Зміст
- 1 «На початку був сигнал…»
- 2 Відмінності від аналогового цифрового сигналу
- 2.1 Якість зображення
- 2.2 Інші можливості
- 3 Особливості аналогового і цифрового телебачення
- 3.1 Особливості ефірного телебачення
- 3.2 Переваги і недоліки цифрового телемовлення
- 4 Відміну від аналогового до цифрового телебачення
- 5 Чутливість антени для телевізора
- 6 Що таке діаграма спрямованості антени
- 7 Який сигнал краще
«На початку був сигнал…»
Цими словами Іван почав своє Євангеліє, описуючи часи, що виходять за межі нашої ери. Ми починаємо цю статтю не менш пафосно, і з усією серйозністю заявляємо, що у справі мовлення «на початку був сигнал».
У телебаченні, як і у всій електроніці, сигнал є основою. Говорячи про нього, ми маємо на увазі електромагнітні коливання, які поширюються в повітрі з допомогою передавальної антени і викликають коливання струму в антені-приймачі. Ефірна хвиля може бути представлена як безперервної, так і в імпульсній формі, що значно позначається на кінцевому результаті – якості прийому ТБ.
Що таке аналогове телебачення? Це телебачення, знайоме кожному, яке застали ще батьки наших батьків. Воно транслюється незакодованих способом, його основою виступає аналоговий сигнал, і приймає його звичайний, знайомий нам з дитинства, аналоговий телевізор. В даний час у багатьох країнах здійснюється процес оцифровки аналогового сигналу, а стало бути, ефірного телебачення. У деяких країнах Європи цей процес вже завершений і наземне аналогове ТБ відключено. На це є причини, в яких пропонує розібратися ця стаття.
Відмінності цифрового сигналу аналогового
Для більшості людей відмінність між аналоговим і цифровим сигналом може бути абсолютно неявним. І все ж їх різниця значна і полягає не просто в якості подачі телеефіру.
Аналоговим сигналом є отримані дані, які ми бачимо, чуємо і сприймаємо, як світ, який нас оточує. Цей метод генерування, обробки, передачі і запису сигналів – традиційний і поки дуже поширений. Дані перетворюються в електромагнітні коливання, які відображають частоту і інтенсивність явищ за принципом повної відповідності.
Цифровий сигнал являє собою сукупність координат, які описують електромагнітну хвилю, яка не доступна для сприйняття безпосередньо, без декодування, т. к. є послідовністю електромагнітних імпульсів. Говорячи про дискретності і безперервності сигналів, означають відповідно «прийняття значень з кінцевого набору» та «прийняття значень з нескінченно багатьох».
Прикладом дискретності можуть бути шкільні оцінки, які приймають значення з набору 1,2,3,4,5. Фактично, цифровий відеосигнал часто створюється шляхом оцифровки аналогового сигналу.
Йдучи від теорії, на ділі можна виділити наступні ключові відмінності між аналоговими та цифровими сигналами:
Якість зображення
Якість картинки в телевізорі, яку надає аналогове ТБ багато в чому обумовлено ТБ стандартом. Кадр, який несе з собою аналогове мовлення, включає 625 рядків із співвідношенням сторін 4?3. Таким чином, старий кінескоп демонструє зображення з телевізійних ліній, в той час як цифрове зображення складається з пікселів.
Картинка при аналоговому сигналі
При слабкому прийомі і перешкодах телевізор буде «сніжитиме» і шипіти, недодаючи глядачеві зображення і звук. У спробах внести поліпшення в цю ситуацію, у свій час, було реалізовано кабельне ТБ.
Картинка при цифровому сигналі
Інші можливості
Незважаючи на швидкий розвиток електронних технологій і переваги цифрового сигналу перед аналоговим, все ще існують області, в яких аналогова технологія незамінна, як, наприклад, професійна обробка звуку. Але, хоча оригінальна запис може бути не гірше «цифри», після редагування та копіювання вона неминуче буде зашумлена.
Ось набір основних операцій, які можна виконувати з аналоговим потоком:
- посилення і ослаблення;
- модуляція, спрямована на зниження його чутливості до перешкод, і демодуляція;
- фільтрація та обробка частоти;
- множення, додавання і логарифмування;
- обробка та зміна параметрів його фізичних величин.
Особливості аналогового і цифрового телебачення
Обивательська думка про крах ефірного ТБ і перехід на технології мовлення майбутнього трохи несправедливо, вже тому, що телеглядачі підмінюють поняття: ефірне та аналогове ТВ. Адже під ефірним прийнято розуміти будь телебачення, трансльоване з наземного радіоканалу.
І «аналог» і «цифра» – це різновиди ефірного ТБ. Незважаючи на те, що аналогове телебачення відрізняється від цифрового, їх загальний принцип мовлення ідентичний – телевізійна вишка транслює канали і гарантує якісний сигнал лише в обмеженій зоні. При цьому цифровий радіус охоплення коротше, ніж дальність незакодированного потоку, а значить, ретранслятори повинні встановлюватися ближче один до одного.
А ось думка про те, що «цифра» обійде «аналог» у кінцевому рахунку, правдиво. Телеглядачі багатьох країн вже стали «очевидцями» перетворення аналогового сигналу в цифровий і щосили насолоджуються переглядом телепрограм в HD якості.
Особливості ефірного телебачення
ретранслятори цифрового телебачення
Існуюча ефірна телесистема використовує для передачі телевізійного продукту аналогові сигнали. Вони розповсюджуються за допомогою хвиль з високим рівнем коливань, досягаючи наземних антен. Для того щоб збільшити площу мовної покриття встановлюють ретранслятори. Їх функція – сконцентрувати і посилити сигнал, передаючи його віддаленим приймачів. Сигнали передаються з фіксованою частотою, тому кожен канал відповідає своїй частоті і в телевізорі закріплений в порядку нумерації.
Переваги і недоліки цифрового телемовлення
Інформація, яка передається за допомогою цифрового коду, практично не містить помилок та перекручень. Пристрій, який оцифровує вихідний сигнал, називається аналого-цифровим перетворювачем (АЦП).
Для кодування імпульсів використовують систему одиниць і нулів. Щоб зчитувати і трансформувати двійково-десятковий код, приймач вбудовано пристрій, іменоване цифро-аналоговим перетворювачем» (ЦАП). Ні для АЦП, ні для ЦАП не існує половинних значень, наприклад, або 1,4 0,8.
Цей спосіб зашифровки і передачі даних подарував нам новий формат ТВ, у якого є багато переваг:
- зміна сили або довжини імпульсу не впливає на його розпізнавання декодером;
- рівномірне покриття мовлення;
- на відміну від аналогового мовлення, відбиття від перешкод перетвореного ефіру складаються і покращують прийом;
- частоти мовлення використовуються ефективніше;
- можливий прийом цифрового ТБ на аналоговому телевізорі.
Відміну від аналогового до цифрового телебачення
Різницю між аналоговим і цифровим мовленням найпростіше помітити, представивши підсумкові характеристики обох технологій у вигляді таблиці.
| Цифрове ТБ | Аналогове телебачення |
| Роздільна здатність цифрового зображення становить 1280?720, що дає в цілому 921600 пікселів. У разі формату розгортки 1080i роздільна здатність становить 1920?1080, що дає вражаючий результат: більше 2 мільйонів 70 тисяч пікселів. | Максимальна роздільна здатність аналогової «картинки» становить приблизно 720?480, що дає в загальній складності понад 340 000 пікселів. |
| Звук | |
| Аудіо, відео, передається без спотворень. Багато програми супроводжуються об’ємним стереосигналом. | Якість звуку варіюється. |
| Приймач | |
| Вартість телевізора, адаптованого для прийому цифрового, в кілька разів вище, ніж ціна звичайного телевізора. | Аналоговий телевізор має помірну вартість. |
| Телеканали | |
| Перегляд цифрових каналів дає глядачеві великий вибір: велика кількість і тематична спрямованість телеканалів. | Кількість програм до 100. |
| Інше | |
| Прийом програм на одному телевізорі. Додаткові послуги, такі як «приватна трансляція», «віртуальний кінозал», «зберігання програм» та ін. | Можливість підключення більшої кількості приймачів і одночасного перегляду декількох програм. |
| Підсумок | |
| Нове телебачення несе з собою відмінну якість зображення і звуку, можливість створення домашньої мультимедійної станції для гри, роботи та навчання. Однак висока вартість адаптованих телевізорів і неспішне впровадження технології кодування ТВ на російському ринку поки що залишають його позаду наявного телебачення. | Старе добре ТБ поступається цифровому в якості зображення та звуку. Тим не менш, ціна приймачів і можливість розподілу сигналу на більшу кількість телевізорів (можливість дивитися кілька програм одночасно) – вагомий плюс. |
Чутливість антени для телевізора
Немає універсального рецепту для вибору ідеальної антени, але є обов’язкові вимоги, які повинні виконуватись, щоб вона брала аналогові і цифрові сигнали. З збільшенням відстані від об’єкта мовлення ці вимоги зростають. Зокрема до чутливості приймача – його здатності вловлювати слабкі по інтенсивності телесигнали. Часто саме вони стають причиною нечіткого зображення. Ця проблема вирішується з допомогою підсилювача, який суттєво підвищує чутливість антени і знімає питання: як підключити її до цифрового телебачення? Той же телевізор, і та ж сама антена, тільки біля телевізора з’явиться цифровий ефірний тюнер.
Що таке діаграма спрямованості антени
Крім чутливості антени, є параметр, що визначає, в якій мірі вона здатна фокусувати енергію. Він називається спрямованим посиленням або спрямованістю, і являє собою відношення щільності випромінювання в заданому напрямку до середньої щільності випромінювання.
Графічна інтерпретація цієї характеристики являє собою діаграму спрямованості антени. По своїй суті це тривимірна фігура, але для зручності роботи її виражають у двох площинах, розташованих перпендикулярно один до одного. Маючи під рукою таку плоску діаграму і зіставляючи її з картою місцевості, можна спланувати зону прийому антеною аналогового відеосигналу. Також з цього графіка можна отримати ряд корисних практичних характеристик телеантени, таких як інтенсивність бокового і зворотного випромінювання і коефіцієнт захисної дії.
Який сигнал краще
Слід визнати, що, незважаючи на безліч поліпшень, реалізованих в області аналогового подання інформації, цей спосіб трансляції зберіг свої недоліки. Серед них – перекручування під час передачі і шуми при відтворенні звуку.
Також необхідність перетворення аналогового сигналу в цифровий викликана непридатністю наявного методу запису для зберігання інформації в напівпровідникової пам’яті.
На жаль, існуюче ТБ практично не має очевидних плюсів перед цифровим, виключаючи можливість приймати сигнал звичайної ТВ-антеною, і ділити його між телевізорами.