Как передается телевизионный сигнал

Опубликовано: 15.04.2024

«В начале был сигнал…»

Этими словами Иоанн начал своё Евангелие, описывая времена, выходящие за пределы нашей эры. Мы начинаем эту статью не менее пафосно, и со всей серьёзностью заявляем, что в деле вещания «в начале был сигнал».

В телевидении, как и во всей электронике, сигнал является основой. Говоря о нем, мы имеем в виду электромагнитные колебания, которые распространяются в воздухе с помощью передающей антенны и вызывают колебания тока в антенне-приёмнике. Эфирная волна может быть представлена как в непрерывной, так и в импульсной форме, что значительно сказывается на конечном результате – качестве приёма ТВ.

Что такое аналоговое телевидение? Это телевидение, знакомое каждому, которое застали ещё родители наших родителей. Оно транслируется незакодированным способом, его основой выступает аналоговый сигнал, и принимает его обычный, знакомый нам с детства, аналоговый телевизор. В настоящее время во многих странах осуществляется процесс оцифровки аналогового сигнала, а стало быть, эфирного телевидения. В некоторых странах Европы этот процесс уже завершён и наземное аналоговое ТВ отключено. На это есть причины, в которых предлагает разобраться эта статья.

Отличия цифрового сигнала от аналогового

Для большинства людей различие между аналоговым и цифровым сигналом может быть совершенно неявным. И все же их разница значительна и заключается не просто в качестве подачи телеэфира.

Аналоговым сигналом являются полученные данные, которые мы видим, слышим и воспринимаем, как мир, который нас окружает. Этот метод генерирования, обработки, передачи и записи сигналов – традиционный и пока очень распространённый. Данные преобразовываются в электромагнитные колебания, отражающие частоту и интенсивность явлений по принципу полного соответствия.

Цифровой сигнал представляет собой совокупность координат, описывающих электромагнитную волну, которая не недоступна для восприятия напрямую, без декодирования, т.к. является последовательностью электромагнитных импульсов. Говоря о дискретности и непрерывности сигналов, подразумевают соответственно «принятие значений из конечного набора» и «принятие значений из бесконечно множества».

Примером дискретности могут быть школьные оценки, которые принимают значения из набора 1,2,3,4,5. Фактически, цифровой видеосигнал часто создаётся путём оцифровки аналогового сигнала.

Уходя от теории, на деле можно выделить следующие ключевые отличия между аналоговыми и цифровыми сигналами:

аналоговое телевидение уязвимо для помех, вносящих в него шумы, в то время как цифровой импульс либо вовсе перекрыт помехами и отсутствует, либо поступает в первоначальном виде.
принять и считать аналоговый сигнал может любое устройство, работа которого базируется на том же принципе, что и вещание передатчика. Цифровая волна предназначена определённому «адресату», а стало быть, устойчива к перехвату, т.к. надёжно закодирована.

Качество изображения

Качество картинки в телевизоре, которую предоставляет аналоговое ТВ во многом обусловлено ТВ стандартом. Кадр, который несёт с собой аналоговое вещание, включает 625 строк с соотношением сторон 4×3. Таким образом, старый кинескоп демонстрирует изображение из телевизионных линий, в то время как цифровое изображение составлено из пикселей.

При слабом приёме и помехах телевизор будет «снежить» и шипеть, недодавая зрителю изображение и звук. В попытках внести улучшения в эту ситуацию, в своё время, было реализовано кабельное ТВ.

Другие возможности

Несмотря на быстрое развитие электронных технологий и преимущества цифрового сигнала перед аналоговым, все ещё существуют области, в которых аналоговая технология незаменима, как, к примеру, профессиональная обработка звука. Но, хотя оригинальная запись может быть не хуже «цифры», после редактирования и копирования она неизбежно будет зашумлена.

Вот набор основных операций, которые можно выполнять с аналоговым потоком:

усиление и ослабление;
модуляция, направленная на снижение его восприимчивости к помехам, и демодуляция;
фильтрация и обработка частоты;
умножение, суммирование и логарифмирование;
обработка и изменение параметров его физических величин.

Особенности аналогового и цифрового телевидения

Обывательское суждение о крахе эфирного ТВ и переходе на технологии вещания будущего несколько несправедливо, уже потому, что телезрители подменяют понятия: эфирное и аналоговое ТВ. Ведь под эфирным принято понимать любое телевидение, транслируемое по наземному радиоканалу.

И «аналог» и «цифра» – это разновидности эфирного ТВ. Невзирая на то, что аналоговое телевидение отличается от цифрового, их общий принцип вещания идентичен – телевизионная вышка транслирует каналы и гарантирует качественный сигнал лишь в ограниченном радиусе. При этом цифровой радиус охвата короче, чем дальность незакодированного потока, а значит, ретрансляторы должны устанавливаться ближе друг к другу.

А вот мнение о том, что «цифра» обойдёт «аналог» в конечном счёте, правдиво. Телезрители многих стран уже стали «очевидцами» преобразования аналогового сигнала в цифровой и вовсю наслаждаются просмотром телепрограмм в HD качестве.

Особенности эфирного телевидения

Существующая эфирная телесистема использует для передачи телевизионного продукта аналоговые сигналы. Они распространяются посредством волн с высоким уровнем колебаний, достигая наземных антенн. Для того чтобы увеличить площадь вещательного покрытия устанавливают ретрансляторы. Их функция – сконцентрировать и усилить сигнал, передавая его удалённым приёмникам. Сигналы передаются с фиксированной частотой, поэтому каждый канал соответствует своей частоте и в телевизоре закреплён в порядке нумерации.

Преимущества и недостатки цифрового телевещания

Информация, передаваемая с помощью цифрового кода, практически не содержит ошибок и искажений. Устройство, которое оцифровывает исходный сигнал, называется аналого-цифровым преобразователем (АЦП).

Для кодирования импульсов используют систему единиц и нулей. Чтобы считывать и преобразовывать двоично-десятичный код, в приёмник встроено устройство, именуемое цифро-аналоговым преобразователем» (ЦАП). Ни для АЦП, ни для ЦАП не существует половинных значений, к примеру, 1,4 или 0,8.

Этот способ зашифровки и передачи данных подарил нам новый формат ТВ, у которого есть много достоинств:

изменение силы или длины импульса не влияет на его распознавание декодером;
равномерное покрытие вещания;
в отличие от аналогового вещания, отражения от препятствий преобразованного эфира складываются и улучшают приём;
частоты вещания используются эффективнее;
возможен приём цифрового ТВ на аналоговом телевизоре.

Отличие цифрового телевидения от аналогового

Разницу между аналоговым и цифровым вещанием проще всего заметить, представив итоговые характеристики обеих технологий в виде таблицы.

Цифровое ТВ	Аналоговое телевидение
Разрешение цифрового изображения составляет 1280×720, что даёт в общей сложности 921600 пикселей. В случае формата развёртки 1080i разрешение изображения составляет 1920×1080, что даёт впечатляющий итог: более 2 миллионов 70 тысяч пикселей.	Максимальное разрешение аналоговой «картинки» составляет приблизительно 720×480, что даёт в общей сложности более 340 000 пикселей.
Звук
Аудио, как и видео, передаётся без искажений. Многие программы сопровождаются объёмным стереосигналом.	Качество звука варьируется.
Приёмник
Стоимость телевизора, адаптированного для цифрового приёма, в несколько раз выше, чем цена обычного телевизора.	Аналоговый телевизор имеет умеренную стоимость.
Телеканалы
Просмотр цифровых каналов даёт зрителю обширный выбор: большое количество и тематическая направленность телеканалов.	Количество программ до 100.
Другое
Приём программ на одном телевизоре. Дополнительные услуги, такие как «частная трансляция», «виртуальный кинозал», «хранение программ» и др.	Возможность подключения большего количества приёмников и одновременного просмотра нескольких программ.
Итог
Новое телевидение несёт с собой отличное качество изображения и звука, возможность создания мультимедийной домашней станции для игры, работы и обучения. Однако высокая стоимость адаптированных телевизоров и неспешное внедрение технологии кодирования ТВ на российском рынке пока что оставляют его позади имеющегося телевидения.	Старое доброе ТВ уступает цифровому в качестве изображения и звука. Тем не менее, цена приёмников и возможность распределения сигнала на большее количество телевизоров (возможность смотреть несколько программ одновременно) – весомый плюс.

Чувствительность антенны для телевизора

Нет универсального рецепта для выбора идеальной антенны, но есть обязательные требования, которые должны выполняться, чтобы она принимала аналоговые и цифровые сигналы. С увеличением расстояния от объекта вещания эти требования возрастают. В частности к чувствительности приёмника – его способности улавливать слабые по интенсивности телесигналы. Часто именно они становятся причиной нечёткого изображения. Эта проблема решается с помощью усилителя, который существенно повышает чувствительность антенны и снимает вопрос: как подключить её к цифровому телевидению? Тот же телевизор, и та же самая антенна, только возле телевизора появится эфирный цифровой тюнер.

Что такое диаграмма направленности антенны

Помимо чувствительности антенны, есть параметр, определяющий, в какой степени она способна фокусировать энергию. Он называется направленным усилением или направленностью, и являет собой отношение плотности излучения в заданном направлении к средней плотности излучения.Графическая интерпретация этой характеристики представляет собой диаграмму направленности антенны. По своей сути это трёхмерная фигура, но для удобства работы её выражают в двух плоскостях, расположенных перпендикулярно друг к другу. Имея под рукой такую плоскую диаграмму и сопоставляя её с картой местности, можно спланировать зону приёма антенной аналогового видеосигнала. Также из этого графика можно извлечь ряд полезных практических характеристик телеантенны, таких как интенсивность бокового и обратного излучения и коэффициент защитного действия.

Какой сигнал лучше

Следует признать, что, несмотря на множество улучшений, реализованных в области аналогового представления информации, этот способ трансляции сохранил свои недочёты. Среди них – искажения во время передачи и шумы при воспроизведении.

Также необходимость преобразования аналогового сигнала в цифровой вызвана непригодностью имеющегося метода записи для хранения информации в полупроводниковой памяти.

К сожалению, существующее ТВ практически не имеет очевидных плюсов перед цифровым, исключая возможность принимать сигнал обычной ТВ-антенной, и делить его между телевизорами.

Весь мир в твоих руках - все будет так, как ты захочешь

Физика школьникам
Физика студентам
Астрономия
Информатика
ПОКС
Арх ЭВМ и ВС
Методические материалы
Медиа-файлы
Тестирование

Как сказал.

Все мы гении. Но если вы будете судить рыбу по её способности взбираться на дерево, она проживёт всю жизнь, считая себя дурой.

Альберт Эйнштейн

Вопросы к экзамену

Для всех групп технического профиля

Урок 47-2 (дополнительный материал). Принципы телевидения. Применение радиосвязи.

" onclick="window.open(this.href,'win2','status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no'); return false;" rel="nofollow"> Печать
E-mail

Телевидение. Основные принципы.

Телевидение — система связи для трансляции и приёма движущегося изображения и звука на расстоянии.

Телевидение основано на принципе последовательной передачи элементов изображения с помощью радиосигнала или по проводам. Разложение изображения на элементы происходит при помощи диска Нипкова, электронно-лучевой трубки или полупроводниковой матрицы. Количество элементов изображения выбирается в соответствии с полосой пропускания радиоканала и физиологическими критериями. Для сужения полосы передаваемых частот и уменьшения заметности мерцания экрана телевизора применяют чересстрочную развёртку. Также она позволяет увеличить плавность передачи движения.

Схема телевидения в основном совпадает со схемой радиовещания. Разница заключается в том, что в передатчике колебания модулируются не только звуковыми сигналами, но и сигналами изображения. Оптические сигналы в передающей телекамере преобразуются в электрические. Модулированная электромагнитная волна переносит информацию на большие расстояния. В телевизионном приемнике высокочастотный сигнал делится на три сигнала: сигнал изображения, звуковой сигнал и сигнал управления. После усиления эти сигналы поступают в свои блоки и используются по назначению.

Телевизионный тракт в общем виде включает в себя следующие устройства:

1. Телевизионная передающая камера. Служит для преобразования изображения, получаемого при помощи объектива на мишени передающей трубки или полупроводниковой матрице, в телевизионный видеосигнал. Для воспроизведения движения используют принцип кино: изображение движущегося объекта (кадра) передают десятки раз в секунду (в телевидении 50 раз). Преобразование изображения кадра в электрические сигналы производится с помощью иконоскопа.

Иконоскоп - передающая вакуумная электронная трубка, преобразующая изображение кадра в серию электрических сигналов.

На экран иконоскопа проецируется изображение объекта с помощью оптической системы (объектива). Такой же сигнал получается в телевизионном приемнике, где сигнал преобразуется в видимое изображение на экране кинескопа.

2. Телекинопроектор. Преобразует изображение и звук на киноплёнке в телевизионный сигнал, и позволяет демонстрировать кинофильмы по телевидению.

3. Видеомагнитофон. Записывает и в нужный момент воспроизводит видеосигнал, сформированный передающей камерой или телекинопроектором.

4. Видеомикшер. Позволяет переключаться между несколькими источниками изображения: камерами, видеомагнитофонами и другими.

5. Передатчик. Несущий сигнал высокой частоты модулируется телевизионным сигналом и передается по радио или по проводам.

6. Приёмник — телевизор. С помощью синхроимпульсов, содержащихся в видеосигнале, телевизионное изображение воспроизводится на экране приемника (кинескоп, ЖК-дисплей, плазменная панель).

Кинескоп - приемная вакуумная электронная трубка, преобразующая электрические сигналы в видимое изображение.

Кроме того, для создания телевизионной передачи используется звуковой тракт, аналогичный тракту радиопередачи. Звук передаётся на отдельной частоте обычно при помощи частотной модуляции, по технологии, аналогичной FM-радиостанциям. В цифровом телевидении звуковое сопровождение, часто многоканальное, передаётся в общем с изображением потоке данных.

Телевизионные радиосигналы передаются в диапазоне ультракоротких волн, т. е. в пределах прямой видимости антенны. Для передачи сигнала на большие расстояния используют ретрансляторы (телепередатчики). Зона уверенного приема телевидения увеличивается благодаря использованию ретрансляционных спутников.

Башня Останкинского телецентра высотой 540 м обеспечивает прием в радиусе 120 км.

Применение радиосвязи

В наш технический век радиосвязь глубоко проникла в повседневную жизнь.

Мобильная связь. Абсолютное большинство современных людей не мыслят своей жизни без мобильного телефона. Но редко кто из них догадывается о том, что мобильный телефон – это аппарат, совмещающий в себе функции приёмника и передатчика, а мобильная связь осуществляется с помощью тех же обыкновенных радиоволн.

Радиотелефонная связь. Там, где используют рации – различные приёмопередающие устройства (полиция, скорая помощь, МЧС и т.п.), связь также осуществляется с помощью радиоволн.

Приём телевизионных сигналов с помощью антенн, которые устанавливаются на крышах домов, постепенно уходит в прошлое. Тем не менее, те же самые радиоволны переносят изображение

Спутниковые телевидение, телефонная связь, Интернет – всё это существует, благодаря радиоволнам, которые излучаются передатчиком, ретранслируются спутником и достигают приёмника.

Беспроводные мышь, клавиатура и гарнитура также содержат миниатюрные приёмопередатчики, работающие в радиоволновом диапазоне.

Biuetooch, Wi-Fi, беспроводные компьютерные сети – это также передатчики и приёмники радиоволн.

Различные радиоуправляемые модели обязательно имеют блок управления (передатчик) и приёмник в самой модели.

GPS, ГЛОНАСС – глобальные системы позиционирования, с помощью которых можно определить не только своё место положения, но и многое другое – работают также в радиоволновом диапазоне.

Радиолокация. А.С. Попов ещё в 1900 году обнаружил отражение электромагнитных волн от кораблей и указал на возможность использования этого эффекта в радиолокации. Позднее было обнаружено, что практически все вещества отражают радиоволны. Результат отражения зависит не только от рода вещества, но и от длины волны. Суть радиолокации заключается в следующем. Передатчик вырабатывает высокочастотный импульс и с помощью специальной параболической антенны посылает его в направлении объекта, например, самолёта. Радиоволна, достигая объекта, отражается от него во все стороны. Часть отражённой волны, энергия которой очень мала, улавливает приёмная параболическая антенна. Зная время t между моментом излучения и моментом приёма сигнала, легко рассчитать R расстояние до объекта: R=ct/2 , где с – скорость распространения радиоволны.

Разумеется, это самая примитивная схема радиолокации. В настоящее время анализ принятого сигнала выполняется специализированным компьютером, который определяет не только расстояние, но и скорость, тип объекта, автоматически анализирует «свой-чужой», сравнивает с базой данных и выдает его тактико-технические характеристики и т.д. Имеются мобильные радиолокационные комплексы и мощные стационарные системы, отслеживающие одновременно сотни объектов вблизи поверхности Земли и в космосе над половиной территории России.

В радиоастрономии радиолокационными методами определяют расстояния до небесных тел, отслеживают движение астрономических объектов.

В космонавтике – следят за положением и перемещением различных космических аппаратов.

Карта поверхности Венеры, скрытой мощным облачным покровом, была составлена с помощью радиолокации.

Телевизио́нный сигна́л — совокупность электрических сигналов, содержащая информацию о телевизионном изображении и звуке. Телевизионный сигнал может передаваться по радио или по кабелю. Термин употребляется в большинстве случаев применительно к аналоговому телевидению, потому что цифровое оперирует таким понятием, как поток данных.

Содержание

Состав полного телевизионого сигнала

Полный телевизионный сигнал цветного аналогового телевидения представляет собой совокупность трёх сигналов: видеосигнала, несущего информацию о яркости изображении, цветной поднесущей с закодированной информацией о цвете изображения, и звукового сигнала. Каждый из перечисленных сигналов для передачи на расстояние использует свою несущую частоту, которая определяется конкретным стандартом телевизионного вещания и номером используемого канала. Разница несущих частот видеосигнала и звука строго стандартизирована в каждой стране и не зависит от используемого номера канала вещания. В России принят аналоговый вещательный стандарт, предусматривающий фиксированную разницу несущих видеосигнала и звука в 6,5 МГц.

На международной конференции в Стокгольме в 1961 году были приняты стандарты телевизионных вещательных систем, определяющие основные характеристики телевизионного сигнала для каждой системы. Каждому стандарту присвоена буква от A до M, которая в сочетании с примененными стандартами разложения и кодирования цвета, полностью описывает совокупность характеристик аналоговых телевизионных систем во всем мире.

Мировые системы телевидения

Стандарт	Год выхода	Число строк	Частота кадров	Ширина полосы канала (МГц)	Ширина полосы видео (МГц)	Разнос несущих видео и звука (МГц)	Ширина боковых полос (МГц)	Полярность видео	Модуляция звука	Разнос частот несущей и поднесущей (МГц)	Соотношение мощности несущих видео и звука	Цветовая система
A	1936	405	25	5	3	−3.5	0.75	позитивная	амплитудная	4:1	—
B	1950	625	25	7	5	+5.5	0.75	негативная	частотная	PAL/SECAM
C	1953	625	25	7	5	+5.5	0.75	позитивная	амплитудная	—
D	1948	625	25	8	6	+6.5	0.75	негативная	частотная	SECAM/PAL
E	1949	819	25	14	10	±11.15	2.00	позитивная	амплитудная	—
F	819	25	7	5	+5.5	0.75	позитивная	амплитудная	—
G	625	25	7	5	+5.5	0.75	негативная	частотная	4.43	5:1	PAL/SECAM
H	625	25	8	5	+5.5	1.25	негативная	частотная	4.43	5:1	PAL
I	1962	625	25	8	5.5	+5.9996	1.25	негативная	частотная	4.43	5:1	PAL
J	1953	525	30	6	4.2	+4.5	0.75	негативная	частотная	NTSC
K	625	25	8	6	+6.5	0.75	негативная	частотная	4.43	5:1	SECAM/PAL
K'	625	25	8	6	+6.5	1.25	негативная	частотная	SECAM
L	625	25	8	6	-6.5	1.25	позитивная	амплитудная	4.43	8:1	SECAM
M	1941	525	30	6	4.2	+4.5	0.75	негативная	частотная	3.58	NTSC**
N	1951	625	25	6	4.2	+4.5	0.75	негативная	частотная	PAL

Полярность модуляции видеосигнала

Полярностью модуляции видеосигнала называется стандарт, определяющий, какой уровень сигнала считается чёрным, а какой — белым. В зависимости от стандарта телевещания полярность может быть «негативной» и «позитивной». При негативной полярности максимальная яркость соответствует нулевому уровню несущей, при позитивной — максимальному. Первые телевизионные стандарты использовали позитивную модуляцию, однако такая система имела низкую помехоустойчивость. Любые импульсные помехи (например, от автомобильного зажигания) отображались на экране в виде ярких точек и линий, очень заметных. При негативной модуляции эти же помехи отображаются черными точками, заметными гораздо меньше. Поэтому подавляющее большинство современных вещательных стандартов предусматривают негативную полярность модуляции. В России принята негативная полярность.

В Великобритании и Франции использовавших в 60-х годах системы телевидения с позитивной модуляцией, телевизоры содержали специальную цепь, позволявшую инвертировать импульсные помехи для их отображения менее заметными чёрными точками. Порог инвертирования мог изменяться специальным регулятором. При выборе слишком низкого порога света́ изображения могли отображаться на экране в виде негатива.

Принципы формирования телевизионного сигнала в цветном телевидении

Применяемый для передачи цветного изображения т. н. ПЦТС (Полный Цветной Телевизионный Сигнал) содержит «поднесущую», модулированную сигналом цветности. В аналоговом телевидении существуют три основных системы передачи сигналов цветного телевидения:

Звук в телевизионном сигнале

Для передачи звука вместе с телевизионным изображением во всех системах с негативной полярностью видео используется частотная модуляция, аналогичная FM-радио. Остальные системы с позитивной полярностью предусматривают амплитудную модуляцию звуковой несущей. В системах с частотной модуляцией возможна передача стереозвука по технологиям, аналогичным FM-радиостанциям. Кроме этого, существуют аналоговые телевизионные стандарты, такие, как NICAM, предусматривающие цифровую передачу звука в телевизионном сигнале.

Особенности передачи телевизионного сигнала в кабельном телевидении

Настроечный телевизионный сигнал

Cпециальным типом телевизионного сигнала является настроечный телевизионный сигнал, служащий стандартной мерой при настройке телевизионных приёмников. Сигналы генерируются или телецентрами в технологических паузах вещания, или портативными генераторами сигнала. Как правило, настроечный сигнал содержит изображение специальной таблицы, позволяющей точно определить границы кадра на экране, центровку, сведение лучей и правильную цветопередачу. В СССР основной таблицей долгие годы служила чёрно-белая испытательная таблица ТИТ-0249. Большое распространение получил сигнал «цветных полос», генерируемый студийным оборудованием и профессиональными видеокамерами.

Литература

Мамчев Г. В Основы радиосвязи и телевидения. — Учебное пособие для вузов. — Горячая линия -Телеком, 2007. — 416 с. — (Специальность. Для высших учебных заведений). — ISBN 5-93517-267-4
Смирнов А. В. Основы цифрового телевидения. — Учебное пособие. — М:: Горячая линия - Телеком, 2001. — 224 с. — ISBN 5-93517-059-0
Зима З.А., Колпаков И.А., Романов А.А., Тюхтин М.Ф. Системы кабельного телевидения. — М. МГТУ имени Баумана, 2004. — 600 с. — ISBN 5-7038-2508-3
Волков С.В Сети кабельного телевидения. — М. Горячая Линия-Телеком, 2004. — 616 с. — ISBN 5-93517-190-2
ГОСТ 21879-88 Телевидение вещательное. Термины и определения
ГОСТ 7845-92 Система вещательного телевидения. Основные параметры. Методы измерений
ГОСТ 18471-83 Тракт передачи изображения вещательного телевидения. Звенья тракта и измерительные сигналы

Ссылки

Телевизионный сигнал //Большая советская энциклопедия
Спектр телевизионного сигнала//Большая советская энциклопедия

Wikimedia Foundation . 2010 .

Телевизионная башня (Екатеринбург)
Телегин

Смотреть что такое "Телевизионный сигнал" в других словарях:

телевизионный сигнал — Сигнал, несущий информацию о телевизионном изображении и связанную с ним информацию. [ГОСТ 21879 88] Тематики телевидение, радиовещание, видео Обобщающие термины сигналы, их формирование и обработка EN television signal DE Fernsehsignal FR signal … Справочник технического переводчика

Телевизионный сигнал — 39. Телевизионный сигнал D. Fernsehsignal E. Television signal F. Signal de télévision Сигнал, несущий информацию о телевизионном изображении и связанную с ним информацию Источник: ГОСТ 21879 88: Телевидение вещательное. Термины и определения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ СИГНАЛ — полный совокупность электрич. сигналов, излучённых антенной телевиз. радиопередатчика. При передаче монохромных (чёрно белых) изображений Т. с. включает сигналы изображения (видеосигналы) и звукового сопровождения, гасящие и синхронизирующие… … Большой энциклопедический политехнический словарь

телевизионный сигнал — электрический сигнал, генерируемый телевизионным радиопередатчиком и несущий информацию о яркости и цвете передаваемого элемента изображения в каждый момент времени. Полный телевизионный сигнал, помимо сигналов, соответствующих изображению… … Энциклопедия техники

телевизионный сигнал — televizinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. television signal vok. Fernsehsignal, n rus. телевизионный сигнал, m pranc. signal de télévision, m … Automatikos terminų žodynas

Телевизионный сигнал — Видеосигнал (сигнал яркости), в который введены строчные и кадровые импульсы для гашения обратного хода электронного луча в кинескопе в процессе телевизионной развёртки (См. Телевизионная развёртка). Максимальный размах (амплитуда) Т. с.… … Большая советская энциклопедия

Телевизионный сигнал — 1. Сигнал, несущий информацию о телевизионном изображении и связанную с ним информацию Употребляется в документе: ГОСТ 21879 88 Телевидение вещательное. Термины и определения … Телекоммуникационный словарь

телевизионный сигнал опознавания — сигнал опознавания Кодовая последовательность импульсов, вводимая в установленные строки интервала гашения полей для обозначения пункта формирования телевизионных программ или пункта введения сигналов испытательных строк. [ГОСТ 21879 88] Тематики … Справочник технического переводчика

Телевизионный сигнал опознавания — 148. Телевизионный сигнал опознавания Сигнал опознавания Кодовая последовательность импульсов, вводимая в установленные строки интервала гашения полей для обозначения пункта формирования телевизионных программ или пункта введения сигналов… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

телевизионный сигнал с гашением — temdomasis vaizdo signalas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. blanked videosignal vok. Bildsignal mit Austastung, n rus. телевизионный сигнал с гашением, m pranc. signal vidéo muni du signal de suppression, m … Radioelektronikos terminų žodynas

Телевидение можно разделить на виды по типу сигнала: аналоговый и цифровой, а также по способу доставки этого сигнала до вашего телевизора: по кабелю (коаксиальному и интернет-кабелю), через спутник, с телевышек. Давайте рассмотрим разные типы передачи телевизионного сигнала и выясним, кому какой тип подходит больше всего!

Чем отличаются аналоговое и цифровое ТВ

Аналоговое ТВ, как и вообще зарождающееся телевидение в СССР, помнит только старшее поколение. Современная молодежь знает куда больше об интерактивном телевидении, о форматах высокой четкости и вряд ли будет смотреть «кино с шумами». С другой стороны, и спутниковое телевидение еще в 2000-х было не так популярно, а сейчас почти любая удаленная от большого города, деревня напичкана антеннами, смотрящими в небо!

Отличия аналогового и цифрового телевидения мы рассмотрим на примере эфирного ТВ — когда сигнал распространяется «по воздуху» от телевышек. Но надо помнить, что существуют и другие виды доставки сигнала — по кабелю, через спутник, и их мы разберем ниже.

Аналоговое ТВ

Аналоговый сигнал представляет из себя, грубо говоря, синусоиду, имеющую определенные характеристики, в виде амплитуды и частоты. Эта синусоида отражает характеристики передаваемого изображения и звука. Например, зеленый цвет или низкий звук отражен определенным колебанием.

Вероятно, подобные картинки у вас всплывают в голове из уроков физики:

Телестанция сигнал (картинку и звук) в аналоговом формате отправляет пользователям через передающую антенну: вероятно, самая высокая башня в вашем городе. Эта «синусоида» преодолевает пространство между передающей антенной телевизионной станции и доходит до вашего приемника. Причем, это может быть антенна и радиоприемника, и телевизора, сути это не меняет. Далее аналоговый сигнал преобразуется в телевизоре (или том же радиоприемнике) в картинку и звук.

У такого способа передачи телевизионного сигнала есть свои плюсы и минусы, которые мы сейчас и разберем.

Плюсы аналогового ТВ:

распространенность аналогового оборудования — практически все телевизоры могут принять аналоговый сигнал;
возможность принимать даже слабый сигнал;
большой радиус приема в случае, если доставка сигнала происходит через наземные телевышки.

Важно еще то, что полученный аналоговый сигнал не надо декодировать и как-то сложно преобразовывать, чтобы получить картинку и звук, что, в свою очередь, делает оборудование очень дешевым. Точнее, в разы дешевле, чем оборудование для приема и декодирования цифрового сигнала, и не важно, что это будет — ТВ или радио.

Вроде бы неплохие плюсы вырисовываются, если только не знать о минусах, а среди них есть и низкое качество изображения, и малое количество каналов и многое другое. Но мы рассмотрим их чуть попозже, в сравнении с цифровым ТВ.

Цифровое ТВ

Цифровое телевещание также может распространяться от теле-радио центра до наших с вами антенн и приемников, как и аналоговое. А также именно цифровое ТВ вы смотрите, если пользуетесь услугами проводных или спутниковых провайдеров — в этом случае используется другой тип доставки сигнала (кабель, спутник), и вы получаете больше телеканалов.

Вот только если аналоговый сигнал представляет из себя непрерывную синусоиду, отражающую все цвета и звуки в уникальных колебаниях, то в цифровом варианте информация кодируется системой двоичного кодирования (то есть нулем и единицей в разных комбинациях) и передается в виде импульсов. На приемной стороне телевизор или телевизионная приставка декодирует полученный сигнал, и мы получаем четкую картинку на своем телевизоре.

И хоть процесс преобразования накладывает определенные трудности в просмотре цифрового ТВ, у него есть масса приятных моментов, по сравнению с аналоговым:

Высокое качество изображения и звука — вплоть до 1080i и объемного звука.
Существенное увеличение числа передач, так как в том же частотном диапазоне «вмещается» больше каналов (до 10 раз). Это связано с тем, что при аналоговом ТВ один канал занимает одну частоту, а в случае с цифровым ТВ на одной частоте вещается несколько телеканалов благодаря двоичному кодированию и системам видеосжатия.
Повышенная помехоустойчивость — сигнал доходит до вас в том же виде, в каком был отправлен.

Все очень здорово, не правда ли? Но есть в таком обилии прогрессивных плюсов и пара недостатков:

При удалении от передающей станции картинка не проявляет небольшие искажения, а полностью пропадает или искажается до неузнаваемости. В аналоговом ТВ просто появляются помехи, которые накладываются на картинку и звук, но их все равно слышно и видно. Именно поэтому при переключении общегосударственного эфирного вещания с аналогового на цифровое в России появились территории, где прием такого ТВ невозможен — радиус распространения цифрового сигнала меньше, чем у аналогового. Этот недостаток актуален только для эфирного ТВ, при спутниковом или кабельном телевидении такого эффекта не будет.
Не все телевизоры умеют принимать и преобразовывать сигнал цифрового ТВ, а потому может понадобиться замена телевизора или покупка специальной цифровой приставки: в зависимости от типа доставки сигнала, с поддержкой DVB-T2 (эфирное), DVB-S2 (спутниковое), DVB-С (кабельное) или IPTV-ресивер для интернет-ТВ.

1. 2. Передача телевизионных сигналов

Передача телевизионных сигналов ведется на строго закрепленных частотах, выделенных на основании сетки частотных каналов для данного места установки передающей станции. Сетка частот для данного места установки телевизионных передающих центров строится с таким расчетом, чтобы охватить максимальную территорию вещания и исключить взаимные помехи приема от телецентров, работающих на смежных каналах. Поэтому расстояния между передающими телевизионными станциями, работающими на одинаковых ТВ каналах, для исключения взаимных помех, составляют примерно 300-400 км.

Кроме этого, каждая страна планирует передающие сети исходя из своих экономических возможностей, в результате чего появляются отдельные частотные несовместимости.

При планировании телевизионной сети используют данные [1. 1], определяющие зону обслуживания телевизионным вещанием (при соответствующих значениях усиления приемных телевизионных антенн). Для удовлетворительного качества принимаемого изображения необходимо использовать антенны, усиление которых указано в табл. 1. 3. Здесь Е - минимальные значения напряженности поля излучения радиосигнала изображения на высоте 10 м от поверхности Земли, - приняты в децибелах относительно 1 мкВ/м.

В телевизионном вещании используется два вида поляризации волн -горизонтальная и вертикальная. Применение в телевизионном вещании вертикальной поляризации волн позволяет снизить защитные отношения для станций и ретрансляторов, работающих на совмещенных и соседних каналах, что позволяет дополнительно использовать ТВ каналы либо уменьшить взаимные помехи от близко расположенных телецентров. Использование различной поляризации позволяет уменьшать допустимые расстояния между ними на I, II диапазоне вещания на 20%, а на III диапазоне — до 25%. 30%.

Таблица 1. 3. Минимальные значения напряженности поля излучения радиосигнала

частота передачи, МГц

1. 2. 1. Передающие станции и ретрансляторы

Телевизионные станции делятся на программные и передающие. Программные ТВ станции - это телевизионные центры, оборудование которых обеспечивает прием сигналов телевизионного вещания с последующей их передачей по телевизионной передающей сети. Передающие телевизионные станции обеспечивают передачу программ, созданных в телевизионных центрах.

По мощности сигнала изображения на выходе телевизионного передатчика станции условно подразделяют на мощные (или большой мощности) — более 1 кВт и малой мощности — менее 1 кВт. Дальность передачи программ телевизионными центрами незначительно превышает расстояние прямой видимости между передающей и приемной антеннами, поэтому передающие станции размещают на расстоянии 70.. Л 20 км.

Для охвата телевизионным вещанием возможно большей территории телевизионные передающие антенны устанавливают на высоких опорах с использованием естественных высот местности. Антенная опора - это высотное сооружение, которые по конструкции разделяют на башни (Н=150. 550 м) и мачты (H=200. 350 м).

В качестве передающих используются панельные, турникетные и антенны с радиальным и уголковыми вибраторами.

Основные требования, которым должны удовлетворять передающие антенны, это безыскаженное излучение радиосигналов и создание максимально равномерной напряженности. электромагнитного поля в зоне обслуживания.

К наиболее важным параметрам передающих телевизионных антенн относятся:

- коэффициент усиления или коэффициент направленного действия;

- форма диаграммы излучения (направленности) в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

- поляризация излучаемых волн и др.

Для создания максимальной напряженности поля в зоне обспуживания увеличивают мощность излучения, но при малых высотах подъема антенны напряженность поля в ближней зоне может превысить допустимые санитарные нормы.

Коэффициент усиления передающих антенн (относительно изотропного излучателя) в 1-11 диапазонах составляет 6. 10, в III диапазоне - до 25, а для ДМВ диапазона IV-V - до 50.

У антенн с большим коэффициентом усиления в диаграмме излучения в вертикальной плоскости увеличивается число боковых лепестков, из-за чего на близких расстояниях от передающей станции появляются зоны с недостаточной напряженностью поля для нормального приема телепередач.

Важное значение имеет постоянство входного сопротивления антенны в пределах полосы передачи, определяемое КОЭФФИЦИЕНТОМ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ (КБВ) в питающем фидере. Передающие антенны должны обеспечивать КБВ около 0, 9 в полосе передачи.

Для расширения зоны обслуживания и увеличения уровня телевизионного сигнала в районах, где имеется неуверенный прием от основных телевизионных станций, применяют телевизионный ретранслятор. Являясь разновидностью телевизионных станций, телевизионный ретранслятор предназначен для приема и передачи программ удаленных телецентров с возможностью перемены направления излучения. Ретрансляторы подразделяются на активные и пассивные.

Пассивные ретрансляторы позволяют менять направление распространения телевизионного сигнала. Однако они значительно ослабляют напряженность поля, поэтому использовать их возможно лишь при достаточном уровне сигнала в месте установки (рис. 1. 1). Пассивные ретрансляторы могут выполняться в виде отражающих плоскостей (металлическое зеркало) или фазированных решеток. В первом случае - это плоские проволочные однолинейные сетки с достаточно высоким коэффициентом отражения, с ячейками размером 0.1l ( l - средняя длина волны переизлучаемых волн), а для изменения его положения предусматривают поворотное устройство. Такие ретрансляторы могут работать в широком диапазоне частот и переизлучать принятую энергию нескольких каналов одновременно. Во втором случае — это антенны, например, типа "волновой канал", образующие две решетки, соединенные между собой. Энергия сигнала, принятая одной решеткой, излучается другой идентичной решеткой в нужном направлении. Рабочий диапазон частот определяется примененными в нем антеннами. Для получения хорошего качества приема от пассивного ретранслятора, прямой сигнал в месте приема должен быть достаточно слабым и не создавать заметных повторов на изображении.

Рис. 1. 1. Применение пассивного ретранслятора

В эксплуатации находится большое количество активных ретрансляторов, различных по своему назначению и эксплуатационным параметрам, предназначенных для использования во всех телевизионных диапазонах и имеющих мощность на выходе от 0, 1 Вт до 1 кВт. Основными их разновидностями являются ретранслятор-усилитель, ретранслятор-преобразователь и ретранслятор-передатчик. Телесигнал поступает на ретранслятор так же, как и на мощные передающие станции — по радиорелейным линиям, высокочастотным кабелям, системам спутниковой связи или непосредственно по эфиру. Тип передающих антенн выбирается с учетом расположения обслуживаемой территории и места установки ретранслятора. Если ретранслятор установлен в центре населенного пункта, то применяется передающая антенна с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, равномерно излучающая мощность во всех направлениях. Передающие антенны с направленным излучением обычно устанавливают на ретрансляторах, находящихся на окраинах или вне населенных пунктов. Дальность действия ретрансляторов ограничивается их выходной мощностью, Рвых (см. табл. 1. 4).

Таблица 1. 4. Дальность действия ретрансляторов.

Читайте также: