Très souvent, nous entendons des définitions telles que le signal "numérique" ou "discret", quelle est la différence de "analogique"?
L'essence de la différence est que le signal analogique est continu dans le temps (ligne bleue), tandis que le signal numérique est constitué d'un ensemble limité de coordonnées (points rouges). Si tout est réduit aux coordonnées, tout segment signal analogique consiste en un nombre infini de coordonnées.
Dans le signal numérique, les coordonnées le long de l'axe horizontal sont situées à intervalles égaux, en fonction de la fréquence d'échantillonnage. Au format audio-CD étendu, 44100 points par seconde sont de 44100 points. Vertical La précision de la hauteur de la coordonnée correspond au bit du signal numérique, pour 8 bits, il est de 256 niveaux, pour 16 bits \u003d 65536 et pour 24 bits \u003d 16777216 Niveaux. Plus le bit est élevé (nombre de niveaux), plus les coordonnées sont les coordonnées verticalement à l'onde source.
Les sources analogiques sont les suivantes: rubans en vinyle et audio. Les sources numériques sont les suivantes: CD-Audio, DVD-Audio, SA-CD (DSD) et Fichiers dans les formats WAVE et DSD (y compris APE, FLAC, MP3, dérivés OGG, etc.).
Avantages et inconvénients du signal analogique
L'avantage d'un signal analogique est qu'il est sous forme analogique, nous percevons le son avec vos oreilles. Et bien que notre système auditif traduit le flux de son perçu dans une vue numérique et transmet sous cette forme au cerveau, la science et la technologie n'a pas encore atteint la possibilité de connecter des acteurs et d'autres sources sonores exactement dans ce formulaire. Des études similaires sont maintenant activement menées pour les personnes handicapées et nous apprécions un son exceptionnellement analogique.L'inconvénient du signal analogique est les possibilités de stockage, de transmission et de réplication du signal. Lors de l'enregistrement sur une bande magnétique ou un vinyle, la qualité du signal dépendra des propriétés de la bande ou du vinyle. Au fil du temps, la bande est démensible et la qualité du signal enregistré s'aggrave. Chaque lecture détruit progressivement le support et l'écrasement fait des distorsions supplémentaires, où des écarts supplémentaires ajoute le support suivant (ruban ou vinyle), les périphériques de lecture, l'enregistrement et la transmission du signal.
Faites une copie du signal analogique, c'est comme copier la photo pour prendre des photos à nouveau.
Les avantages et inconvénients du signal numérique
Les avantages du signal numérique comprennent la précision lors de la copie et de la transmission du flux de son, où l'original n'est pas différent de la copie.Le principal inconvénient peut être considéré que le signal sous forme numérique est une étape intermédiaire et la précision du signal analogique final dépendra de la manière dont les coordonnées seront détaillées et précises par les coordonnées de l'onde sonore. Il est assez logique que plus les points seront et plus les coordonnées seront précises, plus il y aura une vague. Mais il n'y a toujours pas d'opinion uniforme, quel nombre de coordonnées et la précision des données suffisent pour dire que la représentation numérique du signal est suffisante pour restaurer avec précision un signal analogique, indiscernable de l'original par nos oreilles.
Si vous utilisez des volumes de données, la capacité de la cassette audio analogique habituelle n'est qu'environ 700-1,1 Mo, tandis que le disque compact habituel peut accueillir 700 Mo. Cela donne une idée du besoin de transporteurs grand réservoir. Et cela donne lieu à une guerre distincte de compromis avec des exigences différentes pour le nombre de points décrivant et en termes de précision de coordonnées.
À ce jour, une représentation des ondes sonores avec une fréquence d'échantillonnage de 44,1 kHz et un peu de 16 bits est assez suffisante. Avec une fréquence d'échantillonnage de 44,1 kHz, vous pouvez restaurer un signal avec une fréquence allant jusqu'à 22 kHz. Comme montrent des études psychoacoustiques, une augmentation supplémentaire de la fréquence de l'échantillonnage est sensiblement sensiblement visiblement, mais l'augmentation du bit donne une amélioration subjective.
Comment le DAC construit une vague
DAC est un convertisseur numérique-analogique, un élément qui traduit le son numérique en analogique. Nous examinerons les principes superficiels. Si les commentaires seront visibles pour examiner plus en détail un certain nombre de moments, un matériau séparé sera libéré.Dac multibate
Très souvent, la vague est représentée sous forme d'étapes, qui est due à l'architecture de la première génération de R-2R Multibular R-2R, fonctionnant de la même manière que le passage du relais.
L'entrée DAC entre dans la valeur de la prochaine coordonnée verticale et dans chacune de son horloge, il utilise le niveau de courant (tension) au niveau approprié jusqu'au prochain changement.
Bien qu'il soit cru que l'oreille humaine n'entend pas plus de 20 kHz et sur la théorie de Nyquist, vous pouvez restaurer un signal jusqu'à 22 kHz, la qualité de ce signal reste après la récupération. Dans le domaine des hautes fréquences, la forme obtenue par l'onde "entrée" est généralement loin de l'original. Le moyen le plus simple de sortir de la situation consiste à augmenter la fréquence d'échantillonnage lors de l'enregistrement, mais cela conduit à une croissance significative et non désirée du fichier.
Option alternative - augmente artificiellement la vitesse d'échantillonnage lors de la lecture du CAD, en ajoutant des valeurs intermédiaires. Ceux. Nous présentons le chemin de la vague continue (ligne pointillée grise), reliant en douceur les coordonnées de la source (points rouges) et ajoutez des points intermédiaires sur cette ligne (violet foncé).
Avec une augmentation de la fréquence de discrétisation, il est généralement nécessaire d'augmenter le bit aux coordonnées pour être plus proche de l'onde approximée.
Grâce aux coordonnées intermédiaires, il est possible de réduire les «étapes» et de construire une onde plus proche de l'original.
Lorsque vous voyez la fréquence d'augmentation de la fréquence de 44,1 à 192 kHz dans un lecteur ou un DAC externe, il s'agit de l'ajout de coordonnées intermédiaires plutôt que de récupération ou de création de son dans la région supérieure à 20 kHz.
Au départ, celles-ci étaient des jetons SRC distinctes au CAD, qui se sont ensuite déplacés directement sur les croustilles du DAC eux-mêmes. Aujourd'hui, vous pouvez trouver des décisions dans lesquelles un tel microcircuit est ajouté au CAD moderne, cela se fait pour fournir une alternative aux algorithmes intégrés du CAD et parfois d'obtenir encore plus meilleur son (comme cela se fait dans Hidizs AP100).
Le principal refus de l'industrie d'un CAD multi-plats était dû à l'impossibilité de développer une nouvelle élaboration technologique d'indicateurs de haute qualité dans les technologies de production actuelles et des coûts plus élevés contre les CAD "impulsion" avec des caractéristiques comparables. Néanmoins, dans les produits Hi-Fin, les préférences sont souvent données à une ancienne DAC multiligérées, plutôt que de nouvelles solutions avec des caractéristiques techniquement meilleures.
Dac d'impulsion
À la fin des années 70, une version alternative du DAC, basée sur l'architecture "impulsion", "Delta Sigma" a été généralisée. La technologie des DAC impulsifs est devenue possible d'apparaître sur des touches trop rapides et d'utiliser une fréquence de porteuse élevée.
L'amplitude du signal est la valeur moyenne des amplitudes d'impulsion (verte montre les impulsions d'une amplitude égale et de l'onde sonore du résultat blanc).
Par exemple, la séquence de huit cycles de cinq impulsions donnera une amplitude moyenne (1 + 1 + 1 + 0 + 0 + 1 + 1 + 0) / 8 \u003d 0,625. Plus la fréquence porteuse est élevée, les plus impulsions relèvent de lissage et la valeur d'amplitude est obtenue. Cela a permis de présenter un flux sonore sous forme d'un bit avec une large plage dynamique.
La moyenne est possible de créer un filtre analogique conventionnel et si un tel ensemble d'impulsions est directement directement sur un haut-parleur, nous recevrons ensuite un son, et les ultra hautes fréquences ne seront pas reproduites en raison de la grande inertie de l'émetteur. Selon ce principe, les amplificateurs PWM de la classe D fonctionnent, où la densité de l'énergie d'impulsion n'est créée pas par leur nombre, mais la durée de chaque impulsion (qui est plus facile à mettre en œuvre, mais il est impossible de décrire un simple binaire code).
Multibate DAC peut être représenté comme une imprimante capable d'appliquer des peintures de couleur. Delta sigma est imprimante à jet Avec un ensemble limité de couleurs, mais grâce à la possibilité d'appliquer de très petits points (par rapport à l'imprimante de povel), en raison de la densité différente des points par unité de surface donne plus de nuances.
Dans l'image, nous ne voyons généralement pas de points individuels en raison de la faible résolution de l'œil, mais seulement de la tonalité moyenne. De même, l'oreille n'entend pas séparément d'impulsions.
En fin de compte, dans des technologies actuelles dans le DAC d'impulsions, il est possible d'obtenir une onde proche de théoriquement, elle devrait être possible dans une approximation des coordonnées intermédiaires.
Il convient de noter qu'après l'apparition de Delta Sigma, le DAC a disparu la pertinence pour dessiner une "vague numérique", car Donc, pas le DAC moderne de la vague ne construit pas. Un signal correctement discret à construire par la ligne lisse connectée.
Sont le DAC Ideal Impulse?
Mais dans la pratique, tout n'est pas sans nuages, et il y a un certain nombre de problèmes et de restrictions.
Parce que Le nombre accablant d'enregistrements est stocké dans un signal à plusieurs chiffres, la transition vers le signal d'impulsion sur le principe de «bit dans les bits» nécessite une fréquence de porteuse excessif que les DAC modernes ne prennent pas en charge.
La fonction principale du DAC d'impulsions modernes est la traduction d'un signal à plusieurs chiffres en un peu avec une fréquence porteuse relativement faible avec des données d'éclaircie. Ce sont surtout ces algorithmes et déterminent la qualité finale du son des DAC impulsionnels.
Pour réduire le problème de la fréquence de support élevée, le flux de son est divisé en plusieurs filets à un peu unique, où chaque flux est responsable de son groupe de décharge, ce qui équivaut à une augmentation multiple de la fréquence porteuse du nombre de flux. De tels CAD sont appelés Delta Sigma multibulaires.
Aujourd'hui, Pulse Dac a reçu un deuxième vent dans les copeaux à grande vitesse usage général Dans les produits NAD et CORD Company grâce à la capacité de programmer de manière flexible les algorithmes de conversion.
Format DSD
Après la distribution généralisée de Delta Sigma, DAC-OS est assez logique et l'apparition d'un format d'enregistrement de code binaire est directement codée Delta-Sigma. Ce format s'appelle DSD (Direct Stream Digital).Le format n'a pas reçu de grande distribution pour plusieurs raisons. La modification des fichiers de ce format s'est avérée inutilement limitée: vous ne pouvez pas mélanger les flux, ajuster le volume et appliquer l'égalisation. Et cela signifie que sans perte de qualité, vous ne pouvez archiver que des enregistrements analogiques et produire un enregistrement à deux microphones de performances en direct sans traitement ultérieur. En un mot - ne pas gagner de l'argent.
Dans la lutte contre la piraterie, les disques de format SA-CD ne sont pas pris en charge (et non pris en charge jusqu'à présent), ce qui ne vous permet pas de faire des copies. Pas de copies - pas de large public. Le contenu audio ne peut être joué qu'à partir d'un lecteur SA-CD séparé d'un disque de marque. Si un format PCM a une norme SPDIF pour transmission numérique données de la source à un CAD séparé, puis pour le DSD du format standard, aucune première copie piratée des disques SA-CD n'a été numérisée à partir des sorties analogiques des lecteurs SA-CD (même la situation semble stupide, mais en fait Certains enregistrements ne sont arrivés que sur SA-CD, ou la même entrée de l'audio-CD était particulièrement faite mal à la promotion de SA-CD).
Le tournant est survenu avec la sortie consoles de jeu Sony, où Sa-CD Disk avant la lecture est automatiquement copié à disque dur consoles. Cela a utilisé des fans de format DSD. L'apparition des enregistrements de pirate a stimulé le marché de la libération de DAC individuel pour lire le flux DSD. La plupart des DSD DSD externes prennent en charge le transfert de données USB à l'aide du format DOP en tant que codage de signal numérique séparé via SPDIF.
Les fréquences porteuses pour DSD sont relativement petites, 2,8 et 5,6 MHz, mais ce flux de son ne nécessite aucune transformation avec des données d'éclaircie et assez compétitif de formats haute résolutionTels que DVD-Audio.
Sur la question de savoir ce qui est meilleur, DSP ou PCM d'une réponse sans ambiguïté n'est pas. Tout repose sur la qualité de la mise en œuvre d'un CAD particulier et du talent de l'ingénieur du son lors de la rédaction d'un fichier final.
Conclusion générale
Le son analogique est ce que nous entendons et percevons, comme le monde du monde entier. Son numérique, il s'agit d'un ensemble de coordonnées décrivant une onde sonore et que nous ne pouvons pas entendre directement sans conversion en un signal analogique.Le signal analogique enregistré directement sur la cassette audio ou le vinyle ne peut pas être écrasé sans perte de qualité, tandis que la vague de la vue numérique peut être copiée sur des bits.
Les formats d'enregistrement numérique sont un compromis constant entre le nombre de coordonnées de coordonnées contre le volume de fichiers et tout signal numérique n'approche que le signal analogique d'origine. Cependant, le niveau différent des technologies d'enregistrement et de la lecture du signal numérique et du stockage sur les porteurs du signal analogique donne plus d'avantages à la représentation du signal numérique, similaire à la caméra numérique contre la caméra de film.
Signal d'information - Processus physique ayant pour une personne ou un appareil technique infovaleur. Il peut être continu (analogique) ou discret
Le terme "signal" est très souvent identifié avec les concepts de "données" (données) et "informations". En effet, ces concepts sont interdépendants et n'existent pas sans l'autre, mais concernent différentes catégories.
Signal- Il s'agit d'une fonction d'information que le message sur les propriétés physiques, l'état ou le comportement de tout système physique, un objet ou un environnement, mais le but des signaux de traitement peut être considéré comme l'extraction de certaines informations d'information affichées dans ces signaux (brièvement - Informations utiles ou cible) et de conversion Ces informations sont sous la forme, pratique pour la perception et une utilisation ultérieure.
Les informations sont transmises sous forme de signaux. Le signal est un processus physique contenant des informations. Le signal peut être du son, de la lumière, sous forme de départ postal, etc.
Le signal est support matériel Informations transmises de la source au consommateur. Il peut être discrète et continu (analogique)
Signal analogique- Un signal de données dans lequel chacun des paramètres de représentation est décrit par la fonction temporelle et de multiples valeurs possibles en continu.
Les signaux analogiques sont décrits par des fonctions de temps en continu. Un signal analogique est donc parfois appelé signal continu. Les signaux analogiques sont opposés à discret (quantifié, numérique).
Exemples d'espaces continus et de quantités physiques connexes: (Direct: tension électrique; Cercle: position du rotor, roues, engrenages, flèches d'horloge analogique ou phase de support; position de piston, levier de commande, thermomètre liquide ou signal électrique, limité Par ampleur Différents espaces multidimensionnels: couleur, signal modulé par la quadrature.)
Les propriétés des signaux analogiques sont en grande partie l'opposé des propriétés de Quanisé ou numériquesignaux.
L'absence de niveaux discrets de signaux distinguables clairement les uns des autres conduit à l'impossibilité d'appliquer le concept d'informations à sa description, car il est compris dans les technologies numériques. La "quantité d'informations" contenue dans une référence ne sera limitée que par la gamme dynamique de moyens de mesure.
Manque de redondance. À partir de la continuité des valeurs des valeurs, il s'ensuit que toute interférence entrée dans le signal est indiscernable du signal lui-même et, par conséquent, l'amplitude initiale ne peut pas être restaurée. En fait, le filtrage est possible, par exemple, méthodes de fréquenceSi quelqu'un est connu informations Complémentaires Propriétés de ce signal (spécifiquement, une bande de fréquences).
Application:
Les signaux analogiques sont souvent utilisés pour représenter des quantités physiques en constante évolution. Par exemple, un signal électrique analogique qui est retiré du thermocouple transporte des informations sur la variation de la température, le signal du microphone - sur les changements rapides de la pression dans l'onde sonore, etc.
Signal discretil est composé d'un ensemble dénombrable (c'est-à-dire un tel ensemble, dont les éléments peuvent être recalculés) des éléments (indiquez - éléments d'information). Par exemple, le signal "Brique" est discrète. Il se compose des deux éléments suivants (il s'agit de la caractéristique syntaxique de ce signal): le cercle rouge et le rectangle blanc à l'intérieur du cercle, situé horizontalement au centre. Il s'agit sous la forme d'un signal discret que les informations sont représentées que le lecteur est maintenant maîtrisé. Ses éléments suivants peuvent être sélectionnés: des sections (par exemple les "informations"), des paragraphes (par exemple, "propriétés"), des paragraphes, des suggestions, des phrases distinctes, des mots et des signes individuels (lettres, chiffres, signes de ponctuation, etc.) . Cet exemple montre que, selon le signal pragmatique, vous pouvez attribuer différents éléments d'information. En fait, des éléments d'information plus importants, tels que des sections, des paragraphes, des paragraphes distincts, sont importants pour la personne qui étudie l'informatique sur ce texte. Ils lui permettent de mieux naviguer dans la structure du matériau, il est préférable de l'absorber et de se préparer à l'examen. Pour ceux qui ont préparé ce matériel méthodique, en plus de ces éléments d'information, plus mineurs, par exemple, des propositions distinctes sont également importantes, avec l'aide de laquelle une une ou une autre pensée et qui implémente l'une ou l'autre méthode de disponibilité du matériau. L'ensemble des «petits» éléments du signal discret est appelé l'alphabet et le signal discret lui-même est également appelé. un message.
La discrétisation est une conversion de signal continu en discret (numérique).
La différence entre la présentation discrète et continue des informations est clairement visible sur l'exemple de l'horloge. Dans les horloges électroniques avec cadran numérique, les informations semblent être des nombres discrets, chacun d'eux qui est clairement différent de l'autre. DANS horloge mécanique Les informations de cadran de numérotation sont présentées en permanence - les dispositions des deux flèches, deux position à la main différente ne sont pas toujours clairement distinctes (surtout s'il n'y a pas de divisions mineures sur le cadran).
Signal continuIl est reflété dans une quantité physique variant à un intervalle de temps spécifié, par exemple le timbre ou la puissance du son. Sous la forme d'un signal continu, ces informations sont présentées pour les élèves de consommateurs qui assistent à des conférences sur l'informatique et à travers des ondes sonores (en d'autres termes, la voix du conférencier), qui sont continues, perçoivent le matériau.
Comme nous le verrons à l'avenir, le signal discret est préférable de transformer, il présente donc des avantages sur continu. Dans le même temps, dans systèmes techniques Et dans des processus réels, un signal continu domine. Cela force les méthodes de développement de convertir le signal continu au discret. \\
Pour convertir un signal continu en une procédure discrète, une procédure appelée est appelée quantification.
Un signal numérique est un signal de données dans lequel chacun des paramètres de représentation est décrit par la fonction de temps discrète et l'ensemble final des valeurs possibles.
Le signal numérique discret est plus difficile à transmettre sur de longues distances qu'un signal analogique, il est donc pré-modulé sur le côté de l'émetteur et démodule sur le côté des informations du récepteur. L'utilisation d'algorithmes de vérification et de récupération de systèmes numériques informations numériques Vous permet d'accroître considérablement la fiabilité de la transmission de l'information.
Commenter. Il convient de garder à l'esprit que le vrai signal numérique est analogue de nature physique. En raison du bruit et des modifications des paramètres de lignes de transmission, il dispose de fluctuations d'amplitude, de phase / fréquence (gigue), de polarisation. Mais ce signal analogique (impulsion et discrète) est doté des propriétés du nombre. En conséquence, il devient utilisation possible Méthodes numériques (traitement informatique).
Aujourd'hui, nous essayons de comprendre ce qui est analogique et signaux numériques? Leurs avantages et leurs inconvénients. Nous ne lancerons pas une variété de termes et de définitions scientifiques, mais essayons de comprendre la situation sur les doigts.
Qu'est-ce qu'un signal analogique?
Le signal analogique est basé sur l'analogie du signal électrique (tension et courant) de la valeur de signal d'origine (pixel de couleur, fréquence et amplitude du son, ainsi que similaire). Ceux. Certaines valeurs de courant et de tension correspondent à la transmission d'une certaine couleur du pixel ou d'un bip.
Je vais donner un exemple sur le signal vidéo analogique.
La tension sur le fil 5 Volt correspond à couleur bleue, 6 volts - vert, 7 volts rouge.
Pour apparaître à l'écran dans les rayures rouges, bleues et vertes, devez transformer la tension appliquée sur le câble 5, 6, 7 volts. Plus nous effectuons des tensions, les bandes plus minces sont obtenues sur notre moniteur. Réduire l'intervalle entre le changement de contraintes au minimum, nous ne recevrons pas déjà de rayures, mais les points de couleur alternent mutuellement.
Une caractéristique importante du signal analogique est le fait qu'il est transmis strictement de l'émetteur au récepteur (par exemple, de l'antenne au téléviseur), rétroaction ne pas. Par conséquent, si la transmission du signal interfère avec un obstacle (par exemple, quatre) viendra au lieu de six volts, la couleur de pixel se déforme et des ondulations apparaîtront à l'écran.
Le signal analogique est continu.
Qu'est-ce qu'un signal numérique?
La transmission de données est également effectuée à l'aide d'un signal électrique, mais les valeurs de ces signaux ne sont que deux et elles correspondent à 0 et 1. c'est-à-dire. Pour les fils, une séquence de zéros et d'unités est transmise. Environ: .. 01010001001, etc. Pour recevoir le périphérique (par exemple, TV) n'est pas confondu dans les chiffres de données transmis sont transmis en lots. Cela fait quelque chose comme ceci: 10100010 10101010 10100000 10111110. Chaque paquet porte certaines informations, par exemple - la couleur du pixel. Une caractéristique importante d'un signal numérique est que la transmission et le dispositif de réception peuvent communiquer entre eux et se corriger les erreurs pouvant survenir lors de la transmission.
Exemples de transmission du signal numérique et analogique
Pour un signal numérique, la transmission se produit comme suit:
- SPOILER: AAAAAAAAAAAAAA!
- TV: Quoi? Je ne peux pas entendre!
- Magnétoscope: vert!
- TV: Ouais, compris! Dessiner du vert.
- TV: Veuillez confirmer que la couleur est rouge.
- VCR: Je confirme.
- TV: OK! Se lever.
Transmission pour signal analogique:
- VCR: Hé, la télévision, la couleur d'un pixel avec des coordonnées 120H300 - vert.
- SPOILER: AAAAAAAAAAAAAA!
- TV: Quoi? Je ne peux pas entendre! Putain, peinture bleue.
- VCR: La couleur suivante est rouge!
- But: Bach! BOOM!
- TV: Sorte de rouge! Se lever.
- Magnétoscope: pelle!
- Personnel: Pshshshshshsh!
- Télévision: ?!. Besoin de quelque chose à dessiner ?! Que ce soit une pelle!
Avantages et inconvénients des signaux numériques et analogiques
De ce qui précède, on peut conclure que, avec d'autres choses étant égales, la qualité de la transmission d'informations utilisant le nombre sera supérieure à celle de la représentation du signal analogique. Dans le même temps, avec une bonne immunité de bruit, deux technologies peuvent concurrencer l'égalité.
Dans ces mots, John a commencé son évangile, décrivant les temps négligeant notre ère. Nous commençons cet article au moins pathétique et avec tous les sérieux déclarent que dans la diffusion "au début, il y avait un signal."
À la télévision, comme dans tous les appareils électroniques, le signal est la base. En parlant de lui, nous voulons dire des oscillations électromagnétiques qui se propagent dans l'air à l'aide de l'antenne de transmission et entraînent des fluctuations de courant dans l'antenne du récepteur. L'onde d'éther peut être représentée sous forme continue et impulsionnelle, ce qui affecte considérablement le résultat final - la qualité de la réception télévisée.
Quoi télévision analogique? C'est une télévision familière à tous ceux qui ont pris plus de parents de nos parents. Il est traduit dans une méthode inexcusable, sa base est un signal analogique et accepte son habituel, familier à nous depuis son enfance, tV analogique. Actuellement, dans de nombreux pays, le processus de numérisation du signal analogique est effectué et donc télévision essentielle. Dans certains pays européens, ce processus est déjà terminé et la télévision analogique au sol est désactivée. Il y a des raisons pour cela dans lesquels cet article propose de comprendre.
Différences Signal numérique de l'analogique
Pour la plupart des gens, la différence entre le signal analogique et numérique peut être complètement implicite. Et pourtant, leur différence est significative et n'est pas simplement comme une alimentation télévisée.
Le signal analogique correspond aux données reçues que nous voyons, entendez et percevez, comme le monde qui nous entoure. Cette méthode de génération de signaux de génération, de traitement, de transmission et d'enregistrement est traditionnelle et reste très fréquente. Les données sont converties en oscillations électromagnétiques reflétant la fréquence et l'intensité des phénomènes sur le principe de la pleine conformité.
Le signal numérique est un ensemble de coordonnées décrivant une onde électromagnétique, qui n'est pas indisponible vers la perception directement, sans décodage, car C'est une séquence d'impulsions électromagnétiques. Parlant de la discrétion et de la continuité des signaux, il est impliqué en conséquence "l'adoption de valeurs de l'ensemble final" et "l'adoption des valeurs d'une installation infiniment définie". 
Un exemple de discrétion peut être des estimations scolaires qui prennent des valeurs d'un ensemble de 1,2,3,4,5. En fait, le signal vidéo numérique est souvent créé en numérisant un signal analogique.
En fait, les différences clés suivantes peuvent être distinguées entre les signaux analogiques et numériques:
- la télévision analogique est vulnérable au bruit qui lui a contribué, tandis que l'impulsion numérique est acheminée sans interférence et est absente ou entre dans sa forme d'origine.
- pour accepter et lire un signal analogique, tout dispositif dont le travail est basé sur le même principe que la diffusion de l'émetteur. Onde numérique est destiné à être défini "destinataire", et il est devenu résistant à l'interception, car codé de manière fiable.
Qualité d'image
La qualité de l'image sur la télévision, qui fournit une télévision analogique est en grande partie due à la norme de télévision. Un cadre qui transporte avec vous une diffusion analogique comprend 625 lignes avec un rapport d'aspect de 4 × 3. Ainsi, l'ancien Kinescope démontre l'image des lignes de télévision, tandis que l'image numérique est composée de pixels.
Pour réception faible Et les téléviseurs seront "neige" et sifflent, introduisant l'image de la visionneuse et le son. En essayant d'améliorer l'amélioration de cette situation, il a été mis en œuvre.
Autres caractéristiques
Malgré développement rapide Les technologies électroniques et les avantages du signal numérique avant analogique, il existe toujours des zones dans lesquelles la technologie analogique est indispensable, comme par exemple, par exemple, le traitement du son professionnel. Mais, bien que l'entrée d'origine ne soit pas pire que les "chiffres", après l'édition et la copie, il sera inévitablement du bruit.
Voici un ensemble d'opérations de base pouvant être effectuées avec un flux analogique:
- renforcement et affaiblissement;
- la modulation visant à réduire sa sensibilité aux interférences et à la démodulation;
- filtrage et traitement du filtre;
- multiplication, résumé et logarithmation;
- traitement et modification des paramètres de ses quantités physiques.
Caractéristiques Télévision analogique et numérique
Le jugement philistin sur l'effondrement de l'éther TV et la transition vers la technologie de diffusion de l'avenir est un peu injuste, déjà parce que les téléspectateurs remplacent les concepts: la télévision essentielle et analogique. Après tout, sous l'essentiel, il est de coutume de comprendre toute émission télévisée par voie radio terrestre.
Et le "analogue" et "chiffre" est une variété de la télévision essentielle. Malgré le fait que la télévision analogique est différente du numérique, leur principe général de la radiodiffusion est identique - Tower Tower diffuse des canaux et garantit un signal de haute qualité uniquement dans un rayon limité. Dans le même temps, le rayon numérique de la couverture est plus court que la distance du flux non déconnecté, et les répéteurs doivent donc être plus proches les uns des autres.
Mais l'opinion que le "chiffre" portait un "analogue" finalement, honnêtement. Les téléspectateurs de nombreux pays sont déjà devenus des "témoins oculaires" d'un signal analogique en numérique et puissant aiment regarder des programmes de télévision en qualité HD.
Caractéristiques de la télévision essentielle
Un système de télévision essentiel existant utilise des signaux analogiques pour transmettre le produit de télévision. Ils s'appliquent aux vagues avec niveaux élevés oscillations, atteignant des antennes au sol. Afin d'augmenter la zone de la radiodiffusion, définissez les répéteurs. Leur fonction est de concentrer et de renforcer le signal, de la transmettre aux récepteurs distants. Les signaux sont transmis avec une fréquence fixe, chaque canal correspond à sa fréquence et est fixé dans le nombre de numérotation.
Avantages et inconvénients de la radiodiffusion numérique
Les informations transmises à l'aide d'un code numérique ne contiennent pratiquement pas d'erreurs et de distorsions. L'appareil qui numérise le signal source est appelé convertisseur analogique-numérique (ADC).
Pour encoder des impulsions, utilisez un système d'unités et de zéros. Pour lire et convertir le code de décimal binaire, un périphérique appelé convertisseur analogique numérique est intégré au récepteur (DAC). Ni pour l'ADC, ni pour le CAD, il n'y a pas de demi-valeur, par exemple, 1,4 ou 0,8.
Cette méthode de cryptage et de transfert de données nous a présenté un nouveau format TV qui présente de nombreux avantages:
- le changement de force ou d'impulsion n'affecte pas sa reconnaissance de décodeur;
- revêtement uniforme de radiodiffusion;
- contrairement à la diffusion analogique, les réflexions des obstacles de l'éther transformé sont pliés et améliorés par la réception;
- les fréquences de diffusion sont utilisées plus efficaces;
- la réception est possible sur la télévision analogique.
Différencetélévision numérique de Analog
La différence entre la radiodiffusion analogique et numérique est la plus facile à noter, soumettre les caractéristiques finales des deux technologies sous la forme d'une table.
| Télévision numérique | Télévision analogique |
| La résolution de l'image numérique est de 1280 × 720, ce qui donne un total de 921600 pixels. Dans le cas du format d'évolution 1080i, la résolution d'image est de 1920 × 1080, ce qui donne un résultat impressionnant: plus de 2 millions de pixels. | La résolution maximale de l'analogue "image" est d'environ 720 × 480, ce qui donne un total de plus de 340 000 pixels. |
| Sonner | |
| Audio, comme la vidéo, est transmise sans distorsion. De nombreux programmes sont accompagnés d'un signal stéréo volumineux. | La qualité sonore varie. |
| Destinataire | |
| Le coût de la télévision adapté pour réception numérique, plusieurs fois plus haut que le prix d'une télévision régulière. | La télévision analogique a un coût modéré. |
| chaînes de télé | |
| Vue canaux numériques Donne au public un choix étendu: un grand nombre et une orientation thématique des chaînes de télévision. | Nombre de programmes jusqu'à 100. |
| Autre | |
| Recevoir des programmes sur une télévision. Des services supplémentaires, comme "la diffusion privée", "cinéma virtuel", "stockage de programme", etc. | La possibilité de connecter davantage de récepteurs et de parcourir simultanément plusieurs programmes. |
| Résultat | |
| La nouvelle télévision apporte une excellente qualité d'image et son son, la capacité de créer une station d'accueil multimédia pour la lecture, le travail et la formation. Cependant, le coût élevé des téléviseurs adaptés et l'introduction sans hâte de la technologie de codage télévisé sur marché russe Jusqu'à présent, laissez-le derrière la télévision disponible. | La vieille bonne télévision est inférieure au numérique comme une image et un son. Cependant, le prix des récepteurs et la possibilité de distribuer le signal à un plus grand nombre de téléviseurs (la possibilité de regarder plusieurs programmes en même temps) est un plus lourd. |
Sensibilité de l'antenne de télévision
Il n'y a pas de recette universelle pour le choix de l'antenne parfaite, mais il existe des exigences obligatoires qui doivent être exécutées de manière à ce qu'il faut les signaux analogiques et numériques. Avec une augmentation de la distance de l'objet de diffusion, ces exigences augmentent. En particulier, la sensibilité du récepteur est sa capacité à capturer la faible intensité des signaux de télévision. Souvent, c'est qu'ils deviennent la cause d'une image frettive. Ce problème est résolu avec l'aide qui augmente considérablement la sensibilité de l'antenne et soulage la question: comment la connecter à la télévision numérique? Le même téléviseur et la même antenne, seul un tuner numérique éthéré apparaîtra près du téléviseur.
Qu'est-ce qu'un diagramme d'orientation d'antenne
En plus de la sensibilité de l'antenne, il existe un paramètre déterminant dans quelle mesure il est capable de concentrer l'énergie. Il est appelé renforcement ou directivité directionnelle et est le rapport de la densité de rayonnement dans une direction donnée à la densité de rayonnement moyenne. 
L'interprétation graphique de cette caractéristique est un diagramme d'orientation d'antenne. En substance, c'est une figure tridimensionnelle, mais pour la commodité du travail, il est exprimé dans deux avions, situés perpendiculaires les uns aux autres. Avoir un tel diagramme plat et le comparer avec une carte du terrain, vous pouvez planifier la zone de réception du signal vidéo analogique d'antenne. De plus, à partir de cette planification, un certain nombre de caractéristiques pratiques utiles de la téléconnense, telles que l'intensité du rayonnement latéral et inverse et le coefficient d'action de protection sont également possibles.
Quel signal est meilleur
Il convient de reconnaître que, malgré de nombreuses améliorations mises en œuvre dans le domaine de la présentation d'informations analogiques, cette méthode de diffusion a conservé ses lacunes. Parmi eux, il y a une distorsion pendant la transmission et le bruit lors de la lecture.
De plus, la nécessité de convertir un signal analogique en numérique est dû à l'insuffisance du procédé d'enregistrement disponible pour stocker des informations dans la mémoire semi-conductrice.
Malheureusement, la télévision existante n'a pratiquement pas d'avantages évidents avant le numérique, à l'exclusion de la capacité de recevoir un signal d'une antenne de télévision régulière et de la partager entre les téléviseurs.
Conférence n ° 1.
"Des signaux analogiques, discrets et numériques."
Les deux concepts fondamentaux dans ce cours sont les concepts du signal et du système.
Signal Il est compris par le processus physique (par exemple, une variable de tension dans le temps) qui affiche des informations ou un message. Mathématiquement, le signal est décrit par la fonction d'un certain type.
Les signaux unidimensionnels sont décrits dans le matériau ou fonction complexe défini sur l'intervalle de l'axe réel (généralement - Axe de temps). Un exemple de signal unidimensionnel peut être un courant électrique dans un fil de microphone qui apporte des informations sur le son perçu.
Signal x (t ) est appelé limité s'il y a un nombre positifUNE. , tel que pour toutt.
Signal d'énergiex (T. ) La valeur est appelée
,(1.1)
Si un , alors ils disent que le signalx (T. ) Il a une énergie limitée. Les signaux d'énergie limités possèdent des biens
Si le signal a une énergie limitée, il est limité.
Puissance de signalisationx (T. ) La valeur est appelée
,(1.2)
Si, alors ils disent que le signalx (T. ) Il a une puissance limitée. Signaux avec PowerPorce limitée pour prendre des valeurs non nulles de manière arbitraire longue.
Dans la nature réelle des signaux avec une énergie et une puissance illimitées n'existent pas. Les plus les signaux existants dans la nature réelle sont Analogique.
Signaux analogiques
Décrit la fonction continue (ou en continu par morceaux) et la fonction elle-même et l'argument lui-mêmet. peut prendre des valeurs à des intervalles 
. En figue. 1.1 A présenté un exemple de signal analogique variant à temps par la loi, où. Un autre exemple de signal analogique indiqué dans la Figure 1.1b change de temps par la loi.
Un exemple important d'un signal analogique est un signal décrit par la soi-disant. "Fonction unique"qui est décrit par l'expression
(1.3),
où 
.
Le graphique de la fonction unité est illustré à la Fig. 1.2.
 |
Fonction 1 (t ) peut être considéré comme une limite d'une famille de fonctions continues 1 (uNE.T. ) Lorsque vous modifiez le paramètre de cette familleuNE..
(1.4).
Famille graphique 1 (uNE.T. ) à différentes valeursuNE. Présenté à la Fig.1.3.
 |
Dans ce cas, fonction 1 (t. ) peut être écrit comme
(1.5).
Dénoter par un dérivé de 1 (uNE., t) comme rÉ.(uNE., t).
(1.6).
Cartes familialesrÉ.(uNE.T. ) Présenté à la Fig.1.4.
 |
Carré sous KrivoyrÉ.(uNE.T. ) ne dépend pas deuNE. et toujours égal à 1. Vraiment
(1.7).
Une fonction
(1.8)
appelé fonction d'impulsion Dirac. ou alorsrÉ. - une fonction. Valeurs rÉ. - les fonctionségal à zéro à tous les points sauft \u003d 0. À t \u003d 0 rÉ.-Fonction est égale à l'infini, mais de sorte que la zone sous la courberÉ.- fonctions égales à 1. La figure 1.5 présente un graphique d'une fonctionrÉ.(t) et rÉ.(T - t.).
 |
Nous notons quelques propriétésrÉ.- les fonctions:
1. (1.9).
Il découle du fait que seulement à t \u003d t..
2. (1.10) .
Dans les limites intégrées et sans fin peut être remplacée par la finale, mais de sorte que la fonction d'argumentrÉ.(T - t.) Approché à zéro dans ces limites.
(1.11).
3. Conversion LaplasrÉ.-les fonctions
(1.12).
DANS en particulier, commet.=0
(1.13).
4. Transformation de FourierrÉ.- les fonctions. À p \u003d j v. De 1.13 nous obtenons
(1.14)
Pour t.=0
(1.15),
ceux. spectre rÉ.- les fonctions sont 1.
Signal analogiquef (T. ) Appelé périodique S'il y a un nombre valideT, tel que f (t + t) \u003d f (t) pour tout t. Dans le même temps T. s'appelle une période de signal. Un exemple de signal périodique peut être le signal présenté à la Fig. 1.2a, etT \u003d 1 / f . Un autre exemple d'un signal périodique peut servir la séquencerÉ.- fonctions décrites par l'équation
(1.16)
horaire qui est présenté à la Fig.1.6.
 |
Signaux discrets Différent de l'analogique dans ce que leurs valeurs ne sont connues que dans les moments discrets de temps. Les signaux discrets sont décrits par des fonctions de réseau - séquences -x. rÉ.(nT.), où t \u003d const - intervalle (période d'échantillonnage),n. \u003d 0,1,2, .... Fonctionnerx. rÉ.(nT.) Peut-être dans des moments discrets pour faire des valeurs arbitraires à un intervalle. Ces valeurs de la fonction sont appelées échantillons ou fonctions de référence. Une autre désignation de la fonction de réseaux ( nT.) est x (n) ou x N.. En figue. 1.7A et 1.7B sont des exemples de fonctions de réseau et. Séquencex (n. ) Il peut être fini ou infini, en fonction de l'intervalle de définition de la fonction.
 |
Le processus de conversion de signal analogique en discrète est appelé discrétisation temporaire. Mathématiquement, le processus d'échantillonnage temporaire peut être décrit comme signal de séquence analogique d'entrée de modulationrÉ.- les fonctions rÉ. T (t)
(1.17)
Le processus de restauration du signal analogique de discrète est appelé extrapolation temporaire.
Pour des séquences discrètes, des concepts d'énergie et de puissance sont également introduits. Séquence d'énergiex (n. ) La valeur est appelée
,(1.18)
Séquence de puissancex (n. ) La valeur est appelée
,(1.19)
Pour des séquences discrètes, les mêmes schémas concernant la limitation de la puissance et de l'énergie sont préservés comme des signaux continus.
Périodique Séquence d'appelx ( nT.) satisfaisantx ( nT.) \u003d x ( nT.+ mnt.), où m et n - nombres entiers. OùN. Appelé période de séquence. La séquence périodique est suffisante pour définir la période à l'intervalle, par exemple, à.
Signaux numériques Il existe des signaux distincts que, dans des moments discrets de temps, ne peuvent recevoir qu'une série finale de valeurs discrètes - niveaux de quantification. Le processus de conversion d'un signal discret en numérique appelé quantification par niveau.Les signaux numériques sont décrits par des fonctions de réseau quantifiées.x. c.(nT.). Des exemples de signaux numériques sont présentés à la Fig. 1.8A et 1.8b.
Communication entre la fonction de réseaux. rÉ.(nT.) et une fonction de réseau quantifiéex. c.(nT.) est déterminé par une fonction de quantification non linéairex. c.(nT.)= F k.(X. rÉ.(nT.))). Chacun des niveaux de quantification est codé par un nombre. Habituellement, le codage binaire est utilisé pour les objectifs d'EICCH, de sorte que les comptes quantifiésx. c.(nT.) sont codés par des nombres binaires avecn. décharges. Nombre de niveaux de quantificationN. et le plus petit nombre de décharges binairesm. Avec lequel vous pouvez coder tous ces niveaux, liés à la relation
,(1.20)
où int.(X. ) - Le plus petit entier, pas moinsx.
Ainsi, la quantification de signaux discrètes consiste en une représentation du signal comptantx. rÉ.(nT.) avec un nombre binaire contenantm. décharges. À la suite de la quantification, le compte à rebours est représenté par une erreur d'erreur appelée quantification
.(1.21)
Pas de quantification Q. déterminé par le poids de la décharge binaire junior de la résultante
.(1.22)
Les principales méthodes de quantification sont la troncature et l'arrondissement.
Troncing à M. -Rorked Binary Number consiste à supprimer tous les plus jeunes chiffres du nombre saufn. Sénior. Dans ce cas d'une erreur de troncature
. Pour des nombres positifs, le présent codage 
. Pour les nombres négatifs lors de l'utilisation d'un code direct, l'erreur de troncature n'est pas négative et lors de l'utilisation d'un code supplémentaire, cette erreur n'est pas positive. Ainsi, dans tous les cas, la valeur absolue de l'erreur de troncature ne dépasse pas l'étape de quantification:
.(1.23)
Le graphique de la fonction de troncature du code supplémentaire est présenté à la figure 1.9 et le code direct est à la figure 1.10.
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|||
L'arrondi est différent de la troncature en plus du rejet des rejets plus jeunes, le nombre est modifié etm - th (plus jeune non payé) La décharge du nombre. Sa modification est qu'elle reste inchangée ou augmente par unité selon qu'elle soit supérieure ou moins abandonnée, une partie du nombre de valeur. L'arrondi peut être pratiquement effectué en ajoutant une unité à (m. +1) - Molory du nombre, suivi de la troncature du nombre résultant àn. décharges. Erreur d'arrondi avec toutes les méthodes de codage réside dans 
et donc,
.(1.24)
Le graphique de la fonction d'arrondi est illustré à la Fig. 1.11.
La considération et l'utilisation de divers signaux impliquent la possibilité de mesurer la valeur de ces signaux aux points spécifiés à temps. Naturellement, la question de la fiabilité (ou inversement, incertitude) de mesurer les valeurs des signaux. Faire ces problèmes théorie de l'information, dont le fondateur est K. Sennon. L'idée principale de la théorie des informations est qu'avec des informations que vous pouvez contacter presque ainsi que de quantités physiques telles que le poids et l'énergie.
Nous caractérisons habituellement la précision des mesures des valeurs numériques des erreurs de mesure ou des erreurs prévues. Dans le même temps, les concepts d'erreurs absolues et relatifs sont utilisées. Si le périphérique de mesure a une plage de mesure dex 1 à x 2 avec une erreur absolue± RÉ.non dépendant de la valeur actuellex. Valeur mesurée, puis ayant reçu le résultat de la mesure sous la forme x N. Nous sommes enregistrés lui commex N.± RÉ.et caractériser l'erreur relative.
L'examen des mêmes actions de la position de la théorie des informations est quelque peu différente, caractérisé en ce que tous les concepts énumérés sont attachés à une signification probabiliste, statistique, et le résultat de la mesure effectuée est interprété comme une réduction de la zone de Incertitude de la valeur mesurée. Dans la théorie des informations, le fait que le dispositif de mesure a une plage de mesure de x 1 à x 2 signifieque lors de l'utilisation de cet instrument, des indications ne peuvent être obtenues que dex 1 à x 2 . En d'autres termes, la probabilité d'obtenir des échantillons plus petitsx 1 ou grand x 2 , égal à 0. La probabilité d'obtenir des coupes quelque part dans la gamme dex 1 à x 2 est 1.
Si nous supposons que toutes les résultats de mesure allant de x 1 à x 2 sont également capables, c'est-à-dire Densité de distribution de probabilité pour valeurs différentes La valeur mesurée sur toute l'échelle du périphérique est identique, alors en termes de théorie des informations, notre connaissance de la valeur de la valeur mesurée avant la mesure peut être représentée par un graphique de la distribution de la densité de probabilité P (x).
Depuis la chance complète de compter quelque part dans la gamme dex 1 à x 2 égal à 1, puis sous la courbe, il devrait y avoir une zone égale à 1, ce qui signifie que
(1.25).
Après la mesure, nous obtenons une lecture d'instrument égal àx N.. Cependant, en raison de l'erreur de l'appareil égal à± RÉ., nous ne pouvons pas affirmer que la valeur mesurée est exactement égalex N.. Par conséquent, nous enregistrons le résultat dans la formex N.± RÉ.. Cela signifie que la valeur réelle de la valeur mesuréex. Se trouve quelque part dansx N.- RÉ.avant que x N.+ RÉ.. Du point de vue de la théorie des informations, le résultat de notre mesure ne consiste que dans le fait que la zone d'incertitude a diminué à la valeur de 2RÉ. et caractérisé beaucoup plus grande densité de vengeance
(1.26).
Obtenir toute information sur le montant de l'intérêt pour nous est donc de réduire l'incertitude de sa valeur.
Comme caractéristique de l'incertitude, la valeur d'une certaine variable aléatoire K. Stonnon a introduit le concept entropie Valeursx. qui est calculé comme
(1.27).
Les unités d'entropie dépendent du choix de la base du logarithme dans les expressions ci-dessus. Lors de l'utilisation de logarithmes décimaux, l'entropie est mesurée dans la soi-disant. unités décimales ou ditya. . Dans le cas de l'utilisation de logarithmes binaires, l'entropie est exprimée en unités binaires ou morceaux..
Dans la plupart des cas, la connaissance de l'incertitude de la valeur du signal est déterminée par l'action d'interférence ou de bruit. L'effet de désinformation du bruit pendant la transmission du signal est déterminé par l'entropie de bruit comme variable aléatoire. Si le bruit de sens probabiliste ne dépend pas du signal transmis, quelles que soient les statistiques du signal de bruit, on peut attribuer une certaine valeur d'entropie, ce qui caractérise son effet de désinformation. Dans ce cas, l'analyse du système peut être effectuée séparément pour le bruit et le signal, ce qui simplifie fortement la solution à ce problème.
Théorème de Channon sur le nombre d'informations. Si un signal avec entropie est envoyé à l'entrée du canal de transmission d'informations H.( x.), et le bruit dans le canal a entropié H (RÉ. ) , la quantité d'informations à la sortie du canal est définie comme
(1.28).
S'il y a une sauf pour le canal de transmission de signal principal canal supplémentaire, Pour corriger les erreurs qui se sont produites du bruit avec entropieH ( RÉ.), sur ce canal, il est nécessaire de transférer la quantité supplémentaire d'informations, pas moins de
(1.29).
Ces données peuvent être codées de manière à ce qu'il soit possible d'ajuster toutes les erreurs causées par le bruit, à l'exception d'une part de ces erreurs arbitraire de ces erreurs.
Dans notre cas, pour une variable aléatoire aléatoire uniformément distribuée, l'entropie est définie comme
(1.30),
et le reste ou entropie conditionnelle Mesure de résultat après référencex N. égal
(1.31).
À partir de là, la quantité résultante d'informations, une différence égale dans l'original et l'entropie restante est égale
(1.32).
Lorsque l'analyse des systèmes avec des erreurs de quantification numériques est considérée comme un processus aléatoire stationnaire avec une distribution de probabilité uniforme dans la plage de distribution d'erreurs de quantification. En figue. 1.12A, B et dans la densité de probabilité d'erreur de quantification lors de l'arrondissement du code supplémentaire, du code direct et de la troncature, respectivement.
De toute évidence, la quantification est une opération non linéaire. Cependant, lorsqu'il est analysé, un modèle linéaire de quantification des signaux présentés à la Fig est utilisé. 1.13.
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(1.33)
