken 16 bits er 65536. En een kilobyte of 1024 bytes is helemaal geen klein getal.
WAARSCHUWING! Het is duidelijk dat 1 KB gelijk is aan 1024 bytes. Dit is de gebruikelijke manier in een binaire computeromgeving. Maar de wereld gebruikt het decimale getallensysteem, waar kilo 1000 is. Daarom is er ook de decimale KB die gelijk is aan 1000 bytes.
Veel informatie wordt opgeslagen in een groot aantal aaneengeschakelde bytes, hoe meer combinaties van 1 en 0, hoe meer er wordt gecodeerd. Dus in 5 - 10 MB (5000 - 10000 KB) hebben we muziek track data van goede kwaliteit. Ga verder en in 1000 MB heb je al filmgegevens gecodeerd.
Maar aangezien alle informatie om ons heen analoog is, hebben we een inspanning en een apparaat nodig om het digitaal te maken. Daartoe werd een DSP (digital signal processor) of DSP (digitale signaalprocessor) uitgevonden. Elk digitaal apparaat heeft zo'n processor. De eerste verschenen in de jaren 1970. Technieken en algoritmen veranderen en verbeteren, maar het principe blijft hetzelfde - de omzetting van analoge gegevens in digitale gegevens.
De verwerking en transmissie van een digitaal signaal hangt af van de kenmerken van de processor - bitsnelheid en snelheid. Hoe hoger de bitsnelheid, hoe beter het signaal. Snelheden worden uitgedrukt in miljoenen instructies per seconde (MIPS), en goede processoren hebben enkele tientallen MIPS. De snelheid bepaalt hoeveel enen en nullen het toestel in één seconde kan "proppen" en een continue analoge signaalcurve kwalitatief kan overbrengen. Het realisme van een TV-beeld hangt hiervan af televisie en het geluid uit de luidsprekers.
Het verschil tussen een discreet signaal en een digitaal signaal
Iedereen heeft waarschijnlijk gehoord van morse code. Het werd uitgevonden door de kunstenaar Samuel Morse, andere vernieuwers verbeterden het, en iedereen gebruikte het. Het is een manier om tekst over te brengen waarbij punten en streepjes de letters coderen. Eenvoudiger gezegd, de codering wordt morsecode genoemd. Het wordt al lang gebruikt bij de telegraaf en voor het overbrengen van informatie via de radio. Het kan ook worden gesignaleerd met een schijnwerper of een zaklamp.
De code van de morse code hangt alleen af van het teken zelf. Het hangt niet af van de duur of het volume (de sterkte). Hoe hard je ook op de toets drukt (zaklamp knippert), er worden slechts twee varianten waargenomen - een punt en een streepje. Het is alleen mogelijk om de transmissiesnelheid te verhogen. Noch met het volume, noch met de duur wordt rekening gehouden. Het belangrijkste is dat het signaal wordt ontvangen.
Hetzelfde geldt voor een digitaal signaal. Het belangrijkste is om de gegevens te coderen met 0 en 1. De ontvanger hoeft alleen de combinatie van nullen en enen te zien. Het maakt niet uit hoe luid of hoe lang elk signaal is. Wat belangrijk is, is om de nullen en enen te krijgen. Dit is de essentie van digitale technologie.
Een discreet signaal wordt verkregen door codering van het volume (de helderheid) en de duur van elk punt en elk streepje, of 0 en 1. In dit geval zijn er meer coderingsmogelijkheden, maar ook meer verwarring. Het volume en de duur zijn misschien niet te onderscheiden. Dit is het verschil tussen digitale en discrete signalen. Digitaal wordt ondubbelzinnig gegenereerd en waargenomen, discreet met variaties.
Vergelijking tussen digitale en analoge signalen
Het signaal van een televisie- of mobiele telefoonzender kan in digitale en analoge vorm worden uitgezonden. Geluid en beeld, bijvoorbeeld, zijn analoge signalen. Een microfoon en een camera vangen de omringende werkelijkheid op en zetten die om in elektromagnetische golven. De frequentie van de oscillatie-uitstoot hangt af van de frequentie van het geluid en het licht, en de amplitude van de uitzending hangt af van het volume en de helderheid.
Het in elektromagnetische oscillaties omgezette beeld en geluid worden door de zendantenne in de ruimte verspreid. De ontvanger keert het proces om en zet de elektromagnetische golven om in geluid en video.
De voortplanting van elektromagnetische trillingen in de lucht wordt belemmerd door wolken, onweer, terrein, industriële elektrische interferentie, zonnewind en andere storingen. Frequentie en amplitude zijn vaak vervormd en het signaal van zender naar ontvanger gaat gepaard met variaties.
De stem en het beeld van het analoge signaal worden gereproduceerd met vervorming door interferentie, en de achtergrond geeft sissen, kwaken en kleurvervorming weer. Hoe slechter de ontvangst, hoe sterker deze neveneffecten worden. Maar als het signaal wordt ontvangen, kan het tenminste worden gezien en gehoord.
Bij digitale transmissie worden beeld en geluid vóór de uitzending gedigitaliseerd en bereiken zij de ontvanger zonder vervorming. De invloed van externe factoren is minimaal. Geluid en kleur zijn van goede kwaliteit of helemaal niet. Het signaal zal de ontvanger gegarandeerd op een bepaalde afstand bereiken. Voor langeafstandstransmissie zijn echter een aantal repeaters nodig. Om een cellulair signaal uit te zenden, worden antennes daarom zo dicht mogelijk bij elkaar geplaatst.
Een goed voorbeeld van het verschil tussen de twee soorten signalen kan worden gezien door een vergelijking te maken tussen de oude draadtelefoon en het moderne cellulaire netwerk.
Bekabelde telefonie werkt niet altijd goed, zelfs niet binnen dezelfde plaats. Een telefoontje naar het andere eind van het land is een test voor de stembanden en het gehoor. Je moet schreeuwen en luisteren naar het antwoord. Geluiden en storingen worden door onze oren weggefilterd, de ontbrekende en vervormde woorden worden door ons geïnterpreteerd. Geluid, hoewel slecht, is er.
Je kunt het geluid horen in een cellulair netwerk, zelfs vanaf het andere halfrond. Een gedigitaliseerd signaal wordt zonder vervorming verzonden en ontvangen. Maar het is ook niet zonder gebreken. Als er storingen zijn, is er helemaal geen geluid hoorbaar. Letters, woorden en hele zinnen vallen eruit. Gelukkig is het zeldzaam.
Het is ongeveer hetzelfde met analoge en digitale televisie. Analoog gebruikt een signaal dat gevoelig is voor storingen, van beperkte kwaliteit is, en zijn ontwikkelingsmogelijkheden reeds heeft uitgeput. Digitaal is vervormingsvrij, biedt een uitstekende geluids- en videokwaliteit en wordt voortdurend verbeterd.
Voor- en nadelen van verschillende soorten signalen
De overdracht van analoge signalen is sinds de uitvinding ervan aanzienlijk verbeterd. Het wordt al heel lang gebruikt om informatie, geluid en beelden over te brengen. Ondanks vele verbeteringen behoudt het al zijn tekortkomingen - ruis en vervorming bij de overdracht van informatie. Maar het belangrijkste argument om over te schakelen op een ander systeem voor gegevensuitwisseling was het plafond in de kwaliteit van het signaal dat werd uitgezonden. Analoog kan het volume van moderne gegevens niet aan.
Dankzij verbeterde opname- en opslagmethoden, vooral voor video-inhoud, behoort analoog tot het verleden. Het enige voordeel van analoge gegevensverwerking is vooralsnog de ruime beschikbaarheid en de lage kostprijs van de toestellen. In alle andere opzichten is analoog inferieur aan digitaal.
Voorbeelden van digitale en analoge signaaloverdracht
De digitale technologie is de analoge geleidelijk aan het inhalen en wordt reeds op grote schaal gebruikt op alle gebieden van het leven. Vaak merken we het niet eens, en digitaal is overal.
Computing
De eerste analoge computers ontstonden in de jaren '30 van de twintigste eeuw. Het waren tamelijk primitieve apparaten voor zeer gespecialiseerde taken. Analoge computers verschenen in de jaren 1940, en werden op grote schaal gebruikt in de jaren 1960.
Zij werden voortdurend verbeterd, maar maakten geleidelijk plaats voor digitale toestellen naarmate de hoeveelheid verwerkte informatie toenam. Analoge computers zijn zeer geschikt voor de automatische besturing van productieprocessen, omdat zij onmiddellijk reageren op veranderingen in binnenkomende gegevens. Maar de werksnelheid is traag en de hoeveelheid gegevens is beperkt. Daarom worden analoge signalen alleen in sommige lokale netwerken gebruikt. Deze worden hoofdzakelijk gebruikt voor het bewaken en controleren van productieprocessen. De invoergegevens zijn temperatuur, vochtigheid, druk, windsnelheid en soortgelijke gegevens.
In sommige gevallen worden analoge computers gebruikt voor het oplossen van problemen waarbij de nauwkeurigheid van de uitwisseling van berekeningsgegevens niet zo belangrijk is als bij digitale computers.
Aan het begin van de 21e eeuw heeft het analoge signaal plaatsgemaakt voor de digitale technologie. In de informatica worden gemengde digitale en analoge signalen alleen gebruikt voor gegevensverwerking op sommige chips.
Geluidsopname en telefonie
Vinylplaten en magneetband zijn twee prominente vertegenwoordigers van het analoge signaal voor geluidsweergave. Beide zijn nog steeds in productie en in trek bij sommige kenners. Veel musici geloven dat alleen door een album op band op te nemen een rijk, authentiek geluid kan worden bereikt. Muziekliefhebbers luisteren graag naar schijfjes met de kenmerkende ruis en het gekraak. Sinds 1972 zijn bandrecorders beschikbaar die digitaal opnemen op magneetband, maar zij zijn niet wijdverbreid geworden wegens hun hoge kosten en grote afmetingen. Ze worden alleen gebruikt in professionele opnametoepassingen.
Een ander voorbeeld van analoge en digitale signalen bij geluidsopnamen zijn mixers en geluidssynthesizers. Meestal worden digitale toestellen gebruikt, en het gebruik van analoge toestellen is te wijten aan gewoonte en vooroordelen. Aangenomen wordt dat digitale opname dat allesomvattende effect van muziekoverdracht nog steeds niet heeft bereikt. En het is alleen inherent aan het analoge signaal.
Jongere mensen daarentegen kunnen zich geen muziek voorstellen zonder MP3-bestanden die op telefoons, USB-sticks en computers zijn opgeslagen. En onlinediensten bieden toegang tot hun repositories met miljoenen digitale opnamen.
Telefonie is nog verder gegaan. Digitale cellulaire telefonie heeft de draadtelefonie zo goed als verdrongen. Dit laatste wordt overgelaten aan overheidsinstanties, gezondheidsinstellingen en soortgelijke organisaties. De meesten kunnen zich geen leven meer voorstellen zonder cel en hoe je aan een draad vastzit. Cellulaire communicatie, de ruggengraat van datatransmissie waarbij een digitaal signaal abonnees over de hele wereld op betrouwbare wijze met elkaar verbindt.
Elektrische metingen
Digitale verwerking en transmissie van gegevens is stevig verankerd in elektrische metingen. elektronische oscilloscopen, volt- en ampèremeters, multi-meetapparatuur. Alle instrumenten waarbij de informatie elektronisch wordt weergegeven, gebruiken een digitaal signaal om de meting door te geven. In huis komt men dit meestal tegen in de vorm van stabilisatoren en spanningsregelaars. Beide toestellen meten de netspanning, verwerken deze en zenden het digitale signaal door naar het display.
Er wordt ook steeds meer gebruik gemaakt van digitale technologie om elektrische meetgegevens over lange afstanden door te geven. In onderstations en controlekamers wordt digitale apparatuur geïnstalleerd om de prestaties van elektrische netwerken te controleren. Analoge toestellen zijn alleen populair in schakelborden, direct bij de meetpunten.
Een andere wijdverbreide toepassing van digitale signalen is de elektriciteitsmeting. Huishoudens vergeten vaak om om naar de meterstanden te kijken en ze in een persoonlijke kast te zetten of ze aan het nutsbedrijf te bezorgen. Een digitaal meetsysteem kan u een hoop gedoe besparen. De metingen gaan rechtstreeks naar het meetsysteem. Er is dus geen behoefte aan voortdurende communicatie tussen de abonnee en de leverancier; u kunt soms naar uw eigen kantoor gaan en de gegevens controleren.
Analoge en digitale televisie
De mensheid leeft al vele jaren met analoge televisie. Het is eenvoudig en gemakkelijk te begrijpen. Eerst via de ether, daarna via de kabel met iets betere kwaliteit. Een eenvoudige antenneeen televisietoestel en een middelmatige kwaliteit beeld. Maar de technologie voor video-opname en -opslag heeft het analoge signaal ver achter zich gelaten. En het kan niet langer een moderne film of televisieprogramma volledig uitzenden. Alleen digitale televisie kan kwaliteit, stabiliteit en een goed signaal bieden.
Digitale televisie heeft vele voordelen. Eerst en vooral is er de signaalcompressie. Hierdoor is het aantal kanalen waarnaar u kunt kijken toegenomen. Ook is de kwaliteit van video- en audiotransmissie verbeterd, hetgeen onmisbaar is voor moderne TV-toestellen met grote schermen. Daarnaast is er de mogelijkheid om informatie over de uitzending, komende programma's, enz. weer te geven.
Samen met de voordelen komt een klein probleem. Je hebt een speciale tuner nodig om een digitaal signaal te ontvangen.
Specificaties voor terrestrische televisie
Om een digitaal signaal via de ether te ontvangen hebt u een T2-tuner nodig, ook bekend als een ontvanger, decoder of DVB-T2 set top box. De meeste moderne LED-TV's zijn oorspronkelijk uitgerust met dergelijke apparaten. Er is dus niets om je zorgen over te maken. Als u analoge TV uitschakelt, hoeft u alleen de kanalen opnieuw te configureren.
Geen probleem voor bezitters van oudere TV's zonder ingebouwde T2 tuner. Hier, is het eenvoudig. U moet een aparte DVB-T2 set-top box kopen, die het T2 signaal ontvangt, verwerkt en het gereed zijnde beeld naar het scherm stuurt. De set-top box kan gemakkelijk Sluit de set-top box aan op een televisie.
Digitaal signaal wordt gebruikt op alle grote gebieden van het leven. Televisie is geen uitzondering. Wees niet bang voor het nieuwe. De meeste televisies zijn al uitgerust met wat u nodig hebt, maar voor oudere toestellen kunt u een goedkope set-top box aanschaffen. Des te meer omdat het makkelijk op te zetten is. En de beeld- en geluidskwaliteit is beter.
Verwante artikelen:
