Коммуникационные каналы
Виды информации
Источником и приемником информации, как правило, выступает человек. Человек воспринимает окружающий его мир посредством пяти органов чувств, которые и поставляют ему информацию о нем.
Если учитывать доли информации, поставляемой человеку органами чувств, то на первом месте находится зрение (более 85%), на втором месте слух (10%); оставшиеся 5% приходятся на осязание, обоняние и вкус.
Первые два вида органов чувств поставляют человеку более 95% всей информации об окружающем его мире, поэтому основное внимание будем уделять рассмотрению особенностей каналов связи, предназначенных для передачи именно аудиовизуальной информации.
Аудиоинформация Y(t), воспринимаемая одним ухом, в общем виде может быть описана с помощью функции, зависящей от двух параметров (рис. 4.4) – амплитуды А(t) и фазы φ(t) аудиосигнала:
(4.1)
Рис. 4.4. Параметр "амплитуда" в функции, используемой для описания аудиоинформации
Видеоинформация Z(t), воспринимаемая одним глазом, может быть описана с помощью функции, зависящей от двух параметров (рис. 4.5) – яркости A {x(t),y(t), t} и фазы φ{x(t),y(t), t} видеосигнала:
(4.2)
Рис. 4.5. Параметр "яркость изображения" в функции, используемой для описания видеоинформации
В простейшем случае для восприятия передаваемой информации человеку достаточно предоставлять только ее часть, содержащуюся в амплитуде (яркости) аудиовизуального сигнала, что существенно снижает требования к характеристикам каналов передачи информации.
Каналы передачи информации
Развитие каналов связи происходило путем увеличения скорости и расстояния передачи информации. Для предупреждения о грозящей опасности использовались костры ночью и дым днем. В Африке до сих пор применяются барабаны для передачи сообщений между деревнями, причем чем ниже звук у барабана, тем меньше он отражается от препятствий и дальше распространяется.
Для передачи устных и письменных сообщений использовались гонцы (пешие и конные), вспомним марафонский бег афинянина Фидиппида, который проходил на дистанции 42 км 195 м[1]. Налаживалась регулярная почтовая служба.
Изобретение радио профессором Александром Степановичем Поповым позволило увеличить скорость передачи сообщений до скорости света (300 000 км/с). В настоящее время каналы электросвязи используются повсеместно для передачи сообщений как на близкие, так и на дальние расстояния.
Для передачи по каналам электросвязи информации, содержащейся в виде изображения или звука, необходимо преобразовать их в электрические сигналы, затем передать их по каналу связи на заданное расстояние в нужное место, где вновь совершить обратное преобразование электрических сигналов в исходную информацию.
Рассмотрим требования к каналам передачи информации, предъявляемые различными видами информации.
- [1] Легенда гласит, что в 490 г. до н.э. персы напали на афинян, десантировав 25 тыс. солдат с кораблей, приставших к берегу у городка Марафон. Для отражения атаки афиняне смогли выставить 10 тыс. солдат и решили просить помощи у спартанцев. За ними был отправлен профессиональный бегун Фидиппид. Он за сутки добрался до Спарты, преодолев 240 км. А на месте узнал, что спартанцы не могут воевать, пока на небе не засверкает полная луна (что случится через шесть дней). Спортсмен убежал обратно. И на финише узнал, что персов одолели и без спартанцев. Но часть персидских войск поплыла на Афины с целью их захватить врасплох и ограбить. Тогда афиняне снова обратились к Фидиппиду, направив его с предупреждением в город. Тот пробежал 42 км 195 м от Марафона до Акрополя в Афинах, предупредил соотечественников и умер.
