Digital und analog. Analoge und digitale Signale. Unterschiede. Vor- und Nachteile

Ohne ein genaues Studium der Steckverbinder und ihrer Spezifikationen kann sich der Besitzer eines modernen digitalen Fernsehers nur an all diesen zahlreichen Kabeln hängen. Bislang versteht nicht jeder, was besser ist - eine analoge oder digitale Verbindung?

Wie Sie wissen, sehen die europäischen Normen eine klare Definition vor, welche Eigenschaften ein Fernsehgerät HDTV haben sollte. Zu diesen Merkmalen gehört die obligatorische Verfügbarkeit von Konnektoren für digitale Verbindung  - DVI oder HDMI und Komponente analog (Komponente). Die Antwort auf die Frage "welcher ist besser?" völlig unsichtbar.

Zunächst lohnt es sich, den Punkt zu klären, der Verwirrung stiften und einen instabilen Käufer in Verzweiflung führen kann - tatsächlich sind DVI- und HDMI-Schnittstellen fast identisch. Der Hauptunterschied besteht darin, dass über DVI nur das Videosignal und über HDMI auch mehrkanaliges digitales Audio übertragen werden kann. Schnittstellen verwenden Konnektoren verschiedener Typen, aber ein identisches Kodierungssystem. Daher kann der Player mit DVI-Ausgang bei Verwendung eines einfachen Adapters ohne Verwendung spezieller Konverter an das HDMI-Display angeschlossen werden.

Es ist üblich, standardmäßig anzunehmen, dass digitales Video etwas vollkommenes, ohne Störung und in allgemeinen Problemen ist, während analoges Video ein ewig pockennarbiger Bildschirm ist und sich von den Hindernissen der Charaktere Ihres Lieblingsfilms krümmt. Tatsächlich hängt es oft nicht von der Art der Verbindung ab, sondern von den Fähigkeiten der Technologie selbst, zum Beispiel dem Player und dem Display.

Verbindungseigenschaften

Über digitale DVI / HDMI-Schnittstellen werden Informationen im TMDS-Format empfangen - getrennt für jede Komponente des Videos - rot, grün und blau, zusätzlich zum "blauen" Kanal werden Informationen zur vertikalen und horizontalen Synchronisation hinzugefügt.

Component Analog Video funktioniert in ähnlicher Weise, jedoch gibt es für jeden Kanal eine separate physische Verbindung - es gibt bis zu drei "Component" -Anschlüsse auf dem Panel. Daten zur Gesamthelligkeit und Synchronisation werden auf dem grünen Kanal (Bezeichnung Y oder Grün) übertragen, es gibt auch eine "rote Minushelligkeit" (Pr oder Rot) und "Blau minus Helligkeit" (Pb oder Blau).

Beide Arten von Signalen, sowohl digitale als auch Komponenten, sind grundsätzlich ähnlich, außer dass die Information in verschiedenen Formen gegeben ist. Wie sich die Bildqualität bei verschiedenen Verbindungen unterscheidet, hängt von vielen Faktoren ab.

Digital - nicht immer besser

Normalerweise ist digitales Video besser als analoges Video. Machen Sie jedoch keine voreiligen Schlüsse und reißen Sie das analoge Kabel vom Fernseher.

Erstens, bei der Verwendung anständiger Hardware und Verbindungen gibt es keinen Grund, das Video zu verzerren, selbst bei großen Entfernungen. Zweitens ist es ein Fehler anzunehmen, dass das Signal im digitalen Kabel fehlerfrei ist. Schlimmer noch, die Information, die über die DVI- oder HDMI-Schnittstelle kommt, unterliegt keiner Korrektur und ist, wenn sie verzerrt ist, vollständig verloren. Natürlich wird dies nicht mit einem Qualitätskabel auf kurze Entfernung passieren, sondern auf große Entfernungen - es ist möglich.

Was beeinflusst die Qualität?

Viele digitale Formate  beim Umrechnen ergeben sich nicht ganz zufriedenstellende Ergebnisse. Daher kann "digital-zu-digital" manchmal keineswegs besser als eine "digital-zu-analog" -Umwandlung sein. Selbst in den teuersten Modellen von Spielern und digitale Fernseher  Qualitäts- und Konvertierungsalgorithmen sind manchmal sehr unterschiedlich. Es ist immer besser, wenn die Auflösung am Ausgang des Players / Empfängers der "nativen" Auflösung des Fernsehers entspricht.

Darüber hinaus sind die Anzeigeeinstellungen für die digitalen und analogen Schnittstellen oft auf verschiedene Arten verfügbar. Beispielsweise unterscheiden sich schwarze Anzeigepegel oft für digitale und analoge Signale. Wenn die Menüs in den Geräten zu komplex sind, kann eine Neukalibrierung Sie ermüden.

Kabelqualität

Typischerweise ist die Qualität der analogen Komponentenverbindung sehr hoch, selbst lange Entfernungen beeinträchtigen die Bildqualität nicht negativ. Bei zunehmender Kabellänge treten jedoch manchmal Erscheinungen, Störungen, Schatten usw. auf.

Leider sind DVI und HDMI in dieser Hinsicht noch schwächer. Um eine Verbindung herzustellen, verwenden Sie twisted Pair  von einem Koaxialkabel, das mit zunehmender Länge seine Qualität als Datenübertragung erheblich verliert. Bit-Pakete können sich "umschlingen" und sich zeitlich unbegrenzt überlappen, bis das Bild vollständig verschwindet.

Die Datenübertragung durch ein zu langes Digitalkabel führt zu Störungen von einem solchen Grad, dass die Pixel regelmäßig über den gesamten Bildschirm "ausfallen". Wenn Sie dieses Kabel noch erweitern, kann das Bild vollständig verschwinden. Während einige digitale Kabel  könnte richtig funktionieren und auf einer Länge von 15 Metern hängt sehr viel von der effektiven Kombination der Quelle / Empfänger des Signals ab.

Was ist besser?

Es scheint unmöglich zu sein, die genaue Antwort auf die Frage "Was ist besser?" Zu finden. DVI oder Komponente? HDMI oder Komponente? Die Bildqualität bestimmt die Qualität des Signals und der Anzeige, die Qualität des Kabels usw. Es kann gut sein, dass die DVD besser über HDMI wiedergegeben wird, und das Satelliten- oder Kabel-TV-Signal über die Komponentenschnittstelle gesendet wird.

Da der Standard für HDTV sowohl digitale als auch analoge Eingänge vorsieht, ist es besser, alle Kombinationen selbst zu testen.

Jedes Signal, ob analog oder digital, repräsentiert elektromagnetische Schwingungen, die sich mit einer bestimmten Frequenz ausbreiten. Abhängig davon, welches Signal das Gerät empfängt, bestimmt das Empfangssignal, welches Bild jeweils mit der Tonspur angezeigt werden soll.

Zum Beispiel kann ein Fernsehturm oder eine Radiostation analoge und analoge Sender übertragen digitale Signale. Der Ton wird in analoger Form übertragen und bereits durch das Empfangsgerät in elektromagnetische Schwingungen umgewandelt. Wie bereits erwähnt, breiten sich die Schwingungen mit einer bestimmten Frequenz aus. Je höher die Frequenz des Klangs ist, desto höher ist die Schwingung. Daher erhalten wir am Ausgang einen lauteren Sprachton.

Im Allgemeinen breitet sich das analoge Signal kontinuierlich aus, und das digitale Signal ist diskret (intermittierend), d.h. Die Amplitude der Schwingungen nimmt bestimmte Werte pro Zeiteinheit an.

Wenn wir das Beispiel eines analogen Schallsignals fortführen, erhalten wir einen Prozess, bei dem elektromagnetische Wellen von einem Sender (Antenne) weitergeleitet werden. Weil die Ausbreitung des analogen Signals tritt konstant auf, dann werden die Schwingungen summiert und die Trägerfrequenz erscheint am Ausgang, was die Grundfrequenz ist, d.h. Tuning des Empfängers.

Im Empfänger selbst ist diese Frequenz von anderen Schwingungen getrennt, die in Schall umgewandelt werden.

Die Nachteile der Übertragung von Informationen mit einem analogen Signal liegen auf der Hand:

• Es gibt viel Lärm;
• Mehr unnötige Informationen werden gesendet;
• Sicherheit der Signalübertragung

Wenn das Senden von Informationen mit einem analogen Signal weniger auffällig ist, dann ist im Fernsehen das Problem des Umschaltens auf die digitale Übertragung extrem wichtig.

Die Hauptvorteile eines digitalen Signals gegenüber einem analogen sind:

• Ein höheres Schutzniveau. Die Sicherheit der digitalen Signalübertragung beruht darauf, dass die "Ziffer" verschlüsselt übertragen wird;
• Einfache Signalaufnahme. Ein digitales Signal kann in jeder Entfernung von der Residenz empfangen werden;
• Digitaler Rundfunk kann eine große Anzahl von Kanälen bereitstellen. Es ist diese Gelegenheit, die Fans des digitalen Fernsehens mit einer großen Anzahl von Fernsehkanälen zum Ansehen von Filmen und Programmen versorgt;
• Die Übertragungsqualität ist um einige Größenordnungen höher als beim analogen Rundfunk. Das digitale Signal bietet eine Filterung der empfangenen Daten, und außerdem besteht die Möglichkeit, die Anfangsinformationen wiederherzustellen.

Dementsprechend werden spezielle Vorrichtungen verwendet, um ein analoges Signal in ein digitales umzuwandeln und umgekehrt.

• Eine Vorrichtung, die ein analoges Signal in ein digitales Signal umwandelt, wird als Analog-Digital-Wandler (ADC) bezeichnet;
• Ein Gerät, das ein digitales Signal in ein analoges Signal umwandelt, wird als Digital-Analog-Wandler (DAC) bezeichnet.

Dementsprechend ist der ADC in dem Sender installiert und der DAC ist in dem Empfänger installiert und konvertiert binärsignal  analog, entsprechend der Stimme.

Warum ist das digitale Signal sicherer?

Das digitale Signal wird in verschlüsselter Form übertragen, und das Digital-Analog-Gerät muss einen Code zur Entschlüsselung haben. Der ADC kann auch die digitale Adresse des Empfängers übertragen. Selbst wenn das Signal abgefangen wird, ist es aufgrund des Fehlens eines Teils des Codes nicht möglich, es vollständig zu entschlüsseln. Diese Eigenschaft der digitalen Übertragung ist in der mobilen Kommunikation weit verbreitet.

Daher besteht der Hauptunterschied zwischen einem analogen und einem digitalen Signal in einer anderen Struktur übertragenes Signal. Analoge Signale sind ein kontinuierlicher Oszillationsfluss mit variierender Amplitude und Frequenz.

Digitales Signal - diskrete (intermittierende) Oszillationen, deren Werte vom Übertragungsmedium abhängen.

Manchmal haben Verbraucher eine Frage, wie das Signal im Fernsehen übertragen wird.

Bevor das Signal digital übertragen wird, muss das analoge Signal digitalisiert werden. Danach ist es notwendig zu wählen, in welcher Umgebung die Übertragung stattfindet: Kupferkabel, Ether, Glasfaserkabel.

Zum Beispiel sind viele Benutzer sicher, dass Kabelfernsehen nur digitale Übertragung von Daten ist. Das ist nicht so. Kabelfernsehen  - Dies ist sowohl die analoge als auch die digitale Form der Signalübertragung.

Der Unterschied zwischen digitalem und analogem Fernsehen zeigt sich am Beispiel der Unterschiede in digitaler und analoger Technik analoger Ton  oder Fotos. Wenn in dem analogen Fernsehbild Bild und Tonspur unter Verwendung eines analogen elektrischen Signals codiert sind, dann wird jeweils digital eine digitale Codierung verwendet.

In den späten 90ern gab es in unserem Land nur ein analoges Farbfernsehen. Das französische SECAM-Kodierungssystem wurde in der Luft verwendet. Ältere Leser werden sich sicher daran erinnern, dass man auf Videokassetten Filme sehen kann, die mit alternativen Systemen - PAL oder NTSC - codiert sind, um sie bequem betrachten zu können, wofür sie einen Videorekorder benötigen.

Um digitales Fernsehen am Computer zu sehen, reichen ein kleines USB-Modul und DMW-Antennen aus

Die Hauptnachteile des Analogs sind ein geringer Schutz vor Interferenz sowie ein ziemlich breites Band von Radiofrequenzspektrum, das für die Übertragung eines Kanals notwendig ist.

Daher waren wir in der Luft auf maximal zwei Dutzend Farbkanäle beschränkt kabelnetze  im Durchschnitt 70. (mit seltener Ausnahme).

C analogsignal es ist ziemlich schwierig, den Dienst für den Benutzer und den Betreiber bequem zu machen (mit der Fähigkeit, das Paket von Kanälen schnell zu verbinden / trennen usw.). Analoge benötigen außerdem Hochleistungssender mit einem großen Abdeckungsbereich. Empfänger benötigen einen hohen Signalpegel, um ein gutes Bild zu erhalten, was bedeutet, dass das Frequenzspektrum im Radio sehr irrational genutzt wird: in benachbarten Bereichen ist es unmöglich auf einem Kanal zu senden, eine kompetente Frequenzplanung ist erforderlich.

Das digitale Signal weist diese Nachteile nicht auf. Der Hauptvorteil der Ziffer besteht darin, dass der codierte Kanal unter Verwendung moderner Algorithmen (das gleiche MPEG) komprimiert werden kann. Die Art, das Signal zu kodieren und zu komprimieren, wird vom Standard bestimmt. Die Hauptfamilie der Standards in Europa und Russland ist heute DVB - die "Idee" des internationalen Konsortiums DVB Project.

Die Familie umfasst Standards für Satelliten-, terrestrisches, Kabel- und mobiles Fernsehen, gekennzeichnet durch Kompressionsverhältnis, Störfestigkeit und andere Parameter (wichtig, abhängig vom verwendeten Übertragungsmedium). In der Presse wird der "ätherische" Standard (im Fall von Russland, DVB-T2) jedoch meist als "Ziffer" bezeichnet. Wir fangen damit an.

Von analog zu digital in der Luft: Die russische Version

Angesichts der Vorteile der Zahlen begann die Weltgemeinschaft in den frühen 2000er Jahren mit dem Übergang zu modernen Rundfunkstandards. In allen Ländern war (und bleibt) dieser Prozess gleichzeitig mit der "Optimierung" der Radio-Luft, die nicht nur von Fernsehbetreibern, sondern auch von Mobilfunkbetreibern, Militärs und anderen Verbrauchern aktiv genutzt wird.

Durch die Komprimierung in einen analogen Fernsehkanal, beispielsweise im DVB-T2-Standard, können bis zu 10 digitale Kanäle mit etwa gleicher Bildqualität bestückt werden. Darüber hinaus ermöglicht ein Teil des Spektrums, die zuvor erwähnte Verringerung der Sendeleistung aufzuheben. Innerhalb eines Landes werden diese Prozesse vom Staat und auf der Ebene des Kontinents reguliert - durch verschiedene zwischenstaatliche Abkommen.

Gemäß einer solchen Vereinbarung sollten die russischen Grenzgebiete die Ausstrahlung im analogen Format im Laufe der Zeit einstellen. Der Übergang vom analogen zum digitalen Fernsehen bestimmt also nicht nur den Wunsch nach neuen Technologien, sondern auch die Verantwortung gegenüber den nächsten Nachbarn.

Wechsel von Analog nach digitales Fernsehen in der Luft in unserem Land begann im Jahr 2009. Als Grundlage für diesen Moment wurde der DVB-T-Standard, der bereits in einigen europäischen Ländern implementiert ist, übernommen.

Es ist notwendig zu verstehen, dass Fernsehen eine Kette von Interaktionen einer ganzen Liste von Vermittlern zwischen dem Inhaltsproduzenten und seinen Konsumenten ist, von denen jeder eine Flotte von analogen Geräten hat, die ersetzt werden müssen. Das Staatsprojekt beinhaltet die Erneuerung von nur einem Teil dieser Kette - Verteilungs- und Übertragungsausrüstung.

In einigen Fällen hilft der Staat beim Kauf neuer Schießausrüstung für Fernsehstudios.

Aber das Publikum muss darüber nachdenken, die "Empfänger" selbst zu ersetzen. All diese Schwierigkeiten und geben nicht gleichzeitig zu einem neuen Standard, wo immer solche Umwandlungen gemacht werden.

Und in unserem Land wurde der Übergang noch schwieriger. Zunächst wurde eine sehr hohe Rate genommen, aber nach ein paar Jahren Pferde gewechselt in Midstream „Zeit bei der nächsten Evolutionsschritt zu speichern: die Entscheidung getroffen wurde, erweiterte zweite Generation einzuführen“ wesentlich „Standard - DVB-T2, die Unterkunft, eine größere Anzahl von digitalen Kanälen auf der Frequenz liefert analoger Kanal (im Vergleich zu DVB-T).

Es sollte angemerkt werden, dass in diesem Fall der Übergang keine Erhöhung der Auflösung des Rundfunkbildes impliziert. Das Projekt umfasst nur eine Änderung des Verfahrens seiner Präsentation und HD-Qualität der Luft, die wir in der fernen Zukunft (Standard unterstützt HD, aber auf Landesebene entschieden hat, dieses Thema noch nicht berührt) erwarten.

Bis heute sind DVB-T2-Sender praktisch im ganzen Land in Betrieb. Irgendwo, während nur 1 Multiplex enthalten ist (ein Paket belegt den Platz eines analogen Kanals); in anderen Bereichen haben bereits die zweite enthalten. Dies bedeutet, dass mit dem entsprechenden Empfangsgerät, aus der Luft kostenlos, Sie 20 Kanäle in guter Qualität anschauen können.

Obwohl von Anfang des Übergangs war es, dass bis 2015 unser Land muss vollständig digital umschalten und die analoge Abschaltung deaktivieren, bis das Problem verschoben wurde, so analoges Fernsehen  funktioniert weiter.

Foto:  Fertigungsunternehmen