Digitalna TV je že pokrila skoraj celotno ozemlje države. Novi televizorji kakovosten digitalni signal sprejemajo samostojno, starejši televizorji pa s posebnim sprejemnikom. Kakšna je razlika med starim analognim signalom in novim digitalnim signalom? Marsikdo tega ne razume in potrebuje pojasnilo.
Vsebina
Vrste signalov
Signal je sprememba fizikalne količine v času in prostoru. V bistvu so kode za izmenjavo podatkov v informacijskih in upravljavskih okoljih. Grafično lahko vsak signal predstavimo kot funkcijo. Iz črte na grafu lahko določite vrsto in značilnosti signala. Analogni bo videti kot neprekinjena krivulja, digitalni kot zlomljena pravokotna črta, ki skače od nič do ena. Vse, kar vidimo z očmi in slišimo z ušesi, pride kot analogni signal.
Analogni signal
Vid, sluh, okus, vonj in dotik prihajajo do nas kot analogni signali.Možgani ukazujejo organom in od njih prejemajo informacije v analogni obliki. V naravi se vse informacije prenašajo le tako.
V elektroniki analogni signal temelji na prenosu električne energije. Določene napetosti ustrezajo frekvenci in amplitudi zvoka, barvi in svetlosti slikovne svetlobe itd. To pomeni, da so barva, zvok ali informacije analogne električni napetosti.
Na primerNastavimo prenos barv z določeno napetostjo modre 2 V, rdeče 3 V in zelene 4 V. S spreminjanjem napetosti bomo dobili sliko na zaslonu ustrezne barve.
Ni pomembno, ali je signal poslan po žici ali radiu. Oddajnik neprekinjeno pošilja, sprejemnik pa obdeluje analogno obliko informacij. Sprejemnik pretvori napetost v ustrezen zvok ali barvo, ko prejme neprekinjen električni signal po žici ali radijski signal po zraku. Na zaslonu se prikaže slika ali pa se zvok oddaja skozi zvočnik.
Diskretni signal
Bistvo je v imenu. Diskretno iz latinščine diskretenkar pomeni diskontinuiran (razdeljen). Lahko rečemo, da diskretna ponavlja amplitudo analogne, vendar se gladka krivulja spremeni v stopničasto krivuljo. Spreminjajo se bodisi v času, ostanejo zvezni po velikosti ali ravni, niso prekinjeni v času.
Torej bo v določenem časovnem obdobju (milisekunda ali sekunda, na primer) diskretni signal neke nastavljene vrednosti. Ob koncu tega časa se bo močno spremenilo navzgor ali navzdol in tako ostalo še milisekundo ali sekundo. In tako gre neprekinjeno. Torej je diskretno pretvorjeno analogno. To je na pol poti do digitalnega.
Digitalni signal.
Po diskretnem je naslednji korak v pretvorbi analognega digitalni signal. Glavna značilnost je ali je tam ali pa ga ni. Vse informacije se pretvorijo v časovno in magnitudno omejene signale. Signali digitalne podatkovne tehnologije so kodirani z ničlo in enico v različnih različicah.In osnova je bit, ki ima eno od teh vrednosti. Bit izvira iz angleške binarydigit ali binary digit.
Toda en bit ima omejeno sposobnost prenosa informacij, zato so bili združeni v bloke. Več bitov kot je v enem bloku, več informacij nosi. Digitalna tehnologija uporablja bite, združene v bloke, večkratnike števila 8. 8-bitni blok se imenuje bajt. En bajt je majhna vrednost, vendar že lahko shrani šifrirane informacije o vseh črkah abecede. Vendar če dodate samo en bit, podvojite število kombinacij nič in ena. In če 8 bitov omogoča 256 možnosti kodiranja, je 16 65536. In kilobajt ali 1024 bajtov sploh ni malo.
OPOZORILO! Nobena napaka ni, da je 1 KB enak 1024 bajtom. To je sprejet način v binarnem računalniškem okolju. Toda v svetu se pogosto uporablja decimalni številski sistem, kjer je kilo 1000. Zato obstajajo tudi decimalni KB, ki so enaki 1000 bajtom.
V velikem številu kombiniranih bajtov je shranjenih veliko informacij, več ko je kombinacij 1 in 0, več je kodiranih. Tako imamo v 5–10 MB (5000–10000 KB) kakovostne podatke o glasbenih posnetkih. Pojdite dlje in v 1000 MB že imate kodiran film.
Toda ker so vse informacije okoli ljudi analogne, je potreben trud in nekaj naprave, da postanejo digitalne. V ta namen je bil ustvarjen DSP (digitalni signalni procesor) ali DSP (digitalni signalni procesor). Vsaka digitalna naprava ima enega. Prvi so se pojavili že v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Metode in algoritmi se spreminjajo in izboljšujejo, princip pa ostaja stalnica - pretvorba analognih podatkov v digitalne.
Obdelava in prenos digitalnega signala sta odvisna od lastnosti procesorja - bitne hitrosti in hitrosti. Višje kot so, višja je kakovost signala.Hitrost je navedena v milijonih ukazov na sekundo (MIPS), pri dobrih procesorjih pa doseže več deset MIPS. Hitrost določa, koliko enic in ničel lahko naprava "stlači" v sekundo in kvalitativno oddaja neprekinjeno krivuljo analognega signala. To določa realističnost slike v a TV in zvok iz zvočnikov.
Razlika med digitalnim in diskretnim signalom
Za Morsejevo abecedo so verjetno že vsi slišali. Izumil ga je umetnik Samuel Morse, drugi inovatorji so ga izboljšali in vsi so ga uporabljali. To je način prenosa besedila, kjer pike in pomišljaji kodirajo črke. Preprosteje povedano, se kodiranje imenuje morsejeva koda. Že dolgo se uporablja na telegrafu in za prenos informacij po radiu. Lahko se signalizira tudi z reflektorjem ali svetilko.
Morsejeva abeceda je odvisna le od samega znaka. Ne glede na njegovo trajanje ali volumen (moč). Ne glede na to, kako pritisnete tipko (utripanje svetilke), zaznate le dve možnosti - piko in pomišljaj. Lahko samo povečate hitrost prenosa. Niti glasnost niti trajanje se ne upoštevata. Glavno je, da signal pride tja.
Enako velja za digitalni signal. Pomembno je, da podatke kodirate z 0 in 1. Prejemnik mora razbrati le kombinacijo ničel in enic. Ni pomembno, kako glasen ali kako dolg je posamezen signal. Pomembno je, da dobite ničle in enice. To je bistvo digitalne tehnologije.
Diskretni signal se pridobi s kodiranjem glasnosti (svetlosti) in trajanja vsake pike in pomišljaja ali 0 in 1. V tem primeru obstaja več možnosti kodiranja, a tudi zmeda. Glasnost in trajanje se lahko ne razlikujeta. To je razlika med digitalnimi in diskretnimi signali. Digital se generira in dojema nedvoumno, diskretno z variacijami.
Primerjava digitalnih in analognih signalov
Signal televizijske ali mobilne radijske postaje se lahko prenaša v digitalni in analogni obliki.Na primer, zvok in slika sta analogna signala. Mikrofon in kamera zajemata okoliško realnost in jo pretvarjata v elektromagnetna nihanja. Frekvenca izhodnega nihanja je odvisna od frekvence zvoka in svetlobe, amplituda prenosa pa je odvisna od glasnosti in svetlosti.
Slika in zvok, pretvorjena v elektromagnetna nihanja, se z oddajno anteno širita v prostor. V sprejemniku se zgodi obraten proces - elektromagnetna nihanja v zvok in sliko.
Širjenje elektromagnetnih vibracij v zraku ovirajo oblaki, nevihte, teren, industrijski električni tokovi, sončni veter in druge motnje. Frekvenca in amplituda sta pogosto popačeni, signal od oddajnika do sprejemnika pa se spreminja.
Glas in slika analognega signala sta reproducirana s popačenjem, ki ga povzročajo motnje, ozadje pa predvaja sikanje, piskanje in barvno popačenje. Slabši kot je sprejem, bolj izraziti postanejo ti tuji učinki. Če pa je signal sprejet, je vsaj nekoliko viden in slišen.
Pri digitalnem prenosu se slika in zvok pred oddajanjem digitalizirata in dosežeta sprejemnik brez popačenj. Vpliv zunanjih dejavnikov je minimalen. Zvok in barve so dobre kakovosti ali pa jih sploh ni. Zagotovljeno je, da signal doseže določeno razdaljo. Toda prenos na dolge razdalje zahteva več repetitorjev. Zato so za prenos celičnega signala antene nameščene čim bližje skupaj.
Jasen primer razlike med obema vrstama signalov je lahko primerjava starega žičnega telefona in sodobne celične komunikacije.
Žična telefonija ne deluje vedno dobro niti znotraj istega kraja. Klic na drugi konec države je preizkus glasilk in sluha.Moraš kričati in poslušati odgovor. Hrup in motnje filtriramo z našimi ušesi, manjkajoče in popačene besede pa si izmislimo sami. Čeprav je zvok slab, je tam.
Zvok v mobilni komunikaciji je popolnoma slišen tudi z druge poloble. Digitalizirani signal se prenaša in sprejema brez popačenja. A tudi ni brez napak. Če pride do napak, zvoka sploh ni mogoče slišati. Izpadejo črke, besede in cele fraze. Še dobro, da je to redko.
Približno enako je z analogno in digitalno televizijo. Analog uporablja signal, ki je nagnjen k motnjam, omejene kakovosti in je že izčrpal možnosti razvoja. Digital ne popači, zagotavlja zvok in video odlične kakovosti in se nenehno izboljšuje.
Prednosti in slabosti različnih vrst signalov
Od izuma se je analogni prenos signala močno izboljšal. In dolgo služil za prenos informacij, zvoka in slike. Kljub številnim izboljšavam je ohranil vse svoje slabosti - šum in popačenje pri prenosu informacij. Toda glavni argument za prehod na drug sistem izmenjave podatkov je bila zgornja meja kakovosti oddanega signala. Analog ne more zadržati količine sodobnih podatkov.
Izboljšave v metodah snemanja in shranjevanja, zlasti pri video vsebinah, so pustile analogni signal v preteklosti. Edina dosedanja prednost analogne obdelave podatkov je razširjenost in poceni dostopnost naprav. V vseh drugih pogledih je analogni signal slabši od digitalnega.
Primeri prenosa digitalnega in analognega signala
Digitalna tehnologija postopoma prehiteva analogno in se že močno uporablja na vseh področjih življenja. Pogosto tega preprosto ne opazimo, a digital je povsod.
Računalništvo
Prvi analogni računalniki so bili ustvarjeni v tridesetih letih dvajsetega stoletja. Bile so precej primitivne naprave za specializirane naloge.Analogni računalniki so se pojavili v 40. letih 20. stoletja, široko pa so se uporabljali v 60. letih prejšnjega stoletja.
Nenehno so jih izboljševali, vendar so se s količino informacij, ki jih je bilo treba obdelati, postopoma umaknile digitalnim napravam. Analogni računalniki so zelo primerni za samodejno vodenje proizvodnih procesov zaradi takojšnjega odziva na spremembe vhodnih podatkov. Vendar je hitrost nizka in količina podatkov omejena. Zato se analogni signali uporabljajo le v nekaterih lokalnih omrežjih. Gre predvsem za nadzor in vodenje proizvodnih procesov. Pri čemer so začetne informacije temperatura, vlaga, pritisk, hitrost vetra in podobni podatki.
V nekaterih primerih se pomoč analognih računalnikov zateče pri reševanju problemov, kjer točnost izračunov izmenjave podatkov ni pomembna kot pri digitalnih elektronskih računskih strojih.
Na začetku 21. stoletja se je analogni signal umaknil digitalnim tehnologijam. V računalništvu se mešani digitalni in analogni signali uporabljajo le za obdelavo podatkov na podlagi nekaterih čipov.
Snemanje zvoka in telefoniranje
Vinilna plošča in magnetni trak sta vidna predstavnika analognega signala za reprodukcijo zvoka. Oba sta še v proizvodnji in nekateri poznavalci po njih povprašujejo. Mnogi glasbeniki verjamejo, da lahko samo s snemanjem albuma na trak dosežete bujen, pravi zvok. Melomani radi poslušajo plošče z značilnimi zvoki in pokanjem. Od leta 1972 so bili izdelani magnetofoni z digitalnim zapisom na magnetni trak, vendar zaradi visokih stroškov in velikosti niso bili priljubljeni. Uporabljajo se le pri profesionalnem snemanju.
Drug primer analognih in digitalnih signalov pri snemanju zvoka so mešalne mize in sintetizatorji zvoka. Večinoma se uporabljajo digitalne naprave, uporaba analognih pa je posledica navad in predsodkov. Menijo, da digitalno snemanje še vedno ni doseglo tega vseobsegajočega učinka prenosa glasbe. In to je lastno samo analognim signalom.
Medtem ko si mladi ne morejo predstavljati glasbe brez MP3 datotek, shranjenih v pomnilnikih telefonov, bliskovnih diskov in računalnikov. Spletne storitve pa omogočajo dostop do svojih skladišč z milijoni digitalnih posnetkov.
Telefonija je šla še dlje. Digitalne celične komunikacije so skoraj izpodrinile žične komunikacije. Slednji so ostali v državnih organih, zdravstvenih ustanovah in podobnih organizacijah. Večina si ne zna več predstavljati življenja brez celice in kako biti privezan na žico. Celična komunikacija, osnova prenosa podatkov, pri kateri digitalni signal zanesljivo povezuje naročnike po vsem svetu.
Električne meritve
Digitalna obdelava in prenos podatkov sta trdno zakoreninjena v električnih meritvah. Elektronski osciloskopi, volt in ampermetri, multimetri. Vsi instrumenti, kjer so informacije prikazane elektronsko, za prenos meritev uporabljajo digitalni signal. V domu se to najpogosteje srečuje v obliki stabilizatorjev in napetostnih relejev. Obe napravi merita omrežno napetost, obdelujeta in prenašata digitalni signal na zaslon.
Vse pogosteje se digitalna tehnologija uporablja tudi za prenos električnih merilnih podatkov na velike razdalje. V razdelilnih postajah in dispečerskih nadzornih sobah je nameščena digitalna oprema za spremljanje delovanja električnih omrežij. Analogne naprave so priljubljene samo v centralah, neposredno na merilnih mestih.
Druga široka uporaba digitalnega signala je merjenje električne energije. Gospodinjstva pogosto pozabijo da pogledajo odčitke svojih števcev in jih vnesete v osebno omaro ali posredujete podjetju za oskrbo z električno energijo. Digitalni sistemi za merjenje električne energije vam prihranijo težave. Odčitki gredo neposredno v merilni sistem. Zato naročniku ni treba nenehno komunicirati z dobaviteljem, včasih lahko greste v osebno pisarno in preverite podatke.
Analogna in digitalna televizija
Človeštvo že vrsto let živi z analogno televizijo. Vsi so navajeni preprostih in enostavnih stvari. Najprej v etru, potem kabelsko malo bolj kvalitetno. Preprosta antenapa tv in povprečna kvaliteta slike. Toda tehnologija snemanja in shranjevanja videa je šla daleč pred analogni signal. In ne more več v celoti prenašati sodobnega filma ali TV programa. Samo digitalna televizija lahko zagotovi kakovost, stabilnost in dober signal.
Digitalna televizija ima toliko prednosti. Prva in zelo velika prednost je kompresija signala. Zaradi tega se je število razpoložljivih kanalov povečalo. Samo izboljšana kakovost video in avdio prenosa, brez tega preprosto ni mogoče prenašati na sodobne televizorje z velikimi zasloni. Skupaj s tem je prišla možnost prikaza informacij o oddaji, naslednjem televizijskem programu ipd.
Skupaj s plusi je prišla majhna težava. Za sprejem digitalnega signala potrebujete poseben sprejemnik.
Značilnosti prizemne televizije
Za sprejem digitalnega signala v etru potrebujete sprejemnik T2, znan tudi kot sprejemnik, dekoder ali set-top box DVB-T2. Večina sodobnih LED televizorjev je prvotno opremljena s takšnimi napravami. Zato njihovi lastniki nimajo česa skrbeti. Če izklopite analogno televizijo, morate samo znova konfigurirati kanale.
Za lastnike starejših televizorjev brez vgrajenega T2 sprejemnika ni težav. Tukaj je vse preprosto. Kupiti morate ločen sprejemnik DVB-T2, ki bo sprejel signal T2, ga obdelal in prenesel pripravljeno sliko na zaslon. Set-top box je lahko enostavno Priključite set-top box na kateri koli televizijski sprejemnik.
Digitalni signal se uporablja na vseh večjih področjih življenja. Televizija ni izjema. Ne bojte se novega. Večina televizorjev je že opremljenih s tem, kar potrebujete, za starejše televizorje pa morate kupiti poceni sprejemnik. Še posebej, ker je enostavno konfigurirati napravo. Pa tudi kakovost slike in zvoka je boljša.
Povezani članki:
