Разлика в цифровия и аналоговия канал. Аналогови и цифрови сигнали. Разлики. Предимства и недостатъци
Разликата между цифрова и аналогова телевизия се демонстрира най-добре, като се разгледа разликата между цифрово и аналогово аудио или фотография. Ако в аналогова телевизионна картина и саундтраккодиран с помощта на аналогов електрически сигнал, след това цифрово, съответно се използва цифрово кодиране.
В края на 90-те години у нас съществуваше само аналогова цветна телевизия. В ефира е използвана френската система за кодиране SECAM. По-възрастните читатели със сигурност ще си спомнят, че на видеокасети може да се намерят филми, кодирани с помощта на алтернативни системи - PAL или NTSC, за удобно гледане на които е необходим видеорекордер с тяхната поддръжка.
За да гледате цифрова телевизия на компютър, са достатъчни малък USB модул и UHF антена
Основните недостатъци на аналога са слабата защита срещу смущения, както и доста широката лента на радиочестотния спектър, необходима за предаване на един канал.
Следователно в ефира бяхме ограничени до максимум две дузини цветни канала, а в кабелните мрежи средно до 70 (с редки изключения).
Ако телевизорът не е оборудван с приемник цифрови канали, тогава можете да закупите отделен декодер, който поддържа стандарта DVB-T2 С аналогов сигнал е доста трудно да се направи услуга удобна за потребителя и оператора (с възможност за бързо свързване / изключване на канални пакети и т.н.). В допълнение, аналогът се нуждае от предаватели с голяма мощност и голяма зона на покритие. приемниците трябва да получат добра картина високо нивосигнал, което означава, че честотният спектър в радиото се използва много нерационално: в съседни територии е невъзможно да се предава по един канал, необходимо е компетентно честотно планиране.
Цифровият сигнал е лишен от тези недостатъци. Основното предимство на фигурата е, че кодираният канал може да бъде компресиран с помощта на съвременни алгоритми (същия MPEG). Как точно да се кодира сигнала и как да се компресира се определя от стандарта. Към днешна дата в Европа и Русия основното семейство стандарти е DVB - "дето на мозъка" на международния консорциум DVB Project.
Семейството включва стандарти за сателитна, наземна, кабелна и мобилна телевизия, различаващи се по степен на компресия, устойчивост на шум и други параметри (важни, в зависимост от използваната среда за предаване). В пресата обаче наземният стандарт (в случая на Русия - DVB-T2) най-често се нарича „цифров“. Да започнем с него.
От аналогов към цифров в ефир: руската версия
Предвид предимствата на дигит глобална общностзапочна прехода към модерни стандарти за излъчване в началото на 2000-те години. Във всички страни този процес вървеше (и продължава да върви) едновременно с „оптимизирането“ на радиото, което се използва активно не само от телевизионери, но и от мобилни оператори, военни и други потребители.
Поради компресия в 1 аналог телевизионен канал, например в стандарта DVB-T2, ви позволява да поставите до 10 цифрови канала с приблизително същото качество на картината. В допълнение, част от спектъра ви позволява да освободите гореспоменатото намаление на мощността на предавателите. В рамките на една страна тези процеси се регулират от държавата, а в целия континент - от различни междудържавни споразумения.
Според едно от тези споразумения руските гранични райони трябва в крайна сметка да спрат да излъчват в аналогов формат. Така че преходът от аналогова към цифрова телевизия определя не само желанието за нови технологии, но и отговорността към най-близките съседи.
Евтини USB адаптери за приемане на цифрови канали могат да бъдат намерени не само за компютри ... 
… но също и за смартфони и таблети. В същото време те ще бъдат свързани чрез micro-USB. Преход от аналогов към цифрова телевизияв ефир у нас започва през 2009г. По това време за основа е взет стандартът DVB-T, който вече се прилага в редица европейски страни.
Трябва да се разбере, че телевизията е верига от взаимодействие между цял списък от посредници между производителя на съдържание и неговия потребител, всеки от които разполага с набор от аналогово оборудване, което трябва да бъде заменено. Държавният проект предвижда обновяване само на част от тази верига - разпределителното и преносното оборудване.
В някои случаи държавата помага на телевизионните студия с закупуването на нова снимачна техника.
Но зрителите трябва да помислят за смяната на "приемника" сами. Всички тези трудности не позволяват да се премине към нов стандарт в един момент, където и да се предприемат такива трансформации.
А у нас преходът стана още по-труден. Първоначално беше взето много високо темпо, но няколко години по-късно „конете бяха сменени на кръстовището“, спестявайки време на следващата еволюционна стъпка: беше решено да се въведе по-усъвършенствано второ поколение на „наземния“ стандарт - DVB-T2, който осигурява разполагането на по-голям брой цифрови канали върху честотната лента на аналоговия канал (в сравнение с DVB-T).
Трябва да се отбележи, че в този случай преходът не предполага увеличение на разделителната способност на излъчваната картина. Проектът включва само промяна в начина на представяне и трябва да очакваме HD качество в ефира едва в далечно бъдеще (стандартът поддържа HD, но на държавно ниво беше решено тази тема все още да не се засяга).
Към днешна дата DVB-T2 предавателите вече работят почти в цялата страна. Някъде досега е активиран само 1 мултиплекс (пакет, който заема мястото на един аналогов канал); в други области вторият вече е включен. Това означава, че с подходящо приемно оборудване можете да гледате безплатно 20 канала с прилично качество от ефира.
Въпреки че от самото начало на прехода беше казано, че до 2015 г. страната ни трябва изцяло да премине към цифровизация и да изключи аналога, засега въпросът за изключването се отлага, т.е. аналогова телевизияпродължава да функционира.
Снимка:производствени компании
Без внимателно проучване на конекторите и техните спецификации, собственикът на модерен цифров телевизор може само да отиде и да се обеси на всички тези много кабели. Все още не е ясно за всички какво е по-добре - аналог или цифрова връзка?
Както знаете, европейските стандарти дават ясна дефиниция какви качества трябва да притежава един телевизор, за да се нарече с пълно право HDTV. Сред тези характеристики - задължителното наличие на конектори за цифрова връзка - DVI или HDMI и компонентен аналогов (компонентен). Отговорът на въпроса "кой е по-добър?" напълно невидим.
Първо, струва си да се изясни точка, която може да предизвика объркване и да доведе нестабилен купувач до отчаяние - всъщност DVI и HDMI интерфейсите са почти идентични. Основната разлика е, че само видео може да се предава през DVI, а многоканалното цифрово аудио също може да се предава през HDMI. Интерфейсите използват конектори различен тип, но идентична система за кодиране. Следователно, плейър с DVI изход може да бъде свързан към HDMI дисплей с обикновен адаптер, без използването на специални конвертори.
По подразбиране се приема, че цифровото видео е нещо идеално, без смущения и проблеми като цяло, докато аналоговото винаги е петнажен екран и изкривени от смущения герои от любимия ти филм. Всъщност това често зависи не от вида на връзката, а от възможностите на самата технология, например плейъра и дисплея.
Свойства на връзката
Чрез цифровите интерфейси DVI/HDMI се получава информация във формат TMDS - отделно за всеки компонент на видеото - червен, зелен и син, освен "синия" канал се добавя информация за вертикална и хоризонтална синхронизация.
Компонентното аналогово видео функционира по подобен начин, но използва отделна физическа връзка за всеки канал - има общо три "компонентни" жака на панела. Данните за общата яркост и синхронизацията се предават по "зеления" канал (обозначение Y или Green), има също "червена минус яркост" (Pr или Red) и "синя минус яркост" (Pb или Blue).
И двата типа сигнали, както цифрови, така и компонентни, са основно еднакви, с изключение на това, че информацията се представя в различна форма. Как ще се различава качеството на изображението при различните връзки ще зависи от много фактори.
Дигиталното не винаги е по-добро
Обикновено цифровото видео е по-добро от аналоговото. Все пак не правете прибързани заключения и не късайте аналоговия кабел от телевизора.
Първо, с приличен хардуер и връзки, няма причина видеото да бъде изкривено, дори на значителни разстояния. Второ, грешка е да се приеме, че сигналът в цифровия кабел е без грешки. По-лошо от това, информацията постъпваща през DVI или HDMI интерфейса не подлежи на корекция и ако е изкривена се губи напълно. Разбира се, това няма да се случи с качествен кабелна къси разстояния, но на дълги разстояния - възможно е.
Какво влияе на качеството?
много цифрови форматикогато се превърнат един в друг, те дават не съвсем задоволителни резултати. Следователно цифрово-цифровото понякога не може да бъде по-добро от цифрово-аналоговото преобразуване. Дори и в най-скъпите модели плеъри и цифрови телевизорикачеството и алгоритмите за преобразуване се различават, понякога значително. Винаги е по-добре изходната разделителна способност на плейъра/приемника да съответства на естествената разделителна способност на телевизора.
Освен това често настройките на дисплея за цифрови и аналогови интерфейси първоначално са зададени по различен начин. Нивата на черния дисплей, например, често са различни за цифрови и аналогови сигнали. Ако менютата в устройствата са твърде сложни, повторното калибриране може да бъде уморително.
Качество на кабела
Обикновено качеството на аналоговата компонентна връзка е много високо, дори дългите разстояния не влияят неблагоприятно на качеството на изображението. Въпреки това, с увеличаване на дължината на кабела, понякога се наблюдава появата на смущения, сенки и др.
За съжаление DVI и HDMI са още по-слаби в това отношение. Използва се за свързване усукана двойкаот коаксиален кабел, който с увеличаване на дължината значително губи качеството на предаване на данни. Пакетите от битове могат да се "зациклят", припокривайки се до безкрайност, докато изображението изчезне напълно.
Предаването на данни по цифров кабел, който е твърде дълъг, ще причини смущения до такова ниво, че пикселите редовно ще "изпадат" по целия екран. Ако удължите такъв кабел още повече, тогава изображението може да изчезне напълно. Макар и индивидуално цифрови кабелиможе да работи правилно дори с дължина от 15 метра, много зависи от ефективната комбинация източник на сигнал / приемник.
Кое е по-добро?
Изглежда невъзможно да се намери точен отговор на въпроса "кое е по-добро?". DVI или компонент? HDMI или компонентен? Качеството на картината се определя от качеството на сигнала и дисплея, качеството на кабела и т.н. Възможно е DVD да се възпроизвежда по-добре чрез HDMI, а сателитен или кабелен телевизионен сигнал през компонентен интерфейс.
Тъй като стандартът HDTV осигурява както цифрови, така и аналогови входове, най-добре е сами да тествате всички комбинации.
Всеки сигнал, независимо дали е аналогов или цифров, е електромагнитна вълна, която се разпространява с определена честота. В зависимост от това кой сигнал се разпространява, устройството, което приема този сигнал, определя кое изображение да изведе на екрана, съответно със звук.
Например, телевизионна кула или радиостанция може да предава както аналогови, така и цифрови сигнали. Звукът се предава в аналогова форма и вече чрез приемното устройство се преобразува в електромагнитни вълни. Както вече споменахме, трептенията се разпространяват с определена честота. Колкото по-висока е честотата на звука, толкова по-висока е вибрацията, което води до по-силен звук на изхода.
Най-общо казано, аналоговият сигнал се разпространява непрекъснато, докато цифровият сигнал се разпространява дискретно (прекъснато), т.е. амплитудата на трептене приема определени стойности за единица време.
Ако продължим със звуковия пример аналогов сигнал, тогава получаваме процес, при който електромагнитните вълни се разпространяват с помощта на предавател (антена). защото Тъй като разпространението на аналоговия сигнал става постоянно, трептенията се сумират и на изхода се появява носещата честота, която е основната, т.е. приемникът е настроен на него.
В самия приемник тази честота е отделена от другите вибрации, които се преобразуват в звук.
Недостатъците на предаването на информация с помощта на аналогов сигнал са очевидни:
- Възниква голям бройнамеса;
- Предава се повече излишна информация;
- Сигурност при предаване на сигнал
Ако при излъчването предаването на информация с помощта на аналогов сигнал е по-малко забележимо, то при телевизията въпросът за преминаване към цифрово предаване е изключително важен.
Основните предимства на цифровия сигнал пред аналоговия са:
- По-високо ниво на защита. Сигурността на предаването на цифров сигнал се основава на факта, че „цифрата“ се предава в криптирана форма;
- Лекота на приемане на сигнал. Цифровият сигнал може да се приема на всяко разстояние от мястото на пребиваване;
- Цифровото излъчване е в състояние да осигури огромен брой канали. Именно тази възможност предоставя на феновете на цифровата телевизия голям брой телевизионни канали за гледане на филми и програми;
- Качеството на предаване е с няколко порядъка по-високо, отколкото при аналоговото излъчване. Цифровият сигнал осигурява филтриране на получените данни, а също така е възможно възстановяване на оригиналната информация.
Съответно се използват специални устройства за преобразуване на аналогов сигнал в цифров и обратно.
- Устройство, което преобразува аналогов сигнал в цифров сигнал, се нарича аналогово-цифров преобразувател (ADC);
- Устройство, което преобразува цифров сигнал в аналогов, се нарича цифрово-аналогов преобразувател (DAC).
Съответно ADC е инсталиран в предавателя, а DAC е инсталиран в приемника и ще преобразува дискретния сигнал в аналогов, съответстващ на гласа.
Защо цифровият сигнал е по-сигурен?
Предаването на цифров сигнал е криптирано и цифрово-аналоговото устройство трябва да има код за дешифриране. ADC може също да предава цифровия адрес на приемника. Дори ако сигналът бъде прихванат, ще бъде невъзможно да се дешифрира напълно поради липсата на част от кода. Даден имотцифровото предаване се използва широко в мобилните комуникации.
По този начин основната разлика между аналоговия и цифровия сигнал се крие в различната структура на предавания сигнал. Аналоговите сигнали са непрекъснат поток от трептения с различна амплитуда и честота.
Цифров сигнал - дискретни (прекъснати) трептения, чиито стойности зависят от предавателната среда.
Понякога потребителите имат въпрос как се предава сигнал по телевизията.
При телевизията, преди да се предаде сигнал в цифров вид, аналоговият сигнал трябва да бъде цифровизиран. След това трябва да изберете в коя среда ще се извърши прехвърлянето: меден кабел, въздух, оптичен кабел.
Например, много потребители са сигурни, че кабелната телевизия е само цифрово предаване на данни. Това не е вярно. Кабелна телевизия- Това е както аналогов, така и цифров пренос на сигнал.