การแพร่ภาพโทรทัศน์เบื้องต้น

หลักในการแพร่ภาพเบื้องต้นคือการส่งสัญญาณภาพในรูปสัญญาณเอ.เอ็ม. และส่งสัญญาณเสียงในรูปสัญญาณเอฟ.เอ็ม. โดยที่เครื่องส่งจะทำการเปลี่ยนภาพที่อยู่ในรูปพลังงานแสงให้เป็นพลังงานทางไฟฟ้า(สัญญาณภาพ) แล้วทำการขยายให้มีกำลังมากขึ้น จากนั้นจึงนำไปผสมสัญญาณกับสัญญาณวิทยุและสัญญาณซิงโครไนซ์ที่จะช่วยทำให้สัญญาณดังกล่าวสอดคล้องหรือร่วมจังหวะกันได้แล้วแพร่กระจายออกสู่อากาศ ในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ส่วนที่เครื่องรับจะทำการแยกสัญญาณภาพที่ผสมมากับสัญญาณวิทยุกับสัญญาณซิงโครไนซ์ให้กลายเป็นภาพปรากฏที่หน้าจอเครื่องรับโทรทัศน์ ดังรูปที่ ๔.๑ โดยการที่เครื่องรับ และเครื่องส่งจะทำงานตรงจังหวะกันได้นั้น เกิดจากสัญญาณซิงโครไนซ์ ที่ได้ทำการผสมสัญญาณ เข้ากับสัญญาณภาพ และสัญญาณวิทยุก่อนส่งเพราะสัญญาณ ซิงโครไนซ์เป็นสัญญาณที่ทำให้การสแกนเป็นไปอย่างถูกต้องทั้งในแนวตั้งและแนวนอน [๔] รูปที่ ๔.๑ พื้นฐานการส่งและรับสัญญาณ ๔.๑ การสแกนภาพ ภาพโทรทัศน์ที่บันทึกไว้หรือแสดงออกทางหน้าจอจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนเล็กๆ เรียกว่า จุดภาพหรือพิกเซล ซึ่งพิกเซลเหล่านี้จะถูกเปลี่ยนจากข้อมูลแสง (ความสว่างของภาพ) ให้เป็นค่าทางไฟฟ้าที่เป็นสัญญาณภาพ และแทนสีแดง สีเขียว สีน้ำเงินในภาพโดยการใช้ลำแสงสแกนตามแนวนอนทีละเส้น จากด้านซ้ายไปด้านขวา และจากด้านบนลงด้านล่าง สัญญาณไฟฟ้าที่ได้จะส่งไปแสดงผลที่เครื่องรับทีละเส้นแบบเส้นต่อเส้น ซึ่งเครื่องรับจะใช้สัญญาณภาพเป็นสัญญาณควบคุมลำอิเล็กตรอนเพื่อเขียนภาพที่หน้าจอเครื่องรับโทรทัศน์ตามภาพที่ส่งมาดังการทำงานเบื้องต้นของรูปที่ ๔.๒ รูปที่ ๔.๒ หลักการสแกนภาพ ๔.๒ ระบบการส่งสัญญาณโทรทัศน์แอนะล็อก การส่งสัญญาณระบบโทรทัศน์สีได้พัฒนามาจากการส่งสัญญาณระบบโทรทัศน์แบบขาว-ดำโดยที่ได้มีการกำหนดว่าการส่งสัญญาณระบบสี ทุกระบบ จะต้องให้เครื่องรับขาว-ดำสามารถรับสัญญาณได้ด้วยเพียงแต่จะเห็นเป็นภาพขาว-ดำเท่านั้น ๔.๒.๑ ระบบเอ็นทีเอสซี (NTSC) ระบบนี้มีชื่อเรียกอีกชนิดหนึ่งว่าระบบเอฟซีซี(FCC) เป็นระบบของประเทศสหรัฐอเมริการะบบนี้เป็นแม่แบบของระบบอื่นๆ มีการส่งภาพ ๕๒๕ เส้น ๓๐ ภาพต่อวินาที หลักการของระบบนี้คือแทรกความถี่พาหะย่อยของสีลงในสัญญาณภาพโดยไม่รบกวนกัน แต่ข้อด้อยของระบบนี้คือจะมีความเพี้ยนของสีเกิดขึ้น [๒] ๔.๒.๒ ระบบพัล (PAL) ระบบพัลได้ถูกพัฒนาขึ้นในประเทศเยอรมนีโดย วอลเตอร์ บรุค (Dr.Walter Bruch) ระบบพัลหรือเรียกว่าระบบซีซีไออาร์(CCIR) เป็นระบบที่ปรับปรุงมาจากระบบเอ็นทีเอสซีโดยปรับปรุงเรื่องความผิดพลาดของสีที่เกิดจากเฟสที่เปลี่ยนไปมา โดยมีวิธีการแก้ไขคือเพิ่มเฟสเข้าไป ๑๘๐ องศาเป็นระบบที่มีการส่ง ๖๒๕ เส้น ๒๕ ภาพต่อวินาที ซึ่งหลักการของระบบนี้จะเหมือนกันกับหลักการของระบบเอ็นทีเอสซี [๒] ๔.๒.๓ ระบบซีแคม (SECAM) ระบบซีแคมได้ถูกคิดค้นโดยเฮนรี เดอร์ เฟรนซ์ (Henri de France) นักวิจัยชาวฝรั่งเศส ระบบนี้เป็นระบบที่มีการส่ง ๖๒๕ เส้น ๒๕ ภาพต่อวินาที หลักการของระบบนี้คือ แยกส่งสัญญาณกำหนดความแตกต่างของสีสลับกันที่ละเส้น ในเครื่องรับจะจับสัญญาณไว้ชุดหนึ่งเพื่อรวมกับสัญญาณในเส้นถัดไปทำให้ได้ภาพสีที่ต้องการส่ง [๒] ๔.๓ ระบบการส่งสัญญาณของโทรทัศน์ดิจิทัล เนื่องจากระบบคอมพิวเตอร์มีความก้าวหน้ามากขึ้นจึงได้มีการนำระบบคอมพิวเตอร์มาใช้พัฒนาระบบสัญญาณโทรทัศน์จากเดิมที่มีการรับ-ส่งสัญญาณโทรทัศน์ในระบบแอนะล็อกให้เป็นการรับ-ส่งสัญญาณโทรทัศน์ในระบบดิจิทัล ซึ่งจะทำให้ได้ภาพและเสียงที่ดีกว่าระบบแอนะล็อก เช่น ระบบโทรทัศน์ความคมชัดสูง (HDTV) [๕] ซึ่งระบบการส่งสัญญาณในแบบดิจิทัลสำรวจมีระบบหลัก ๆ ได้แก่ (พ.ศ.๒๕๕๐) ๔.๓.๑ Advance Television Systems Committee (ATSC) เป็นระบบที่ใช้ในประเทศสหรัฐอเมริกา ๔.๓.๒Digital Video Broadcasting (DVB) เป็นระบบที่ใช้ในยุโรป ๔.๓.๓Integrated Services Digital Broadcasting (ISDB) เป็นระบบที่ใช้ในประเทศญี่ปุ่น [๕] การทำงานของโทรทัศน์ดิจิทัลนี้สัญญาณดิจิทัลมีการส่งข้อมูลที่มากกว่าแบบแอนะล็อกจึงต้องมีการบีบอัดสัญญาณก่อนออกอากาศ โดยมาตรฐานการบีบอัดสัญญาณ คือ การบีบอัดแบบ MPEG-2 ซึ่งการทำงานของ MPEG-2 จะทำการบันทึกเฉพาะ ภาพที่เปลี่ยนไปจากเดิม เช่น ภาพจรวดกำลังเลื่อนที่ขึ้นไปในอวกาศ ก็จะบันทึกเฉพาะการเคลื่อนที่ของจรวดเท่านั้น ฉากหลังที่เป็นอวกาศเหมือนเดิมจะถูกบันทึกเพียงครั้งแรกครั้งเดียว การบีบอัดสัญญาณสามารถบีบอัดได้ในอัตราส่วน ๕๕ ต่อ ๑ โดยที่คุณภาพของสัญญาณดีกว่าและระยะทางการส่งไกลกว่าระบบแอนะล็อก [๖] เป็นต้น ๔.๔ การส่งสัญญาณโทรทัศน์ รูปแบบการแพร่กระจายคลื่นโทรทัศน์มีรายละเอียด ดังนี้ ๔.๔.๑ การส่งสัญญาณโทรทัศน์ภาคพื้นดิน การแพร่กระจายสัญญาณไปในอากาศเมื่อติดตั้งเสาอากาศแล้วต่อสายสัญญาณเข้าเครื่องรับก็สามารถรับสัญญาณโทรทัศน์จากสถานีส่งได้ การส่งสัญญาณด้วยคลื่นวิทยุส่งได้ในช่วงความถี่๓๐- ๓๐๐MHzจะเป็นช่วงคลื่นความถี่สูงมาก (Very high Frequency: VHF) และช่วงความถี่ ๓๐๐ - ๓๐๐๐ MHz จะเป็นช่วงของความถี่สูง (Ultra high Frequency: UHF) [๗] ๔.๔.๒ การส่งสัญญาณโทรทัศน์ผ่านช่องนำสัญญาณ การส่งสัญญาณไปตามสายหรือช่องนำสัญญาณหรือสายเคเบิลไปยังเครื่องรับโทรทัศน์ ซึ่งเป็นการติดต่อโดยตรงระหว่างสถานีส่งกับผู้รับสัญญาณ ซึ่งต่างจากการแพร่กระจายคลื่นด้วยความถี่วิทยุที่ไม่จำกัดผู้รับ การส่งสัญญาณนี้จะผ่านสายนำสัญญาณพิเศษแบ่งออกเป็น การส่งสัญญาณผ่านสายหรือความถี่เฉพาะชุมชน การส่งสัญญาณผ่านดาวเทียมทั้งที่แพร่กระจายคลื่นทั่วไปและบอกรับสมาชิกและโทรทัศน์ผ่านอินเทอร์เน็ต (IPTV) เป็นต้น ๔.๕ ระบบการส่งสัญญาณโทรทัศน์ในประเทศไทย ณ ปีพ.ศ.๒๕๕๐ ประเทศไทยใช้ระบบโทรทัศน์ PAL ซึ่งแบ่งแถบคลื่นความถี่ของการใช้งานโทรทัศน์ออกเป็นย่านความถี่ VHF และ ความถี่ UHF โดยที่ย่านความถี่ VHFได้ถูกใช้จนเต็มแล้ว ดังนั้นสถานีโทรทัศน์ที่จัดตั้งขึ้นมาใหม่จึงต้องส่งสัญญาณโทรทัศน์ในย่านความถี่ UHF แถบคลื่นความถี่ของความถี่การใช้งานโทรทัศน์ได้แบ่งตามตารางดังนี ตารางที่ ๔.๑ ย่านความถี่ที่ใช้ในการส่งสัญญาณโทรทัศน์ในประเทศไทย ช่องความถี่ใช้งาน ย่านความถี่ ช่อง ๒-๖ VHF ๔๑-๖๘ เมกะเฮิรตซ์ สถานีวิทยุ FM VHF ๘๘-๑๐๘ เมกะเฮิรตซ์ ช่อง ๗-๑๓ VHF ๑๗๔-๑๓๐ เมกะเฮิรตซ์ ช่อง๑๔-๖๙ UHF ๔๗๐-๘๐๖ เมกะเฮิรตซ์

โดย นางสาว ณัฐธีรดา ละดาดก (นิด)