数字电视如何运作

经过:马歇尔大脑
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数字电视使用数字信号而不是无线电信号。丹尼斯·费舍尔摄影 /盖蒂图像

如果您最近在美国的任何大型电子零售商处看电视机,您知道数字电视, 要么DTV,现在很重要。大多数商店都专门用于数字电视机。您还听到了很多其他四个主题:

除非您是购买DTV套件的美国的人,否则您在客厅里拥有的是正常的类似物尽管有所有炒作,但电视似乎还不错。面对这种产品扩散的大多数人只能问:“这里发生了什么?!”

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2009年6月12日,美国的电视台完成了从模拟到数字广播的过渡。现在,通过模拟天线接收本地电视信号的消费者必须使用转换器盒在电视上接收编程。在过去的几年中,由于广播公司和消费者'无法满足FCC的标准以成功过渡到数字广播,因此该截止日期被推迟了几次。

该更改是最后一次计划于2009年2月17日进行的,但最后一次推迟了一次,以允许更多人购买新的电视或转换器盒,以使他们能够进行过渡。但是,某些电台在2009年2月转向了数字广播,因为他们已经收缩了在数字发射机上广播和保持模拟的时间,需要进行昂贵的预算调整。

在本文中,我们将探索数字电视的世界,以便您可以准确地了解这种媒介中的情况。

了解模拟电视

要了解数字电视,了解模拟电视很有帮助,以便您可以看到差异。(如果您阅读了电视如何运作,然后您知道模拟电视的工作原理)。

模拟电视标准在美国已经使用了大约50年。要快速审查,以下是模拟电视传输的基础知识:

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  • 一种摄像机为场景拍照。它以每秒30帧的帧速率来执行此操作。
  • 相机栅格现场。也就是说,相机将图片变成了称为像素的单个点的行。每个像素都分配了颜色和强度。
  • 像素行与同步信号合并,称为水平同步垂直同步信号,以便电视机内的电子设备将知道如何显示像素行。

该最终信号包含一组行中每个像素的颜色和强度以及水平和垂直同步信号,称为A复合视频信号。声音是完全分开的。当你看着你的背面录像机而且您会看到黄色的插头,这是复合视频的插头。声音要么是白色插头(在VCR上,无法处理立体声声音),要么是红色插头和白色插头(在确实处理立体声的VCR上)。

通过复合视频信号和声音信号,您可以做很多不同的事情。这里仅仅是少数:

  • 您可以将它们广播为无线电波。当您将天线附加到电视机上并免费拿起本地电台时,您将收到当地电视台的广播电视。
  • 您可以用录像机
  • 您可以通过有线电视系统以及其他数百个复合信号。

许多不同类型的设备了解复合视频信号。

当电视台在电波上播放复合视频信号时,它会在特定的频率。在美国,我们知道这些频率是VHF频道2至13和UHF频道14至83。

复合视频信号作为AM信号传输,声音作为这些通道上的FM信号。看电视的工作原理有关传输的详细信息,广播的工作原理有关AM和FM的详细信息。FCC分配了无线电频谱中的三个频段,切成6 MHz切片,以适应这些电视频道:

  • 54至88 MHz用于频道2至6
  • 频道7至13的174至216 MHz
  • UHF频道的470至890 MHz 14至83

当你的录像机想要在普通的模拟电视上显示其信号,它采用复合视频信号和磁带的声音信号,然后将这些信号调节到60 MHz(频道3)或66-MHz或66 MHz(频道4)载体上,就像电视台会。但是,VCR并没有广播它,而是将其直接发送到电视上。电缆盒或卫星盒也做同样的事情。

现在,您听到了很多有关“数字卫星系统”和“数字电缆系统”的信息。机顶盒从卫星或电缆接收数字信号;然后,盒子将信号转换为模拟信号,并将其发送到模拟电视。这就是为什么您是数字电缆或卫星电视订户,您的提供商可能会告诉您,2009年6月的DTV过渡不需要您购买新设备。

另一方面,真正的数字电视是完全数字的,并且涉及:

  • 数码相机比模拟摄像机更高的分辨率工作
  • 数字传输
  • 数字显示以更高的分辨率

您可以在下一节中看到分辨率的差异。

模拟电视怎么了?

如果您目前有模拟电视,并且可以很好地使用广播电视,,,,有线电视,,,,VCR,,,,卫星电视,,,,摄像头因此,一个明显的问题是:“模拟电视怎么了?”

主要问题是解析度

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  • 电视的分辨率控制着您看到的图片中的清晰度和细节。
  • 该分辨率取决于像素屏幕上。
  • 模拟电视套件可以每30秒钟显示525个水平分辨率。但是,实际上,一个模拟电视在60秒的时间内显示了一半的线条,然后在接下来的60秒内显示另一半,因此整个帧每30秒更新一次。这个过程称为交错

那是电视多年来运作的方式。但是现在我们曾经看过计算机监视器并期望更好的分辨率。最低分辨率的计算机监视器显示640 x 480像素。由于插条的情况,电视屏幕的有效分辨率可能为512 x 400像素。

因此,您可以购买的最糟糕的计算机监视器比最好的模拟电视机具有更多的分辨率;而且,最好的计算机监视器能够显示出比该电视机多10倍的像素。在细节,酥脆,图像稳定性和颜色方面,计算机监视器和模拟电视之间根本没有比较。如果您整天都在工作中查看计算机监视器,然后回家看电视机,电视机看起来很模糊。

渴望使电视与计算机屏幕相同的清晰度和细节的愿望推动了朝着数字电视的驱动。如果您曾经查看过在优质的数字电视机上显示的真正的数字电视信号,那么您当然可以理解为什么 - 电视的数字版本看起来很棒!没有比较。屏幕上有10倍的像素,所有像素都以数字精度显示,图片非常详细且稳定。

很难在没有实际演示的情况下传达DTV信号和模拟信号之间的差异,但是这里有一个静态比较可以帮助您理解这个想法。下面是一张图片里程表

这是一张不错的照片。让我们假设这张图片正在出色的数字电视上显示,以便您真正看到的图片。以下照片显示了您在模拟电视上看到的内容:

您会看到模拟电视图片比数字电视图像更模糊。例如,看牙齿上的牙齿齿轮。图像质量有显着差异,当图像移动时更加明显。正是这种定量差异引起了数字电视的兴趣。好像令人难以置信的图片还不够,数字电视也提供了更好的声音。

电视是数字化的

事情怎兴发首页x么样

“数字电视”一词现在以许多不同的方式使用,具体取决于您与谁交谈。还有一个术语”HDTV,“这是美国使用的数字电视最先进的形式。它令人困惑的原因是因为美国的数字电视结合了三个不同的想法。

数字电视新的第一个想法是数字信号

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模拟电视是作为广播媒介开始的。电视台设置了天线和广播无线电信号给个别社区。您可以免费将天线连接到电视上,并免费拿起2至83的频道。如前所述,您收到的是一个单一的模拟复合视频信号和单独的声音信号。

数字电视也是免费的广播媒体。例如,在加利福尼亚州圣何塞,如果您有数字电视接收器和天线,则可以调整大约十二个不同的商业数字电视台。FCC为电视广播公司提供了一个新的频率,可用于其数字广播,因此在数字过渡完成之前,每个广播公司都有一个模拟电视频道和数字电视频道。数字频道带有19.39-Megabit每秒的数字数据流,您的数字电视收到和解码。

每个广播公司都有一个数字电视频道,但是一个频道可以携带多个电视频道子通道如果广播公司选择该选项。以下是它的工作方式:

在其数字渠道上,每个广播公司每秒发送19.39兆位的数字数据流。广播公司有能力以几种不同的方式使用此流。例如:

  • 广播公司可以以19.39 Mbps的速度发送单个程序。
  • 广播员可以将通道分为几个不同的流(也许四个4.85 Mbps)。这些流称为子通道,这种广播称为多播。例如,如果数字电视频道是频道53,则53.1、53.2和53.3可能是该频道上的三个子通道。每个子通道都可以携带不同的程序。

广播公司可以创建子通道的原因是因为数字电视标准允许几种不同格式。广播公司可以在三种格式之间进行选择:

  • 480i- 图片为704x480像素,以每秒交错帧的60帧(每秒30个完整帧)发送。
  • 480p- 图片为704x480像素,以每秒60个完整帧的速度发送。
  • 720p- 图片为1280x720像素,以每秒60个完整帧的速度发送。
  • 1080i- 图片是1920x1080像素,以每秒60个交错帧的方式发送(每秒30个完整帧)。
  • 1080p- 图片是1920x1080像素,以每秒60个完整的帧发送。

(“ p”和“ i”名称代表“渐进式”和“交错”。以渐进格式,全图每60秒更新一次。以相互隔行的格式,图片的一半更新每60秒,)

480p和480i格式称为SD(标准定义)格式和480i大致等同于普通模拟电视图片。当模拟电视节目在数字电视台上播放并广播时,它们以480p或480i播放。

720p,1080i和1080p格式是高清(高清)格式。当您听到有关“ HDTV”的消息时,这就是正在讨论的内容 - 720p,1080i或1080p格式中的数字信号。

最后,数字电视的高清格式不同纵横比比模拟电视。模拟电视具有4:3的纵横比,这意味着屏幕宽4个单位,高3个单元。例如,“ 25英寸对角线”模拟电视高15英寸,宽度为20英寸。数字电视的高清格式具有16:9的纵横比,如下所示:

在美国从模拟电视转换为美国数字电视的过程中,信号,格式和纵横比的类型都发生了变化。

数字压缩

在19.39-MBPS流中发送多个程序的想法是数字电视独有的,并且通过使用的数字压缩系统使得成为可能。为了压缩传输图像,广播公司使用MPEG-2压缩和MPEG-2允许您在编码演出时选择屏幕尺寸和比特速率。广播公司可以选择各种比特率在三个决议中的任何一项中。

您会在提供流视频的网站上的网站上看到MPEG-2。例如,如果您去ifilm.com,您会发现您可以以每秒56千键(Kbps),200 kbps或500 kbps观看流视频。MPEG-2允许技术人员在编码文件时选择任何比特率和分辨率。

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有许多变量可以确定图片如何看给定比特率。例如:

  • 如果一个车站想在1080i上播放一场体育赛事(现场有很多动作),则需要每秒19.39兆比特来获得高质量的图像。
  • 另一方面,新闻广播显示新闻媒体的头部可以使用更低的比特率。广播公司可能以480p的分辨率和3英里 / bp的比特率传输新闻广播,而其他子通道则为16.39 Mbps的空间。

广播公司很可能在白天发送三到四个子通道,然后切换到一个高质量的节目,该节目在晚上消耗了整个19.39 Mbps。一些广播公司还正在尝试1或2-MBPS数据渠道,这些数据渠道发送信息和网页以及提供其他信息。

购买数字电视机

如果您今天去一家电子商店购买新电视机,您将在架子上看到四种类型的套装:

  • 模拟电视机
  • 数字化套件- 应将它们标识为标准定义(SDTV)集。这些电视通常是480p显示器,其中包含数字调谐器。这些集合的问题是它们的最大分辨率是低480p SD分辨率,因此,如果您想观看高清电视,您将无法使用这些电视套。
  • HDTV准备的套件- 这些集体本质上是监视器能够以16:9的纵横比显示1080i/p分辨率。他们可能内置了也可能没有调谐器。
  • 集成的HDTV集- 这些集合具有用于集成到HDTV显示屏的广播DTV信号的数字调谐器。随着标准的变化,您最终可能会为已过时的集成调谐器付费。

处理HDTV的首选方法是单独购买组件:

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  • A 16:9 HDTV显示器能够720p和1080i/p分辨率
  • 数字接收器
  • 天线

由于HDTV显示屏将是最昂贵的作品,并且可能会持续10年或更长时间,因此以这种方式购买组件可以使您可以根据需要更改接收器。目前有三种类型的接收器:

  1. 您可以购买机顶盒和Yagi天线来接收广播HDTV信号。
  2. 您可以购买机顶盒和小型卫星盘,以从卫星接收高清电视信号。
  3. 您可以为计算机购买板,该板可让您将硬盘用作HDTV存储设备以及Yagi天线,并使用它在计算机监视器和HDTV显示屏上使用信号。

有关数字电视和相关主题的更多信息,请查看下一页上的链接。

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