Проекты домов Строительство Калькуляторы

Чем цифровое телевидение отличается от аналогового. Чем цифровое ТВ лучше аналогового

Без вдумчивого изучения разъемов и их спецификаций владелец современного цифрового телевизора может разве что пойти и повеситься на всех этих многочисленных кабелях. До сих пор не всем понятно, что лучше - аналоговое или цифровое подключение?

Как известно, европейские стандарты предусматривают четкое определение того, какие свойства должен иметь телевизор, чтобы с полным правом называться HDTV. В числе этих характеристик - обязательное наличие разъемов для цифрового подключения - DVI или HDMI и компонентного аналогового (component). Ответ на вопрос "какое из них лучше?" совершенно неочевиден.

Во-первых, стоит прояснить момент, способный внести неразбериху и привести нестабильного покупателя в отчаяние - на самом деле, DVI и HDMI интерфейсы почти идентичны. Принципиальная разница в том, что через DVI можно передавать только видеосигнал, а через HDMI еще и многоканальное цифровое аудио. Интерфейсы используют разъемы разного типа, но идентичную систему кодирования. Поэтому, плеер с DVI-выходом можно подключить к HDMI-дисплею при наличии простого переходника, без использования специальных преобразователей.

Принято считать по умолчанию, что цифровое видео - это нечто совершенное, без помех и вообще проблем, тогда как аналоговое - вечно рябой экран и кривые от помех персонажи любимого фильма. На деле, часто это зависит не от типа подключения, а возможностей самой техники, например, плеера и дисплея.

Свойства соединений

Все три интерфейса обладают сходными свойствами, однако сами видеосигналы - совершенно разного типа. Принципиально важно, что DVI/HDMI передают сигнал в цифровом формате - т. е., условно говоря, в виде последовательности единиц и нулей, в то время как компонентное аналоговое - при посредстве постоянно меняющегося напряжения, частоты и пр. В том и другом случаях передаются данные о красном, зеленом и синем компонентах сигнала и синхронизации строк/кадров.

Через цифровые интерфейсы DVI/HDMI поступает информация в формате TMDS - отдельно о каждой составляющей видео - красной, зеленой и синей, дополнительно к "синему" каналу добавляется информация о вертикальной и горизонтальной синхронизации.

Компонентное аналоговое видео функционирует сходным образом, однако здесь для каждого канала используется отдельное физическое подключение - на панели имеются целых три разъема "component". Данные о об общей яркости и синхронизации передаются по "зеленому" каналу (обозначение Y или Green), также имеется "красный минус яркость" (Pr или Red) и "синий минус яркость" (Pb или Blue).

Оба типа сигналов, как цифровой, так и компонентный, в основе своей схожи, за тем исключением, что информация подается в разной форме. Как будет отличаться качество изображения при разных подключениях, будет зависеть от многих факторов.

Цифровое - не всегда лучше

В норме, цифровое видео качественнее аналогового. Тем не менее, не стоит делать поспешных выводов и рвать аналоговый кабель из телевизора.

Во-первых, при использовании приличной аппаратуры и соединений, нет причин для искажения видео даже на существенных дистанциях. Во-вторых, ошибочно считать, что сигнал в цифровом кабеле избавлен от ошибок. Хуже того, информация, поступающая через DVI или HDMI интерфейс, не подлежит коррекции и, если она искажена - то потеряна совсем. Конечно, этого не случится с качественным кабелем на короткой дистанции, но на больших расстояниях - не исключено.

Что влияет на качество?

Видео никогда не транслируется напрямую с источника на дисплей. Оригинальные цифровые разрешения видео, например с DVD или спутниковго ресивера, далеко не всегда соостветствуют "родному" разрешению дисплея и нуждаются в преобразованиях.

Многие цифровые форматы при преобразовании друг в друга дают не вполне удовлетворительные результаты. Поэтому "цифровое-в-цифровое" может быть иногда отнюдь не лучше преобразования "цифровое-в-аналоговое". Даже в самых дорогих моделях плееров и цифровых телевизоров качество и алгоритмы преобразования отличаются, порой значительно. Всегда лучше, если разрешение на выходе плеера/ресивера будет соответствовать "родному" разрешению телевизора.

Кроме того, нередко настройки дисплеев для цифрового и аналогового интерфейсов изначально выставляются по-разному. Уровни отображения черного цвета, например, часто отличаются для цифрового и аналогового сигналов. Если меню в устройствах чересчур сложные, перекалибровка может вас утомить.

Качество кабеля

Теоретически, кабель при сравнении DVI/HDMI/аналогового интерфейсов не должен играть никакой роли. Такие кабели создаются для дорогой техники и обычно их исполнение - на высоком уровне. Тем не менее, бывают и прискорбные исключения.

Обычно качество аналогового компонентного соединения весьма высокое, даже большие расстояния не влияют негативно на качество изображения. Однако, при увеличении длины кабеля иногда наблюдается появление, помех, теней и т. д.

К сожалению, DVI и HDMI в этом плане еще слабее. Для подключения используется витая пара из коаксиального кабеля, который, при увеличении длины, существенно теряет в качестве передачи данных. Пакеты битов могут "закольцовываться", накладываясь друг на друга до бесконечности, пока изображение не исчезнет совсем.

Передача данных через слишком длинный цифровой кабель ведет к появлению помех такого уровня, что будут регулярно "выпадать" пиксели по всему экрану. Если удлинить такой кабель еще больше, то изображение может исчезнуть вообще. Хотя отдельные цифровые кабели могли корректно работать и при длине в 15 метров, очень многое зависит от эффективной комбинации источника/приемника сигнала.

Что лучше?

Точного ответа на вопрос "что лучше?", похоже, найти невозможно. DVI или компонентное? HDMI или компонентное? Качество изображения определяют качество сигнала и дисплея, качество кабеля и т. д. Вполне может оказаться, что DVD лучше воспроизводится через HDMI, а сигнал спутникового или кабельного ТВ - через компонентный интерфейс.

Поскольку стандарт для HDTV предусматривает наличие как цифрового, так и аналогового входов, лучше самому протестировать все комбинации.

Разница между цифровым и аналоговым телевидением проще всего демонстрируется на примере различий цифрового и аналогового звука или фотографии. Если в аналоге телевизионная картинка и звуковая дорожка закодированы при помощи аналогового электрического сигнала, то в цифре, соответственно, используется цифровое кодирование.

В конце 90-х годов в нашей стране существовало только аналоговое цветное телевидение. В эфире применялась французская система кодирования SECAM. Читатели постарше наверняка помнят, что на видеокассетах можно было встретить фильмы, закодированные при помощи альтернативных систем – PAL или NTSC, для комфортного просмотра которых необходим был видеомагнитофон с их поддержкой.

Чтобы смотреть цифровое ТВ на компьютере, достаточно небольшого USB-модуля и антены ДМВ

Основные недостатки аналога – слабая защита от помех, а также довольно широкая полоса радиочастотного спектра, необходимая для передачи одного канала.

Поэтому в эфире мы были ограничены максимум двумя десятками цветных каналов, а в кабельных сетях в среднем 70-ю (за редким исключением).



Если телевизор не оборудован приемником цифровых каналов, то можно купить отдельный декодер, поддерживающий стандарт DVB-T2

С аналоговым сигналом довольно сложно сделать удобную для пользователя и оператора услугу (с возможностью быстрого подключения / отключения пакетов каналов и т.п.). Кроме того, аналогу нужны передатчики высокой мощности с большой территорией охвата т.к. приемникам для получения хорошей картинки нужен высокий уровень сигнала, а значит, частотный спектр в радиоэфире используется очень нерационально: на соседствующих территориях нельзя вести передачу на одном канале, требуется грамотное частотное планирование.

Цифровой сигнал лишен этих недостатков. Основное преимущество цифры в том, что кодированный канал можно сжимать при помощи современных алгоритмов (того же MPEG). То, как именно кодировать сигнал и чем его сжимать, определяется стандартом. На сегодняшний день в Европе и России основным семейством стандартов является DVB – «детище» международного консорциума DVB Project.



Семейство включает в себя стандарты для спутникового, эфирного, кабельного и мобильного телевидения, отличающиеся степенью сжатия, помехозащищенностью и другими параметрами (важными, в зависимости от используемой среды передачи). Однако в прессе «цифрой» в последнее время чаще всего называют эфирный стандарт (в случае России – DVB-T2). С него и начнем.

От аналога к цифре в эфире: российский вариант

Учитывая преимущества цифры, мировое сообщество начало переход на современные стандарты вещания в начале 2000-х годов. Во всех странах этот процесс шел (и продолжает идти) одновременно с «оптимизацией» радиоэфира, который активно используется не только телевизионщиками, но и мобильными операторами, военными и другими потребителями.

За счет сжатия в 1 аналоговый телевизионный канал, к примеру, в стандарте DVB-T2, позволяет уместить до 10 цифровых каналов приблизительно с тем же качеством картинки. Кроме того, часть спектра позволяет высвободить упомянутое выше снижение мощности передатчиков. Внутри одной страны эти процессы регулируются государством, а в масштабах континента – различными межгосударственными соглашениями.

Согласно одному из таких соглашений, российские приграничные территории должны со временем прекратить вещать в аналоговом формате. Так что переход с аналогового на цифровое телевидение определяет не только стремление к новым технологиям, но и ответственность перед ближайшими соседями.



Недорогие USB-адаптеры для приема цифровых каналов можно найти не только для ПК …

… но и для смартфонов и планшетов. При этом, подключаться они будут через micro-USB

Переход от аналогового к цифровому телевидению в эфире в нашей стране начался в 2009 году. За основу на тот момент был взят стандарт DVB-T, уже внедрявшийся в ряде европейских стран.

Надо понимать, что телевидение – это цепочка взаимодействия целого списка посредников между производителем контента и его потребителем, у каждого из которых есть парк аналогового оборудования, подлежащего замене. Государственный проект подразумевает обновление лишь части этой цепочки – распределительного и передающего оборудования.

В некоторых случаях государство помогает с закупкой нового съемочного оборудования телестудиям.

Но зрителям приходится думать о замене «приемников» самостоятельно. Все эти сложности и не дают в один момент перейти на новый стандарт, где бы подобные преобразования не предпринимались.

А в нашей стране переход пошел еще сложнее. Вначале был взят очень высокий темп, но спустя несколько лет «коней сменили на переправе», сэкономив время на очередном эволюционном шаге: было принято решение внедрять более совершенное второе поколение «эфирного» стандарта – DVB-T2, обеспечивающего размещение большего числа цифровых каналов на частотной полосе аналогового канала (по сравнению с DVB-T).

Надо отметить, что при этом переход так и не подразумевает какого-то увеличения разрешения транслируемой картинки. Проект включает только смену способа ее представления, а HD-качества в эфире нам следует ждать лишь в отдаленном будущем (стандарт поддерживает HD, но на уровне государства принято решение эту тему пока не трогать).

На сегодняшний день передатчики DVB-T2 работают уже практически по всей стране. Где-то пока включен только 1 мультиплекс (пакет, занимающий место одного аналогового канала); в других районах включили уже второй. Это значит, что, имея соответствующее приемное оборудование, из эфира бесплатно можно смотреть 20 каналов в приличном качестве.

Хотя с самого начала перехода речь шла о том, что к 2015 году наша страна должна полностью перейти на цифру и отключить аналог, пока вопрос отключения отложили, поэтому аналоговое телевидение продолжает функционировать.

Фото: компании-производители

Любой сигнал, будь-то аналоговый или цифровой, представляет собой электромагнитные колебания, распространяющиеся с определенной частотой. В зависимости от того, какой сигнал распространяется устройство, принимающее данный сигнал определяет, какое изображение выводить на экран, соответственно, со звуковым сопровождением.

К примеру, телевизионная вышка или радиостанция может передавать и аналоговый и цифровой сигналы. Звук передается в аналоговой форме, и уже через приемное устройство преобразуется в электромагнитные колебания. Как уже говорилось, колебания распространяются с определенной частотой. Чем выше частота звука, тем выше колебания, в результате, получаем на выходе более громкое звучание голоса.

Общими словами, аналоговый сигнал распространяется непрерывно, а цифровой сигнал - дискретно (прерывисто), т.е. амплитуда колебаний принимает определенные значения в единицу времени.

Если продолжить пример звукового аналогового сигнала, то получим процесс, при котором электромагнитные волны распространяются с помощью передатчика (антенны). Т.к. распространение аналогового сигнала происходит постоянно, то колебания суммируются, и на выходе возникает несущая частота, которая является основной, т.е. на неё происходит настройка приемника.

В самом приемнике происходит отделение данной частоты от других колебаний, которые преобразуются в звук.

Недостатками передачи информации с помощью аналогового сигнала очевидны:

  • Возникает большое количество помех;
  • Передается больше лишней информации;
  • Безопасность передачи сигнала

Если в радиовещании передача информации с помощью аналогового сигнала происходит менее заметно, то в телевидении, вопрос перехода на цифровую передачу крайне важен.

Основными преимуществами цифрового сигнала перед аналоговым являются:

  • Более высокий уровень защиты. Безопасность передачи цифрового сигнала основана на том, что «цифра» передается в зашифрованном виде;
  • Легкость приема сигнала. Цифровой сигнал можно принимать, находясь на любом расстоянии от местожительства;
  • Цифровое вещание способно обеспечить огромное количество каналов. Именно эта возможность обеспечивает поклонников цифрового телевидения большим количеством телеканалов для просмотра фильмов и передач;
  • Качество передачи находится на несколько порядков выше, чем при аналоговом вещании. Цифровой сигнал обеспечивает фильтрацию принимаемых данных, а также имеется возможность восстанавливать исходную информацию.

Соответственно, для преобразования аналогового сигнала в цифровой, и наоборот используются специальные устройства.

  • Устройство, которое преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал, называется аналого-цифровым преобразователем (АЦП);
  • Устройство, преобразующее цифровой сигнал в аналоговый называется цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП).

Соответственно, АЦП установлен в передатчике, а ЦАП установлен в приемнике и преобразет дискретный сигнал в аналоговый, соответствующий голосу.

Почему цифровой сигнал является более защищенным?

Передача цифрового сигнала осуществляется в зашифрованном виде и цифро-аналоговое устройство должно иметь код для расшифровки. АЦП может передавать и цифровой адрес приемника. Если даже сигнал будет перехвачен, то полностью расшифровать его будет невозможно из-за отсутствия части кода. Данный свойство цифровой передачи широко используется в мобильной связи.

Таким образом, основное различие между аналоговым и цифровым сигналом заключается в различной структуре передаваемого сигнала. Аналоговые сигналы - непрерывный поток колебаний с изменяющимися амплитудой и частотой.

Цифровой сигнал - дискретные (прерывистые) колебания, значения которых зависят от передающей среды.

Иногда у потребителей возникает вопрос, как передается сигнал в телевидении.

В телевидении перед передачей сигнала в цифровом виде, аналоговый сигнал подлежит оцифровке. После этого, необходимо выбрать, в какой среде будет происходить передача: медный кабель, эфир, оптоволоконный кабель.

Например, многие пользователи уверены, что кабельное телевидение - это только цифровая передача данных. Это не так. Кабельное телевидение - это и аналоговый и цифровой вид передачи сигнала.