Digitalna televizija je pokrila že skoraj celotno državo. Novi televizorji sprejemajo visokokakovosten digitalni signal sami, stari - s pomočjo posebnega set-top boxa. Kakšna je razlika med starim analognim in novim digitalnim signalom? Mnogi ljudje tega ne razumejo in potrebujejo pojasnilo.
Vsebina
Vrste signalov
Signal je sprememba fizične količine v času in prostoru. Pravzaprav so to 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 prekinjena pravokotna črta, ki skače od nič do ena.Vse, kar vidimo z očmi in slišimo z ušesi, je analogni signal.
analogni signal
Vid, sluh, okus, vonj in tipna občutja pridejo do nas v obliki analognega signala. Možgani upravljajo organom in od njih sprejemajo informacije v analogni obliki. V naravi se vse informacije prenašajo le na ta način.
V elektroniki analogni signal temelji na prenosu električne energije. Določene vrednosti napetosti ustrezajo frekvenci in amplitudi zvoka, barvi in svetlosti svetlobe na sliki itd. To pomeni, da je barva, zvok ali informacija analogna električni napetosti.
Na primer: Nastavite barvni prenos na določeno napetost modra 2 V, rdeča 3 V, zelena 4 V. S spreminjanjem napetosti bomo na zaslonu dobili sliko ustrezne barve.
V tem primeru ni pomembno, ali gre signal po žicah ali radiu. Oddajnik nenehno pošilja, sprejemnik pa obdeluje analogno vrsto informacij. S sprejemom neprekinjenega električnega signala preko žic ali radijskega signala po zraku, sprejemnik pretvori napetost v ustrezen zvok ali barvo. Na zaslonu se prikaže slika ali pa se zvok predvaja prek zvočnika.
diskretni signal
Celotna poanta je v imenu. Diskretno iz latinščine diskretno, kar pomeni diskontinuirano (razdeljeno). Lahko rečemo, da diskretna ponavlja amplitudo analogne, gladka krivulja pa se spremeni v stopničasto. Časovno se spreminja, ostane neprekinjeno po velikosti ali po nivoju, brez časovne prekinitve.
Torej bo v določenem časovnem obdobju (na primer milisekunda ali sekunda) diskretni signal določene vrednosti. Po koncu tega časa se bo močno spremenil navzgor ali navzdol in tako ostal še eno milisekundo ali sekundo. In tako neprekinjeno.Zato se diskretno pretvori analogno. To je na pol poti do digitalnega.
digitalni signal
Po diskretnem je bil naslednji korak pri analogni pretvorbi digitalni signal. Glavna značilnost je ali je, ali pa ni. Vse informacije se pretvorijo v signale, omejene po času in velikosti. Signali tehnologije digitalnega prenosa podatkov so v različnih različicah kodirani z ničlo in ena. In osnova je bit, ki vzame eno od teh vrednosti. Bit iz angleške binarydigit ali binary digit.
Toda en bit ima omejeno zmožnost prenosa informacij, zato so bili združeni v bloke. Več bitov v enem bloku, več informacij nosi. V digitalnih tehnologijah se bitovi uporabljajo v blokih, ki so večkratniki 8. Osembitni blok se imenuje bajt. En bajt je majhna količina, vendar lahko že shrani šifrirane podatke o vseh črkah abecede. Vendar pa dodajanje samo enega bita podvoji število kombinacij nič in ena. In če 8 bitov omogoča 256 možnosti kodiranja, potem je 16 že 65536. In kilobajt ali 1024 bajtov je precej velika vrednost.
POZOR! Ni napake, da je 1 KB enak 1024 bajtov. To je običaj v binarnem računalniškem okolju. Toda v svetu se pogosto uporablja decimalni sistem, kjer je kilo 1000. Zato obstaja tudi decimalni kB, ki je enak 1000 bajtov.
Veliko informacij je shranjenih v velikem številu združenih bajtov, več ko je kombinacij 1 in 0, bolj je kodirano. Zato imamo v 5 - 10 MB (5000 - 10000 kB) kakovostne podatke o skladbah. Gremo še naprej in film je že kodiran v 1000 MB.
Ker pa so vse informacije, ki obkrožajo ljudi, analogne, je potreben trud in nekakšna naprava, da jih prenesemo v digitalno obliko. Za te namene je bil ustvarjen DSP (digitalni signalni procesor) ali DSP (digitalni signalni procesor). Tak procesor je v vsaki digitalni napravi. Prvi se je pojavil v 70-ih letih prejšnjega stoletja. Metode in algoritmi se spreminjajo in izboljšujejo, a načelo ostaja nespremenjeno – pretvorba analognih podatkov v digitalne.
Obdelava in prenos digitalnega signala je odvisna od značilnosti procesorja – bitne globine in hitrosti. Višji kot so, boljši bo signal. Hitrost je navedena v milijonih ukazov na sekundo (MIPS), pri dobrih procesorjih pa doseže nekaj deset MIPS. Hitrost določa, koliko enic in ničel lahko naprava "potisne" v eni sekundi in kvalitativno odda neprekinjeno krivuljo analognega signala. Realizem slike je odvisen od tega. TV in zvok iz zvočnikov.
Razlika med diskretnim signalom in digitalnim
Verjetno so vsi že slišali za Morsejevo abecedo. Domislil se ga je umetnik Samuel Morse, drugi inovatorji so ga izboljšali, a je bilo vse uporabljeno. To je način prenosa besedila, kjer so črke kodirane s pikami in pomišljaji. Poenostavljeno se kodiranje imenuje Morsejeva koda. Dolgo so ga uporabljali na telegrafu in za prenos informacij po radiu. Poleg tega lahko signalizirate z reflektorjem ali svetilko.
Morsejeva abeceda je odvisna samo od samega znaka. In ne zaradi njegovega trajanja ali glasnosti (moči). Ne glede na to, kako udarite s ključem (utripajte s svetilko), se zaznata le dve možnosti - pika in pomišljaj. Hitrost prenosa lahko samo povečate. Niti obseg niti trajanje se ne upoštevata. Glavna stvar je, da bi signal dosegel.
Tako je tudi digitalni signal. Pomembno je, da podatke kodirate z uporabo 0 in 1. Prejemnik mora samo razčleniti kombinacijo ničel in enic. Ni pomembno, kako glasen in kako dolg bo posamezen signal. Pomembno je, da dobite ničle in enote. To je bistvo digitalne tehnologije.
Diskreten signal bomo dobili, če kodiramo še glasnost (svetilnost) in trajanje posamezne pike in pomišljaja oziroma 0 in 1. V tem primeru je več možnosti kodiranja, a tudi zmede. Prostornine in trajanja ni mogoče razstaviti. To je razlika med digitalnimi in diskretnimi signali. Digitalno se generira in dojema nedvoumno, diskretno z različicami.
Primerjava digitalnih in analognih signalov
Signal radijske postaje televizijskega centra ali mobilne komunikacije se lahko prenaša v digitalni in analogni obliki. Na primer, zvok in slika sta analogna signala. Mikrofon in kamera zaznavata okoliško realnost in jo pretvarjata v elektromagnetno valovanje. Frekvenca nihanja na izhodu je odvisna od frekvence zvoka in svetlobe, amplituda prenosa pa od glasnosti in svetlosti.
Slika in zvok, pretvorjena v elektromagnetno valovanje, se širita v vesolje s pomočjo oddajne antene. V sprejemniku poteka obraten proces - elektromagnetna nihanja v zvok in video.
Širjenje elektromagnetnih nihanj v zraku preprečujejo oblaki, nevihte, teren, industrijski električni odjemniki, sončni veter in druge motnje. Frekvenca in amplituda sta pogosto popačeni in signal od oddajnika do sprejemnika se spreminja.
Glas in slika analognega signala sta zaradi motenj popačena, v ozadju pa se reproducira sikanje, prasketanje in barvno popačenje.Slabši kot je sprejem, bolj izraziti so ti zunanji učinki. Če pa je signal dosegel, je vsaj nekako viden in slišen.
Pri digitalnem prenosu se slika in zvok pred oddajanjem digitalizirata in dosežeta sprejemnik brez popačenja. Vpliv zunanjih dejavnikov je minimalen. Zvok in barva sta dobre kakovosti ali sploh nobena. Zagotovljeno je, da signal prispe na določeno razdaljo. Toda za prenos na dolge razdalje so potrebni številni repetitorji. Zato so za prenos celičnega signala antene nameščene čim bližje druga drugi.
Jasen primer razlike med obema vrstama signalov je primerjava starega žičnega telefona in sodobnih mobilnih komunikacij.
Žična telefonija ne deluje vedno dobro niti znotraj istega kraja. Klic na drugo stran države je preizkus glasilk in sluha. Morate kričati in poslušati odgovor. Z ušesi filtriramo hrup in motnje, manjkajoče in popačene besede si omislimo sami. Čeprav je zvok slab, vendar obstaja.
Zvok v celični povezavi je popolnoma slišen tudi z druge poloble. Digitaliziran signal se prenaša in sprejema brez popačenja. A tudi on ni brez pomanjkljivosti. Če pride do okvar, se zvok sploh ne sliši. Izpustite črke, besede in cele besedne zveze. Še dobro, da se to redko zgodi.
Približno enako z analogno in digitalno televizijo. Analogni uporablja signal, ki je podvržen motnjam, je omejene kakovosti in je že izčrpal svoje razvojne možnosti. Digitalno ni popačeno, zagotavlja odlično kakovost zvoka in videa ter se nenehno izboljšuje.
Prednosti in slabosti različnih vrst signalov
Od izuma je bil analogni prenos signala močno izboljšan. In je dolgo časa služil za prenos informacij, zvoka in slike. Kljub številnim izboljšavam je ohranil vse svoje pomanjkljivosti – šum med predvajanjem in popačenje pri prenosu informacij. Toda glavni argument za prehod na drug sistem izmenjave podatkov je bila zgornja meja kakovosti oddanega signala. Analogni ne morejo sprejeti količine sodobnih podatkov.
Izboljšave načinov snemanja in shranjevanja, predvsem video vsebin, so analogni signal pustili v preteklosti. Edina prednost doslej analogne obdelave podatkov je razširjenost in nizka cena naprav. V vseh drugih pogledih je analogni signal slabši od digitalnega.
Primeri digitalnega in analognega prenosa signalov
Digitalne tehnologije postopoma nadomeščajo analogne in se že široko uporabljajo na vseh področjih življenja. Pogosto tega preprosto ne opazimo in številka je povsod.
Računalniški inženiring
Prvi analogni računalniki so bili ustvarjeni v tridesetih letih prejšnjega stoletja. To so bile precej primitivne naprave za opravljanje visoko specializiranih nalog. Analogni računalniki so se pojavili v štiridesetih letih prejšnjega stoletja in so bili široko uporabljeni v šestdesetih letih.
Nenehno so se izboljševali, a so se z rastjo obsega obdelanih informacij postopoma umaknili digitalnim napravam. Analogni računalniki so zaradi takojšnjega odziva na spremembe vhodnih podatkov zelo primerni za avtomatski nadzor proizvodnih procesov. Toda hitrost dela je nizka in količina podatkov je omejena. Zato se analogni signali uporabljajo le v nekaterih lokalnih omrežjih.V osnovi gre za nadzor in upravljanje proizvodnih procesov. Kjer so začetne informacije temperatura, vlaga, tlak, hitrost vetra in podobni podatki.
V nekaterih primerih se k pomoči analognih računalnikov zateka pri reševanju problemov, kjer natančnost izmenjave podatkov pri izračunih ni pomembna kot pri digitalnih elektronskih računalnikih.
Na začetku 21. stoletja se je analogni signal umaknil digitalni tehnologiji. V računalništvu se mešani digitalni in analogni signali uporabljajo samo za obdelavo podatkov na podlagi nekaterih mikrovezij.
Snemanje zvoka in telefonija
Vinilna plošča in magnetni trak sta dva vidna predstavnika analognega signala za reprodukcijo zvoka. Oba se še vedno proizvajata in po njem nekateri poznavalci povprašujejo. Mnogi glasbeniki verjamejo, da je le s snemanjem albuma na kaseto mogoče doseči sočen pravi zvok. Ljubitelji glasbe radi poslušajo plošče z značilnimi šumi in prasketanjem. Od leta 1972 se proizvajajo magnetofoni, ki izvajajo digitalno snemanje na magnetni trak, vendar zaradi visokih stroškov in velikih dimenzij niso bili distribuirani. Samo za uporabo pri profesionalnem snemanju.
Drug primer analognih in digitalnih signalov pri snemanju zvoka so mešalniki in sintetizatorji zvoka. Uporabljajo se predvsem digitalne naprave, uporaba analognih pa je posledica navad in predsodkov. Menijo, da digitalno snemanje še ni doseglo tistega učinka vseobsegajočega prenosa glasbe. In je lasten samo analognemu signalu.
Medtem ko si mladi ne morejo predstavljati glasbe brez datotek MP3, shranjenih v pomnilniku telefonov, bliskovnih pogonov in računalnikov.Spletne storitve omogočajo dostop do svojih skladišč z milijoni digitalnih zapisov.
Telefonija je šla še dlje. Digitalna mobilna komunikacija je skoraj izpodrinila žično komunikacijo. Slednji so ostali v državnih organih, zdravstvenih zavodih in podobnih organizacijah. Večina si ne predstavlja več življenja brez celice in kako biti privezan na žico. Mobilne komunikacije, osnova prenosa podatkov, pri katerih digitalni signal zanesljivo povezuje naročnike po vsem svetu.
Električne meritve
Digitalna obdelava in prenos podatkov sta trdno uveljavljena v električnih meritvah. Elektronski osciloskopi, volt in ampermetri, večnamenski instrumenti. Vse naprave, kjer so informacije prikazane na elektronskem zaslonu, uporabljajo digitalni signal za prenos meritve. V vsakdanjem življenju se s tem najpogosteje srečate ob pogledu na stabilizatorje in napetostne releje. Obe napravi merita napetost v omrežju, obdelata in oddata digitalni signal na zaslon.
Vse pogosteje se digitalna tehnologija uporablja tudi za prenos električnih merilnih podatkov na velike razdalje. Za nadzor delovanja električnih omrežij na podpostajah in dispečerskih centralah je nameščena digitalna oprema. Analogne naprave so priljubljene le v panelih, neposredno na merilnih mestih.
Druga razširjena uporaba digitalnega signala je merjenje električne energije. Prebivalci pogosto pozabijo ogled odčitkov instrumenta in jih vpišete na svoj osebni račun ali jih prenesete na organizacijo za oskrbo z energijo. Digitalni sistemi za merjenje energije vas rešijo skrbi. Indikacije takoj padejo v računovodski sistem. Zato ni potrebe po stalni komunikaciji med naročnikom in dobaviteljem, včasih lahko greste na svoj osebni račun in preverite podatke.
Analogna in digitalna televizija
Človeštvo že vrsto let živi z analogno televizijo. Vsi so vajeni preprostih in razumljivih stvari. Najprej oddaja, nato kabel malo boljše kakovosti. preprosta antena, TV in slika povprečne kakovosti. Toda tehnologije snemanja in shranjevanja videa so šle daleč pred analognim signalom. In ne more več v celoti prenesti sodobnega filma ali TV-oddaje. Kakovost, stabilnost in dober nivo signala lahko zagotovi le digitalna televizija.
Digitalna televizija ima številne prednosti. Prvi in zelo velik je stiskanje signala. Posledično se je povečalo število gledanih kanalov. Izboljšala se je tudi kakovost prenosa videa in zvoka, brez tega je oddajanje za sodobne televizorje z velikim zaslonom preprosto nemogoče. Poleg tega je bilo mogoče prikazovati informacije o oddaji, naslednjih TV programih in podobno.
Poleg prednosti je prišla tudi majhna težava. Za sprejem digitalnega signala potrebujete poseben sprejemnik.
Značilnosti prizemne televizije
Za sprejem digitalnega signala v eteru je potreben sprejemnik T2, druga imena so sprejemnik, dekoder ali DVB-T2 set-top box. Večina sodobnih LED televizorjev je sprva opremljena s takšnimi napravami. Zato njihovim lastnikom ni treba skrbeti. Ko izklopite analogno televizijo, morate samo ponovno konfigurirati kanale.
Za lastnike starih televizorjev brez vgrajenega T2 sprejemnika ni težav. Tukaj je vse preprosto. Kupiti morate ločen DVB-T2 set-top box, ki bo sprejemal signal T2, ga obdelal in končno sliko prenesel na zaslon. Pritrditev je lahko enostavna povežite s katerim koli televizorjem.
Digitalni signal se uporablja na vse več področjih življenja. Televizija ni izjema. Ne bojte se novega. Večina televizorjev je že opremljena s potrebnim, za starejše pa morate kupiti poceni set-top box. Poleg tega je napravo enostavno nastaviti. Boljša kakovost slike in zvoka.
Podobni članki:
