Чем цифровое отличается от аналогового. Когда в России отключат аналоговое телевидение? Цифровое и аналоговое телевидение - разница. Какой сигнал лучше

Телевидение (ТВ) - вид электросвязи, при которой передается на расстояние видео и звук. За время своего развития от простого способа передачи изображения телевещание превратилось в средство массовой информации, без которого мы уже не представляем свою жизнь. Оно позволяет следить за новостными событиями, знакомиться с образовательными или развлекательными программами, выбирать пакеты предоставляемых услуг широкому кругу телезрителей. По виду телевизионного сигнала бывает аналоговое и цифровое.

Аналоговое телевидение (ATV) - система передачи изображения и звука с помощью аналогового сигнала . Такой сигнал является непрерывным во времени, может передаваться на радиочастотах от эфирных станций, по кабелю в системе кабельного телевидения (СКТВ). Для приема нужна антенна и коаксиальный кабель. Изначально телевещание использовало только аналоговый (обычный) сигнал, который состоял из:

Видео изображения и звука при ЧБ вещании.
Сигналов видео, звука и цветовой поднесущей при цветном ATV.

В настоящее время эфирное вещание, использующее ATV утвержденных стандартов NTSC , PAL , SECAM , является наиболее распространенным. Но с изобретением цифрового вещания, из-за своей неустойчивости к помехам, которые ухудшают качество звука либо изображения, прежнее эфирное телевидение постепенно вытесняется во всем мире.

Многие страны уже отказались от данного вида телевещания, другие планируют это осуществить. В нашей стране срок отказа от аналогового вещания многократно передвигался на более поздний. Реализация перехода телевидения на цифру замедляется инертностью российского телезрителя, нежеланием отказываться от хорошо работающих старых ТВ приемников или отказом приобретать специальные телевизионные приставки.

Цифровое ТВ или DTV (Digital Television) - способ передачи телевизионного изображения и звука по цифровым линиям связи при помощи кодирования. В такой системе ТВ сигнал, поступая от источника вещания, преобразуется в дискретный, т. е. прерывистый, затем кодируется, передается по каналам связи. На выходе он декодируется, далее подвергается обратному преобразованию, после чего попадает на телевизионный приемник. Такая технология позволяет:

Повысить помехоустойчивость видеосигнала,
Предоставить потребителю большое количество программ высокой, сверхвысокой четкости не меняя частотный диапазон,
Создать широкий выбор дополнительных услуг (интерактивное ТВ)
Исключить несанкционированный доступ к платным пакетам.

Изначально DTV использовало отдельные устройства, работающие на цифре, а линии связи для передачи информации оставались аналоговыми. Далее появились гибридные ТВ системы, сочетающие цифровое и аналоговое оборудование, но с попытками значительного изменения параметров передаваемого сигнала (сжатия телевизионного спектра). Наконец к 90-м годам прошлого века появились полностью цифровые телевизионные системы, первые утвержденные стандарты DTV (MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4).

Что общего?

Оба вида телевещания относятся к средствам массовой информации, каждый занимает свою нишу среди предпочтений телезрителей.
В настоящее время цифра и обычный сигнал могут передаваться от эфирных станций или в СКТВ.
Обычное ТВ и эфирное цифровое предоставляют базовый пакет каналов бесплатно — около 20.

Чем отличаются?

Помехоустойчивость :

При использовании ATV качество изображения и звука зависит от расстояния, длины
кабеля, погодных условий, воздействия электромагнитных полей.
DTV является устойчивым к помехам извне.

Простота реализации :

Для просмотра программ обычного эфирного телевещания нужно всего лишь антенну и коаксиальный кабель.
Прием в цифре требует установки комплекта оборудования — антенна, тюнер, кабель в спутниковом ТВ или цифровая приставка в системе СКТВ.

Стоимость :

Пользование аналоговым ТВ зрителю обойдется значительно дешевле.
Для просмотра программ в цифре необходимы траты — приобретение комплекта оборудования, приставки, наличие абонентской платы.

Количество каналов и услуг :

Для ATV ограничено количество каналов — около 20.
DTV предоставляет зрителю порядка 200 каналов, различной тематики, подписок, пакетов для просмотра, возможность пользования кино по запросу, телетекстом, телегидом.

Качество изображения и звука :

Неустойчивый к помехам обычный сигнал не может предоставить зрителю четкой картинки.
Цифровые технологии обеспечивают телевещание высокой, сверхвысокой четкости (HD), объемный или стерео звук.

Безопасность :

ATV доступно любому потребителю, имеющему антенну или подключенному к СКТВ.
Несанкционированный просмотр каналов в цифре невозможен без предварительной оплаты и получения доступа.

Применение

Контингент телезрителей и территориальная принадлежность :

Люди более старшего поколения, сельское население, отдыхающие в дачных поселках не испытывают потребности в большом количестве каналов, довольствуются вариантом ATV.
Более молодые телезрители, жители мегаполисов активно пользуются услугами DTV, предпочитают тематические пакеты каналов либо подписки на выбор.

Техническая возможность и рентабельность :

В современной застройке городов многоэтажные дома сдаются с уже готовой DTV, которая окупается большим количеством абонентов и выбором предоставляемых услуг.
Сельские поселения не выгодны для поставщиков услуг из-за своей территориально малой плотности и низкой потребностью телезрителей, поэтому пользуется популярностью ATV (индивидуально может быть установлено спутниковое ТВ).

Доступность по цене :

Потребители с ограниченным бюджетом могут выбрать просмотр обычного эфирного телевидения без дополнительных затрат на замену телевизоров, приобретение приставок, с базовым набором бесплатных каналов,
Телезрители располагающие материальной возможностью, могут приобрести комплект оборудования для установки спутникового ТВ, выбрать пакеты, услуги по своему вкусу, или подключить кабельное ТВ в цифре с абонентской платой.

Чем отличается спутниковое телевидение от кабельного, цифровое от аналогового и как выбрать тип вещания– попробуем разобраться в тонкостях данного вопроса.

Для начала, рассмотрим типы вещания. Их всего три:

— эфирное вещание. В этом случае трансляция каналов производится с помощью телевизионных вышек. Чтобы принимать данный тип вещания необходимо иметь антенну для приема сигнала.

— кабельное вещание. Его доставляют до потребителя компании — кабельные операторы. В данном случае сигнал передается по кабелю, который должны провести в вашу квартиру специалисты, если вы к ним обратитесь, конечно.

— спутниковое вещание. Спутники, распределенные над экватором Земли на высоте 36 тыс. км осуществляют трансляцию каналов. Чтобы принять сигнал со спутников нужно обзавестись антеннами – «тарелками», направленными на них.

Эфирное и кабельное телевидение бывает двух видов – аналоговое и цифровое. Они отличаются способом передачи сигнала. Аналоговый сигнал по качеству изображения и звука значительно уступает цифровому, в котором, кстати, еще и возрастает количество транслируемых каналов. В связи с однозначным преимуществом, последний набирает все большую популярность. В случае со спутниковым телевидением, «цифра» полностью вытеснила аналоговое вещание.

Для того, чтобы работать с цифровым сигналом, модель телевизора должна быть подходящей. В том случае, если это не так, можно воспользоваться ресивером. Это устройство преобразует цифровой сигнал в другой формат, понятный данной технике.

Важно знать, что форматы цифрового вещания для эфира, кабельной сети и для спутников будут совершенно разными. Европейские стандарты выглядят так:

DVB-T – эфирное вещание
DVB-C — кабельное вещание
DVB-S и DVB-S2 — спутниковые стандарты вещания. Последний более современный и перспективный.

По каким критериям выбирать модель вещания?

Абонентская плата. На сегодняшний день таковая предусматривается кабельным и спутниковым TV, эфирное примкнет к ним сразу же после перехода с аналогового вещания на цифровое. У спутниковых операторов размер абонентской платы зависит от количества телеканалов и их тематики. Постепенно такой подход внедряется у операторов кабельного телевидения, а в будущем наверняка распространится на эфирную модель.

Необходимое оборудование. Каждый тип доставки сигнала требует определенного технического оснащения – антенну для приема и телевизор или TV-тюнер, поддерживающий нужный тип вещания. Цены на данные устройства различаются – этот момент тоже нужно учитывать при выборе.

Условия приема. Чтобы сигнал передавался без помех, нужно учитывать особенности типа вещания и условия его приема. То есть, если вы будете смотреть телевизор на даче далеко за городом, то лучшим вариантом будет спутниковое TV. Если живете в городе на одном из последних этажей высотного дома, то вы можете спокойно выбирать эфирное вещание.

В случае, если ваш дом, наоборот, малоэтажный, то подойдет способ передачи сигнала по кабелям (если ваш дом подключен к кабельному телевидению).

Ваши предпочтения. Кому-то хватает несколько общественных каналов, а кто-то хочет иметь доступ к широкому их разнообразию. У каждого оператора спутникового и кабельного телевидения набор предлагаемых площадок отличается, поэтому стоит ориентироваться на свои интересы.

Бытует мнение, что спутниковое телевидение качественней остальных, но подобное утверждение спорно. Если вещание цифровое, то, вне зависимости от способа передачи сигнала, изображение может иметь весьма высокую четкость.

Сигналами называют информационные коды, которые применяются людьми для того, чтобы передавать сообщения в информационной системе. Сигнал может подаваться, но его получение не обязательно. Тогда как сообщением можно считать только такой сигнал (или совокупность сигналов), который был принят и декодирован получателем (аналоговый и цифровой сигнал).

Одними из первых методов передачи информации без участия людей или других живых существ были сигнальные костры. При возникновении опасности последовательно разводились костры от одного поста к другому. Далее мы будем рассматривать способ передачи информации при помощи электромагнитных сигналов и подробно остановимся на рассмотрении темы аналоговый и цифровой сигнал .

Любой сигнал может быть представлен в виде функции, которая описывает изменения его характеристик. Такое представление удобно для изучения устройств и систем радиотехники. Помимо сигнала в радиотехнике есть еще шум, который является его альтернативой. Шум не несет полезной информации и искажает сигнал, взаимодействуя с ним.

Само понятие дает возможность отвлечься от конкретных физических величин при рассмотрении явлений, связанных с кодированием и декодированием информации. Математическая модель сигнала в исследованиях позволяет опираться на параметры функции времени.

Типы сигналов

Сигналы по физической среде носителя информации делятся на электрические, оптические, акустические и электромагнитные.

По методу задания сигнал может быть регулярным и нерегулярным. Регулярный сигнал представляется детерминированной функцией времени. Нерегулярный сигнал в радиотехнике представлен хаотической функцией времени и анализируется вероятностным подходом.

Сигналы в зависимости от функции, которая описывает их параметры могут быть аналоговыми и дискретными. Дискретный сигнал, который был подвергнут квантованию называется цифровым сигналом.

Обработка сигнала

Аналоговый и цифровой сигнал обрабатывается и направлен на то, чтобы передать и получить информацию, закодированную в сигнале. После извлечения информации ее можно применять в разных целях. В частных случаях информация подвергается форматированию.

Аналоговые сигналы подвергаются усилению, фильтрации, модуляции и демодуляции. Цифровые же помимо этого еще могут подвергаться сжатию, обнаружению и др.

Аналоговый сигнал

Наши органы чувств воспринимают всю поступающую в них информацию в аналоговом виде. К примеру, если мы видим проезжающий мимо автомобиль, мы видим его движение непрерывно. Если бы наш мозг мог получать информацию о его положении раз в 10 секунд, люди бы постоянно попадали под колеса. Но мы можем оценивать расстояние куда быстрее и это расстояние в каждый момент времени четко определено.

Абсолютно то же самое происходит и с другой информацией, мы можем оценивать громкость в любой момент, чувствовать какое давление наши пальцы оказывают на предметы и т.п. Иными словами, практически вся информация, которая может возникать в природе имеет аналоговый вид. Передавать подобную информацию проще всего аналоговыми сигналами, которые являются непрерывными и определены в любой момент времени.

Чтобы понять, как выглядит аналоговый электрический сигнал, можно представить себе график, на котором будет отображена амплитуда по вертикальной оси и время по горизонтальной оси. Если мы, к примеру, замеряем изменение температуры, то на графике появится непрерывная линия, отображающая ее значение в каждый момент времени. Чтобы передать такой сигнал с помощью электрического тока, нам надо сопоставить значение температуры со значением напряжения. Так, например, 35.342 градуса по Цельсию могут быть закодированы как напряжение 3.5342 В.

Аналоговые сигналы раньше использовались во всех видах связи. Чтобы избежать помех такой сигнал нужно усиливать. Чем выше уровень шума, то есть помех, тем сильнее надо усиливать сигнал, чтобы его можно было принять без искажения. Такой метод обработки сигнала затрачивает много энергии на выделение тепла. При этом усиленный сигнал может сам стать причиной помех для других каналов связи.

Сейчас аналоговые сигналы еще применяются в телевидении и радио, для преобразования входного сигнала в микрофонах. Но, в целом, этот тип сигнала повсеместно вытеснен или вытесняется цифровыми сигналами.

Цифровой сигнал

Цифровой сигнал представлен последовательностью цифровых значений. Чаще всего сейчас применяются двоичные цифровые сигналы, так как они используются в двоичной электронике и легче кодируются.

В отличие от предыдущего типа сигнала цифровой сигнал имеет два значения «1» и «0». Если мы вспомним наш пример с измерением температуры, то тут сигнал будет сформирован иначе. Если напряжение, которое подается аналоговым сигналом соответствует значению измеряемой температуры, то в цифровом сигнале для каждого значения температуры будет подаваться определенное количество импульсов напряжения. Сам импульс напряжения тут будет равен «1», а отсутствие напряжения – «0». Приемная аппаратура будет декодировать импульсы и восстановит исходные данные.

Представив, как будет выглядеть цифровой сигнал на графике, мы увидим, что переход от нулевого значения к максимальному производится резко. Именно эта особенность позволяет принимающей аппаратуре более четко «видеть» сигнал. Если возникают какие-либо помехи, приемнику проще декодировать сигнал, нежели чем при аналоговой передаче.

Однако цифровой сигнал с очень большим уровнем шума восстановить невозможно, тогда как из аналогового типа при большом искажении еще есть возможность «выудить» информацию. Это связано с эффектом обрыва. Суть эффекта в том, что цифровые сигналы могут передаваться на определенные расстояния, а затем просто обрываются. Этот эффект возникает повсеместно и решается простой регенерацией сигнала. Там, где сигнал обрывается, нужно вставить повторитель или уменьшить длину линии связи. Повторитель не усиливает сигнал, а распознает его изначальный вид и выдает его точную копию и может использоваться сколь угодно в цепи. Такие способы повторения сигнала активно применяются в сетевых технологиях.

Помимо всего прочего аналоговый и цифровой сигнал различается и возможность кодирования и шифрования информации. Это является одной из причин перехода мобильной связи на «цифру».

Аналоговый и цифровой сигнал и цифро-аналоговое преобразования

Следует еще немного рассказать о том, как аналоговая информация передается по цифровым каналам связи. Вновь прибегнем к примерам. Как уже говорилось звук – это аналоговый сигнал.

Что происходит в мобильных телефонах, которые передают информацию по цифровым каналам

Звук, попадая в микрофон подвергается аналого-цифровому преобразованию (АЦП). Этот процесс состоит из 3 ступеней. Берутся отдельные значения сигнала через одинаковые отрезки времени, этот процесс называется дискретизация. По теореме Котельникова о пропускной способности каналов, частота взятия этих значений должна быть вдвое выше, чем самая высокая частота сигнала. То есть, если в нашем канале стоит ограничение на частоту в 4 кГц, то частота дискретизации будет составлять 8 кГц. Далее все выбранные значения сигнала округляются или, иначе говоря, квантуются. Чем больше уровней при этом будет создано, тем выше будет точность восстановленного сигнала на приемнике. Затем все значения преобразуются в двоичный код, который передается на базовую станцию и затем доходит до другого абонента, являющегося приемником. В телефоне приемника происходит процедура цифро-аналогового преобразования (ЦАП). Это обратная процедура, цель которой на выходе получить сигнал как можно более идентичный исходному. Далее уже аналоговый сигнал выходит в виде звука из динамика телефона.

В России уже вовсю идёт подготовка к переходу от аналогового к цифровому телевидению. Главное их отличие – это технология и формат передачи. Система, которая используется в аналоговом телевидении, уже несколько устарела, ведь была придумана уже почти шестьдесят лет назад. В «цифре» передаётся не сигнал, а последовательность значений. Да и передача осуществляется по другим принципам, поэтому получается намного быстрее и качественнее. Это как международные авиаперевозки авиатранспортом сравнить с автомобильными перевозками. Конечно же, при помощи самолёта можно перевезти больше и с меньшими потерями, ведь не будет тряски от дорог и т.п.

Плюсы цифрового телевидения

Почему все хотят побыстрее перейти на цифровое телевидение? Изначально надо подметить, что долгие годы не было одного общего стандарта телевидения. Из-за этого было невозможно увидеть цветную картинку, если стандарты отличались. Это и приносило больше всего неудобств пользователям. Существует три стандарта аналогового телевидения – NTSC, SECAM и PAL.

Кроме того, у «цифры» значительно лучшее качество, чем у аналогового. Это происходит из-за того, что системы работают по разным принципам. Аналоговое телевидение основывалось на делении частоты сигнала перед тем, как его подать. А вот цифровое телевидение подаёт прямой перекодированный поток, что позволяет не терять качество даже на больших расстояниях.

Все знают, что у телевизионных каналов есть некоторое ограничение на частоты – их количество строго ограничено. И снова «цифра» впереди: на том участке частоты, где вмещается всего один аналоговый канал, можно поместить четыре цифровых телеканала, – ровно также

10.01.2019

В нашей статье вы узнаете преимущества цифрового телевидения перед аналоговым, в чем их разница и отличия

Цифровое телевидение уже прочно вошло в нашу жизнь и скоро окончательно вытеснит «обычное» (аналоговое) — для понимания этого факта достаточно заглянуть в любой интернет магазин спутникового телевидения 3dsattv.ru и ознакомиться с предлагаемым ассортиментом можно перейдя по ссылке. Однако если остановить на улице «среднестатистического» прохожего, то он едва ли сможет чётко и внятно ответить на вопрос чем отличается аналоговое телевидение от цифрового и в чём заключаются основные преимущества последнего. Попытаемся же ответить на данный вопрос кратко, но понятно — и с примерами.

Основы

Телевидение — это технология передачи иллюзии движущегося изображения для человеческого глаза/мозга, основанная на простом физиологическом факте: при последовательной смене статических изображений начиная примерно от 16 штук в секунду человек перестаёт различать отдельные изображения (кадры) и вместо них ощущает видимость движения. Для передачи каждый кадр разлагается на строки, которые затем передаются последовательно, одна за другой. Поскольку минимальная нижняя граница восприятия этой иллюзии у разных людей также различается, в телевидении (как и в кино) нижняя граница частоты кадров поднята минимум до нескольких десятков секунду (25 или даже 50, если вести речь о полукадрах — изображениях, состоящих только из чётных либо только нечётных строк). Необходимость трансформировать *аналоговое* изображения в полукадры была вызвана технической необходимостью, поскольку во время создания телевидения электроника была очень несовершенна.

Практические примеры

Ниже показаны стоп-кадры из одного и того же сюжета, для сигналов, прошедших через кабельную сеть одного и того же оператора: разница между цифровым и аналоговым телевидением с одной и той же разрешающей способностью (общим числом строк и количеством элементов в строке) очевидна.

Визуально отличие цифрового телевидения выражается в отсутствии «теней» (результат переотражения транслируемого сигнала от неоднородностей кабеля) и «размывающих» изображение шумов/помех, а также существенно большей кажущейся чёткости изображения.

Принципы цифрового ТВ

Суть его заключается в аналогово-цифровом преобразовании, которое осуществляется при съёмке изображения на фоточувствительную CCD-матрицу — либо при оцифровке видеопотока аналогового изображения от источника специальными быстродействующими аналогово-цифровыми преобразователями. Полученные данные определённым образом кодируются и затем к цифровому потоку добавляется избыточная/проверочная информация, позволяющая контролировать его целостность, а также полностью восстанавливать его при повреждениях, не превышающих критическую величину. На двух следующих стоп-кадрах понятно, *чем отличается аналоговое телевидение* от цифрового в плане реакции на сильную (разрушающую изображение) помеху.

Хорошо видно, что здесь самое существенное отличие цифрового телевидения от аналогового в блочной структуре: повреждённый цифровой видеопоток приводит к распаду изображения «на квадратики», а в аналоговом «выпадают» серии повреждённых строк и происходит срыв синхронизации. С сугубо пользовательской точки зрения значительная разница между цифровым и «обычным» телевидением заключена в том, что по мере изобретения новых алгоритмов сжатия и обработки видеоинформации качество изображения растёт, причём зачастую его приём можно осуществлять на том же самом оборудовании, если произвести апгрейд (обновление) декодирующей видеопоток программы (так называемой «прошивки», «микрокода» или «фирмвари»). Ниже для сравнения представлен стоп-кадр т.н. телевидения высокой чёткости (HD TV) из той же самой сети/провайдера, сходный по сюжету — это самая наглядная демонстрация *преимущества цифрового телевидения перед аналоговым* (какие ещё новые функциональные возможности бытового телевизионного оборудования предлагает пользователям технический прогресс можно выяснить самостоятельно.

Также важно отметить, что постепенный отказ от систем аналогового телевидения идёт не только в мире, но и в России: по уже обнародованным официальным данным, господдержка систем ретрансляции аналогового телевизионного сигнала будет полностью прекращена в 2018-ом году.

Резюме

Для желающих по пунктам сравнивать *аналоговое и цифровое телевидение разница* может быть кратко сформулирована следующим образом:

трансляция цифрового сигнала менее энергетически затратна — провайдеру не требуется передатчик большой мощности;
цифровой сигнал занимает меньший частотный диапазон — соответственно, при той же загруженности радиоэфира можно без создания помех транслировать потребителям гораздо большее число телевизионных каналов;
в отличие от аналогового, цифровой сигнал значительно меньше подвержен любым типам помех и может быть восстановлен без потери качества при ретрансляции — провайдерам гораздо проще с ним работать;
по мере развития технологии, пользователи имеют возможность получать всё более качественный контент в большем разрешении — «простое» цифровое ТВ, ТВЧ (HD), телевидение ультравысокой чёткости (UHD) и так далее;
к цифровому сигналу легко применимы как алгоритмы избыточного (помехоустойчивого) кодирования/декодирования, так и шифрования — следовательно, провайдер цифрового ТВ получает возможность гибко предоставлять видеоконтент на платной основе;
с чисто пользовательской точки зрения цифровое ТВ логично приводит к созданию «телевидения по запросу» (TV-on-demand) — пользователь смотрит только то, что хочет и может сохранять контент без потери его качества, использовать внешний видеоархив и так далее;
появляется мультиязычная поддержка (выбор между различными сопровождающими видео аудиопотоками на разных языках), а также мультиязычные субтитры, расширяются возможности по передаче дополнительной информации о видеоконтенте (включая трансляцию расширенной программу передач вместе с видеопотоком);

Скупка металлолома

Основным и приоритетным направлением деятельности компании «Металлруторг» является покупка металлолома. Для любого поставщика выгодно работать не с мелкими перекупщиками, а с постоянным партнёром, который предлагает выгодные цены и лояльные условия. Многие предприятия задаются вопросом, как извлечь дополнительную прибыль, а ненужный металлолом сдать? В этом деле главное - это найти надёжную компанию, которая официально зарегистрирована и […]

Однорычажный или двухвентильный смеситель - что лучше выбрать?

Смеситель является незаменимой сантехникой на кухне и в ванной комнате. Из всего многообразия моделей, представленных в продаже, покупателям предстоит подобрать вариант, который будет наиболее удобным в использовании. Чаще всего необходимо делать выбор между однорычажными моделями и двухвентильными. Зная особенности каждого варианта, можно принять верное решение. Обращаясь в магазин Форватер, на покупку сантехники не потребуется много […]
Квадроциклы как вид транспорта - история появления и распространения

Квадроциклы как вид транспорта появились относительно недавно – намного позже, чем мотоциклы или автомобили. Что же стало причиной популярности квадроциклов? Квадроциклы как вид транспорта появились относительно недавно – намного позже, чем мотоциклы или автомобили. Изобрели их хитроумные японцы – в 70-х годах на американский рынок был выброшен трехколесный аппарат US90, предназначавшийся для фермеров. Фермеры восприняли […]