لقد غطى التلفزيون الرقمي بالفعل البلد بأكمله تقريبًا. تتلقى أجهزة التلفزيون الجديدة إشارة رقمية عالية الجودة من تلقاء نفسها ، القديمة - بمساعدة جهاز فك التشفير الخاص. ما الفرق بين الإشارات الرقمية القديمة والجديدة؟ كثير من الناس لا يفهمون هذا ويحتاجون إلى توضيح.
محتوى
أنواع الإشارات
الإشارة هي تغيير في الكمية المادية في الزمان والمكان. في الواقع ، هذه رموز لتبادل البيانات في بيئات المعلومات والإدارة. بيانياً ، يمكن تمثيل أي إشارة كدالة. يمكنك تحديد نوع وخصائص الإشارة من الخط على الرسم البياني. سيبدو التناظرية كمنحنى مستمر ، رقمي مثل خط مستطيل مكسور يقفز من صفر إلى واحد.كل ما نراه بأعيننا ونسمعه بأذاننا يأتي كإشارة تناظرية.
الإشارات التناظرية
تأتي الأحاسيس المرئية والسمع والتذوق والشم واللمسية إلينا في شكل إشارة تمثيلية. يقوم الدماغ بأمر الأعضاء ويتلقى المعلومات منها في شكل تمثيلي. في الطبيعة ، يتم نقل جميع المعلومات فقط بهذه الطريقة.
في الإلكترونيات ، تعتمد الإشارة التناظرية على نقل الكهرباء. تتوافق قيم جهد معينة مع تردد الصوت واتساعه ، ولون الإضاءة وسطوعها ، وما إلى ذلك. أي أن اللون أو الصوت أو المعلومات مشابه للجهد الكهربائي.
فمثلا: اضبط انتقال اللون على جهد معين أزرق 2 فولت ، أحمر 3 فولت ، أخضر 4 فولت. عن طريق تغيير الجهد ، سنحصل على صورة للون المقابل على الشاشة.
في هذه الحالة ، لا يهم ما إذا كانت الإشارة تمر عبر الأسلاك أو الراديو. يرسل جهاز الإرسال باستمرار ، ويعالج جهاز الاستقبال النوع التناظري للمعلومات. من خلال استقبال إشارة كهربائية مستمرة عبر الأسلاك أو إشارة راديو عبر الهواء ، يحول جهاز الاستقبال الجهد إلى الصوت أو اللون المقابل. تظهر صورة على الشاشة أو يتم بث الصوت عبر السماعة.
إشارة منفصلة
بيت القصيد يكمن في الاسم. منفصلة عن اللاتينية تقدير، وهو ما يعني متقطع (مقسم). يمكننا القول أن المنفصل يكرر سعة التناظرية ، لكن المنحنى السلس يتحول إلى واحد متدرج. متفاوتة إما في الوقت ، وتبقى مستمرة في الحجم ، أو في المستوى ، دون انقطاع في الوقت.
لذلك ، في فترة زمنية معينة (على سبيل المثال ، ميلي ثانية أو ثانية) ، ستكون الإشارة المنفصلة ذات قيمة محددة. في نهاية هذا الوقت ، سوف يتغير بشكل حاد لأعلى أو لأسفل ويبقى كذلك لمدة مللي ثانية أو ثانية أخرى. وهكذا بشكل مستمر.لذلك ، يتم تحويل التناظرية المنفصلة. هذا هو منتصف الطريق إلى الرقمية.
الإشارات الرقمية
بعد الانفصال ، كانت الخطوة التالية في التحويل التناظري هي الإشارة الرقمية. السمة الرئيسية هي إما هو أو لا. يتم تحويل جميع المعلومات إلى إشارات محدودة في الوقت والحجم. يتم ترميز إشارات تقنية نقل البيانات الرقمية بالرقم صفر وواحد في إصدارات مختلفة. والأساس قليلاً يأخذ إحدى هذه القيم. بت من رقم ثنائي أو رقم ثنائي اللغة الإنجليزية.
لكن بتة واحدة لها قدرة محدودة على نقل المعلومات ، لذلك تم دمجها في كتل. كلما زاد عدد وحدات البت في كتلة واحدة ، زادت المعلومات التي تحملها. في التقنيات الرقمية ، تُستخدم البتات في كتل مكونة من مضاعفات 8. تسمى الكتلة المكونة من ثماني بتات بايت. البايت الواحد هو مقدار صغير ، لكن يمكنه بالفعل تخزين المعلومات المشفرة حول جميع الحروف الأبجدية. ومع ذلك ، فإن إضافة بت واحد فقط يضاعف عدد توليفات صفر وواحد. وإذا كانت 8 بت تجعل 256 خيارًا ممكنًا للتشفير ، فإن 16 هو بالفعل 65536. والكيلو بايت أو 1024 بايت هي قيمة كبيرة إلى حد ما.
الانتباه! لا يوجد خطأ في أن 1 كيلو بايت يساوي 1024 بايت. هذا هو العرف في بيئة الحوسبة الثنائية. لكن النظام العشري يستخدم على نطاق واسع في العالم ، حيث كيلو يساوي 1000. لذلك ، هناك أيضًا kB عشري يساوي 1000 بايت.
يتم تخزين الكثير من المعلومات في عدد كبير من البايتات المدمجة ، وكلما زاد عدد مجموعات 1 و 0 ، زاد ترميزها. لذلك ، في 5-10 ميجابايت (5000-10000 كيلو بايت) لدينا بيانات مقطوعة موسيقية عالية الجودة. نذهب أبعد من ذلك ، والفيلم مشفر بالفعل في 1000 ميجا بايت.
ولكن نظرًا لأن جميع المعلومات المحيطة بالأشخاص تمثيلية ، فإن الأمر يتطلب مجهودًا ونوعًا من الأجهزة لتحويلها إلى شكل رقمي. لهذه الأغراض ، تم إنشاء DSP (معالج الإشارة الرقمية) أو DSP (معالج الإشارات الرقمية). يوجد مثل هذا المعالج في كل جهاز رقمي. ظهر الأول في السبعينيات من القرن الماضي. تتغير الأساليب والخوارزميات وتتحسن ، لكن المبدأ يظل ثابتًا - تحويل البيانات التناظرية إلى رقمية.
تعتمد معالجة ونقل الإشارة الرقمية على خصائص المعالج - عمق البت وسرعته. كلما كانت أعلى ، كانت الإشارة أفضل. يشار إلى السرعة بملايين التعليمات في الثانية (MIPS) ، وبالنسبة للمعالجات الجيدة تصل إلى عدة عشرات من MIPS. تحدد السرعة عدد الآحاد والأصفار التي يمكن للجهاز "دفعها" في ثانية واحدة وينقل نوعيًا منحنى إشارة تناظرية مستمر. هذا يعتمد على واقعية الصورة. تلفزيون والصوت من مكبرات الصوت.
الفرق بين الإشارة المنفصلة والإشارة الرقمية
ربما سمع الجميع عن شفرة مورس. جاء بها الفنان صموئيل مورس ، وحسّنها مبتكرون آخرون ، لكن تم استخدام كل شيء. هذه طريقة لنقل النص ، حيث يتم تشفير الحروف بالنقاط والشرطات. بشكل مبسط ، يُطلق على الترميز رمز مورس. تم استخدامه لفترة طويلة على التلغراف ولإرسال المعلومات عن طريق الراديو. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك الإشارة باستخدام ضوء موضعي أو مصباح يدوي.
تعتمد شفرة مورس فقط على الشخصية نفسها. وليس من مدته أو جهارته (شدته). بغض النظر عن الطريقة التي تضرب بها المفتاح (وميض بمصباح يدوي) ، يتم إدراك خيارين فقط - نقطة وشرطة. يمكنك فقط زيادة سرعة النقل. لا يتم أخذ الحجم ولا المدة في الاعتبار. الشيء الرئيسي هو أن الإشارة ستصل.
هكذا هي الإشارة الرقمية. من المهم تشفير البيانات باستخدام 0 و 1. يجب على المستقبل فقط تحليل مجموعة الأصفار والآحاد. لا يهم مدى ارتفاع الصوت وطول مدة كل إشارة. من المهم الحصول على الآحاد والأصفار. هذا هو جوهر التكنولوجيا الرقمية.
سيتم الحصول على إشارة منفصلة إذا قمنا أيضًا بترميز الحجم (السطوع) ومدة كل نقطة وشرطة ، أو 0 و 1. في هذه الحالة ، هناك المزيد من خيارات التشفير ، ولكن هناك أيضًا ارتباك. لا يمكن تفكيك الحجم والمدة. هذا هو الفرق بين الإشارات الرقمية والمنفصلة. يتم إنشاء الرقمية وإدراكها بشكل لا لبس فيه ، ومنفصلة مع الاختلافات.
مقارنة بين الإشارات الرقمية والتناظرية
يمكن إرسال إشارة المحطة الإذاعية لمركز التلفزيون أو الاتصالات المتنقلة في شكل رقمي وتناظري. على سبيل المثال ، الصوت والصورة إشارات تمثيلية. يدرك الميكروفون والكاميرا الواقع المحيط ويحولانه إلى موجات كهرومغناطيسية. يعتمد تردد التذبذب عند الخرج على تردد الصوت والضوء ، وتعتمد سعة الإرسال على الحجم والسطوع.
تنتشر الصورة والصوت المحولان إلى موجات كهرومغناطيسية في الفضاء بواسطة هوائي إرسال. في المستقبل ، تجري العملية العكسية - التذبذبات الكهرومغناطيسية في الصوت والفيديو.
يتم منع انتشار التذبذبات الكهرومغناطيسية في الهواء عن طريق السحب والعواصف الرعدية والتضاريس والشاحنات الكهربائية الصناعية والرياح الشمسية والتداخلات الأخرى. غالبًا ما يتم تشويه التردد والسعة وتأتي الإشارة من المرسل إلى المستقبل مع التغييرات.
يتم تشويه صوت وصورة الإشارة التناظرية بسبب التداخل ، ويتم إعادة إنتاج صوت الهسهسة والتشويه اللوني في الخلفية.وكلما كان الاستقبال أسوأ ، كانت هذه التأثيرات الخارجية أكثر وضوحًا. ولكن إذا وصلت الإشارة ، فهي على الأقل مرئية ومسموعة بطريقة ما.
في الإرسال الرقمي ، يتم ترقيم الصورة والصوت قبل البث والوصول إلى جهاز الاستقبال دون تشويه. تأثير العوامل الخارجية ضئيل. صوت ولون بجودة جيدة أو لا شيء على الإطلاق. الإشارة مضمونة للوصول إلى مسافة معينة. ولكن بالنسبة للإرسال لمسافات طويلة ، هناك حاجة إلى عدد من أجهزة إعادة الإرسال. لذلك ، لإرسال إشارة خلوية ، يتم وضع الهوائيات بالقرب من بعضها البعض قدر الإمكان.
ومن الأمثلة الواضحة على الاختلاف بين نوعي الإشارات المقارنة بين الهاتف السلكي القديم والاتصالات الخلوية الحديثة.
لا تعمل المهاتفة السلكية دائمًا بشكل جيد حتى داخل نفس المنطقة. الدعوة إلى الجانب الآخر من البلاد هي اختبار للأحبال الصوتية والسمع. تحتاج إلى الصراخ والاستماع إلى الإجابة. نقوم بتصفية الضوضاء والتداخل مع آذاننا ، ونفكر في الكلمات المفقودة والمشوهة بأنفسنا. على الرغم من أن الصوت سيء ، ولكن هناك.
الصوت في الاتصال الخلوي مسموع تمامًا حتى من نصف الكرة الأرضية الآخر. يتم إرسال الإشارة الرقمية واستقبالها دون تشويه. لكنه لا يخلو من العيوب أيضًا. في حالة حدوث فشل ، فلن يتم سماع الصوت على الإطلاق. اترك الحروف والكلمات والعبارات الكاملة. من الجيد أن هذا نادرًا ما يحدث.
تقريبًا نفس الشيء مع التلفزيون التناظري والرقمي. يستخدم التناظرية إشارة معرضة للتداخل وذات جودة محدودة وقد استنفدت بالفعل إمكانيات تطويرها. الرقمية غير مشوهة ، وتوفر جودة صوت وفيديو ممتازة ، ويتم تحسينها باستمرار.
مزايا وعيوب أنواع مختلفة من الإشارات
منذ الاختراع ، تم تحسين إرسال الإشارات التناظرية بشكل كبير. وخدم لفترة طويلة في نقل المعلومات والصوت والصورة. على الرغم من العديد من التحسينات ، فقد احتفظ بجميع أوجه القصور - الضوضاء أثناء التشغيل والتشويه في نقل المعلومات. لكن الحجة الرئيسية للتحول إلى نظام آخر لتبادل البيانات كانت سقف جودة الإشارة المرسلة. لا يمكن أن يستوعب التناظرية كمية البيانات الحديثة.
أدت التحسينات في طرق التسجيل والتخزين ، وخاصة محتوى الفيديو ، إلى ترك الإشارة التناظرية في الماضي. الميزة الوحيدة لمعالجة البيانات التناظرية حتى الآن هي التكلفة الواسعة الانتشار وانخفاض تكلفة الأجهزة. من جميع النواحي الأخرى ، تكون الإشارة التناظرية أدنى من الإشارة الرقمية.
أمثلة على إرسال الإشارات الرقمية والتناظرية
تحل التقنيات الرقمية تدريجياً محل التقنيات التناظرية وتستخدم بالفعل على نطاق واسع في جميع مجالات الحياة. في كثير من الأحيان لا نلاحظ ذلك ، والرقم موجود في كل مكان.
هندسة الحاسوب
تم إنشاء أول أجهزة الكمبيوتر التناظرية في الثلاثينيات. كانت هذه أجهزة بدائية للغاية لأداء مهام عالية التخصص. ظهرت أجهزة الكمبيوتر التناظرية في الأربعينيات من القرن الماضي واستخدمت على نطاق واسع في الستينيات.
كانوا يتحسنون باستمرار ، ولكن مع نمو حجم المعلومات المعالجة ، أفسحوا المجال تدريجياً للأجهزة الرقمية. أجهزة الكمبيوتر التناظرية مناسبة تمامًا للتحكم التلقائي في عمليات الإنتاج ، نظرًا للاستجابة الفورية للتغييرات في البيانات الواردة. لكن سرعة العمل منخفضة وكمية البيانات محدودة. لذلك ، يتم استخدام الإشارات التناظرية فقط في بعض الشبكات المحلية.في الأساس هو التحكم في عمليات الإنتاج وإدارتها. حيث تكون المعلومات الأولية هي درجة الحرارة والرطوبة والضغط وسرعة الرياح والبيانات المماثلة.
في بعض الحالات ، يتم اللجوء إلى مساعدة أجهزة الكمبيوتر التناظرية في حل المشكلات حيث لا تكون دقة تبادل البيانات للحسابات مهمة كما هو الحال بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الرقمية.
في بداية القرن الحادي والعشرين ، أفسحت الإشارة التناظرية المجال للتكنولوجيا الرقمية. في الحوسبة ، تُستخدم الإشارات الرقمية والتناظرية المختلطة فقط لمعالجة البيانات بناءً على بعض الدوائر الدقيقة.
التسجيل الصوتي والاتصال الهاتفي
سجل الفينيل والشريط المغناطيسي ممثلان بارزان للإشارة التناظرية لاستنساخ الصوت. كلاهما لا يزال يتم إنتاجه وطلبه من قبل بعض الخبراء. يعتقد العديد من الموسيقيين أنه فقط من خلال تسجيل ألبوم على شريط يمكن للمرء أن يحقق صوتًا حقيقيًا مثيرًا. يحب عشاق الموسيقى الاستماع إلى أقراص ذات ضوضاء مميزة وطقطقة. منذ عام 1972 ، تم إنتاج مسجلات الأشرطة التي تقوم بالتسجيل الرقمي على شريط مغناطيسي ، لكنها لم تحصل على التوزيع بسبب التكلفة العالية والأبعاد الكبيرة. للاستخدام في التسجيل الاحترافي فقط.
مثال آخر على الإشارات التناظرية والرقمية في التسجيل الصوتي هو أجهزة المزج ومُجمعات الصوت. يتم استخدام الأجهزة الرقمية في الغالب ، وينتج استخدام الأجهزة التناظرية عن العادات والأحكام المسبقة. يُعتقد أن التسجيل الرقمي لم يحقق بعد هذا التأثير لنقل الموسيقى الشامل. وهو متأصل فقط في الإشارة التناظرية.
في حين أن الشباب لا يستطيعون تخيل الموسيقى بدون ملفات MP3 المخزنة في ذاكرة الهواتف ومحركات الأقراص المحمولة وأجهزة الكمبيوتر.وتوفر الخدمات عبر الإنترنت إمكانية الوصول إلى مستودعاتها التي تحتوي على ملايين السجلات الرقمية.
لقد ذهب الهاتف إلى أبعد من ذلك. لقد حلت الاتصالات الخلوية الرقمية محل الاتصالات السلكية تقريبًا. وظل هؤلاء في هيئات الدولة ومؤسسات الرعاية الصحية والمنظمات المماثلة. لم يعد معظمهم يتخيلون الحياة بدون خلية وكيف يتم ربطهم بسلك. الاتصالات الخلوية ، وهي أساس نقل البيانات حيث تقوم الإشارة الرقمية بتوصيل المشتركين حول العالم بشكل موثوق.
القياسات الكهربائية
تم ترسيخ المعالجة الرقمية ونقل البيانات في القياسات الكهربائية. راسمات الذبذبات الإلكترونية ، الفولتية والمقاييس ، أجهزة القياس المتعددة. تستخدم جميع الأجهزة التي يتم فيها عرض المعلومات على شاشة إلكترونية إشارة رقمية لنقل القياس. في الحياة اليومية ، يمكنك أن تصادف هذا في أغلب الأحيان عند رؤية المثبتات ومرحلات الجهد. يقوم كلا الجهازين بقياس الجهد في الشبكة ، ومعالجة وإرسال إشارة رقمية إلى الشاشة.
على نحو متزايد ، يتم استخدام التكنولوجيا الرقمية أيضًا لنقل بيانات القياس الكهربائي عبر مسافات طويلة. للتحكم في أداء الشبكات الكهربائية في المحطات الفرعية ولوحات تحكم المرسل ، يتم تركيب المعدات الرقمية. الأجهزة التناظرية شائعة فقط في اللوحات ، مباشرة عند نقاط القياس.
استخدام آخر واسع الانتشار للإشارة الرقمية هو قياس الكهرباء. غالبًا ما ينسى السكان عرض قراءات الصك وأدخلها في حسابك الشخصي أو انقلها إلى مؤسسة إمداد الطاقة. أنظمة قياس الطاقة الرقمية تحميك من القلق. المؤشرات تقع على الفور في نظام المحاسبة. لذلك لا داعي للتواصل المستمر بين المشترك والمورد ، يمكنك في بعض الأحيان الذهاب إلى حسابك الشخصي والتحقق من البيانات.
التلفزيون التناظري والرقمي
عاشت الإنسانية مع التلفزيون التناظري لسنوات عديدة. الجميع معتاد على الأشياء البسيطة والمفهومة. البث الأول ، ثم كابل جودة أفضل قليلا. هوائي بسيطوالتلفزيون وصورة ذات جودة متواضعة. لكن تقنيات تسجيل وتخزين الفيديو قد تقدمت كثيرًا عن الإشارة التناظرية. ولم يعد بإمكانه نقل فيلم حديث أو برنامج تلفزيوني بشكل كامل. لا يمكن توفير الجودة والاستقرار ومستوى الإشارة الجيد إلا عن طريق التلفزيون الرقمي.
يتمتع التلفزيون الرقمي بالعديد من المزايا. الأول والأكبر هو ضغط الإشارة. نتيجة لذلك ، زاد عدد القنوات التي تمت مشاهدتها. كما تحسنت جودة نقل الفيديو والصوت ؛ وبدون ذلك ، يصبح البث لأجهزة التلفزيون الحديثة ذات الشاشات الكبيرة أمرًا مستحيلًا. إلى جانب ذلك ، أصبح من الممكن عرض معلومات حول البث والبرامج التلفزيونية التالية وما شابه ذلك.
إلى جانب الفوائد جاءت مشكلة صغيرة. لتلقي إشارة رقمية ، أنت بحاجة إلى موالف خاص.
ملامح التلفزيون الأرضي
لاستقبال إشارة رقمية على الهواء ، يلزم وجود موالف T2 ، والأسماء الأخرى هي جهاز استقبال أو وحدة فك ترميز أو جهاز فك تشفير DVB-T2. تم تجهيز معظم أجهزة تلفزيون LED الحديثة في البداية بمثل هذه الأجهزة. لذلك ، ليس لدى أصحابها ما يدعو للقلق. عند إيقاف تشغيل التلفزيون التناظري ، ما عليك سوى إعادة تكوين القنوات.
لا توجد مشاكل لأصحاب أجهزة التلفاز القديمة بدون موالف T2 مدمج. كل شيء بسيط هنا. تحتاج إلى شراء جهاز فك تشفير DVB-T2 منفصل ، والذي سيتلقى إشارة T2 ومعالجته ونقل الصورة النهائية إلى الشاشة. يمكن أن يكون التعلق بسهولة الاتصال بأي تلفزيون.
يتم استخدام الإشارة الرقمية في المزيد والمزيد من مجالات الحياة. التلفزيون ليس استثناء. لا تخافوا من الجديد. تم تجهيز معظم أجهزة التلفزيون بالفعل بالأجهزة الضرورية ، وبالنسبة للتلفزيونات القديمة ، تحتاج إلى شراء جهاز فك تشفير غير مكلف. علاوة على ذلك ، من السهل إعداد الجهاز. جودة صوت وصورة أفضل.
مقالات مماثلة:
