La télévision numérique a déjà couvert presque tout le pays. Les nouveaux téléviseurs reçoivent eux-mêmes un signal numérique de haute qualité, les anciens - à l'aide d'un décodeur spécial. Quelle est la différence entre l'ancien signal analogique et le nouveau signal numérique ? Beaucoup de gens ne comprennent pas cela et ont besoin d'éclaircissements.
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Types de signaux
Un signal est une variation d'une grandeur physique dans le temps et dans l'espace. En fait, ce sont des codes pour l'échange de données dans les environnements d'information et de gestion. Graphiquement, tout signal peut être représenté comme une fonction. Vous pouvez déterminer le type et les caractéristiques du signal à partir de la ligne sur le graphique. L'analogique ressemblera à une courbe continue, le numérique à une ligne rectangulaire brisée sautant de zéro à un.Tout ce que nous voyons avec nos yeux et entendons avec nos oreilles se présente sous la forme d'un signal analogique.
Signal analogique
La vue, l'ouïe, le goût, l'odorat et les sensations tactiles nous parviennent sous la forme d'un signal analogique. Le cerveau commande les organes et en reçoit des informations sous forme analogique. Dans la nature, toutes les informations ne sont transmises que de cette manière.
En électronique, un signal analogique est basé sur la transmission d'électricité. Certaines valeurs de tension correspondent à la fréquence et à l'amplitude du son, à la couleur et à la luminosité de la lumière dans l'image, etc. C'est-à-dire que la couleur, le son ou l'information est analogue à la tension électrique.
Par exemple: Réglez la transmission des couleurs sur une certaine tension bleu 2 V, rouge 3 V, vert 4 V. En changeant la tension, nous obtiendrons une image de la couleur correspondante sur l'écran.
Dans ce cas, peu importe si le signal passe par des fils ou par radio. L'émetteur envoie en continu et le récepteur traite les informations de type analogique. En recevant un signal électrique continu par des fils ou un signal radio par voie hertzienne, le récepteur convertit la tension en son ou en couleur correspondant. Une image apparaît à l'écran ou un son est diffusé par le haut-parleur.
signal discret
Tout l'intérêt réside dans le nom. Discret du latin discret, ce qui signifie discontinu (divisé). On peut dire que le discret répète l'amplitude de l'analogique, mais la courbe lisse se transforme en une courbe étagée. Variant soit dans le temps, en restant continu en grandeur, soit en niveau, sans interruption dans le temps.
Ainsi, dans une certaine période de temps (par exemple, une milliseconde ou une seconde), un signal discret aura une certaine valeur définie. À la fin de ce temps, il changera brusquement vers le haut ou vers le bas et le restera pendant encore une milliseconde ou une seconde. Et donc en continu.Par conséquent, le discret est converti en analogique. C'est à mi-chemin du numérique.
signal numérique
Après le discret, la prochaine étape de la conversion analogique était un signal numérique. La principale caractéristique est soit qu'il est, soit qu'il n'est pas. Toutes les informations sont converties en signaux limités dans le temps et en amplitude. Les signaux de la technologie de transmission de données numériques sont codés par zéro et un dans différentes versions. Et la base est un peu qui prend une de ces valeurs. Bit de l'anglais binarydigit ou chiffre binaire.
Mais un bit a une capacité limitée à transmettre des informations, ils ont donc été combinés en blocs. Plus il y a de bits dans un bloc, plus il contient d'informations. Dans les technologies numériques, les bits sont utilisés dans des blocs qui sont des multiples de 8. Un bloc de huit bits est appelé un octet. Un octet est une petite quantité, mais il peut déjà stocker des informations cryptées sur toutes les lettres de l'alphabet. Cependant, l'ajout d'un seul bit double le nombre de combinaisons de zéro et un. Et si 8 bits permettent 256 options d'encodage, alors 16 est déjà 65536. Et un kilo-octet ou 1024 octets est une valeur assez grande.
ATTENTION! Il n'y a pas d'erreur indiquant que 1 Ko est égal à 1024 octets. C'est la coutume dans un environnement informatique binaire. Mais le système décimal est largement utilisé dans le monde, où kilo est égal à 1000. Par conséquent, il existe également un Ko décimal égal à 1000 octets.
Beaucoup d'informations sont stockées dans un grand nombre d'octets combinés, plus il y a de combinaisons de 1 et 0, plus elles sont codées. Par conséquent, dans 5 à 10 Mo (5000 à 10000 Ko), nous avons des données de piste musicale de bonne qualité. On va plus loin, et le film est déjà encodé en 1000 Mo.
Mais comme toutes les informations concernant les personnes sont analogiques, il faut des efforts et une sorte d'appareil pour les mettre sous forme numérique. À ces fins, un DSP (processeur de signal numérique) ou DSP (processeur de signal numérique) a été créé. Un tel processeur se trouve dans chaque appareil numérique. Le premier est apparu dans les années 70 du siècle dernier. Les méthodes et les algorithmes changent et s'améliorent, mais le principe reste constant - la conversion des données analogiques en numérique.
Le traitement et la transmission d'un signal numérique dépendent des caractéristiques du processeur - profondeur de bits et vitesse. Plus ils sont élevés, meilleur sera le signal. La vitesse est indiquée en millions d'instructions par seconde (MIPS), et pour les bons processeurs elle atteint plusieurs dizaines de MIPS. La vitesse détermine combien de uns et de zéros l'appareil peut "pousser" en une seconde et transmettre qualitativement une courbe de signal analogique continue. Le réalisme de l'image en dépend. la télé et le son des haut-parleurs.
La différence entre un signal discret et un signal numérique
Tout le monde a probablement entendu parler du code Morse. L'artiste Samuel Morse l'a inventé, d'autres innovateurs l'ont amélioré, mais tout a été utilisé. C'est une façon de transmettre du texte, où les lettres sont codées avec des points et des tirets. De manière simpliste, l'encodage est appelé code Morse. Il a longtemps été utilisé pour le télégraphe et pour la transmission d'informations par radio. De plus, vous pouvez signaler avec un projecteur ou une lampe de poche.
Le code Morse ne dépend que du caractère lui-même. Et non de sa durée ou de son intensité (force). Peu importe comment vous frappez avec la touche (clignotez avec une lampe de poche), seules deux options sont perçues - un point et un tiret. Vous ne pouvez qu'augmenter la vitesse de transfert. Ni le volume ni la durée ne sont pris en compte. L'essentiel est que le signal atteindrait.
Il en va de même pour le signal numérique. Il est important d'encoder les données en utilisant 0 et 1. Le récepteur n'a qu'à analyser la combinaison de zéros et de uns. Peu importe le volume et la durée de chaque signal. Il est important d'obtenir des zéros et des uns. C'est l'essence de la technologie numérique.
Un signal discret sera obtenu si nous encodons également le volume (luminosité) et la durée de chaque point et tiret, ou 0 et 1. Dans ce cas, il y a plus d'options d'encodage, mais aussi de la confusion. Le volume et la durée ne peuvent pas être démontés. C'est la différence entre les signaux numériques et discrets. Le numérique est généré et perçu sans ambiguïté, discret avec des variations.
Comparaison des signaux numériques et analogiques
Le signal de la station radio du centre de télévision ou de communication mobile peut être transmis sous forme numérique et analogique. Par exemple, le son et l'image sont des signaux analogiques. Le microphone et la caméra perçoivent la réalité environnante et la convertissent en ondes électromagnétiques. La fréquence d'oscillation à la sortie dépend de la fréquence du son et de la lumière, et l'amplitude de transmission dépend du volume et de la luminosité.
L'image et le son convertis en ondes électromagnétiques sont propagés dans l'espace par une antenne émettrice. Dans le récepteur, le processus inverse se déroule - des oscillations électromagnétiques dans le son et la vidéo.
La propagation des oscillations électromagnétiques dans l'air est empêchée par les nuages, les orages, le terrain, les capteurs électriques industriels, le vent solaire et d'autres interférences. La fréquence et l'amplitude sont souvent déformées et le signal de l'émetteur au récepteur s'accompagne de changements.
La voix et l'image du signal analogique sont déformées en raison des interférences, et des sifflements, des craquements et une distorsion des couleurs sont reproduits en arrière-plan.Plus la réception est mauvaise, plus ces effets parasites sont distincts. Mais si le signal a atteint, il est au moins en quelque sorte visible et audible.
En transmission numérique, l'image et le son sont numérisés avant diffusion et parviennent au récepteur sans distorsion. L'influence des facteurs étrangers est minime. Son et couleur de bonne qualité voire pas du tout. Le signal est garanti pour arriver à une certaine distance. Mais pour la transmission longue distance, un certain nombre de répéteurs sont nécessaires. Par conséquent, pour transmettre un signal cellulaire, les antennes sont placées le plus près possible les unes des autres.
Un exemple clair de la différence entre les deux types de signaux est la comparaison de l'ancien téléphone filaire et des communications cellulaires modernes.
La téléphonie filaire ne fonctionne pas toujours bien même au sein d'une même localité. Un appel à l'autre bout du pays est un test des cordes vocales et de l'ouïe. Vous devez crier et écouter la réponse. Nous filtrons les bruits et les interférences avec nos oreilles, nous réfléchissons nous-mêmes aux mots manquants et déformés. Certes le son est mauvais, mais il y en a.
Le son dans une connexion cellulaire est parfaitement audible même de l'autre hémisphère. Le signal numérisé est transmis et reçu sans distorsion. Mais il n'est pas non plus sans défauts. Si des pannes se produisent, le son n'est pas du tout entendu. Déposez des lettres, des mots et des phrases entières. C'est bien que cela arrive rarement.
À peu près la même chose avec la télévision analogique et numérique. L'analogique utilise un signal perturbé, de qualité limitée et qui a déjà épuisé ses possibilités de développement. Le numérique n'est pas déformé, offre une excellente qualité sonore et vidéo et est constamment amélioré.
Avantages et inconvénients des différents types de signaux
Depuis l'invention, la transmission des signaux analogiques a été grandement améliorée. Et a longtemps servi à transmettre l'information, le son et l'image. Malgré de nombreuses améliorations, il a conservé tous ses défauts - bruit lors de la lecture et distorsion dans la transmission des informations. Mais l'argument principal pour passer à un autre système d'échange de données était le plafond de la qualité du signal transmis. L'analogique ne peut pas s'adapter à la quantité de données modernes.
Les améliorations des méthodes d'enregistrement et de stockage, principalement du contenu vidéo, ont laissé le signal analogique dans le passé. Jusqu'à présent, le seul avantage du traitement des données analogiques est la généralisation et le faible coût des appareils. À tous autres égards, le signal analogique est inférieur au signal numérique.
Exemples de transmission de signaux numériques et analogiques
Les technologies numériques remplacent progressivement les analogiques et sont déjà largement utilisées dans toutes les sphères de la vie. Souvent, nous ne le remarquons tout simplement pas et le chiffre est partout.
Ingénierie informatique
Les premiers ordinateurs analogiques ont été créés dans les années 1930. Il s'agissait d'appareils assez primitifs pour effectuer des tâches hautement spécialisées. Les ordinateurs analogiques sont apparus dans les années 1940 et ont été largement utilisés dans les années 1960.
Ils s'amélioraient sans cesse, mais avec la croissance du volume d'informations traitées, ils ont peu à peu cédé la place aux appareils numériques. Les ordinateurs analogiques sont bien adaptés au contrôle automatique des processus de production, en raison de la réponse instantanée aux modifications des données entrantes. Mais la vitesse de travail est faible et la quantité de données est limitée. Par conséquent, les signaux analogiques ne sont utilisés que dans certains réseaux locaux.Il s'agit essentiellement du contrôle et de la gestion des processus de production. Où les informations initiales sont la température, l'humidité, la pression, la vitesse du vent et des données similaires.
Dans certains cas, on a recours à l'aide d'ordinateurs analogiques pour résoudre des problèmes où la précision de l'échange de données de calculs n'est pas importante comme pour les ordinateurs électroniques numériques.
Au début du 21e siècle, le signal analogique a cédé la place à la technologie numérique. En informatique, les signaux mixtes numériques et analogiques ne sont utilisés que pour le traitement de données basé sur certains microcircuits.
Prise de son et téléphonie
Le disque vinyle et la bande magnétique sont deux représentants éminents du signal analogique pour la reproduction sonore. Les deux sont toujours produits et sont demandés par certains connaisseurs. De nombreux musiciens pensent que ce n'est qu'en enregistrant un album sur bande que l'on peut obtenir un vrai son juteux. Les mélomanes aiment écouter des disques avec des bruits et des craquements caractéristiques. Depuis 1972, des magnétophones ont été produits pour effectuer un enregistrement numérique sur bande magnétique, mais ils n'ont pas été distribués en raison de leur coût élevé et de leurs grandes dimensions. Pour une utilisation en enregistrement professionnel uniquement.
Un autre exemple de signaux analogiques et numériques dans l'enregistrement sonore sont les mélangeurs et les synthétiseurs sonores. La plupart des appareils numériques sont utilisés et l'utilisation d'appareils analogiques est causée par des habitudes et des préjugés. On pense que l'enregistrement numérique n'a pas encore atteint cet effet d'un transfert global de musique. Et il n'est inhérent qu'au signal analogique.
Alors que les jeunes ne peuvent pas imaginer la musique sans fichiers MP3 stockés dans la mémoire des téléphones, des clés USB et des ordinateurs.Et les services en ligne donnent accès à leurs référentiels avec des millions de documents numériques.
La téléphonie est allée encore plus loin. La communication cellulaire numérique a presque supplanté la communication filaire. Ces derniers sont restés dans les organes de l'État, les établissements de santé et les organisations similaires. La plupart n'imaginent plus la vie sans cellule et comment être attaché à un fil. Communications cellulaires, la base de la transmission de données dans laquelle un signal numérique relie de manière fiable les abonnés du monde entier.
Mesures électriques
Le traitement numérique et la transmission de données sont bien ancrés dans les mesures électriques. Oscilloscopes électroniques, volts et ampèremètres, instruments multi-mesures. Tous les appareils où les informations sont affichées sur un écran électronique utilisent un signal numérique pour transmettre la mesure. Dans la vie de tous les jours, vous pouvez le plus souvent rencontrer cela à la vue des stabilisateurs et des relais de tension. Les deux appareils mesurent la tension dans le réseau, traitent et transmettent un signal numérique à l'écran.
De plus en plus, la technologie numérique est également utilisée pour transmettre des données de mesure électriques sur de longues distances. Pour contrôler les performances des réseaux électriques au niveau des sous-stations et des panneaux de contrôle des répartiteurs, des équipements numériques sont installés. Les appareils analogiques ne sont populaires que dans les panneaux, directement aux points de mesure.
Une autre utilisation répandue d'un signal numérique est le comptage de l'électricité. Les résidents oublient souvent afficher les relevés d'instruments et saisissez-les dans votre compte personnel ou transférez-les à l'organisme d'approvisionnement en énergie. Les systèmes de comptage d'énergie numérique vous évitent les soucis. Les indications tombent immédiatement dans le système comptable. Par conséquent, il n'y a pas besoin d'une communication constante entre l'abonné et le fournisseur, vous pouvez parfois accéder à votre compte personnel et vérifier les données.
Télévision analogique et numérique
L'humanité vit avec la télévision analogique depuis de nombreuses années. Tout le monde est habitué à des choses simples et compréhensibles. Première diffusion, puis câble d'une qualité un peu meilleure. antenne simple, TV et image de qualité médiocre. Mais les technologies d'enregistrement et de stockage vidéo ont largement dépassé le signal analogique. Et il ne peut plus transmettre pleinement un film ou une émission de télévision moderne. La qualité, la stabilité et un bon niveau de signal ne peuvent être assurés que par la télévision numérique.
La télévision numérique présente de nombreux avantages. Le premier et très important est la compression du signal. En conséquence, le nombre de chaînes vues a augmenté. La qualité de la transmission vidéo et sonore s'est également améliorée ; sans cela, la diffusion pour les téléviseurs modernes à grand écran est tout simplement impossible. Parallèlement à cela, il est devenu possible d'afficher des informations sur l'émission, les prochains programmes télévisés, etc.
Avec les avantages est venu un petit problème. Pour recevoir un signal numérique, vous avez besoin d'un tuner spécial.
Caractéristiques de la télévision terrestre
Pour recevoir un signal numérique à l'antenne, un tuner T2 est requis, d'autres noms sont un récepteur, un décodeur ou un décodeur DVB-T2. La plupart des téléviseurs LED modernes sont initialement équipés de tels dispositifs. Par conséquent, leurs propriétaires n'ont rien à craindre. Lorsque vous éteignez la télévision analogique, il vous suffit de reconfigurer les chaînes.
Il n'y a aucun problème pour les propriétaires de vieux téléviseurs sans tuner T2 intégré. Tout est simple ici. Vous devez acheter un décodeur DVB-T2 séparé, qui recevra le signal T2, le traitera et transférera l'image finale à l'écran. L'attachement peut être facilement connecter à n'importe quel téléviseur.
Le signal numérique est utilisé dans de plus en plus de domaines de la vie. La télévision ne fait pas exception. N'ayez pas peur de la nouveauté. La plupart des téléviseurs sont déjà équipés du nécessaire, et pour les plus anciens, vous devez acheter un décodeur bon marché. De plus, il est facile de configurer l'appareil. Meilleure qualité d'image et de son.
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