О природе сигналов обыватель не задумывается, а вот о разнице между аналоговым и цифровым вещанием или форматами — иногда приходится. По умолчанию считается, что аналоговые технологии уходят в прошлое, и вскоре будут полностью заменены на цифровые. Стоит знать, от чего мы отказываемся в угоду новым веяниям.
Аналоговый сигнал — сигнал данных, описываемый непрерывными функциями времени, то есть амплитуда колебаний его может принимать любые значения в пределах максимума.
Цифровой сигнал — сигнал данных, описываемый дискретными функциями времени, то есть амплитуда колебаний принимает значения только строго определенные.
На практике это позволяет говорить о том, что аналоговый сигнал сопровождается большим количеством помех, тогда как цифровой их успешно отфильтровывает. Последний же способен восстанавливать исходные данные. Кроме того, непрерывный аналоговый сигнал часто несет в себе много лишней информации, что приводит к его избыточности — несколько цифровых сигналов можно передать вместо одного аналогового.
Если говорить о телевидении, а именно эта сфера своим переходом на “цифру” волнует большинство потребителей, то можно считать аналоговый сигнал совершенно себя изжившим. Однако пока что аналоговые сигналы принимает любая предназначенная для этого техника, а цифровой требует специальной. Правда, с распространением “цифры” аналоговых телевизоров все меньше и спрос на них катастрофически уменьшается.
Еще одна важная характеристика сигнала — безопасность. В этом отношении аналоговый демонстрирует полную беззащитность перед влияниями или вторжениями извне. Цифровой же шифруется посредством присвоения ему кода из радиоимпульсов, так что любое вмешательство исключено. На большие расстояния цифровые сигналы передавать сложно, потому используется схема модуляции-демодуляции.
Выводы сайт
- Аналоговый сигнал непрерывен, цифровой — дискретен.
- При передаче аналогового сигнала выше риск забивания канала помехами.
- Аналоговый сигнал избыточен.
- Цифровой сигнал фильтрует помехи и восстанавливает исходные данные.
- Цифровой сигнал передается в зашифрованном виде.
- Несколько цифровых сигналов можно послать вместо одного аналогового.
Когда имеешь дело с теле- и радиовещанием, а также современными видами связи, очень часто приходится сталкиваться с такими терминами, как «аналоговый сигнал» и «цифровой сигнал» . Для специалистов в этих словах нет никакой тайны, но для людей несведущих разница между «цифрой» и «аналогом» может быть совсем неведомой. А между тем разница есть и весьма существенная.
Когда мы говорим о сигнале, то обычно подразумеваем электромагнитные колебания, наводящие ЭДС и вызывающие колебания тока в антенне приемника. По этим колебаниям приемное устройство - телевизор, радиоприемник, рация или сотовый телефон - составляет «представление» о том, какое изображение вывести на экран (при наличии видеосигнала) и какими звуками этот видеосигнал сопроводить.
В любом случае сигнал радиостанции или вышки мобильной связи может предстать как в цифровой, так и в аналоговой форме. Ведь, к примеру, сам по себе звук - это аналоговый сигнал. На радиостанции звук, воспринимаемый микрофоном, преобразуется в уже упоминавшиеся электромагнитные колебания. Чем выше частота звука - тем выше частота колебаний на выходе, а чем громче говорит диктор - тем больше амплитуда.
Получившиеся электромагнитные колебания, или волны, распространяются в пространстве с помощью передаточной антенны. Чтобы эфир не забивался низкочастотными помехами, и чтобы у разных радиостанций была возможность работать параллельно, не мешая друг другу, колебания, получившиеся от воздействия звука, суммируют, то есть «накладывают» на другие колебания, имеющие постоянную частоту. Последнюю частоту принято называть «несущей», и именно на ее восприятие мы настраиваем свой радиоприемник, чтобы «поймать» аналоговый сигнал радиостанции.
В приемнике происходит обратный процесс: несущая частота отделяется, а электромагнитные колебания, полученные антенной, преобразуются в колебания звука, и из динамика слышится знакомый голос диктора.
В процессе передачи звукового сигнала от радиостанции к приемнику может произойти всякое. Могут возникнуть сторонние помехи, частота и амплитуда могут измениться, что, конечно же, отразится на звуках, издаваемых радиоприемником. Наконец, и сами передатчик и приемник во время преобразования сигнала вносят некоторую погрешность. Поэтому звук, воспроизводимый аналоговым радиоприемником, всегда имеет некоторые искажения. Голос может вполне воспроизводиться, несмотря на изменения, но фоном будет шипение или даже какие-то хрипы, вызванные помехами. Чем менее уверенным будет прием, тем громче и отчетливее будут эти посторонние шумовые эффекты.
Вдобавок эфирный аналоговый сигнал имеет очень слабую степень защиты от постороннего доступа. Для общественных радиостанций это, конечно, не имеет никакого значения. Но во время пользования первыми мобильными телефонами был один неприятный момент, связанный с тем, что почти любой посторонний радиоприемник мог быть легко настроен на нужную волну для подслушивания вашего телефонного разговора.
Такие недостатки есть у аналогового эфирного вещания. Из-за них, к примеру, телевидение в относительно скором времени обещает стать полностью цифровым.
Цифровая связь и вещания считаются более защищенными от помех и от внешних воздействий. Все дело в том, что при использовании «цифры» аналоговый сигнал с микрофона на передающей станции зашифровывается в цифровой код. Нет, конечно, в окружающее пространство не распространяется поток цифр и чисел. Просто звуку определенной частоты и громкости присваивается код из радиоимпульсов. Продолжительность и частота импульсов задана заранее - она одна и у передатчика, и у приемника. Наличие импульса соответствует единице, отсутствие - нулю. Поэтому такая связь и получила название «цифровая».
Устройство, преобразующее аналоговый сигнал в цифровой код, называется аналого-цифровым преобразователем (АЦП) . А устройство, установленное в приемнике, и преобразующее код в аналоговый сигнал, соответствующий голосу вашего знакомого в динамике сотового телефона стандарта GSM, называется «цифро-аналоговый преобразователь» (ЦАП).
Во время передачи цифрового сигнала ошибки и искажения практически исключены. Если импульс станет немного сильнее, продолжительнее, или наоборот, то он все равно будет распознан системой как единица. А нуль останется нулем, даже если на его месте возникнет какой-то случайный слабый сигнал. Для АЦП и ЦАП не существует других значений, как 0,2 или 0,9 - только нуль и единица. Поэтому помехи на цифровую связь и вещание почти не оказывают влияния.
Более того, «цифра» является и более защищенной от постороннего доступа. Ведь, чтобы ЦАП устройства смог расшифровать сигнал, необходимо, чтобы он «знал» код расшифровки. АЦП вместе с сигналом может передавать и цифровой адрес устройства, выбранного в качестве приемника. Таким образом, даже если радиосигнал и будет перехвачен, он не сможет быть распознан из-за отсутствия как минимум части кода. Это особенно актуально .
Итак, вот отличия цифрового и аналогового сигналов :
1) Аналоговый сигнал может быть искажен помехами, а цифровой сигнал может быть или забит помехами совсем, или приходить без искажений. Цифровой сигнал или точно есть, или полностью отсутствует (или нуль, или единица).
2) Аналоговый сигнал доступен для восприятия всеми устройствами, работающими по тому же принципу, что и передатчик. Цифровой сигнал надежно защищен кодом, его трудно перехватить, если вам он не предназначается.
Разница между цифровым и аналоговым телевидением проще всего демонстрируется на примере различий цифрового и аналогового звука или фотографии. Если в аналоге телевизионная картинка и звуковая дорожка закодированы при помощи аналогового электрического сигнала, то в цифре, соответственно, используется цифровое кодирование.
В конце 90-х годов в нашей стране существовало только аналоговое цветное телевидение. В эфире применялась французская система кодирования SECAM. Читатели постарше наверняка помнят, что на видеокассетах можно было встретить фильмы, закодированные при помощи альтернативных систем – PAL или NTSC, для комфортного просмотра которых необходим был видеомагнитофон с их поддержкой.
Чтобы смотреть цифровое ТВ на компьютере, достаточно небольшого USB-модуля и антены ДМВ
Основные недостатки аналога – слабая защита от помех, а также довольно широкая полоса радиочастотного спектра, необходимая для передачи одного канала.
Поэтому в эфире мы были ограничены максимум двумя десятками цветных каналов, а в кабельных сетях в среднем 70-ю (за редким исключением).
Если телевизор не оборудован приемником цифровых каналов, то можно купить отдельный декодер, поддерживающий стандарт DVB-T2
С аналоговым сигналом довольно сложно сделать удобную для пользователя и оператора услугу (с возможностью быстрого подключения / отключения пакетов каналов и т.п.). Кроме того, аналогу нужны передатчики высокой мощности с большой территорией охвата т.к. приемникам для получения хорошей картинки нужен высокий уровень сигнала, а значит, частотный спектр в радиоэфире используется очень нерационально: на соседствующих территориях нельзя вести передачу на одном канале, требуется грамотное частотное планирование.
Цифровой сигнал лишен этих недостатков. Основное преимущество цифры в том, что кодированный канал можно сжимать при помощи современных алгоритмов (того же MPEG). То, как именно кодировать сигнал и чем его сжимать, определяется стандартом. На сегодняшний день в Европе и России основным семейством стандартов является DVB – «детище» международного консорциума DVB Project.
Семейство включает в себя стандарты для спутникового, эфирного, кабельного и мобильного телевидения, отличающиеся степенью сжатия, помехозащищенностью и другими параметрами (важными, в зависимости от используемой среды передачи). Однако в прессе «цифрой» в последнее время чаще всего называют эфирный стандарт (в случае России – DVB-T2). С него и начнем.
От аналога к цифре в эфире: российский вариант
Учитывая преимущества цифры, мировое сообщество начало переход на современные стандарты вещания в начале 2000-х годов. Во всех странах этот процесс шел (и продолжает идти) одновременно с «оптимизацией» радиоэфира, который активно используется не только телевизионщиками, но и мобильными операторами, военными и другими потребителями.
За счет сжатия в 1 аналоговый телевизионный канал, к примеру, в стандарте DVB-T2, позволяет уместить до 10 цифровых каналов приблизительно с тем же качеством картинки. Кроме того, часть спектра позволяет высвободить упомянутое выше снижение мощности передатчиков. Внутри одной страны эти процессы регулируются государством, а в масштабах континента – различными межгосударственными соглашениями.
Согласно одному из таких соглашений, российские приграничные территории должны со временем прекратить вещать в аналоговом формате. Так что переход с аналогового на цифровое телевидение определяет не только стремление к новым технологиям, но и ответственность перед ближайшими соседями.
Недорогие USB-адаптеры для приема цифровых каналов можно найти не только для ПК …
… но и для смартфонов и планшетов. При этом, подключаться они будут через micro-USB
Переход от аналогового к цифровому телевидению в эфире в нашей стране начался в 2009 году. За основу на тот момент был взят стандарт DVB-T, уже внедрявшийся в ряде европейских стран.
Надо понимать, что телевидение – это цепочка взаимодействия целого списка посредников между производителем контента и его потребителем, у каждого из которых есть парк аналогового оборудования, подлежащего замене. Государственный проект подразумевает обновление лишь части этой цепочки – распределительного и передающего оборудования.
В некоторых случаях государство помогает с закупкой нового съемочного оборудования телестудиям.
Но зрителям приходится думать о замене «приемников» самостоятельно. Все эти сложности и не дают в один момент перейти на новый стандарт, где бы подобные преобразования не предпринимались.
А в нашей стране переход пошел еще сложнее. Вначале был взят очень высокий темп, но спустя несколько лет «коней сменили на переправе», сэкономив время на очередном эволюционном шаге: было принято решение внедрять более совершенное второе поколение «эфирного» стандарта – DVB-T2, обеспечивающего размещение большего числа цифровых каналов на частотной полосе аналогового канала (по сравнению с DVB-T).
Надо отметить, что при этом переход так и не подразумевает какого-то увеличения разрешения транслируемой картинки. Проект включает только смену способа ее представления, а HD-качества в эфире нам следует ждать лишь в отдаленном будущем (стандарт поддерживает HD, но на уровне государства принято решение эту тему пока не трогать).
На сегодняшний день передатчики DVB-T2 работают уже практически по всей стране. Где-то пока включен только 1 мультиплекс (пакет, занимающий место одного аналогового канала); в других районах включили уже второй. Это значит, что, имея соответствующее приемное оборудование, из эфира бесплатно можно смотреть 20 каналов в приличном качестве.
Хотя с самого начала перехода речь шла о том, что к 2015 году наша страна должна полностью перейти на цифру и отключить аналог, пока вопрос отключения отложили, поэтому аналоговое телевидение продолжает функционировать.
Фото: компании-производители
Передача изображения и звука на огромные расстояния - давняя мечта человечества. До появления письменности люди передавали друг другу сюжетные рисунки на папирусе. В старинных легендах древние люди рассказывали о волшебных артефактах, с помощью которых можно общаться и видеть собеседника из другой страны. В русских народных сказках упоминается голубая тарелочка с наливным яблочком, которая может показывать, что происходит в том или ином месте.
В XX веке это чудо стало реальностью. Современные люди не могут представить свою жизнь без телевидения. В среднем каждый человек тратит 5 часов в день на просмотр телевизионных передач.
История возникновения
Создание современного телевидения стало возможно благодаря усилиям нескольких поколении ученых, изобретателей и инженеров. В 1933 г. ученый В. Зворыкин изобрел катодную трубку. Это устройство является основной частью большинства моделей телевизоров. Через три года был создан первый электрический телеприемник. Это был деревянный ящик с маленьким экраном.
В Советском Союзе первая массовая модель телевизора появилась в 1949 г. Она называлась КВН 49. В комплектацию устройства входила специальная линза, которая увеличивала изображение. В нее нужно было заливать дистиллированную воду.
В начале 50-х годов прошлого века была организована Центральная студия на Шаболовке, которая вещала на всей территории Советского Союза. Первый цветной телевизор в СССР был создан в 1967 году. В этом же году начались трансляции советских телевизионных передач в цвете.
Аналоговое телевидение
Аналоговое телевидение - это один из вариантов вещания, при котором сигнал передается в аналоговом формате. Примером такого сигнала можно считать передачу звука в проводных телефонах. Электронная мембрана фиксирует колебания воздуха при разговоре и передает его на расстояние с помощью аналогичного электрического сигнала.
Аналоговое ТВ подключается с помощью обычной эфирной антенны. Она может быть комнатной или наружной. Также услугу подключения этого вида сигнала предоставляют операторы кабельного телевидения. Чтобы провести аналоговое кабельное телевидение, понадобится стандартный кабель.
Цифровое телевидение
В чем разница аналогового и цифрового телевидения? Современные телевизоры способны показывать изображение в высоком качестве. Цифровой способ вещания стал доступен только в 90-е годы прошлого века. В нем используется зашифрованный сигнал. Примером цифрового сигнала является передача сообщений с помощью азбуки Морзе. Точки и тире заменяются на цифры 1 и 0.
Развитие телевизионных систем
Цифровая техника долгое время использовалась как часть телевизионной системы в аналоговом телевидении. Сигнал преобразовывался в аналоговый и передавался на телевизионные приемники. Через некоторое время появились гибридные сети телевещания. Полностью цифровые системы появились в конце 1980-х годов. Такое телевидение обеспечивает передачу сигнала без искажений и помех. Цифровой способ вещания позволяет принимать сигнал без потери качества даже в движущемся автомобиле. В отличие от непрерывного аналогового сигала, цифровой передается несколькими порциями, которые разделены паузами. Это практически исключает его искажение. Если сигнал доходит до приемника, то он принимается в изначальном качестве. Но иногда на экране могут возникать расплывчатые квадратики. Также по этому каналу может передаваться другая полезная информация в виде телетекста.
Подключение к цифровому ТВ
Телевизоры старого образца можно подключить к цифровому телевидению с помощью специального прибора - ресивера. Это устройство преобразует сигнал в аналоговый.
Также понадобится дециметровая антенна. Приставка может передавать сигнал сразу на несколько приемников. Но при этом на каждом приборе будет транслироваться одна и та же передача. Для трансляции разных каналов необходимо приобрести приставку для каждого телевизора. При этом она должна поддерживать современный формат DVB-T2. Процесс подключения не требует особых знаний и навыков. С ним справится любой школьник. К недостаткам такого способа подключения можно отнести использование двух пультов управления.
Переход на цифровое телевидение
Аналоговое телевидение - это устаревший вид передачи сигнала. Возможности для его развития исчерпаны. Такой сигнал уступает цифровому по качеству изображения и количеству доступных каналов. Его качество зависит от расстояния от передающей телевизионной вышки. Аналоговый сигнал распространяется на расстояние не более 100 км. У цифрового телевидения преимуществ значительно больше.
На одной частоте, которую занимает аналоговый канал, могут поместиться десять цифровых каналов. Такой набор называется мултиплексом. Многие страны полностью перешли на цифровой формат. Согласно международному договору от 17 июня 2015 года, большинство государств обязуются освободить частоты, которые мешают вещанию цифрового телевидения в соседних странах. Многие из них уже сделали это. Однако некоторые государства не торопятся переходить на "цифру". Их правительство опасаются массовых протестов. Часто аналоговое ТВ является самым эффективным средством оповещения населения в случае природных катаклизмов.
Отключение в России
Когда в России отключат аналоговое телевидение? В Российской Федерации переход на "цифру" запланирован на начало 2019 года. Эта дата переносилась несколько раз, и было неясно, когда в России отключат аналоговое телевидение. Соответствующее решение было принято еще в 2009 году. Правительство планировало закончить постепенный переход на цифровое телевидение в 2015 году. Но из-за сложной экономической ситуации этот период был продлен на несколько лет.
Многих телезрителей беспокоит вопрос, когда в России отключат аналоговое телевидение. Для осуществления перехода необходимо обеспечить доступ к цифровому телевидению 95 процентов населения страны. Для этого были созданы 2 пакета бесплатных телеканалов и радиостанции. В первый пакет вошли 10 федеральных каналов. Второй мултиплекс был создан за счет средств телевизионных компаний. До 2010 года 40 процентов россиян принимали не более 4 каналов на свои телевизоры. Бесплатные цифровые "кнопки" стали общедоступными на всей территории России. Практически любой россиянин может смотреть телевизионные передачи в высоком качестве.
В настоящее время обсуждается создание третьего пакета бесплатных каналов. В него должны войти региональные передачи. Но эксперты считают, что запуск этого пакета экономически нецелесообразен. Для его создания требуется освободить дополнительные частоты. Это станет возможным только после отключения аналогового телевидения. Единственный регион, где уже сейчас доступен третьи мултиплекс, - это Крым. Ему досталась в наследство украинская инфраструктура.
Когда в России отключат аналоговое телевидение? В следующем году государство прекратит его субсидирование. Это означает, что аналоговые каналы смогут продолжить работу только за счет собственных средств. Большинство из них уже транслируются в цифровом формате. Чтобы понять, какие каналы будут отключены после перехода, нужно просто включить телевизор. Каналы, которые перестанут работать в аналоговом формате в 2019 году, имеют литеру "А" рядом с логотипом.
Заключение
Переход на новый формат ТВ - это долгий и дорогой процесс. От отключения аналогового вещания телевидения в первую очередь пострадают региональные каналы. Многие из них не имеют дорогостоящего оборудования для вещания в цифровом формате. Только в нескольких регионах они уже дублируются. Также после перехода на "цифру" малообеспеченные слои населения могут вовсе остаться без телевидения. Комнатная антенна для аналогового телевидения станет бесполезным предметом. Проблему могут решить благотворительные организации, взяв на себя расходы по покупке необходимого оборудования. Также планируется государственное субсидирование в виде бесплатной раздачи приставок для цифрового ТВ нуждающимся.
