Принцип работы цифрового телевизионного передатчика: Цифровое ТВ Росиии: принцип работы, вещание мультиплексов

Содержание

Принцип работы цифрового телевидения - Tele-kadr.ru - ТВ

Эфирное вещание в России осуществляется аналоговым и цифровым способами, оба варианта дают возможность смотреть бесплатно 20 российских каналов. Переход с аналогового на цифровое телевидение практически завершен, остался последний заключительный этап. Но не стоит расстраиваться, в цифровом вещание в перспективе 30 бесплатных каналов с очевидным преимуществом цифрового телевидения. Развитие этого вопроса приостановлено в связи ожиданием окончательного перехода на цифру всех регионов России. Также в отличие от аналога — в цифровом телевидение  добавлены радиоканалы.  Все бесплатные телевизионные и радио каналы, а также прилагающиеся дополнения (например телетекст или телепрограмма ) включённые в канал, разделены на блоки которые входят в мультиплексы. На данный момент существует два мультиплекса соответственно по 10 федеральных телеканалов в каждом. Третий мультиплекс будет включать в себя дополнительно по 1-му региональному телеканалу, которые уже прошли конкурсный отбор.

Принцип работы приставки для цифрового телевидения

Один мультиплекс полностью умещается в полосу которую бы занял всего один телеканал при аналоговом вещание. Поэтому в цифровом телевидение для передачи всех 20 телеканалов нужно всего два цифровых передатчика. Для того чтобы смотреть цифровое телевидение на старом аналоговом телевизоре не достаточно обычной антенны, так как цифровые каналы укомплектованы в один мультиплекс, то при приеме целой пачки каналов прежде чем их показать зрителю телевизор должен их разделить, поэтому для аналоговых телевизоров необходимо купить

приставку и через неё с помощью обычной антенны уже настраивать ваш телевизор на цифровое телевидение.

Цифровая ТВ приставка

С современными телевизорами всё намного проще и покупать дополнительно ничего не нужно, настройка цифрового телевидения проходит в автоматическом режиме через меню телевизора. Выбор телевизора для просмотра цифровых каналов заключается в знании  английской маркировки DVB-T2 которая собственно и обозначает стандарт вещания цифрового телевидения. Её присутствие в описание вашего телевизора обозначает что он умеет разбирать комплект каналов из мультиплекса и справится с показом качественного бесплатного общедоступного цифрового телевидения в формате

MPEG. Таким образом телеприемник сам же работает по принципу приставки для цифрового телевидения и достаточно только подключить антенну. Антенну для цифрового телевидения DVB-T2 также выбирают по этой маркировке, но для желающих сэкономить можно сделать антенну своими руками. 

Схема подключения ТВ приставки

Поиск цифровых каналов на тв приставке

Когда ваша тв приставка принимает только 10 каналов бесплатного цифрового телевидения, а другие 10 не получается настроить, то не надо выкидывать телевизор, проблема однозначно не в нем. Для настройки всех 20 каналов цифрового телевидения необходимо разобраться с вашей антенной, скорее всего нужен усилитель или просто поменять курс направления антенны, иногда достаточно приподнять или наоборот спустить её, предварительно покрутив. Принцип поиска цифровых каналов антенной ничем не отличается от поиска аналоговых каналов за исключением того что поиск и настройка цифровых каналов ведется пакетами,  то есть если вы поймали один канал из мультиплекса то и остальные 9 каналов появятся автоматически, но это не означает что другой мультиплекс с 10 каналами полностью не перестанет вещать на вашем телевизоре.

Поиск цифровых каналов на ТВ приставке
Не работает цифровое телевидение

Если после всех манипуляций с антенной, приставкой и телевизором — цифровое телевидение по прежнему не удалось настроить, то необходимо посмотреть карту зоны покрытия цифрового телевидения. В основном бесплатное эфирное телевидение рассчитано на большой объем зрителей поэтому большие и мощные передатчики установлены в городе и ведут вещание на территории города. Но как посмотреть цифровое телевидение на даче? Для этого в разделе «выбор антенны» есть вариант расположения самодельной антенны на крыше, также можно предложить способ посмотреть цифровое вещание, но не эфирное, а спутниковое телевидение, по вещательному качеству ничем не отличается от цифрового эфирного. Также этот вид вещания многие выбирают не только для дачи, но и в городе. Вариант спутникового телевидения не подходит тем кто ни хочет платить за то что должно быть бесплатно, таковым на сегодняшний день является только эфирное телевидение как цифровое так и аналоговое.

Принцип работы цифрового ТВ

Этап перехода от аналогового к цифровому формату в России начался не с бесплатного эфирного цифрового телевидения, это скорее заключительная часть процесса эволюции в

цифровой век. Сначала в бой с аналогом вступили цифровые форматы съемки и монтажа видео контента, в частности переход с кассетных-аналоговых камер на кассетные цифровые, а также нелинейный монтаж сменил линейный. Такая борьба требовала качественную технику и вызвала интерес к новым форматам видеокамер ( DVDPRO, DVCAM, Digital-S, DV). Но эта «беспощадная битва» цифровых форматов с записью и работой на магнитной пленке — оказалась бессмысленной и бесполезной, при появление более «тяжелой» техники в частности с записью на жесткий диск, что привело к конкуренции форматов сжатия.

Победа цифровых технологий во всех сферах человеческой жизни

Цифровой сигнал

Термин «цифровой» обычно не правильно используют как прилагательное к слову «качество«. Но запись видео в цифровом формате не всегда обеспечивает качество картинки, так как само качество обуславливается:

  • процессом оцифровки;
  • используемой степенью сжатия;
  • а также множественным кодированием и декодированием по трассе следования сигнала, вплоть до вашего телевизора.
При цифровом кодировании представляется последовательность чисел, 
которые изменяются с достаточной частотой, чтобы отразить непрерывный 
аналоговый сигнал.
Получение цифрового сигнала

Итак, аналоговый сигнал представляет собой непрерывный сигнал с изменяющимся напряжением. В отличие от него цифровой сигнал, модулированный при помощи импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), является последовательностью чисел, каждое из которых соответствует значению напряжения аналогового сигнала в определенный момент времени.

Получение цифрового сигнала

Частоту измерения напряжения аналогового сигнала называют частотой дискретизации. Величина каждого из измеренных значений напряжения преобразуется в целое число в процессе, который носит название квантования. Такая последовательность целых чисел записывается и передается лучше, чем исходный волновой сигнал. Другие преимущества и отличия цифрового телевидения от аналогового, выведены в отдельную статью.

Выбор метода квантования

Является весьма ответственным моментом, поскольку от этого зависит точность преобразования аналогового сигнала в цифровой. Любая достаточно высокая частота дискретизации может быть использована для преобразования видеосигнала, но проще сделать частоту дискретизации кратной частоте строк, что позволит брать отсчеты в одном и том месте для каждой строки.

Схема работы цифрового телевидения

Все телевизионные каналы, взятые с федеральных общественных телекомпаний на одинаковой частоте, собираются в мультиплексы на ретрансляторе, который уже ведет пакетное распространение на приемники.

Структурная схема объясняющая принцип работы цифрового телевидения

Список каналов бесплатного цифрового телевидения

Каналы цифрового телевидения распределены по 2 мультиплексам и вещаются по всей России во всех регионах соответствуя  карте зоны покрытия цифрового телевидения постепенно развиваясь (формат 16:9) и заполняя всю территорию, так как они входят в общероссийское  общедоступное бесплатное эфирное цифровое телевидение предназначенное для просмотра абсолютно всех жителей России. Распределение по мультиплексам определенно роскомнадзором и соблюдается в любой точке странны. В этом

списке каналов они стоят именно в том порядке в котором вы сможете настроить цифровое телевидение на своем телевизоре — Первый и Второй мультиплексы:

  1. Первый
  2. Россия 1
  3. Матч
  4. НТВ
  5. Пятый канал
  6. Россия Культура
  7. Россия 24
  8. Карусель
  9. ОТР
  10. ТВ Центр
  11. РЕН ТВ
  12. Спас
  13. СТС
  14. Домашний
  15. ТВ-3
  16. Пятница
  17. Звезда
  18. Мир
  19. ТНТ
  20. Муз-ТВ
Что такое цифровое телевидение и как оно работает в Росиии

Уже многие десятилетия телевизор является одним из наиболее распространенных бытовых приборов. Он есть практически в каждом доме. Длительное время в основе телевидения лежал аналоговый сигнал, но в последние годы начался переход к цифровому телевидению. Цифровое ТВ представлено несколькими вариантами: спутниковое, кабельное, эфирное, различаясь способом доставки сигнала потребителю. Его

основной характеристикой является качество изображения.

Наибольшее распространение сегодня имеет эфирное цифровое ТВ. Чем оно отличается и каковы его основные принципы работы, будет рассказано ниже.

Что такое цифровое эфирное вещание

Цифровое телевидение что это такоеЦифровое телевидение что это такое

Отличие указанного вида ТВ заключается в методике доставки сигнала до приемников потребителей.

Ниже представлено краткое описание каждой из трех вариантов цифрового TV:

Кабельное

Передача сигнала осуществляется в формате MPEG-4, соответствующей параметрам передачи данных в сетях интернет. Для передачи используются коаксильные кабели, обладающие повышенной пропускной способностью и присоединением к телевизору (цифровой приставке) посредством Ethernet-разъема.

Предоставление услуг доступа к ТВ возможно только при условии наличия соответствующей инфраструктуры. Как результат, за такое ТВ предусматривается регулярная абонентская плата, а доступ к сетям имеют только пользователи, заключившие договор на подключение. Предоставление доступа к каналам осуществляется на базе заранее сформированных пакетов.

Спутниковое

Трансляция сигнала на специальные приемники осуществляется через спутник и принимающую антенну (у пользователя), работающую с сигналами частотой ниже 3ГГц. Наличие спутниковой антенны позволяет получать доступ к огромному количеству каналов различных операторов, но при этом доступ к большинству из них осуществляется на платной основе. Оплата чаще всего проводится за отдельный канал с возможностью выбора.

Потребуется для доступа к спутниковому ТВ и значительное первоначальное вложение средств в приобретение оборудования.

Эфирное

Для распространения сигнала используется сеть наземных станций-ретрансляторов. Распространение сигналов осуществляется пакетами (мультиплексами), объединяющими по 10 каналов в каждом из пакетов. По принципам работы такое ТВ не имеет отличий от аналогового телевидения. Антенна для приема такого сигнала стоит недорого, а никакой оплаты за подключение к вещанию не требуется.

Если рассматривать техническую сторону вопроса, то цифровое и аналоговое TV предусматривают определенные различия.

Цифровое телевидение что это такое

Цифровое телевидение что это такое

  • Качественная картинка. Для цифрового телевидения невозможно наличие некачественного изображения, при наличии сигнала оно всегда идеальное.
  • Дециметровый диапазон. Прием сигнала ведется на дециметровые антенны, улавливающие волны длиной в пределах 1-10 дециметров при частотах 0,3-3ГГц.
  • Кодировка сигнала в формате DVB-T2, обеспечивающем возможность передачи больших объемов информации в беспроводном режиме.

Соответственно при получении его сигнала требуется декодирование. Современные телевизоры обладают встроенным тюнером, в то время как для старых моделей требуется приобретение дополнительной приставки (ресивера).

Цифровой формат телевидения позволяет получить ряд преимуществ

Цифровое телевидение что это такоеЦифровое телевидение что это такое

К числу основных достоинств цифрового вещательного ТВ относят:

  • Минимальные траты. Никакой регулярной платы за доступ к TV не требуется, только покупка недорогой принимающей антенны.
  • Привычный формат. По принципам действия такое телевидение не отличается от привычного аналогового ТВ, поэтому вызывать специалистов для настройки не требуется.
  • Доступность. Сигнал имеет хорошее распространение, а при использовании усилителей дальность приема может достигать 50 километров.

В настоящее время в России ведется вещание в эфире трех мультиплексов, то есть трех пакетов с суммарным предоставлением доступа к 30 каналам.

Что такое мультиплексы

Что такое мультиплексыЧто такое мультиплексы

Для аналогового ТВ каждый из каналов обладает собственной частотой трансляции. В цифровом ТВ одна частота предоставляется для одного пакета (мультиплекса), формируемого ретранслирующими станциями.

Применение подобного решения обеспечивает следующие достоинства:

  • Упрощенный поиск через режимы автоматической настройки, а изменение телепрограммы не предусматривает физической перенастройки ТВК.
  • Отсутствие необходимость получения лицензий на каждый канал обеспечивает операторам расширенные возможности внедрения новых телеканалов.
  • Ретрансляторы для ограниченного числа частот имеют меньшую стоимость, что позволяет разворачивать их быстрее и в больших количествах.

Всего в России три мультиплекса, один из которых до настоящего времени не завершил своего тестирования. Запуск мультиплексов осуществлялся в разное время. Если первый пакет существует более пяти лет, то второй новичок в эфирном телевидении.

Первый мультиплекс (РТРС-1)

Первый появившийся в России пакет из 10 телеканалов, транслируемых в цифровом формате. В Роскомнадзоре установлен состав каналов мультиплекса, поэтому их изменение невозможно. Подавляющее большинство каналов относятся к категории федеральных, считавшихся таковыми и при организации аналогового TV.

  • Первый,
  • Россия-1,
  • Матч ТВ,
  • НТВ,
  • Пятый канал (Петербург),
  • Россия-К,
  • Россия-24,
  • Карусель,
  • ОТР,
  • ТВЦ (ТВ Центр).

Вместе с телевизионными каналами пакет включает и три радиостанции (Радио России, Маяк, Вести ФМ). На сегодня данный мультиплекс доступен всем без исключения жителям России, вне зависимости от населенного пункта.

Второй мультиплекс (РТРС-2)

Данный пакет также объединяет в себе десяток каналов, но в него включаются и телеканалы, относящиеся к категории региональных.

  • РЕН ТВ,
  • СПАС,
  • СТС,
  • Домашний,
  • ТВ3,
  • Пятница!,
  • Звезда,
  • МИР,
  • ТНТ,
  • Муз ТВ.

Данный мультиплекс относится к категории новых, требуя наличия индивидуальных ретрансляторов. Соответственно пока зона его охвата не распространяется на всю территорию России, но количество ретрансляторов постоянно увеличивается.

На интерактивной карте цветами отмечаются сроки появления в регионах каналов, включенных во второй мультиплекс.

Третий мультиплекс (РТРС-3)

Данный пакет каналов только проходит тестирование, а его запуск в общий доступ планируется в 2020-м году. В отличие от уже существующих мультиплексов, новый пакет отличается увеличенным количеством телеканалов, составляющих сразу 40 единиц. Полное отсутствие ретрансляторов данного диапазона приводит к тому, что принимать сигнал могут только жители Москвы, получающие сигнал непосредственно с Останкинской телебашни.

Частоты вещания

Необходимо отметить, что для мультиплексов используемая частота может различаться в зависимости от конкретного региона страны. Объясняется это наличием региональных каналов, которые могли ранее уже занять частоты, на которых осуществляется передача мультиплексов.

Ниже представлены диапазоны частот, используемых в Москве и нескольких крупнейших российских городах для цифрового ТВ.

Частоты мультиплексовЧастоты мультиплексов

Сайт РТРС.ру предоставляет возможность пользователям узнать, на какой частоте в их регионе осуществляется вещание. Точных данных по срокам запуска в российских регионах третьего мультиплекса никакой конкретной информации до настоящего времени нет.

Инструкция по настройке

Цифровое телевидение что это такоеЦифровое телевидение что это такое

Перед тем, как подключаться к цифровому ТВ, необходимо определить места расположения ретранслирующих станций, а также установить качество сигнала. Получить искомую информацию можно в интернете на сайте РТРС.ру, где требуется внести данные о своем населенном пункте. При наличии автоматической геолокации, сайт сам определит место положения пользователя.

После этого пользователь увидит карту, на которой отражается расположение ретрансляторов, причем они различаются цветом. Синие указывают на станции, передающие каналы первого мультиплекса, а красные ретранслируют каналы из второго.

Далее необходимо нажать на конкретную телевышку. Откроется информация о ее зоне покрытия, а также информация об операторе, занимающемся обслуживанием данной вышки. При наличии полного покрытия возможно использованием обычных антенн без усиления. При частичном покрытии целесообразно выбрать модель антенны с дополнительным усилением сигнала (12дБ и выше).

Информация об операторе необходима на случай, если после исчезновения сигнала потребуется выяснить причину его пропажи и сроки восстановления.

Потребное оборудование

Цифровое телевидение что это такоеЦифровое телевидение что это такое

После того, как точно известно, что цифровой сигнал есть, можно приступать к покупке необходимого оборудования. В целом потребуется два устройства:

  • Приемник. Его мощность зависит от расстояния до ретранслирующей антенны. При приобретении в магазинах можно получить консультацию специалиста, который подскажет с необходимой мощностью оборудования.
  • Декодер. Необходим в случаях, когда пользователь имеет устаревшую модель телевизора, не обладающую встроенным декодером. При приобретении универсальной приставки можно заранее получить оборудование, обеспечивающее возможность подключения к кабельному или спутниковому ТВ.

Пошаговая настройка цифрового TV

После того, как оборудование приобретено и установлено, необходимо приступить к настройке.

Цифровое телевидение что это такоеЦифровое телевидение что это такое

В первую очередь необходимо правильно установить антенну, чтобы обеспечить необходимое качество принимаемого сигнала. Для этого необходимо придерживаться следующих правил:

  • Антенна и ретранслятор должны находиться в прямой видимости без серьезных преград.
  • Расположение антенны должно быть на высотах от 10 метров.
  • Позволяет принимать сигналы обоих мультиплексов.

Последний момент имеет важное значение, так как ретранслирующие вышки мультиплексов могут находиться в различных сторонах, и ориентация на одну из них не позволит ловить сигнал с другого мультиплекса.

Далее к антенне подключается телевизор. Воспользоваться при этом можно одним из двух вариантов:

Цифровое телевидение что это такоеЦифровое телевидение что это такое

  • Напрямую. Антенный кабель включается непосредственно в телевизор (в разъем DVB-T2).
  • Через ресивер. Антенный кабель включают в ресивер, а уже из него через A/V-кабель уже к телевизору.

После того, как все устройства подсоединены друг к другу и получили питание, к электросети подключается усилитель сигнала.

Поиск каналов

Последним этапом выступает непосредственно настройка каналов вещания. При наличии прямого подключения на телевизоре выбирается автоматическая настройка, и все дальнейшие действия система выполнит автоматически, без участия человека.

При использовании дополнительной приставки телевизор переводится в режим AV, а сам поиск будет вестись на приставке с последующей трансляцией на телевизионный экран. Для цифровых ресиверов процесс настройки не отличается от настройки на ТВ. Для универсальных приставок, ориентированных на работу со спутником, процесс настройки оказывается более трудоемким. Такие устройства способны работать с тысячей каналов, обладающих собственными частотами в диапазоне 0,03-3ГГц.

При поиске выбирается конкретный канал и действие «Редактирование». Далее в новом окне в ручном режиме выставляется искомая частота и сохраняется. Активируется автоматическая настройка. Процесс повторяется для каждого из существующих мультиплексов в отдельности.

После завершения настройки появится дублирующий канал. Это объясняется особенностями работы оборудования, и не связано с его неисправностями.

Сохранение каналов аналогового вещания

Как перейти на цифру, если уже настроены аналоговые каналы? Для моделей телевизоров, обладающих встроенным тюнером никакой проблемы нет, так как аналоговый и цифровой сигналы используют разные частоты, и автонастройка не повлияет на аналоговые каналы.

Как поймать цифровое ТВ при наличии старого телевизора? Потребуется ресивер, при этом он воспринимает все получаемые сигналы одинаково, распределяя их только по частотам. Соответственно после проведения автоматического поиска оборудование сохранит последние пойманные каналы поверх существующих, затирая их.

В зависимости от используемого типа ресивера действия пользователя могут быть различными:

  • Цифровые. Допускают возможность создания отдельного профиля, через который запускается запуск цифровых телеканалов. При смене профиля можно будет вернуться к аналоговому телевидению.
  • Спутниковые. Настройка проводится в ручном режиме. Она требует больше времени, но позволяет отсортировать каналы, причем сортировка возможна для конкретных каналов, рассматриваемых в качестве самостоятельных.

Итоги

При относительной молодости цифрового ТВ, оно уже пришло в каждый дом, и со временем будет только расширять свое присутствие. Подключение эфирного телевидения не требует значительных усилий для подключения, причем оно является полностью бесплатным, что является его основным преимуществом.

Внутренности цифрового ТВ

В 2019 году программа по переходу России на цифровое телевизионное вещание вступила в наиболее активную фазу и официально завершилась в октябре текущего года. Несмотря на то, что постановление о федеральной целевой программе "Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009-2015 годы" было подписано тогда еще премьер-министром РФ Владимиром Путиным в 2009 году, программу пришлось продлить. Планировалось, что в рамках программы 98,1% населения России смогут смотреть 20 бесплатных каналов. Остальные абоненты живут в отдаленных труднодоступных местах, и для них доступ к цифровому ТВ обеспечивается спутниковым вещанием.

Аналоговое телевидение уходит в прошлое. 15 апреля 2019 года аналоговый сигнал отключили в 20 субъектах Федерации, в том числе в Москве и Московской области. В октябре состоялся финальный переход оставшихся регионов на цифровое вещание.

Столь серьезный процесс не обошелся без проблем и шероховатостей. С переходом на цифру участились случаи мошенничества, когда гражданам втридорога продавали цифровые ТВ-приставки или китайские антенны с амбициями на прием цифры. 

С переходом на цифру участились случаи мошенничества, когда гражданам втридорога продавали цифровые ТВ-приставки или китайские антенны с амбициями на прием цифры

Несмотря на незначительные проблемы, переход России на цифру состоялся и большинству жителей страны бесплатно доступен первый и второй мультиплекс куда входят Первый канал, "Россия-1", "Матч ТВ", НТВ, Пятый канал, "Россия - Культура", "Россия-24", "Карусель", "Общественное телевидение России" и ТВЦ, "РЕН ТВ", "Спас", СТС, "Домашний", ТВ-3, "Пятница!", "Звезда", "Мир", ТНТ и "Муз-ТВ".

От аналога к цифре

На минувшей неделе, 21 ноября, телевидение праздновало очередной день рождения, а в Екатеринбурге отметили собственную юбилейную дату. В этом году 60 лет исполнилось одному из самых заметных городских объектов связи Среднего Урала – телевизионной башне "Ростелекома". Памятная дата стала поводом, чтобы пригласить на объект журналистов и рассказать немного об истории аналогового ТВ на Урале. Также журналистам удалось своими глазами увидеть, как устроена работа в самом сердце цифрового ТВ – на радиотелевизионной передающей станции (РТПС), где сотрудники РТРС следят за стабильной работой цифрового телевидения Свердловской области.

Телевизионная башня появилась на карте города в 1962 году, когда было принято решение о строительстве системы приемо-передающих устройств, которая позволила бы транслировать на Урал телевизионное изображение из столицы страны. 

Телевизионная башня появилась на карте города в 1962 году

21 ноября, телевидение праздновало очередной день рождения, а в Екатеринбурге отметили собственную юбилейную дату

В этом году 60 лет исполнилось одному из самых заметных городских объектов связи Среднего Урала – телевизионной башне “Ростелекома”

Монолитная железобетонная вышка диаметром девять метров достигает высоты 94 метра и насчитывает 17 этажей. Толщина стен башни от 15 до 40 сантиметров. До 2019 года включительно башня была ключевым звеном в сложной цепи радиорелейных передатчиков. Сюда сигнал приходил из Москвы, отсюда в Свердловский телецентр, а далее распространялся по внутриобластным линиям - в уральские города. Отсюда же свердловские передачи транслировались в Москву.

Монолитная железобетонная вышка диаметром девять метров достигает высоты 94 метра и насчитывает 17 этажей

До 2019 года включительно башня была ключевым звеном в сложной цепи радиорелейных передатчиков

Толщина стен башни от 15 до 40 сантиметров

В этом году все радиорелейное оборудование с башни было демонтировано. Теперь этажи сооружения занимают лишь многочисленные арендаторы, а в дальнейшем "Ростелеком" планирует превратить телевышку в городской арт-объект.

В этом году все радиорелейное оборудование с башни было демонтировано

Так выглядят внутренности башни:

Так выглядят внутренности башни

Так выглядят внутренности башни

Так выглядят внутренности башни

Так выглядят внутренности башни

Такой вид с нее открывается летом:

Такой вид открывается летом

Такой вид открывается летом

Такой вид открывается летом

До перехода на "цифру" башня была основным передатчиком эфирного телевидения, для приёма сигнала использовались огромные наружные антенны. 3 июня 2019 года Свердловская область перешла на цифровое телевизионное вещание с выводом из эксплуатации аналоговых ТВ-передатчиков.

Несмотря на это, сейчас башня-"пенсионерка" продолжает исправно служить – отсюда ведется радиовещание, установлено оборудование сотовых операторов. Радиорелейная линия также может быть использована в качестве дубля на случай повреждения наземных линий связи. Для развития мобильного интернета башня также является значимым объектом, к ней проведены волоконно-оптические линии "Ростелекома".

Внутренности цифрового ТВ

С переходом на цифру вся ответственность за стабильный цифровой ТВ-сигнал легла на плечи сотрудников радиотелевизионной передающей станции. РТПС расположена на другом конце Екатеринбурга. Окруженная многоэтажными дворами, станция словно скрыта от посторонних глаз, и лишь местные жители, выходя на балкон во время телевизионной рекламы, могут наблюдать, что же происходит на территории станции.

Здесь располагается центр управления и мониторинга РТРС. Это помещение, где специалисты станции с помощью нескольких мониторов отслеживают показатели телеканалов и обстановку на всех передающих станциях свердловской области.

Центр управления и мониторинга РТРС

Специалисты станции с помощью нескольких мониторов отслеживают показатели телеканалов и обстановку на всех передающих станциях свердловской области

Для мониторинга работы телеканалов используется система MultiScreen компании Stream Labs. 

Для мониторинга работы телеканалов используется система MultiScreen компании Stream Labs

Для мониторинга работы телеканалов используется система MultiScreen компании Stream Labs

Для мониторинга работы телеканалов используется система MultiScreen компании Stream Labs

Сотрудники РТПС в с помощью видеонаблюдения отслеживают происходящее на других передатчиках, расположенных в области. Передатчики, в большинстве своем,  находятся в удаленных от населенных пунктов местах, но при этом каждый из них оборудован сигнализацией, которая сразу же подаст сигнал о проникновении на территорию. Правда, по словам специалистов, случаи несанкционированного проникновения  – редкость.

Сотрудники РТПС в с помощью видеонаблюдения отслеживают происходящее на других передатчиках, расположенных в области

Как формируются мультиплексы?

В состав мультиплексов (на данный момент их два РТРС-1 и РТРС-2) входят программы федеральные и программы, которые в соответствии с политикой телерадиокомпаний подвергаются региональной модификации. В их число входят  Радио России, Россия-1, Россия-24 и в будущем – ОТР. В эти программы осуществляется врезка регионального контента.

Федеральные версии мультиплексов формируются в Москве в федеральном центре формирования мультиплексов (ФЦФМ). В ФЦФМ, поступившие от вещателей программы объединяются в единый цифровой поток – мультиплекс, который через федеральную распределительную сеть (в нашем случае это спутниковая сеть) доставляется до регионов (до цифровых передающих станций).

Федеральные версии мультиплексов формируются в Москве в федеральном центре формирования мультиплексов (ФЦФМ)

В региональном центре формирования мультиплексов (РЦФМ) при помощи программно-аппаратных средств формируются региональные версии программ Радио России, Россия-1, Россия-24 и в будущем ОТР входящих в состав РТРС-1. 

Теперь немного о том, как это происходит. Выделенные из РТРС-1 федеральные версии программ отправляются в АСК регионального вещателя. Региональный вещатель осуществляет региональную врезку и направляет региональную версию  обратно в РЦФМ. С выхода РЦФМ сформированные транспортные потоки региональных версий телерадиоканалов поступают на передающие станции сети ЦНЭТВ Свердловской области с помощью региональных спутниковых распределительных сетей доставки.

С помощью этой антенны сигнал уходит на спутник
С помощью этой антенны сигнал уходит на спутник

На передающих станциях транспортный поток, содержащий региональные версии телерадиоканалов, входящих в состав мультиплекса, подается на специальное оборудование формирования региональной версии мультиплекса - реплейсер. На реплейсер также подается федеральная версия мультиплекса, в которой осуществляется замещение федеральных версий телерадиоканалов (Радио России, Россия-1, Россия-24 и в будущем ОТР)  на их соответствующие региональные версии. Сформированная таким образом региональная версия мультиплекса подается на цифровой телевизионный передатчик, с помощью которого сигнал передается телезрителям.

Демонтированная радиорелейная антенна теперь на “пенсии”
Демонтированная радиорелейная антенна теперь на "пенсии" 

Для обеспечения единства контента телерадиоканалов, распространяемых посредством цифровой эфирной наземной трансляции и трансляции в сетях операторов кабельного телевидения, РТРС организует точки присоединения сетей операторов кабельного телевидения к своей цифровой сети.

Сформированные в аппаратных компаний-вещателей сигналы ТВ-программ поступают в центр формирования мультиплексов, где из них формируется цифровой поток – мультиплекс. Сформированные цифровые сигналы мультиплексов через спутниковые распределительные сети подаются на цифровой телевизионный передатчик, с помощью которого сигнал передается телезрителям.

От фактически завершенного в стране перехода на "цифру" выиграли все. "Цифре" не страшны помехи, свойственные аналоговому ТВ. Картинка в разы качественнее, а звук – чище. Однако, свои коррективы в цифровое вещание вносят неблагоприятные погодные условия, из-за чего у пользователя могут наблюдаться остановка картинки или полное отсутствие изображения.

 Используемое для трансляции телевидения в цифре оборудование, по сравнению с аналоговыми передатчиками, обладает меньшей мощностью, и, как следствие, гораздо меньшей энергоемкостью. Но минус в том, что зона охвата цифровым передатчиком теперь составляет не более 50 км, а значит, для покрытия всей территории  потребуется установка большего количества передающих станций. В Свердловской области для передачи 20 телеканалов для 98% жителей региона потребовалось всего 132 передатчика, а построение сети с использованием одночастотных зон потребовало всего 20 частот.

Кроме того, цифровое вещание позволяет более рационально использовать частотный спектр, что позволяет высвободить частоты для развития других перспективных направлений, вроде 5G. 

Вот только частоты под 5G государство раздавать операторам пока не спешит.

 

PS В связи с массовым переходом на "цифру", хочется еще раз обратить внимание на обилие мошенников, которые пытаются паразитировать на этой теме. Если пропустили ранее, читайте наш материал Цифровизация ТВ и "чудо-антенна".

 

Цифровое эфирное телевидение в России

Просмотр телевизора – один из любимых и традиционных способов провести свободное время. Поэтому информация о том, что аналоговый сигнал со временем исчезнет и его заменит цифровое телевидение, вызывает значительные эмоции.

ТелевидениеТелевидение

Россия является одной из стран, которая с некоторым запаздыванием меняет формат вещательного телевидения с аналогового на цифровой. Скоро мы все будем иметь возможность смотреть телевизор в лучшем качестве. Однако прежде чем это произойдёт, стоит знать ответы на многочисленные вопросы, связанные с переходом на новый стандарт вещания. К примеру, такие: зачем это «подключение к Т2»? Что это вообще такое – цифровое ТВ? Зачем этот тюнер Т2? Когда начать это «подключение»? И ещё много разных «как» и «зачем». Но лучше по порядку.

Что такое цифровое эфирное телевидение

Цифровое эфирное телевидение – это метод передачи телепотока в виде цифрового сигнала в приёмники, например, телевизоры и декодеры цифрового ТВ. Принцип работы цифрового телевидения заключается в особой компрессии изображения и звука (в системе MPEG-4).

Благодаря такому сжатию стало возможным отправлять в 4–16 раз больше телевизионных программ, чем в случае аналогового ТВ. Кроме того, цифровая передача, будучи очень прогрессивным методом, позволила простое добавление ряда дополнительных полезных услуг.

Преимущества телевидения нового формата:

  • оно бесплатное, так же, как бесплатный, привычный всем, аналоговый эфирный сигнал;
  • не имеет значения, сколько каналов вы смотрели на вашу антенну, два, или пять, или десять, а будете смотреть 20 российских каналов;
  • вам не будет никакого дела до того, отключили уже аналоговый сигнал, или ещё нет;
  • изображение в телевизоре станет качественным, не зашумлённым. Ни на одном канале не будет ни малейших помех.

Неплохо, правда?

Разница между цифровым и аналоговым сигналомРазница между цифровым и аналоговым сигналом

Цифровое телевидение в России

Россия одной из последних стран евразийского континента начала приобщение к новым стандартам вещания. Но такая задержка предопределила массовый переход на более удобный и прогрессивный стандарт DVB-T2, который в отличие от распространённого ранее DVB-T позволяет на 30% продуктивнее использовать телесети. Ответом на вопрос «когда наше государство окончательно перейдёт на цифровое телевидение?» является федеральная целевая программа о развитии цифрового вещания в РФ.

Возможно, вы давно интересуетесь вопросом перехода на цифровое телевидение в России и вам также интересно: будут ли устанавливать дополнительные передатчики или увеличат мощность существующих передатчиков? И когда этого можно ожидать? Будем оптимистами, но подождём…лет 5.

Кроме обычного повышения мощности передатчиков, нужно также создание сетей синхронной трансляции. Когда на одной частоте работают несколько не слишком мощных передатчиков, и каждый покрывает трансляционным сигналом свою небольшую территорию, не мешая друг другу. По большому счёту надо учитывать не только количество передатчиков, но также мощность каждого отдельного передатчика.

Помимо хорошего покрытия, надо решить ещё одну важную проблему: обеспечение коллективными эфирными антеннами в многоэтажных домах.

Итак, если вы принимаете телевизионный сигнал на эфирную антенну, то есть вы смотрите «не спутник» и «не кабельное» и у вас не более 19 каналов. Можете попробовать перейти на цифровое телевидение уже сейчас, или сегодня, или в ближайшие дни.

Форматы цифрового телевидения

DVB – это аббревиатура имени проекта Digital Video Broadcasting Project, основанного в 1993 году. В настоящее время этот масштабный открытый проект объединяет около 300 организаций из 35 стран. Основой работы консорциума DVB стало смещение в сторону технических требований приоритетов развития систем по доставке цифровой информации. Конечным результатом работы проекта DVB стало семейство новых стандартов связи, установленных для видеовещания:

  • спутникового – DVB-S и DVB-S2,
  • кабельного – DVB-C,
  • эфирного DVB-T и DVB-T2.

Наземное цифровое телевидение постепенно заменяет аналоговый способ вещания. Этот процесс уже реализован во многих странах Европы, где оцифровка наземного ТВ уже завершена и аналоговое вещание отключено.

Что такое мультиплексы цифрового ТВ

Мультиплекс DVB-T2 или цифровой мультиплекс (с англ. multiplex) – это пакет телевизионных каналов, радиостанций и дополнительных услуг. Одновременно транслируемых получателю в цифровом (мультиплексированном) виде, на одном частотном канале. Говоря иначе, это объединённый поток кодированных данных, состоящий из, по меньшей мере, двух потоков данных и более. Мультиплекс может включать в себя информацию о программах радиовещания, телевидения, условного доступа и дополнительных услугах, транслируемую на определённом телеканале.

На территории Российской Федерации в настоящий момент доступны для бесплатного приёма 20 каналов цифрового ТВ, объединённые в два мультиплекса РТРС-1 и РТРС-2.

Общая инструкция по настройке

Основа успеха в приёме телесигнала – не только то, какую антенну вы используете, а также то, где находится антенна, и в какую сторону она направлена. Антенна принимает только тот телевизионный сигнал, который присутствует в точке её размещения.

Чтобы смотреть бесплатное эфирное цифровое телевидение DVB-T2 телевизор придётся перенастроить, выбрать в меню формат «цифры», а не аналоговый. Затем необходимо включить через меню телевизора автонастройку, и дальше посмотреть, нашёл ли ваш телевизор 20 открытых эфирных каналов цифрового телевидения. Как правило, в меню телевизоров перед автонастройкой можно выбрать: искать только аналоговые каналы, или цифровые, или все вместе.

Как определить местонахождение телевышки

Карта охвата цифрового твКарта охвата цифрового тв

Первое, что вам придётся выяснить – это живете ли вы в зоне хотя бы какого-то приёма оцифрованного сигнала? Найти размещение ближайшей вышки Т2 можно, отыскав свой регион и населённый пункт на карте охвата сети цифрового ТВ. Попадаете вы в зону хотя бы какого-то слабого покрытия?

Проследив подробный адрес вышки, можно воспользоваться спутниковой картой, и провести чёткую прямую от передатчика до вашего дома, учтя все препятствия. Увеличивая масштаб карты возле дома, вы увидите, куда точно должна быть направлена ваша антенна.

Спутниковая картаСпутниковая карта

Есть ли места, куда оцифрованный сигнал не дотягивается? Да, есть места, где сигнал очень слабый, и принимать его пока практически невозможно. Неприметная техническая особенность: если существующая российская сеть цифрового вещания телесигнала будет дополняться синхронными передатчиками, качество трансляции значительно улучшится, и зона покрытия «цифрой» будет быстро расширяться. Но мы с вами на этот процесс не влияем.

Способы приёма цифрового сигнала

Оцифровка телесигнала хоть и явилась в Россию с опозданием, но пришла уже навсегда. Все мы будем принимать цифровое телевидение через антенну, другого, столь массового способа для приёма наземного эфирного ТВ пока не придумали.

Телевидение нового стандарта не является кабельным или спутниковым или IPTV-телевидением, оно транслируется по эфиру в новом стандарте DVB-T2 (сокращённо говорят Т2). Для телевидения Т2:

Телевидение в стандарте DVB-T2 – бесплатное.

К сожалению, оцифровка повлечёт за собой также урожай для мошенников, которые станут утверждать, что для приёма нового телевидения необходима обязательная замена антенны на крыше, предлагая свои услуги – конечно, за дополнительную плату.

На деле в большинстве случаев нет необходимости заменять антенну. Если вы уже получали аналоговое ТВ в хорошем качестве на свою антенну, то и «цифру» сможете получать без каких-либо проблем. Замена антенны для её приёма может потребоваться только на «сложной местности». В этом случае, для улучшения приёма, возможно, придётся обменять широкополосную антенну на направленную антенну с усилителем.

Необходимое оборудование для просмотра

Как вы уже знаете, приём Т2 идёт на обычную домашнюю антенну, и хорошо, когда эта антенна внешняя, а не комнатная. Но теперь уже не телевизор принимает и обрабатывает антенный сигнал, теперь это делает декодер (другие расхожие названия этой приставки – ресивер, тюнер), который понимает стандарт DVB-T2. Расшифрованный ресивером, видеосигнал подаётся через видеовход на телевизор.

щборудование для приема цифрового телевидениящборудование для приема цифрового телевидения

Для просмотра Т2 пригоден любой телевизор, от старого черно-белого лампового до современного LCD-телевизора, и не имеет значения, в какой стране он сделан.

Но есть ли у вашего телевизора необходимый видеовход? Если нет, то нужно приобрести тюнер, который имеет радиочастотный модулятор, другое название модулятора RF-OUT, или ВЧ-модулятор. Сигнал с такого тюнера нужно подать на антенный вход телевизора, перенастроив телевизор на частоту модулятора.

Возможно, ваш хороший, современный телевизор может самостоятельно принимать цифровой сигнал, тогда вы будете смотреть цифровое телевидение без приставки в формате T2. Если это так, то о DVB-T2 обязательно будет написано в инструкции к вашему телевизору.

Какие каналы доступны для просмотра

Что будут смотреть те, кто перейдёт на новый вид телевещания? Сколько и каких каналов? Кому-то эти каналы хорошо знакомы, а кто-то хочет объяснение. Напоминаем, это 20 бесплатных российских каналов, сгруппированных в два цифровых пакета РТРС-1 и РТРС-2, которые передаются в дециметровом диапазоне.

каналы цифрового твканалы цифрового тв

Наличие каждого из цифровых пакетов в каждом регионе следует уточнять на официальном сайте цифрового телевидения в РФ. Но в целом РТРС-1 и РТРС-2 транслируются почти везде, являются бесплатными и не кодируются.

В первый мультиплекс вошли флагманы общероссийского телевещания – такие каналы как:

  • Первый канал, Россия 1, ОТР, НТВ, новостной канал Россия 24, канал спортивной направленности Матч ТВ, Пятый канал, Россия «Культура», канал для детского досуга «Карусель», а также правительственный федеральный канал ТВЦ.

Второй мультиплекс объединяет каналы:

  • Рен ТВ, Спас, Звезда, СТС, Мир, Домашний, ТНТ, телеканал ТВ 3, Пятница и Муз ТВ.

Такая наполненность телевизионных мультиплексов определяется соответствующими Указами Президента РФ и время от времени она корректируется с учётом запросов телеаудитории.

Похожие статьи

Принцип работы кабельного ТВ - Tele-kadr.ru

Вкратце определить как устроена трансляция эфира и принцип работы кабельного ТВ, можно сравнив его с эфирным цифровым телевидением, заменив электромагнитные волны по которым распространяется сигнал — кабелем. Диапазон частот передаваемый на антенну ограничен, а кабель снимает все лимиты и дает не большую свободу кабельным операторам в плане наполнения контентом. В тоже время в связи с данной спецификой передачи сигнала в этом виде телевизионной деятельности, на организацию сети телевидения накладываются ограничения — например дистанционные.

Кабельное и цифровое телевидение отличия

Трансляция по кабелю может быть как цифровой так и аналоговой.

Отличия кабельного цифрового от кабельного аналогового телевидения
в том, что для просмотра цифровой трансляции вам потребуется
дополнительное оборудование в виде декодера (ресивера) 
и у некоторых операторов - карты доступа. А плюсом такого дополнения
будут преимущества цифрового сигнала.

В данном разделе мы рассмотрим различия между цифровым кабельным и общедоступным цифровым эфирным телевидением.

Просмотр телевидения вне города

Сложно себе представить кабельного оператора предоставляющего свои услуги вдали от города и в малонаселенных пунктах. Это обусловлено принципом работы кабельного телевидения и передачей сигнала строго по кабелю.

Коаксиальный кабель вплоть до сегодняшнего дня является основным
способом распространения ТВ сигнала, но современные технологии 
растут и вытесняют менее функциональные, так коаксиальный кабель 
постепенно заменяется оптоволоконным и смесью этих 2 видов - 
волоконно-коаксиальным вариантом распространения кабельного ТВ.

Малая рентабельность проводить кабель сильно удаленным друг от друга малочисленным группам абонентов, вынуждает работать кабельные компании только в городских условиях. А для просмотра на даче или в своем доме вдали от города подходит бесплатное эфирное телевидение при условии приемлемой отдаленности от передатчика и беспрепятственном прохождение сигнала, а также при наличии хорошей антенны. В противном случае дачников спасает спутниковое телевидение.

Плюсы кабельного телевидения

  1. Самый важный атрибут и характеристика любого видео-сигнала это его качество, и кабельное телевидение сегодня превосходит эфирное в этом плане, за счет своей особенности передачи сигнала и минимальных энерго-потерь.
  2. Также вещательное качество сигнала сохраняется из-за подключения кабельного телевидения дома по кабелю и соответственно хорошей сохранности и защищенности от шумов, помех и искажений.
  3. Высокие дома сильно мешают распространению эфирного телевидения, и никак не влияют на передачу эфира с помощью кабеля.
  4. За счет большой полосы пропускания у кабельного оператора появляется возможность бесконечно увеличивать количество каналов и дополнительного сервиса в том числе платных и бесплатных услуг для конечного зрителя.
  5. Популярность кабельного телевидения и большой спрос также ведет к хорошей технической поддержке.
Принцип работы кабельного телевидения

Недостатки кабельного телевидения перед цифровым

  1. Основным недостатком кабельного ТВ мы считаем — Абонентскую плату. В больших городах с развитием конкуренции ежемесячная плата за пользование услугами кабельного оператора постоянно падает и не является таким уж заметным недостатком для подключения кабельного телевидения среднестатистическим зрителем, но это касается не всех регионов и городов.
  2. Также не маловажный минус описанный выше это — ограниченное расстояние распространения эфира по кабелю.
  3. Вопрос который волнует многих — нужна ли цифровая приставка для кабельного телевидения? Да — для просмотра цифрового кабельного телевидения вам потребуется ресивер. Его параметры у каждого оператора уникальны.

Принцип работы кабельного ТВ

По кабелю проходит частотный канал от 80 до 1000 МГц. Этот канал разделяется на части шириной 8 МГц. Что будет в каждом канале 8 МГц выбирает ваш оператор, они могут использоваться как для интернета так и для телевидения, также многие операторы создают свой телеканал благодаря тому что вещание для них своего эфира совершенно бесплатно, в отличие от конкурентов. На 1 канале имеется возможность передать 1 аналоговый или ряд цифровых телеканалов в стандарте DVB-C. Кроме общедоступных и своего канала в кабельную сеть включают телепрограммы со спутника.

Как работает кабельное телевидение

Все без исключения виды возведения кабельного телевидения в совокупном случае заключаются в последующие ключевые компоненты: антенны для приема телевизионного сигнала с эфира РТРС и усилители, ведущие станции с усилением, соединители и прочие компоненты, требуемые для обрабатывания полученного антеннами радиосигнала и передачи их в распространяющую цепь, усилители на пути передачи сигнала, возмещающих снижение мощности и корректировку частотных свойств.  И другие соединительные, кодирующие и декодирующие системы, с различными параметрами. Также кроме эфирных антенн источниками телесигнала являются спутниковые системы или сигнал полученный напрямую из телеканала. Таким образом можно выделить основные части того как работает кабельное телевидение и его структурную схему:

  • источники сигналов,
  • головная станция,
  • коммутационно-распределительная сеть.

Устройство и схема кабельного телевидения

Состав и конструкция кабельного телевидения формируется в зависимости от нахождения главной станции и антенных строений сравнительно друг друга и остальных компонентов входящих в состав. Совокупность и группировка приемных устройств гарантирует уверенный сигнал. Базовый элемент в данной схеме — это головная усилительная станция. В ней установлено основное оборудование по обработке всех данных с разных источников. Усилители, декодеры и модуляторы установленные на базе стоечного шасси, индивидуальные для каждого отдельного телеканала, предоставляют возможность выправить индивидуально по каналам сигналы, перед их объединением в коллективный пакет для передачи потребителю. Такие устройства для обработки по одному дают возможность улучшить плохой сигнал не ухудшая хороший. На этой схеме кабельного вещания основаны все принципы работы и организация данной сети телевидения.

Схема кабельного телевидения

Коммутационно-распределительная сеть

В кабельном телевидение распространение сигнала телевизионного эфира происходит по коаксиальному кабелю с помощью разветвителей (splitters) и ответвителей (couplers).

  • Разветвители - делят сигнал в одинаковой степени;
  • Ответвители - раздают на более длинные участки кабеля больше 
    мощности, а на короткие меньше.

Желание кабельных операторов увеличить возможности, и вместе с телевизионным сигналом передавать интернет пакеты, создавая двойные тарифы привело к замене коаксиального кабеля оптоволоконным. Он менее требователен к окружающей среде, более устойчив от помех, имеет совершенную амплитудно-частотную характеристику и продолжительный срок службы. Электро импульс из головной станции сжимается в оптический сигнал и передается по оптоволоконной сети.

Оптический модулятор

В каждом подъезде обслуживаемом кабельным оператором инсталлируется оптический демодулятор, преобразующий сигнал обратно.

Нужна ли цифровая приставка для кабельного телевидения

Виды кабельного телевидения такие же как и эфирные. Какое конкретно у вас кабельное телевидение это цифровое или аналоговое легко определить по наличию дополнительного оборудования которое потребовалось для подключения вашего телевизора. Трансляция на приемнике аналогового сигнала не требует никаких специальных и вспомогательных устройств. В вашу квартиру введут только коаксиальный кабель, и напрямую воткнут его в телевизор. А вот что касается подключения цифрового кабельного телевидения, то вам предложат приобрести или взять в аренду ресивер. Не надо путать его с цифровой приставкой для эфирного вещания. Принцип их работы похож, но стандарт цифрового кабельного ТВ называется DVB-C, и у каждого оператора он закодирован по своему, поэтому и устройство должно быть приобретено конкретно у этого оператора. А цифровая приставка для эфирного вещания работает со стандартом DVB-T2 который не подлежит шифрованию (кодированию). Соответственно подойдет любая поддерживающая этот формат.

Параметры кабельного телевидения

Для распространения телесигнала по кабелю применяется полосу частот от 50 МГц до 860 МГц. Аналоговый канал в КТВ забирает из этого промежутка не большую часть 8 МГц. В диапазоне частот кабельного телевидения вместо одного аналогового канала ТВ можно собрать до 16 цифровых каналов ТВ в зависимости от типа модуляции (от 16 QAM до 256 QAM).

Цифровая составляющая сигнала / Хабр

Все мы прекрасно знаем, что мир техники вокруг — цифровой, либо стремится к этому. Цифровое телевещание — далеко не новость, однако если вы не интересовались этим специально, для вас могут быть неожиданными присущие ему технологии.

Содержание серии статей

Цифровой телевизионный сигнал представляет из себя транспортный поток разных версий MPEG (иногда и других кодеков), передаваемый радиосигналом с применением квадратурно-амплитудной модуляции QAM разной степени. Любому связисту эти слова должны быть ясны как день, поэтому приведу лишь гифку из википедии, которая, надеюсь, даст понимание что это такое для тех, кто просто ещё не интересовался:

UPD: В комментариях эта картинка признана некорректной, но, тем не менее, она весьма наглядна. Поэтому оставлю для тех, кто ничего не знает о модуляции и не очень хочет углубляться, но хочет понять что за точки мы тут обсуждаем.

Такая модуляция в том или ином виде используется не только для «телеанахронизма», но и всех, находящихся на пике технологий систем передачи данных. Скорость цифрового потока в «антенном» кабеле составляет сотни мегабит!


Воспользовавшись прибором Deviser DS2400T в режиме отображения параметров цифрового сигнала, мы сможем увидеть как это бывает на самом деле:

В нашей сети пристутсвуют сигналы сразу трёх стандартов: это DVB-T, DVB-T2 и DVB-C. Рассмотрим их по очереди.

DVB-T


Этот стандарт не стал основным в нашей стране, уступив место второй версии, однако он вполне пригоден для использования оператором по той причине, что приёмники DVB-T2 обратно совместимы со стандартом первого поколения, а значит абонент может принять такой сигнал на практически любой цифровой телевизор без дополнительных приставок. Кроме того, предназначенный для передачи по воздуху стандарт (буква T — означает Terrestrial, эфир), обладает столь хорошей помехозащищённостью и избыточностью, что порой работает там, где по каким-то причинам не пролезает аналоговый сигнал.

На экране прибора мы можем наблюдать как строится созвездие 64QAM (стандарт поддерживает QPSK, 16QAM, 64QAM). Видно, что в реальных условиях точки отнюдь не складываются в одну, а приходят с некоторым разлётом. Это нормально до тех пор, пока декодер может определить к какому именно квадрату относится прилетевшая точка, но даже на приведённом изображении видны участки, где они расположены на границе или близко к ней. По этой картине можно быстро «на глаз» определить качество сигнала: при плохой работе усилителя, например, точки располагаются хаотично, а телевизор не может собрать картинку из полученных данных: «пикселит», а то и совсем замирает. Бывают случаи, когда процессор усилителя «забывает» добавить в сигнал одну из составляющих (амплитуду или фазу). В таких случаях на экране прибора можно увидеть круг или кольцо размером во всё поле. Две точки за пределами основного поля являются опорными для приёмника и не несут информации.

В левой части экрана под номером канала мы видим количественные параметры:

Уровень сигнала (P) в тех же дБмкВ, что и для аналога, однако для цифрового сигнала ГОСТ регламентирует уже лишь 50дБмкВ на входе в приёмник. То есть на участках с бо́льшим затуханием «цифра» будет работать лучше аналога.

Значение модуляционных ошибок (MER) показывает насколько искажённый сигнал мы принимаем, то есть насколько далеко может быть прилетевшая точка от центра квадрата. Это параметр схож с отношением «сигнал/шум» из аналоговой системы, нормальное значение для 64QAM — от 28дБ. Тут хорошо видно, что значительные отклонения на приведённом изображении соответствуют качеству выше нормы: в этом помехозащищённость цифрового сигнала.

Количество ошибок в принятом сигнале (CBER) — количество ошибок в сигнале до обработки какими либо алгоритмами исправления.

Количество ошибок после работы декодера Витерби (VBER) — результат работы декодера, использующего избыточную информацию для восстановления ошибок в сигнале. Оба эти параметра измеряются в «штуках на количество принятого». Чтобы прибор показал количество ошибок менее одной на сто тысяч или десять миллионов (как на приведённом изображении) ему надо принять эти десять миллионов бит, что на одном канале занимает некоторое время, поэтому результат измерения появляется не сразу, а может даже сначала быть плохим (E-03, например), но через пару секунд выйти на отличный параметр.

DVB-T2


Принятый в России стандарт цифрового эфирного вещания так же может быть передан по кабелю. Форма созвездия при первом взгляде может несколько удивить:

Такой поворот дополнительно повышает помехозащищённость, так как приёмник знает, что созвездие должно быть повёрнуто на заданный угол, значит можно фильтровать то, что приходит без заложенного сдвига. Тут видно, что для этого стандарта нормы битовых ошибок на порядок выше и ошибки в сигнале до обработки уже не выходят за предел измерений, а составляют вполне реальные 8,6 на миллион. Для их исправления используется декодер LDPC, поэтому параметр называется LBER.
Благодаря повышенной помехозащищённости, этот стандарт поддерживает уровень модуляции 256QAM, но в данный момент в эфирном вещании используется только 64QAM.

DVB-C


Этот стандарт изначально создан для передачи по кабелю (C — Cable) — среде намного стабильнее воздуха, поэтому позволяет использовать более высокую степень модуляции чем DVB-T, а значит и передавать больший объём информации, не используя при этом сложное кодирование.

Тут мы видим созвездие 256QAM. Квадратов стало больше, размер их стал меньше. Вероятность ошибки увеличилась, а значит для передачи такого сигнала нужна более надёжная среда (или более сложное кодирование, как в DVB-T2). Такой сигнал может «рассыпаться» там, где работают аналог и DVB-T/T2, однако он так же имеет запас помехозащищённости и алгоритмы исправления ошибок.

В силу большей вероятности ошибки, параметр MER для 256-QAM нормирован уже в 32дБ.

Счётчик ошибочных бит поднялся ещё на порядок и вычисляет уже один ошибочный бит на миллиард, но даже если их будет сотни миллионов (PRE-BER ~E-07-8), то используемый в этом стандарте декодер Рида-Соломона устранит все ошибки.

Что внутри головной станции кабельного телевидения / Хабр
На хабре есть пост про головную станцию IPTV. В нем было рассказано про способы приема и дальнейшей передачи сигнала со спутников по IP-сетям. Я же напишу про то, что входит в головную станцию именно кабельного телевидения и как все это работает. Осторожно, много фоток и текста.




Как я и писал в начале, в отличии от IPTV головная станция КТВ должна быть в каждом месте, где планируется обилие абонентов. Причина проста — в КТВ сигнал приходит абоненту уже совершенно в другой среде — коаксиальном кабеле, его не получится передать через IP сеть. В тоже время вещание, принятое со спутников, можно спокойно передавать от Магистральной Головной Станции (МГС) к Региональной (РГС) в виде Multicast'а через IP-сеть. Ниже пример с принципиальной схемы.

Конечно, у крупных операторов может быть несколько МГС с целью резервирования и принятия каналов с разных территориально удаленных спутников.

Еще где-то надо брать местные эфирные телеканалы. Вам нужно показывать местную погоду, рекламу, новости. На это есть два варианта — либо забрать их обычной эфирной антенной с эфира, оцифровать, преобразовать и передать абоненту, либо забрать непосредственно у правообладателей контента (РТПЦ).Второй вариант обычно более затратный — вам нужно стыковаться со сторонней организацией, размещать у нее свое оборудование. По-этому в основном местные канала берут с эфира.


У людей часто происходит путаница, что же они смотрят у себя телевизоре. Вообще сейчас распространено 3 типа вещания
  1. Аналоговое — вы ловите его обычной антенной на чердаке или балконе, хотя может и оператор продавать его через кабель
  2. Цифровое — DVB, теперь сигнал цифровой
  3. IPTV — классический multicast, который приходит к вам в дом через интернет
  4. «Телевидение через интернет» — под этим обычно понимают youtube, Smartv, в общем то, что вы смотрите через обычные запросы

У каждого типа есть свое преимущество.

Аналоговое телевидение хорошо тем, что заработает в любом старом телевизоре без использования каких-либо преобразователей. На каждый канал здесь выделяется полоса в 8MHz, если смотреть на измерения прибором спектра, вы отчетливо увидите несущую звука и изображения.

В цифровое телевидение (DVB) используются те же частоты, что и в аналоговым. Ключевым отличием будет то, что в полосу 8MHz может быть засунуто много каналов. Вы уже не увидите отдельной несущей в этой полосе, сигнал будет равномерно распределен по ней. Кроме того, за счет того, что сигнал теперь цифровой, появилась возможность шифровать его. С таким подходом стало возможно составлять абонентам пакеты каналов. Ничего хитрого в них нет — все каналы (на самом деле не все) к вам приходят в шифрованом виде, а карточка, вставленная в приставку, содержит ключ к их расшифровке.

Сам формат DVB определяет логику сжатия нескольких каналов в одну полосу частот. Существуют различные виды DVB, например DVB-C (кабельное), DVB-T (эфирное), DVB-S (спутниковое). К недостаткам DVB можно отнести то, что абоненту теперь обязательно ставить дополнительное оборудование и возиться с карточкой.

IPTV отлично подходит для абонентов, но провайдеру с ним работать тяжелее. Оно дает дополнительную нагрузку на существующую абонентскую IP-сеть. Здесь правит Multicast. Как и в DVB, вы можете принимать абсолютно все каналы, но часть будет зашифрована. В отличии от DVB, IP-сеть подразуменвает не только канал от провайдера к абоненту, но и обратный. Это позволяет использовать для расшифровки уже, например пару логин-пароль. В целом неплохо об IPTV написано здесь.

Про «интернет телевидение» говорить особо не о чем, оно вроде и так понятно большинству. Обычный видеоконтент передается в большинстве случаев через HTTP. Провайдер не несет никакой ответственности за его качество.

Ниже на изображении приведен пример совместного вещания аналогового и цифрового (DVB-C) телевидения в одной и той же частотной сетке.

В моем примере в аналоге вещается один канал (по-моему, «Карусель»), а в цифре 8 различных каналов. Отчетливо видно, что в цифровом виде информация равномерно распределена по ширине, а в аналоговом явно выделяются две несущие изображения и звука.

Ключевым отличительным моментом именно кабельного телевидения от IPTV/«через интернет» является то, что информация передается только к абоненту (мы же не будем рассматривать DOCSIS?), от него на Ваше оборудование не придет никаких ответов о некачественном сигнале, ошибках или еще чем-то. В любом случае в первую очередь придется идти к нему со своим проверенным временем телевизором и измерительными приборами.

Также, в отличии от IP-сетей, если от вас ушло, не факт, что это же придет абоненту. Здесь нет никаких проверок контрольных сумм (в цифровом на самом деле есть, но при их некорректности просто пропадет картинка), подтверждения подлинности информации…

Предвосхищу холивар IPTV vs КТВ.

Давайте просто посчитаем: один канал SD-качества (480p) можно передавать с приемлемым качеством с битрейтом 3-4 MBps. HD-качества — 8-10 MBps. Итого, имея в наборе каналов 180SD+20HD оператору нужно потратить только около 1GBps (а то и больше) на аплинках их оборудования. Это пока не учитывая видео с записями с разных мест, нескольких звуковых дорожек. На сегодняшний момент у обычных массовых операторов проводного интернета общие аплинки между домовыми узлами 1GBps. Телевидение засунуть в текущую инфраструктуру сложно.
С другой стороны, после стройки для услуги интернет остались «темные» (неиспользуемые) волокна в кабелях ВОЛС, они ведь обычно кладутся с запасом. Их можно испльзовать для наших целей. Кроме того, есть огромное количество мест, где набирают обороты такие технологии, как G(E)PON, с которыми кабельное телевидение легко интегрируется.

В добавок сама система кабельного телевидения менее прихотлива и более проста по сравнению с IP-сетями. Здесь вам не надо учитывать никаие QoS, согласование портов, дубляж каналов, неправильную маршрутизацию. А это значит, что требуется меньшее внимание к домовым узлам, можно попробовать «поставить и забыть» (конечно при подключении нового клиента возможно придется подкрутить на домовом приемнике АЧХ и мощность).

Кроме того — обычный пользователь пока мало привык к IPTV, а домашние телевизоры, поддерживающие эту технологию из коробки без приставок тоже пока не появляются в огромной массе.
Мое мнение — к IPTV сегодня массовый пользователь пока не готов. Как и массовый оператор.


Само понятие головной станции весьма расплывчатое. Например, устройство видеозахвата с AUX OUT портом можно назвать «головной станцией». Она будет вещать целый канал непонятно с чем. Однако же мы имеем вполне конкретную цель — организовать вещание многих каналов с реальным контентом для кучи абонентов. Для этого в состав нашей станции включено следующее:
  1. Оборудование для приема местных каналов — считайте, что куча ТВ-тюнеров, они просто принимают эфирный (или какой-то еще) сигнал и преобразуют его в IP-multicast.
  2. Антенный пост — несколько обычных антенн для приема эфирного телевидения
  3. Декодеры/модуляторы — преобразуют IP-мультикаст в сигнал, который уже смогут принять пользовательские телевизоры (цифровой или аналоговый)
  4. Сетевое оборудование — обычно L3-коммутатор (да можно и L2) для объединения смешивания multicast-а местного и магистрального
  5. Каналообразующее оборудование — оптический передатчик и усилитель

Вот теперь приведу примерную схему конкретной РГС:

Понятно, что состав может меняться в зависимости от ситуации. Например, если у вас удобное месторасположение и не составляет труда состыковаться с местными каналами через IP-сеть, вам в принципе может быть не нужен антенный пост.

Если качество изображения местных каналов неудовлетворительное из-за плохого приема на антенном посту, его можно перенести в другое место, все равно с него уходит чистый мультикаст, который можно прогнать через IP-сеть. В нескольких городах у нас так и получилось.
Как я уже и писал в теоретической части, сигнал к абоненту может уходить либо аналоговый, либо цифровой. Учитывая, что цифровой сигнал работает в той же частотной сетке, это не составляет никаких проблем.

Для передачи между оптическими усилителями/приемниками используется лазерный сигнал через оптоволокно на длине волны 1550нм. Для соединений используется «косая» полировка APC. Чем-то это похоже на DWDM.

Сам комплекс не очень большой — пара стоек:

На рисунке самая левая стойка не в счет, там оборудование предназначено для другого. Кроме того, полезно добавить в стойку мониторинговое оборудование.


Как и писал выше, необходимо организовать прием местных федеральных каналов (например, «Россия 1», «ОРТ»). В нашем случае они берутся в качестве аналогового сигнала и конвертируются затем в мультикаст. У нас используется Anevia Flamingo 660, это энкодеры аналога в мультикаст. По большому счету это системеный блок с несколькими установленными в него ТВ-тюнерами. Ниже изображение энкодеров сзади и спереди. Фото получились не очень хорошие по причине не самого лучшего освещения.

Слева также изображена планка для кроссировок выходов в антенн со входами в энкодеры. Своеобразная патчпанель.


Сигнал эфирных каналов должен откуда-то появиться на описаных выше энкодерах. Для этого неподалеку (на крыше) от аналогового энкодера ставится антенный пост. Так как эфирное вещание у нас в стране идет в метровом и дециметровом диапазонах, ставятся две антенны. Подключаются они к энкодерам. Снизу фотка с крыши (возможно кто-то узнает свой город?)


Итак, мы придумали откуда брать контент. Часть забираем местных каналов, часть с магистральной головы. На чем-то нужно принять Multicast-траффик, смаршрутизировать его, отфильтровать лишнее. Как я и писал раньше, это обычный коммутатор (лучше L3).

Сюда сводится весь принятый магистральный (от МГС) и местный (с антенного поста) мультикаст. В нашем случае это Catalyst 3750 с дополнительным блоком питания. Здесь смешиваются мультикастовые группы, часть отдается для мониторинга, часть местного контента можно передать в другие близлежащие города. Для Multicast маршрутизации поднят PIM SM. На коммутаторе у нас еще затерменировано управление всеми железками из комплекса РГС (а адресов много — у каждой платы есть свой адрес и на нее можно зайти).

Если ваш антенный пост удален от модуляторов, то на нем тоже потребуется какой-нибудь коммутатор.


Мы имеем нужный контент, настало время передать его в сеть кабельного телевидения. Для этого нужно его превратить в понятный для телевизоров или приставок вид. Для этого применяются так называемые системы доставки сигнала.

Вот это самая главная железка. Как раз она преобразует все в тот вид, который могут проглотить пользовательские телевизоры или приставки. Конкретно у нас стоят три шасси AppearTV DC 1000 с платами.

В приведенном выше случае две верхних кодируют в аналоговый сигнал, а нижняя в цифровой. Аналоговый сигнал выдается следующим образом — на каждой плате по 2 «соска», с каждого из которых можно отдать два канала. Итого 4 канала с платы. С цифрой принцип такой же, только в каждом «канале» (диапазоне частот) теперь находится куча каналов. С одной нижней шасси с 2-мя платами уходит столько же реальных каналов, сколько с двух верхних полностью упичканых шасси! Куча проводов с каждого порта идет на сумматор и уходит на оптический передатчик. К сожалению, конкретно с этой РГС у меня нет их фотографий, будут со станции из другого города.

Наши железки модульные — это шасси (корзина), в которые монтируются платы под различные нужды. Например, для цифрового вещания можно понаставить карты шифрования, чтобы продавать абонентам телевидение пакетами.

С декодеров уходит куча коаксиальных проводов в общий сумматор, с него выходит уже то, что будет дальше передаваться по сети. Здесь стоит модный сумматор, но в общем виде это может быть просто планкой с несколькими электрическими делителями/ответвителями.


Отлично, мы имеем весь необходимый нам сигнал! Теперь надо доставить его непостредственно абонентам. Вообще это уже элементы кабельной сети и здесь надо думать, что вам надо. Но в общем виде в составе РГС для этого используются оптический передатчик и усилитель.
В оптический передатчик заходит коаксиальный кабель а выходит оптоволокно. По нему на длине волны 1550 нм передается сигнал. Сигнал смешанный — информация есть как в аналоговом виде, так и в цифровом.

На изображении сверху находится оптический передатчик, снизу — оптический усилитель. Обратите внимание — полировка на патчкордах APC.

Ну а дальше все. Здесь уже начинаются элементы сети кабельного телевидения — делители, домовые оптические приемники, электрические усилители и абоненты с их неработающими телевизорами, зависшими приставками, наводками на провода…


Мы запустили головную станцию и наши абоненты могут (если техники на местах все сделали правильно) смотреть телвизор! Теперь начинается самое интересное — нашу станцию надо обслуживать. Для этого полезно ставить вспомогательное оборудование.

Конкретно у нас это обычный компьютер с ТВ-тюнером для удаленного просмотра доступности каналов с выхода РГС, VLC для просмотра Multicast-потока на входе в РГС. Пока ничего умнее мы не придумали, чем просто подключаться по RDP и смотреть, что же показывается через ТВ-тюнер. Конечно не очень удобно, но типовые проблемы (отсутствие изображения, отсутствие звука, неверная цветопередача PAL/SECAM и т.д.) решать можно.

Также к нему подключен измерительный прибор (планар) для оценки показателей мощность сигнала и соотношение сигнал/шум. Ну и заодно с него идет постоянное вещание картинки «канал временно не доступен», которое автоматически включается в случае отказа какого-либо канала.


Я показал базовое представление о том, из чего состоит головная станция кабельного телевидения (РГС КТВ) и как она работает. Важно запомнить общий принцип прохождения контента от антенны до абонента:
  1. антенна
  2. энкодеры (ТВ-тюнеры)
  3. коммутаторы
  4. модуляторы
  5. передатчики

Оставлю некоторый полезные ссылки:
1. Таблица частот телевизионных каналов в нашей стране (OIRT)
2. Частоты эфирных каналов в городах России
3. Хороший сайт с детальным описанием принципов работы
4. Частоты эфирных и спутниковых каналов

P. S. Спасибо пользователю ProgerXP за сервис gliffy.com, в котором были составлены схемы к этой статье.

телевизор (тв) | История, технологии и факты

Механические системы

Мечта увидеть отдаленные места так же стара, как человеческое воображение. Священники в древней Греции изучали внутренности птиц, пытаясь увидеть в них то, что видели птицы, когда они пролетали над горизонтом. Они верили, что их боги, сидящие с комфортом на горе Олимп, были одарены способностью наблюдать за деятельностью человека во всем мире. И вступительная сцена пьесы Уильяма Шекспира « Генриха IV, часть 1» представляет персонажа «Слух», на которого другие персонажи полагаются на новости о том, что происходит в дальних уголках Англии.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Веками это оставалось мечтой, а затем появилось телевидение, начавшееся со случайного открытия. В 1872 году, изучая материалы для использования в трансатлантическом кабеле, английский телеграфист Джозеф Мэй понял, что селеновая проволока имеет различную электрическую проводимость. Дальнейшее расследование показало, что изменение произошло, когда на провод упал луч солнечного света, который случайно был помещен на стол возле окна.Хотя его важность не была осознана в то время, это послужило основанием для превращения света в электрический сигнал.

В 1880 году французский инженер Морис Леблан опубликовал в журнале La Lumière électrique статью, которая легла в основу всего последующего телевидения. Леблан предложил механизм сканирования, который использовал бы временное, но конечное сохранение сетчатки визуального изображения. Он предполагал, что фотоэлемент будет смотреть только на одну часть во время передачи изображения.Начиная с верхнего левого угла изображения, ячейка переместится на правую сторону, а затем вернется к левой стороне, только на одну строку ниже. Это будет продолжаться таким образом, передавая информацию о том, сколько света было видно на каждой части, до тех пор, пока не будет отсканировано все изображение, подобно тому, как глаз читает страницу текста. Приемник будет синхронизирован с передатчиком, построчно восстанавливая исходное изображение.

Концепция сканирования, которая установила возможность использования только одного провода или канала для передачи всего изображения, стала и остается до сих пор основой всего телевидения.Леблан, однако, так и не смог построить работающую машину. Не был человек, который поднял телевидение на следующую ступень: Пол Нипков, немецкий инженер, который изобрел сканирующий диск. Патент Nipkow 1884 года на Elektrisches Telescop был основан на простом вращающемся диске, перфорированном с внутренней спиральной последовательностью отверстий. Он будет размещен таким образом, чтобы блокировать отраженный свет от объекта. Когда диск вращался, самая внешняя дыра двигалась через сцену, пропуская свет от первой «линии» изображения.Следующее отверстие сделало бы то же самое, чуть ниже, и так далее. Один полный оборот диска обеспечит полную картину или «сканирование» объекта.

Эта концепция была в конечном итоге использована Джоном Логи Байрдом в Великобритании ( см. на фотографии) и Чарльзом Фрэнсисом Дженкинсом в Соединенных Штатах для создания первых в мире успешных телевизоров. Вопрос о приоритете зависит от определения телевидения. В 1922 году Дженкинс послал неподвижное изображение по радиоволнам, но первый настоящий телевизионный успех, передача живого человеческого лица, был достигнут Бэрдом в 1925 году.(Само слово « телевидение » было придумано французом Константином Перским на выставке в Париже 1900 года.)

Джон Логи Бэйрд с телевизионным передатчиком Джон Логи Бэйрд, стоящий рядом со своим телевизионным передатчиком 1925–26. Слева от дела находится Бэйрд «Стоуки Билл», манекен чревовещателя, который был отсканирован вращающимся диском Нипкова для получения сигнала изображения. Предоставлено Малкольмом Бэйрдом

Усилия Дженкинса и Бэйрда обычно встречались с насмешками или апатией.Еще в 1880 году в статье в британском журнале Nature было высказано предположение, что телевидение возможно, но не стоит: стоимость строительства системы не будет окупаться, так как на ней нельзя было зарабатывать деньги. В более поздней статье в журнале Scientific American было высказано предположение, что для телевидения может быть какое-то применение, но развлечение не было одним из них. Большинство людей думали, что концепция была безумием.

Тем не менее, работы продолжались и начали приносить результаты и конкуренты.В 1927 году американская телефонная и телеграфная компания (AT & T) провела публичную демонстрацию новой технологии, а к 1928 году компания General Electric (GE) начала регулярные телевизионные передачи. GE использовал систему, разработанную Эрнстом Ф. У. Александерсоном, которая предлагала «любителю, у которого есть такие приемники, которые он может проектировать или приобретать, возможность улавливать сигналы», которые обычно представляли собой дым, поднимающийся из трубы или других подобных интересных предметов. В том же году Дженкинс начал продавать телевизионные комплекты по почте и основал свою собственную телевизионную станцию, демонстрирующую программы мультфильмов-пантомим.В 1929 году Бэйрд убедил Британскую радиовещательную корпорацию (Би-би-си) разрешить ему производить полчаса шоу в полночь три раза в неделю. В последующие годы начался первый «телевизионный бум», когда тысячи зрителей покупали или создавали примитивные наборы для просмотра примитивных программ.

Не все были очарованы. Č.p. Скотт, редактор Manchester Guardian , предупредил: «Телевидение? Слово наполовину греческое, наполовину латинское. Ничего хорошего из этого не выйдет. Что еще более важно, приманка новой технологии вскоре побледнела.Снимки, состоящие из 30 строк, повторяющихся примерно 12 раз в секунду, плохо мерцали на тусклых экранах приемника, высотой всего в несколько дюймов. Программы были простыми, повторяющимися и в конечном итоге скучными. Тем не менее, даже когда бум рухнул, в области электронов происходило конкурирующее развитие.

телевизор (тв) | История, технологии и факты

Механические системы

Мечта увидеть отдаленные места так же стара, как человеческое воображение. Священники в древней Греции изучали внутренности птиц, пытаясь увидеть в них то, что видели птицы, когда они пролетали над горизонтом. Они верили, что их боги, сидящие с комфортом на горе Олимп, были одарены способностью наблюдать за деятельностью человека во всем мире. И вступительная сцена пьесы Уильяма Шекспира « Генриха IV, часть 1» представляет персонажа «Слух», на которого другие персонажи полагаются на новости о том, что происходит в дальних уголках Англии.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Веками это оставалось мечтой, а затем появилось телевидение, начавшееся со случайного открытия. В 1872 году, изучая материалы для использования в трансатлантическом кабеле, английский телеграфист Джозеф Мэй понял, что селеновая проволока имеет различную электрическую проводимость. Дальнейшее расследование показало, что изменение произошло, когда на провод упал луч солнечного света, который случайно был помещен на стол возле окна.Хотя его важность не была осознана в то время, это послужило основанием для превращения света в электрический сигнал.

В 1880 году французский инженер Морис Леблан опубликовал в журнале La Lumière électrique статью, которая легла в основу всего последующего телевидения. Леблан предложил механизм сканирования, который использовал бы временное, но конечное сохранение сетчатки визуального изображения. Он предполагал, что фотоэлемент будет смотреть только на одну часть во время передачи изображения.Начиная с верхнего левого угла изображения, ячейка переместится на правую сторону, а затем вернется к левой стороне, только на одну строку ниже. Это будет продолжаться таким образом, передавая информацию о том, сколько света было видно на каждой части, до тех пор, пока не будет отсканировано все изображение, подобно тому, как глаз читает страницу текста. Приемник будет синхронизирован с передатчиком, построчно восстанавливая исходное изображение.

Концепция сканирования, которая установила возможность использования только одного провода или канала для передачи всего изображения, стала и остается до сих пор основой всего телевидения.Леблан, однако, так и не смог построить работающую машину. Не был человек, который поднял телевидение на следующую ступень: Пол Нипков, немецкий инженер, который изобрел сканирующий диск. Патент Nipkow 1884 года на Elektrisches Telescop был основан на простом вращающемся диске, перфорированном с внутренней спиральной последовательностью отверстий. Он будет размещен таким образом, чтобы блокировать отраженный свет от объекта. Когда диск вращался, самая внешняя дыра двигалась через сцену, пропуская свет от первой «линии» изображения.Следующее отверстие сделало бы то же самое, чуть ниже, и так далее. Один полный оборот диска обеспечит полную картину или «сканирование» объекта.

Эта концепция была в конечном итоге использована Джоном Логи Байрдом в Великобритании ( см. на фотографии) и Чарльзом Фрэнсисом Дженкинсом в Соединенных Штатах для создания первых в мире успешных телевизоров. Вопрос о приоритете зависит от определения телевидения. В 1922 году Дженкинс послал неподвижное изображение по радиоволнам, но первый настоящий телевизионный успех, передача живого человеческого лица, был достигнут Бэрдом в 1925 году.(Само слово « телевидение » было придумано французом Константином Перским на выставке в Париже 1900 года.)

Джон Логи Бэйрд с телевизионным передатчиком Джон Логи Бэйрд, стоящий рядом со своим телевизионным передатчиком 1925–26. Слева от дела находится Бэйрд «Стоуки Билл», манекен чревовещателя, который был отсканирован вращающимся диском Нипкова для получения сигнала изображения. Предоставлено Малкольмом Бэйрдом

Усилия Дженкинса и Бэйрда обычно встречались с насмешками или апатией.Еще в 1880 году в статье в британском журнале Nature было высказано предположение, что телевидение возможно, но не стоит: стоимость строительства системы не будет окупаться, так как на ней нельзя было зарабатывать деньги. В более поздней статье в журнале Scientific American было высказано предположение, что для телевидения может быть какое-то применение, но развлечение не было одним из них. Большинство людей думали, что концепция была безумием.

Тем не менее, работы продолжались и начали приносить результаты и конкуренты.В 1927 году американская телефонная и телеграфная компания (AT & T) провела публичную демонстрацию новой технологии, а к 1928 году компания General Electric (GE) начала регулярные телевизионные передачи. GE использовал систему, разработанную Эрнстом Ф. У. Александерсоном, которая предлагала «любителю, у которого есть такие приемники, которые он может проектировать или приобретать, возможность улавливать сигналы», которые обычно представляли собой дым, поднимающийся из трубы или других подобных интересных предметов. В том же году Дженкинс начал продавать телевизионные комплекты по почте и основал свою собственную телевизионную станцию, демонстрирующую программы мультфильмов-пантомим.В 1929 году Бэйрд убедил Британскую радиовещательную корпорацию (Би-би-си) разрешить ему производить полчаса шоу в полночь три раза в неделю. В последующие годы начался первый «телевизионный бум», когда тысячи зрителей покупали или создавали примитивные наборы для просмотра примитивных программ.

Не все были очарованы. Č.p. Скотт, редактор Manchester Guardian , предупредил: «Телевидение? Слово наполовину греческое, наполовину латинское. Ничего хорошего из этого не выйдет. Что еще более важно, приманка новой технологии вскоре побледнела.Снимки, состоящие из 30 строк, повторяющихся примерно 12 раз в секунду, плохо мерцали на тусклых экранах приемника, высотой всего в несколько дюймов. Программы были простыми, повторяющимися и в конечном итоге скучными. Тем не менее, даже когда бум рухнул, в области электронов происходило конкурирующее развитие.

Ультразвуковой датчик уровня Принцип действия Инструментарий
Принцип работы Измерение уровня

Ультразвуковой датчик уровня установлен в верхней части резервуара и передает ультразвуковой импульс вниз в резервуар. Этот импульс, распространяющийся со скоростью звука, отражается обратно на передатчик от поверхности жидкости. Передатчик измеряет временную задержку между переданным и полученным эхо-сигналом, а встроенный микропроцессор вычисляет расстояние до поверхности жидкости по формуле.

Расстояние = (скорость звука в воздухе x задержка по времени) / 2

После того, как передатчик запрограммирован с нижним указанием приложения - обычно это дно резервуара - уровень жидкости рассчитывается микропроцессором. Основное уравнение для расчета уровня в резервуаре:

Уровень = Высота резервуара - Расстояние

ultrasonic-level-measurement Ультразвуковое измерение уровня

Базовая концепция и элементы ультразвукового измерения уровня

Минимальное расстояние измерения (Xm): (также известное как «Мертвая зона») - это функция, общая для всех ультразвуковых измерителей уровня.Это короткий диапазон перед датчиком, в пределах которого ультразвуковое устройство не может измерять.

Максимальное расстояние измерения (XM): самый длинный диапазон при идеальных условиях, в которых устройство может измерять. Измерение за пределами этого расстояния невозможно.

Ультразвуковой датчик уровня, который выполняет расчеты для преобразования расстояния перемещения волны в меру уровня в резервуаре. Промежуток времени между подачей звукового импульса и получением обратного эхо-сигнала прямо пропорционален расстоянию между преобразователем и материалом в сосуде.Средой обычно является воздух над поверхностью материала, но это может быть слой некоторых других газов или паров. Прибор измеряет время, в течение которого пачки спускаются на отражающую поверхность и возвращаются. Это время будет пропорционально расстоянию от датчика до поверхности и может быть использовано для определения уровня жидкости в резервуаре. Этот основной принцип лежит в основе технологии ультразвуковых измерений и иллюстрируется уравнением: Расстояние = (Скорость звука х Время) / 2.Эти бесконтактные устройства доступны в моделях, которые могут преобразовывать показания в выходы 4–20 мА в DCS, PLC или другие удаленные системы.

Диапазон частот для ультразвуковых методов находится в диапазоне 15… 200 кГц. Низкочастотные инструменты используются для более сложных приложений; такие как более длинные расстояния и измерения уровня твердого тела, а также измерения с более высокой частотой используются для более коротких измерений уровня жидкости.

Для практического применения ультразвукового метода измерения необходимо учитывать ряд факторов.Вот несколько ключевых моментов:

  • Скорость звука в среде (обычно в воздухе) зависит от температуры среды. Датчик может содержать датчик температуры для компенсации изменений рабочей температуры, которые могут изменить скорость звука, и, следовательно, расчет расстояния, который определяет точное измерение уровня. Температурная компенсация предоставляется для учета равномерных температурных колебаний звуковой среды. Датчик температуры расположен внутри преобразователя, и сигнал отправляется на приемопередатчик через проводку преобразователя.По выбору, альтернативный датчик температуры может использоваться для обеспечения ввода температуры, а не с помощью встроенного датчика температуры. Если температура звукового носителя должна оставаться постоянной, вместо использования встроенной температурной компенсации или дистанционного датчика, желаемая температура может быть введена во время конфигурации приемопередатчика.
  • Наличие тяжелой пены / пыли на поверхности материала может действовать как звукопоглощающий материал. В некоторых случаях поглощение может быть достаточным, чтобы исключить использование ультразвукового метода.Для повышения производительности, когда пена / пыль или другие факторы влияют на перемещение волны к поверхности жидкости и от нее, некоторые модели могут иметь направляющий луч, прикрепленный к преобразователю.
  • Чрезвычайная турбулентность жидкости может вызвать колебания показаний. Использование регулировки демпфирования в приборе или задержки отклика может помочь решить эту проблему. Приемопередатчик обеспечивает демпфирование для контроля максимальной скорости изменения отображаемого уровня материала и колебаний выходного сигнала мА. Демпфирование замедляет скорость отклика дисплея, особенно когда жидкие поверхности перемешиваются или материал попадает на путь прохождения звука во время заполнения.

Преимущества

  1. Ультразвуковые преобразователи легко устанавливаются в пустых резервуарах или в резервуарах, содержащих жидкость.
  2. Настройка проста, и те устройства с возможностью встроенного программирования могут быть настроены в считанные минуты.
  3. Поскольку нет контакта с носителем и движущимися частями, устройства практически не требуют обслуживания. Смачиваемые материалы обычно являются инертным фторполимером и устойчивы к коррозии от конденсирующихся паров.
  4. Поскольку устройство не контактирует, на измерение уровня не влияют изменения плотности жидкости, диэлектрика или вязкости, и оно хорошо работает на водных жидкостях и многих химических веществах.
  5. Изменения температуры процесса изменят скорость ультразвукового импульса в пространстве над жидкостью, но встроенная температурная компенсация автоматически исправит это.
  6. Изменения давления процесса не влияют на измерение.

Ограничения

  1. Ультразвуковые датчики полагаются на то, что импульс не изменяется во время полета. Жидкости, которые образуют тяжелые пары, пары или паровые слои, следует избегать (используйте радиолокационный передатчик в этих случаях).Поскольку для прохождения импульса необходим воздух, применение вакуума невозможно.
  2. Материалы конструкции обычно ограничивают температуру процесса до 158 ° F (70 ° C) и давление до 43 фунтов на квадратный дюйм (3 бар).
  3. Также важно состояние поверхности жидкости. Некоторая турбулентность может быть допущена, но пенообразование часто ослабляет обратный эхо.
  4. Препятствия в резервуаре, такие как трубы, усиливающие стержни и мешалки, вызовут ложные эхо-сигналы, но большинство передатчиков имеют сложные программные алгоритмы, позволяющие маскировать или игнорировать эти эхо-сигналы.
  5. Ультразвуковые преобразователи могут использоваться на бункерах, содержащих сухие продукты, такие как пеллеты, зерна или порошки, но их сложнее вводить в эксплуатацию. Такие факторы, как угол наклона поверхности, пыление и большие расстояния должны быть приняты во внимание. Радарный волноводный передатчик лучше подходит для применения в сухих продуктах.
.Принцип работы датчика магнитострикционного уровня

Инструментарий

Датчик магнитострикционного уровня использует технологии плавучести, магнитострикции и электроники для точного измерения уровня широкого спектра жидкостей, включая интерфейс и нерастворимые множественные жидкости с конструкцией с двумя поплавками.

В типичном магнитострикционном датчике уровня поплавок, соответствующий размеру для конкретной плотности жидкости, установлен на штоке датчика уровня так, что поплавок будет перемещаться вверх и вниз из-за плавучести поплавка от измеряемой жидкости.Поплавок содержит магнитный элемент. Чтобы определить положение поплавка, электронная схема датчика уровня magentostrictive посылает короткий импульс тока вниз по проводу датчика, расположенному внутри стержня датчика уровня, с определенной частотой, создавая магнитное поле по всей его длине. Это поле немедленно взаимодействует с полем, создаваемым магнитом, содержащимся в поплавке.

Общий эффект состоит в том, что в течение короткого времени, в течение которого протекает ток, в проводе создается скручивающая сила, очень похожая на звуковую вибрацию или волну, и она возвращается к электронике датчика магнитострикционного уровня.В электронике существует схема синхронизации, которая измеряет время пролета (TOF) между началом импульса тока и сигналом возврата. Таким образом, местоположение поплавка (и, следовательно, уровень жидкости) очень точно определяется и представляется магнитострикционным датчиком уровня в виде сигнала уровня, обычно на выходе 4-20 мА.

Magnetostrictive Level Transmitter Working Principle

Источник: FineTek

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о