الرقمية والتناظرية. الإشارات التناظرية والرقمية. الخلافات. مزايا وعيوب
وبدون دراسة مدروسة للوصلات ومواصفاتها ، لا يمكن لصاحب التلفزيون الرقمي الحديث إلا أن يعلق كل هذه الكابلات العديدة. لا يزال من غير الواضح للجميع أنه من الأفضل - الاتصال الرقمي أو التناظري؟
كما تعلمون ، توفر المعايير الأوروبية تعريفاً واضحاً للخصائص التي ينبغي أن يكون عليها التلفزيون لكي يطلق عليه التلفزيون عالي الدقة. من بين هذه الخصائص - الوجود الإلزامي للموصلات اتصال رقمي - DVI أو HDMI ومكون تناظري (مكون). الجواب على السؤال "أيهما أفضل؟" غير واضح تماما.
أولاً ، من الجدير توضيح اللحظة ، التي يمكن أن تؤدي إلى الارتباك وتؤدي إلى عدم اليأس بين المشتري - في الواقع ، واجهات DVI و HDMI متطابقة تقريبًا. الفرق الرئيسي هو أنه لا يمكن نقل سوى إشارة فيديو عبر DVI ، وكذلك الصوت الرقمي متعدد القنوات عبر HDMI. تستخدم الواجهات نوعًا مختلفًا من الموصلات ، ولكن نظام تشفير متطابق. لذلك ، يمكن توصيل لاعب بمخرج DVI بشاشة HDMI مع محول بسيط ، دون استخدام المحولات الخاصة.
يعتبر بشكل افتراضي أن الفيديو الرقمي شيء مثالي ، دون تدخل ومشاكل بشكل عام ، في حين أن الفيديو التناظري يكون دائمًا شاشة مقلوبة ومنحنى من التداخل من الأحرف في الفيلم المفضل لديك. في الواقع ، لا يعتمد الأمر في كثير من الأحيان على نوع الاتصال ، بل على قدرات التقنية نفسها ، على سبيل المثال ، المشغل والشاشة.
خصائص الاتصال
من خلال الواجهات الرقمية DVI / HDMI ، يتم استلام معلومات بتنسيق TMDS - بشكل منفصل لكل عنصر من عناصر الفيديو - أحمر وأخضر وأزرق ، بالإضافة إلى القناة "الزرقاء" ، تتم إضافة معلومات حول التزامن الرأسي والأفقي.
وظائف الفيديو التناظرية للمكون بطريقة مماثلة ، ولكن هنا يتم استخدام اتصال مادي منفصل لكل قناة - هناك ما يصل إلى ثلاثة موصلات "مكون" على اللوحة. يتم إرسال بيانات السطوع والمزامنة الإجمالية عبر القناة الخضراء (التسمية Y أو الأخضر) ، كما يوجد سطوع أحمر ناقص (Pr أو أحمر) وسطوع سالب أزرق (Pb أو Blue).
وكلا النوعين من الإشارات ، الرقمية منها والمكونات ، متشابهان في الأساس ، باستثناء حقيقة أن المعلومات تقدم في شكل مختلف. سيختلف مدى اختلاف جودة الصورة مع الاتصالات المختلفة عن العديد من العوامل.
الرقمية ليست دائما أفضل
عادة ، يكون الفيديو الرقمي أفضل من الفيديو التناظري. ومع ذلك ، يجب أن لا تجعل الاستنتاجات متسرعة وتمزيق كابل التناظرية من التلفزيون.
أولاً ، عند استخدام الأجهزة والوصلات الملائمة ، لا يوجد سبب لتشويه الفيديو ، حتى عند المسافات البعيدة. وثانيا ، من الخطأ افتراض أن الإشارة في كبل رقمي خالية من الأخطاء. والأسوأ من ذلك ، أن المعلومات التي يتم تلقيها عبر واجهة DVI أو HDMI لا تخضع للتصحيح ، وإذا كانت مشوهة ، فإنها تفقد تمامًا. بطبيعة الحال ، لن يحدث هذا مع كابل عالي الجودة على مسافة قصيرة ، ولكن على مسافات بعيدة من الممكن.
ما يؤثر على الجودة؟
كثير تنسيقات رقمية عندما تتحول إلى بعضها البعض ، فإنها لا تعطي نتائج مرضية تماما. لذلك ، يمكن أن تكون رقمية إلى رقمية في بعض الأحيان أفضل من التحويل الرقمي إلى التمثلي. حتى في أغلى النماذج من اللاعبين و التلفزيونات الرقمية تختلف خوارزميات الجودة والتحويل ، وأحيانًا بشكل ملحوظ. من الأفضل دائمًا إذا كانت دقة خرج المشغل / المستقبِل تتطابق مع الدقة الأصلية للتلفزيون.
بالإضافة إلى ذلك ، في كثير من الأحيان يتم تعيين إعدادات العرض للواجهات الرقمية والتناظرية بشكل مختلف. على سبيل المثال ، غالبًا ما تكون مستويات العرض السوداء مختلفة للإشارات الرقمية والتناظرية. إذا كانت القائمة في الأجهزة معقدة للغاية ، يمكن إعادة تأقلمها.
جودة الكابل
عادة ، تكون جودة اتصال المكون التمثيلي عالية جدًا ، حتى إن المسافات الطويلة لا تؤثر سلبًا على جودة الصورة. ومع ذلك ، مع زيادة طول الكبل ، فإن المظهر والضوضاء والظلال ، وما إلى ذلك يتم ملاحظتها في بعض الأحيان.
لسوء الحظ ، DVI و HDMI أكثر ضعفاً في هذا الصدد. تستخدم للاتصال الزوج الملتوي من الكابلات المحورية ، والتي ، مع زيادة الطول ، تفقد بشكل كبير في جودة نقل البيانات. يمكن حزم من البتات "حلقة" ، فرضه على بعضهم البعض إلى أجل غير مسمى ، حتى تختفي الصورة تماما.
يؤدي نقل البيانات عبر كبل رقمي طويل جدًا إلى مستوى من الضوضاء يؤدي إلى "إيقاف" وحدات البكسل عبر الشاشة بالكامل. إذا قمت بتوسيع مثل هذا الكبل بشكل أكبر ، فقد تختفي الصورة تمامًا. على الرغم من فرد الكابلات الرقمية يمكن أن تعمل بشكل صحيح بطول 15 متر ، ويعتمد الكثير على التوليفة الفعالة لمصدر / مستقبِل الإشارة.
أيهما أفضل؟
الجواب الدقيق على السؤال "ما هو أفضل؟" يبدو أنه من المستحيل العثور عليه. DVI أو المكون؟ HDMI أو المكون؟ تحدد جودة الصورة جودة الإشارة والشاشة ، ونوعية الكبل ، إلخ. وقد يتضح أن قرص DVD يتم إعادة إنتاجه بشكل أفضل عبر HDMI ، والإشارة من القمر الصناعي أو تلفزيون الكابل عبر واجهة المكون.
بما أن المعيار الخاص بالتلفزيون عالي الوضوح يوفر مدخلات رقمية وتناظرية ، فمن الأفضل اختبار كل التوليفات بنفسك.
أي إشارة ، سواء التناظرية أو الرقمية ، هي التذبذبات الكهرومغناطيسية التي تنتشر عند تردد معين. بناءً على الإشارة الموزعة بواسطة الجهاز ، يحدد مستقبل هذه الإشارة الصورة التي يتم عرضها على الشاشة ، على التوالي ، مع الصوت.
على سبيل المثال ، يمكن لبرج تلفزيوني أو محطة إذاعية نقل كل من التناظري و الإشارات الرقمية. وينتقل الصوت في شكل تمثيلي ، ويتم تحويله بالفعل من خلال جهاز الاستقبال إلى تذبذبات كهرمغناطيسية. كما سبق ذكره ، تنتشر الاهتزازات بتردد معين. كلما زاد تردد الصوت ، كلما زادت التقلبات ، ونتيجة لذلك ، نحصل على صوت أعلى عند الإخراج.
بعبارات عامة ، تنتشر الإشارة التناظرية باستمرار ، وتكون الإشارة الرقمية منفصلة (غير متصلة) ، أي يأخذ اتساع التذبذبات على قيم معينة لكل وحدة زمنية.
إذا واصلنا مثال إشارة تناظرية سليمة ، فإننا نحصل على عملية تنتشر بها الموجات الكهرومغناطيسية باستخدام جهاز إرسال (هوائي). لأن تنتشر الإشارة التناظرية باستمرار ، ويتم تلخيص الاهتزازات وتكرار الموجة الحاملة عند المخرج ، وهو التردد الرئيسي ، أي يتم إعداد المتلقي.
في المستقبل نفسه ، يتم فصل هذا التردد عن التذبذبات الأخرى ، والتي يتم تحويلها إلى صوت.
عيوب نقل المعلومات باستخدام إشارة تناظرية واضحة:
- هناك كمية كبيرة من التدخل.
- يتم إرسال المزيد من المعلومات غير الضرورية ؛
- إشارة الأمن
إذا كان بث إرسال المعلومات باستخدام إشارة تناظرية أقل وضوحًا ، ففي التلفزيون ، تكون مسألة التبديل إلى الإرسال الرقمي مهمة للغاية.
المزايا الرئيسية للإشارة الرقمية عبر إشارة تناظرية هي:
- مستوى أعلى من الحماية. يعتمد أمن إرسال الإشارات الرقمية على حقيقة أن "الرقم" ينتقل في صورة مشفرة ؛
- سهولة الاستقبال. يمكن استقبال إشارة رقمية على أي مسافة من مكان الإقامة ؛
- يمكن للإذاعة الرقمية توفير عدد كبير من القنوات. توفر هذه الفرصة لمحبي التلفزيون الرقمي عددًا كبيرًا من القنوات لمشاهدة الأفلام والبرامج الإذاعية.
- وتتسم جودة الإرسال بعدة طلقات من المقدار أعلى من البث التماثلي. توفر الإشارة الرقمية تصفية البيانات المستلمة ، ومن الممكن أيضًا استعادة المعلومات الأصلية.
وفقًا لذلك ، يتم استخدام أجهزة خاصة لتحويل إشارة تناظرية إلى رقمية ، والعكس صحيح.
- ويطلق على الجهاز الذي يحول الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية محوّل تناظري إلى رقمي (ADC) ؛
- يسمى الجهاز الذي يحول إشارة رقمية إلى تناظرية محول رقمي إلى تمثيلي (DAC).
وفقًا لذلك ، يتم تثبيت ADC في جهاز الإرسال ، ويتم تثبيت محول D / A في جهاز الاستقبال ويتم تحويله إشارة منفصلة إلى التناظرية ، المقابلة للصوت.
لماذا تعد الإشارة الرقمية أكثر أمانًا؟
يتم إرسال الإشارة الرقمية في شكل مشفر ويجب أن يكون جهاز التناظرية الرقمية رمزًا لفك التشفير. يمكن لـ ADC أيضًا نقل العنوان الرقمي لجهاز الاستقبال. حتى إذا تم اعتراض الإشارة ، فسيكون من المستحيل فك تشفيرها تمامًا نظرًا لعدم وجود جزء من الشفرة. تستخدم خاصية النقل الرقمي هذه على نطاق واسع في الاتصالات المتنقلة.
وهكذا ، فإن الفرق الرئيسي بين الإشارة التناظرية والرقمية يكمن في البنية المختلفة إشارة مرسلة. الإشارات التناظرية هي تيار مستمر من التذبذبات بسعة واتساع متفاوتين.
الإشارة الرقمية - التذبذبات المنفصلة (المتقطعة) ، التي تعتمد قيمها على وسيط الإرسال.
في بعض الأحيان يكون لدى المستهلكين سؤال حول كيفية بث الإشارة في التلفزيون.
في التلفزيون ، قبل إرسال إشارة رقمية ، يجب أن تكون رقمية الإشارة التناظرية. بعد ذلك ، من الضروري اختيار الوسط الذي سيحدث فيه الإرسال: كبل نحاسي ، أثير ، كابل ألياف ضوئية.
على سبيل المثال ، يعتقد العديد من المستخدمين أن التلفزيون الكبلي هو نقل البيانات الرقمية فقط. ليس كذلك. تلفزيون الكابل - هذا هو نقل الإشارات التناظرية والرقمية.
ويظهر الفرق بين التلفزيون الرقمي والتناظري بسهولة أكبر من خلال مثال الاختلافات في الرقمية و صوت تناظري أو الصور. إذا تم تشفير الصورة التلفزيونية والمسار الصوتي في التناظرية بمساعدة إشارة كهربائية تمثيلية ، فيتم استخدام الترميز الرقمي في الترميز الرقمي.
في أواخر التسعينيات ، كان التلفزيون الملون التناظري موجودًا في بلدنا فقط. استخدم البث نظام الترميز الفرنسي SECAM. سوف يتذكر القراء الأقدم بالتأكيد أنه على أشرطة الفيديو يمكن للمرء العثور على أفلام مشفرة مع أنظمة بديلة - PAL أو NTSC ، للعرض المريح الذي يحتاج إلى جهاز تسجيل فيديو مع دعمهم.
لمشاهدة التلفزيون الرقمي على الكمبيوتر ، تكون وحدة USB صغيرة وهوائيات UHF كافية.
تتمثل العيوب الرئيسية للتناظرية في ضعف الحماية ضد التداخل ، فضلاً عن النطاق الواسع بدلاً من طيف الترددات الراديوية اللازم لإرسال قناة واحدة.
لذلك ، على الهواء ، كنا مقيدين بحد أقصى من عشرات قنوات الألوان ، وفي شبكات الكابل في المتوسط 70 (مع استثناءات نادرة).
إذا لم يكن التلفزيون مجهزًا بجهاز استقبال القنوات الرقمية، ثم يمكنك شراء وحدة فك ترميز منفصلة تدعم معيار DVB-T2 C إشارة تناظرية من الصعب جدًا تقديم خدمة مريحة للمستخدم والمشغل (مع القدرة على توصيل حزم القنوات / قطع الاتصال بسرعة ، وما إلى ذلك). بالإضافة إلى ذلك ، يحتاج التناظري المرسلات عالية الطاقة مع منطقة تغطية كبيرة لأن تحتاج المستقبِلات للحصول على صورة جيدة إلى مستوى إشارة عالٍ ، مما يعني أن الطيف الترددي في الراديو يستخدم بشكل غير فعال للغاية: في المناطق المجاورة لا يمكنك الإرسال على قناة واحدة ؛
تكون الإشارة الرقمية خالية من هذه العيوب. وتتمثل الميزة الرئيسية للرقم في إمكانية ضغط القناة المشفرة باستخدام خوارزميات حديثة (نفس MPEG). يتم تحديد كيفية تشفير الإشارة تمامًا وكيفية ضغطها وفقًا للمعيار. اليوم ، في أوروبا وروسيا ، والأسرة الرئيسية للمعايير هي DVB - "بنات أفكار" الكونسورتيوم مشروع DVB الدولي.
وتشمل الأسرة معايير للتلفزيون الساتلي والأرضي والكابل والتليفون المحمول ، تختلف باختلاف درجة الضغط ومناعة الضوضاء وغيرها من المعلمات (الهامة ، تبعاً لوسط الإرسال المستخدم). ومع ذلك ، في الصحافة ، تم مؤخرا يسمى معيار "البث" معيار البث (في حالة روسيا ، DVB-T2). لنبدأ بها.
من التناظرية إلى الرقمية في الهواء: النسخة الروسية
بالنظر إلى مزايا الأرقام ، بدأ المجتمع العالمي الانتقال إلى معايير البث الحديثة في أوائل العقد الأول من القرن الحالي. في جميع البلدان ، ذهبت هذه العملية (ولا تزال مستمرة) في وقت واحد مع "التحسين" للبث الإذاعي ، والذي يستخدم بنشاط ليس فقط من قبل محطات البث التلفزيوني ، ولكن أيضا من قبل مشغلي الهاتف المحمول ، والمستهلكين العسكريين وغيرهم.
نظرًا للضغط في قناة تليفزيونية تناظرية ، على سبيل المثال ، في معيار DVB-T2 ، يمكن أن يصل إلى 10 قنوات رقمية بنفس جودة الصورة نفسها تقريبًا. وبالإضافة إلى ذلك ، يسمح جزء من الطيف بالإفراج عن قدرة المرسل المذكورة أعلاه. داخل بلد واحد ، يتم تنظيم هذه العمليات من قبل الدولة ، وعلى مستوى قاري - من خلال مختلف الاتفاقات بين الدول.
ووفقاً لإحدى هذه الاتفاقات ، ينبغي للأراضي الحدودية الروسية أن تتوقف في النهاية عن البث في نسق تناظري. لذا ، لا يحدد الانتقال من التلفزيون التماثلي إلى التلفزيون الرقمي الرغبة في التقنيات الجديدة فحسب ، بل يحدد أيضًا المسؤولية تجاه أقرب الجيران.
يمكن العثور على محولات USB غير مكلفة لاستقبال القنوات الرقمية ليس فقط لأجهزة الكمبيوتر الشخصية ... 
... ولكن أيضًا للهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. في نفس الوقت ، سوف يتصلون عبر micro-USB الانتقال من التناظرية إلى التلفزيون الرقمي على الهواء في بلادنا بدأت في عام 2009. تم أخذ معيار DVB-T ، الذي تم تقديمه بالفعل في عدد من الدول الأوروبية ، كأساس في ذلك الوقت.
ينبغي أن يفهم أن التلفزيون هو سلسلة من التفاعل بين قائمة كاملة من الوسطاء بين منتج المحتوى والمستهلك ، وكل واحد منها لديه أسطول من الأجهزة التناظرية التي سيتم استبدالها. يتضمن مشروع الولاية تحديث جزء فقط من هذه السلسلة - معدات التوزيع والإرسال.
في بعض الحالات ، تساعد الدولة في شراء استوديوهات جديدة لمعدات التصوير.
لكن على المشاهدين التفكير في استبدال "المستلمين" بأنفسهم. كل هذه الصعوبات ولا تعطي في لحظة للانتقال إلى معيار جديد ، حيث سيتم إجراء مثل هذه التغييرات.
وفي بلدنا ، ذهب الانتقال أكثر صعوبة. في البداية ، تم أخذ سرعة عالية للغاية ، ولكن بعد بضع سنوات ، تم استبدال "الخيول عند المعبر" ، مما وفر الوقت في الخطوة التطورية التالية: فقد تقرر إدخال الجيل الثاني الأكثر تقدمًا من معيار "على الهواء" - DVB-T2 ، والذي يوفر المزيد من القنوات الرقمية على التردد عرض نطاق القناة التناظرية (مقارنة بـ DVB-T).
وتجدر الإشارة إلى أن الانتقال في هذه الحالة لا يعني أي زيادة في دقة الصورة الإذاعية. يتضمن المشروع تغييرًا في طريقة عرضه فقط ، ويجب أن ننتظر جودة HD فقط في المستقبل البعيد (المعيار يدعم HD ، ولكن على مستوى الولاية قررنا عدم لمس هذا الموضوع).
حتى الآن ، تعمل أجهزة الإرسال DVB-T2 بالفعل في جميع أنحاء البلاد. في مكان ما ، يتم تمكين تعدد إرسال واحد فقط (حزمة تشغل مساحة قناة تناظرية واحدة) ؛ في مناطق أخرى وشملت بالفعل الثاني. وهذا يعني أنه ، بعد الحصول على معدات الاستقبال المناسبة ، يمكنك مشاهدة 20 قناة بجودة لائقة من الجو مجانًا.
على الرغم من أنه منذ بداية المرحلة الانتقالية ، كان من المفترض أن يتحول بلدنا تمامًا بحلول عام 2015 إلى الرقم وإيقاف تشغيل النظام التماثلي حتى يتم تأجيل سؤال الانفصال ، التلفزيون التناظري يستمر في العمل.
عرض: شركات التصنيع
