Вариантом сети с коммутацией сообщений является сеть с коммутацией пакетов. В такой сети отправляемые сообщения разбиваются на блоки (пакеты) фиксированного размера. По сети каждый такой пакет передается как самостоятельное сообщение. В месте приема исходное сообщение восстанавливается из набора полученных пакетов. Эффективность такого режима работы сети оказывается еще выше. На практике наиболее часто используют методы с коммутацией каналов и коммутацией пакетов.
По иерархическим признакам (масштабу охвата территории и количеству участников) сети разделяются на глобальные (всемирные) и региональные (национальные, зоновые или местные). Примерами глобальных сетей являются компьютерные сети Internet, сети сотовой связи GSM и т.д. Региональные сети обслуживают территорию соответствующего региона. Компьютерные сети по этому признаку классифицируют на глобальные сети и локальные сети.
По функциональным признакам сети связи разделяются на сети передачи (магистральные сети), сети распределения (системы коммутации) и сети управления.
По виду передаваемых сообщений сети разделяются на: телефонные сети, телеграфные сети, радио и телевизионные вещательные сети, сети сотовой связи, сети передачи дискретных сообщений, сети передачи газет и т.д.
Телефонная сеть является одной из наиболее разветвленных сетей и строится по радиально-узловому принципу. Оконечными устройствами телефонной сети являются телефонные аппараты и факс-модемы.
Телеграфная сеть также строится по радиально-узловому принципу с учетом административного деления страны. Оконечными устройствами телеграфной сети являются телеграфные аппараты отделений связи либо других пользователей.
Сети сотовой связи также строятся по радиально-узловому принципу с учетом особенностей распространения радиоволн.
Сети передачи дискретных сообщений имеют схожую структуру и являются одним из наиболее динамично развивающихся участников процесса передачи информации.
Сети передачи газет обеспечивают передачу газетной информации факсимильным способом.
Важнейшими сетями передачи массовых сообщений являются сети вещания. Вещание - это процесс одновременной передачи сообщений общего характера широкому кругу абонентов при помощи технических средств связи.
Вещательная программа представляет собой последовательную во времени передачу различных сообщений. Технология вещания включает в себя как подготовку вещательных программ, так и доведение этих программ до абонентов. Основными требованиями к сетям вещания являются высокое качество передаваемых программ, надежность и экономичность при охвате вещанием всего населения страны.
Сети радиовещания и телевизионного вещания строятся по радиально-узловому принципу. Распространение программ в сетях радио- и телевизионного вещания осуществляется по каналам связи, разветвление выполняется на специальных узлах. По способу доведения вещательных программ до абонентов различают радиовещание (в том числе и эфирное телевидение) с использованием передающих радио и телевизионных станций и проводное вещание (в том числе и кабельное телевидение).
2. Телевидение. История развития. Телевидение сегодня.
2.1. Техническая предпосылка появления телевидения.
Телевидение является одним из самых молодых средств массовой информации (моложе только Интернет). Под коммуникацией понимается передача информации от человека к человеку. Первым видом коммуникативной деятельности была система сигналов, как у животных, далее — знаков, а еще позднее возникла речь, необходимая для координации совместных действий человека. Дальнейшее развитие коммуникации привело людей к изобретению письменности и книгопечатания, появились газеты. Но для оперативной передачи информации этих средств было явно недостаточно. Световые сигналы, используемые в древности, имели небольшую дальность распространения, так как свет не может проходить через естественные препятствия и даже в пределах прямой видимости ему может помешать, например, обычный туман.
Открытие радиоволн сделало проникновение информации повсеместным, невзирая на дальность и преграды. Человек смог получать оперативную информацию через органы слуха по радио, а представление о пространственном изображении неподвижных объектов — через фотоснимки, опубликованные в прессе. Более 80% информации человек получает через органы зрения, посредством улавливания отражаемого или излучаемого объектом света. Человеческий глаз способен воспринимать электромагнитные излучения в диапазоне длин волн 400-700 нм. Преобразовав свет в оптическое изображение и электрические сигналы, удалось осуществить передачу звука и изображения, дистанционно отобразить в сознании человека информацию о движущихся объектах. Человек получил возможность видеть и слышать в масштабах целого мира.
Научное познание включает в себя два уровня, или два этапа. Эмпирический уровень (от греч. «эмпей-рия» — опыт) — это накопление разнообразных фактов, наблюдаемых в природе. Теоретический уровень (от греч. «теория» —мысленное созерцание, умозрение) представляет собой объяснение накопленных фактов.
Для осуществления передачи и приема телевизионного сигнала необходимо:
а) преобразовать свет в электрические сигналы, б) передать эти сигналы по какому-либо каналу связи, в) осуществить обратное преобразование электрических сигналов в свет.
Начало формирования научных основ для изобретения ТВ было положено еще в Средние века, когда неизвестному изобретателю камеры-обскуры удалось преобразовать свет в оптическое изображение. Спустя два века, в 1817 г., шведский химик и минеаролог Йенс Якоб Берцелиус (1779-1848) открыл химический элемент селен (от греч. selene — Луна), необходимый для преобразования света в электрические сигналы, но на практике это удалось осуществить в 1839 г. французскому физику Антуану Сезару Беккерелю (1788-1878).
Для обратного преобразования (электричество — свет) использовались газоразрядные источники света — приборы, в которых электрическая энергия при прохождении электрического тока через газ преобразовывалась в оптический сигнал. Впервые такую безынерционную трубку в Германии в 1855 г. получил Иоганн Генрих Гейслер (1815-1879). К 1873 г. англичанин У. Смит (1769-1839) открыл внутренний фотоэффект, или фотопроводимость, в селене, когда под воздействием света (фотоны «вырывают» электроны из валентной среды) возрастало число электронов проводимости. Теоретический этап основ телевидения был завершен. Начался период практического осуществления изобретений с их постоянным совершенствованием.
Глаз способен различать мелкие детали рассматриваемого изображения в соответствии со своей разрешающей способностью. Изображение, проецируемое на сетчатку глаза, тоже состоит из минимально различимых элементов. Каждый из этих элементов характеризуется а) яркостью, б) цветностью и в) геометрической точкой.
Пожалуй, первую идею реализации телевидения выдвинул в 1875 г. в Бостоне Джордж Кэри. Экран будущего телевизора Кэри представлял в виде мозаичной панели. Каждый элемент мозаики был представлен газоразрядной (безынерционной) трубкой. То есть каждой геометрической точке экрана можно было придать соответствующую яркость. Заметим, что данную схему Кэри предлагал за два десятилетия до великого изобретения братьев Люмьер. Каждый кадр нес в себе стопроцентную информацию, именно поэтому осуществить проект Дж. Кэри было невозможно, так как каждый мозаичный сегмент передающей системы должен быть связан с аналогичным сегментом экрана.
Систему поочередной передачи сигналов предложили француз М. Сенлек (1877 г.), португальский ученый А. ди Пайва (1878 г.) и русский ученый Порфирий Иванович Бахметьев (1880 г.). Для осуществления процесса последовательной передачи и преобразования сигналов необходимо было осуществить развертку изображения.
Первое пригодное для практического использования устройство оптико-механической развертки луча предложил в 1884 г. немец Пауль Нипков (1860-1940). Изобретатель предложил использовать для развертки телевизионного луча вращающийся непрозрачный диск большого диаметра с отверстиями, располагающимися по спирали Архимеда от внешнего края к центру.
Размер изображения, а следовательно, и экрана определяла ограничительная рамка. Число отверстий на диске равно количеству строк на экране телевизора. При вращении каждое отверстие перемещалось по окружности, разбивая, таким образом, цельное изображение на отдельные строчки. Интересен факт, что Пауль Нип-ков, сделав свое величайшее изобретение будучи студентом, забыл про него и с удивлением увидел практическое воплощение собственной идеи спустя 40 лет на международной выставке радиоаппаратуры в Берлине в 1928 г.
2.2. Механическое телевидение
Принцип оптико-механической развертки луча был настолько прост, что 2 октября 1925 г. англичанин Джон Лоджи Берд получил изображение на экране приемника, а 26 января 1926 г. публично продемонстрировал «движущуюся картинку» членам Королевского института Великобритании. Разумеется, это не была современная «телевизионная картинка», на ней присутствовали лишь силуэты, но начало было положено. Спустя год Дж. Берд увеличивает количество отверстий на диске до 30-ти.
Надо отметить, что существенное увеличение разрешающей способности экрана было непреодолимо из-за конструктивных особенностей диска Нипкова: чем больше отверстий на нем располагалось, тем меньше становился их размер и, соответственно, меньше света попадало на селеновый фотоэлемент. Рано или поздно должен был наступить предел, когда количество света стало бы недостаточным для его преобразования в электрический сигнал. Диск располагался в телевизионной камере, размеры которой были внушительными, экран принимающего телевизионного приемника был 3x4 см. Чтобы увеличить экран до размера средней фотографии (9x12 см), диск в телекамере должен был быть более двух метров в диаметре.