สัญญาณ อนาล็อก กับ ดิจิตอล คืออะไร และต่างกันอย่างไร

ความแตกต่างระหว่างสัญญาณ Analog และ Digital

สัญญาณอนาล็อก (Analog Signal) หมายถึง สัญญาณที่มีการเปลี่ยนแปลงหรือการเคลื่อนที่ของ ข้อมูลแบบต่อเนื่อง (Continuouse Data) โดยสัญญาณจะมีขนาดไม่คงที่ มีการเปลี่ยนแปลงขนาดของ สัญญาณแบบค่อยเป็นค่อยไป และจะมีลักษณะเป็นเส้นโค้งต่อเนื่องกันไป ยกตัวอย่างเช่น การที่เราโยน ก้อนหินลงน้ำ บนผิวน้ำเราจะเห็นว่า น้ำจะมีการเคลื่อนตัวเป็นคลื่น กระจายออกเป็นวงกลมรอบจุดที่หินจม ระดับคลื่นจะสังเกตุได้ว่าเริ่มจากจุดกลางแล้วขึ้นสูง แล้วกลับมาที่จุดกลางแล้วลงต่ำ แล้วกลับมาที่จุดกลาง เป็นลักษณะนี้ติดต่อกันไป แต่ละครั้งของวงรอบเราเรียกว่า 1 Cycle โดยการเคลื่อนที่ของสัญญาณ อนาล็อก (Analog Signal) นี้ จะมีระยะทางและเวลาเป็นตัวกำหนดด้วย จึงทำให้มีผลต่อการส่งสัญญาณ อนาล็อก (Analog Signal) ส่วนใหญ่จึงสามารถถูกรบกวนได้ง่าย ไม่ว่าจะเป็นจากสิ่งแวดล้อมภายนอก หรือจากตัวของระบบอุปกรณ์เอง เพราะสัญญาณที่ส่งออกไปนั้นจะเป็นสัญญาณจริง และเมื่อถูกรบกวนก็อาจ จะทำให้คลื่นสัญญาณมีการเปลี่ยนไป จึงทำให้ผู้รับหรือปลายทางนั้นมีการแปลความหมายผิดพลาดได้ เช่น สัญญาณเสียง เป็นต้น

สัญญาณดิจิตอล (Digital Signal) หมายถึง สัญญาณที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Data) ที่มีขนาดแน่นอนซึ่งขนาดดังกล่าวอาจกระโดดไปมาระหว่างค่าสองค่า คือ สัญญาณ ระดับสูงสุดและสัญญาณระดับต่ำสุด ซึ่งสัญญาณดิจิตอลนี้เป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการทำงานและ ติดต่อสื่อสารกันหรือกล่าวได้ว่าสัญญาณดิจิตอลก็คือการที่เรานำเอาสัญญาณ Analog (อนาล็อก) มา แปลงให้อยู่ในรูปแบบของตัวเลข (0,1) โดยการแปลงสัญญาณนี้ต้องอาศัยวงจรประเภทหน่ึงที่เรียกว่า A To D (A/D) หรือ Analog To Digital converter โดยวงจร A/D หลังจากนั้น ก็จะได้สัญญาณ Digital ออกมาเป็นสัญญาณในรูปแบบของตัวเลข (0,1) นั่นเอง โดยจะเป็นสัญญาณที่เกิดจากแรงดันของ ไฟฟ้าจะมีอยู่ 2 ค่าคือ 0 = Min และ 1 = Max โดยค่า Min จะมีแรงดันไฟฟ้าอินพุต อยู่ที่ประมาน 0 โวลต์ และ Max จะมีแรงดันไฟฟ้าอินพุต อยู่ที่ประมาน 5 โวลต์ ดังนั้นสัญญาณชนิดนี้มนุษย์เรา จึงไม่สามารถสัมผัสหรือรับรู้ได้เลย และเมื่อได้เป็นสัญญาณ Digital ออกมาแล้ว จึงทำการส่งข้อมูลไปยัง ผู้รับหรือปลายทาง ทางฝั่งผู้รับหรือปลายทางจะต้องมีตัวแปลงสัญญาณจาก Digital ให้กลับเป็น Analog อีกครั้ง โดยผ่านตัวแปลง คือ D To A (D/A) หรือ Digital To Analog converter

เปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างสัญญาณ Analog และ สัญญาณ Digital สรุปได้ว่าสัญญาณ Digital เปรียบเสมือนการเปลี่ยนรูปแบบจากสัญญาณ Analog ที่เป็นสัญญาณ คลื่นให้ เป็นสัญญาณไฟฟ้า

ความแตกต่างของระบบระบบกล้องวงจรปิด CCTV ระหว่าง Analog, IP, และ HD-SDI

ทุกวันนี้ระบบโทรทัศน์วงจรปิด หรือเรียกกันติดปากว่าระบบกล้องวงจรปิด CCTV ได้ถูกนำมาใช้ด้วย กันหลายระบบ แบ่งเป็น 3 ประเภท

1. ระบบ Analog เป็นระบบที่ใช้ตั้งแต่มีการคิดค้นระบบกล้องวงจรปิด CCTV ระบบ Analog เป็นระบบที่ใช้สาย สัญญาณ (Coax cable) เช่น สาย RG6 RG11

ข้อดี

• ต้นทุน : ระบบอนาล๊อกมีต้นทุนที่ถูกกว่าระบบ IP
• ยืดหยุ่นกว่า : เนื่องจากว่ามีกล้องหลากหลายประเภทให้เลือกใช้ ตั้งแต่ระบบเล็กไปถึงระบบ ใหญ่ที่มีอินฟราเรดตั้งตั้งมาพร้อมกับกล้องทำให้มีตัวเลือกสำหรับการใช้งานประเภทต่าง ๆ ได้อย่าง เหมาะสม
• ความเข้ากันได้ : ในระบบอนาล๊อก มีเพียงระบบ PAL และ NTSC เท่านั้น ทำให้สามารถเลือก กล้องต่างยี่ห้อมารวมในระบบเดียวกันได้
• ปัญหาน้อย : เนื่องจากว่าระบบอนาล็อกถูกพัฒนามามากจนแทบจะเรียกได้ว่า อยู่ในช่วง สุดท้าย ของเทคโนโลยีของระบบอนาล๊อกแล้ว ทำให้ปัญหาต่างๆถูกแก้ไขไปจนหมด ปัญหาต่าง ๆ ของระบบ อนาล็อก จึงเกิดขึ้นน้อยมาก
• ช่างที่ทำการติดตั้งไม่ต้องมีความรู้ด้านเน็ตเวิร์ก ก็สามารถติดตั้งได้

ข้อเสีย

• Function : ระบบอนาล๊อกไม่มีฟังชั่นเช่นเดียวกับที่กล้อง IP มี เว้นแต่กล้องอนาล็อกที่มี ราคา สูงมาก ๆ เท่านั้น
• ความปลอดภัย : ระบบอนาล็อกมีความปลอดภัยน้อย เนื่องจากว่าไม่มีการเข้ารหัสของข้อมูล ไม่ว่าใครก็ สามารถดูภาพจากกล้องวงจรปิดได้
• ระยะทาง : ไม่สามารถรองรับการส่งสัญญานในระยะไกล ๆ ได้
• ความละเอียดของภาพที่ได้ไม่มาก เนื่องจากระบบ Analog ไม่สามารถส่งภาพที่มีความ ละเอียดสูงได้ เนื่องจากข้อจำกัดทางด้านสาย

2. ระบบ IP (Network) เป็นระบบกล้องวงจรปิด CCTV ที่นำมาใช้แทนระบบ Analog ซึ่งระบบ IP จะส่งสัญญาณในรูปแบบ Digital ทำให้ภาพที่ได้มีความคมชัด ไม่เกิดการสูญหายของสัญญาณ คือถ้ามีการเดินระบบผิดพลาด ภาพก็จะไม่แสดงเลย แต่ถ้าเดินระบบได้ถูกต้องภาพจะมีความชัดตามคุณภาพของกล้องที่ส่งภาพมา ซึ่งต่าง กับระบบ Analog ที่ภาพจะมีทั้ง ภาพชัด ภาพไม่ชัด และภาพหาย สายสัญญาณที่ใช้ในระบบ Digital ส่วนมากจะเป็นสาย Cat5

ข้อดี

• Wireless : สนับสนุนการทำงานผ่านระบบไร้สายมากกว่า Analog
• ระบบเครือข่ายเดิม : กล้อง IP สามารถใช้ร่วมกับระบบ LAN ที่มีอยู่แล้วได้โดยไม่ต้องเดิน สายใหม่
• เพิ่มกล้องได้ง่าย : หากต้องการเพิ่มกล้องสามารถทำได้ง่าย โดยไม่ติดข้อจำกัดในส่วนของ Channel ที่จำกัดของ DVR อีกต่อไป
• ประสิทธิภาพสูง : เนื่องจากกล้อง IP แต่ละตัวทำงานแยกอิสระ ไม่ได้ส่งภาพไปประมวลผล ที่ตัวกล้อง ทำให้ได้ภาพที่มีคุณภาพ "เต็มที่" ไม่อั้นที่ DVR อีกต่อไป แต่ละตัวมี IP ของตัวเอง ทำให้การตั้งค่ากล้องแต่ละตัวทำได้ง่าย
• ความละเอียด : เนื่องจากเป็นระบบ Digital ทำให้สามารถข้ามข้อจำกัดที่ระบบ Analog ไม่ สามารถทำได้นั่นคือ ข้ามจาก 576 TVL ไปเป็น 1080p หรือ "Hidefinition" ทำให้ได้ภาพที่มี ความละเอียด "สูงมาก" เปรียบเสมือนกับระบบ Analog คือการที่เราดูหนังจาก VDO ธรรมดา แต่ ระบบ Digital เทียบได้กับการดูหนังแบบ Blue ray ได้เลยทีเดียว
• POE : บางรุ่นสามารถส่งสายไฟไปพร้อมกับสาย LAN ได้ โดยไม่ต้องเดินสายไฟแยกเพิ่ม ออกไปอีกต่างหาก
• ความปลอดภัยสูงมาก : เนื่องจากการทำงานบนของระบบ Digial สามารถที่จะ Backup ข้อมูลบน Server ได้ตลอดเวลา และ Hacker ไม่สามารถ "ดัก"เอาข้อมูลระหว่างทางได้

ข้อเสีย

• การส่งผ่านข้อมูล : เนื่องจากใช้ Brandwidth สูงมาก ตั้งแต่ 500 kbps ถึง 1.5 Mbps ทำให้ระบบทำงานหนัก
• ต้นทุน : ค่าใช้จ่ายจะสูงขึ้นกว่าระบบAnalog ไม่ว่าจะเป็นค่าอุปกรณ์, การดูแลรักษา แต่ก็มี แนวโน้มที่ลดลงจากเมื่อก่อนมาก
• ใช้ข้ามยี่ห้อไม่ได้ : เนื่องจากระบบถูกพัฒนาจากหลายรายทำให้มีมากกว่า 1 มาตราฐาน จึงไม่สามารถใช้กล้องที่มี Protocal ต่างกันเพื่อติดต่อกันได้ หรือให้เข้าใจง่ายๆคือ ข้ามยี่ห้อไม่ได้ นั่นเอง
• ผู้ติดตั้งจะต้องมีความรู้ทางด้าน Network รวมไปถึง ความรู้ของผู้ที่บริหารจัดการข้อมูล

3. ระบบ HD-SDI กล้องวงจรปิด CCTV แบบ SDI ย่อมาจาก Serial Digital Interface เป็นระบบ Digital ที่ใช้สาย สัญญาณแบบ Coax หรือ แบบเดิมที่เป็น RG6 เป็นตัวนำสัญญาณ ระบบนี้สามารถส่งสัญญาณภาพโดย ไม่จำเป็นต้องบีบอัดสัญญาณ เพราะระบบรองรับการส่งสัญญาณที่มี ความละเอียดมากกว่าความละเอียด แบบธรรมดาถึง 5 เท่า ทำให้สัญญาณภาพมีความคมชัดในระดับ HD

ข้อดี

• สามารถใช้สายสัญญาณเดิมของระบบ Analog ได้ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการ Upgrade
• ภาพมีความคมชัดสูง
• ผู้ติดตั้ง ไม่จำเป็นต้องมีความชำนาญด้านระบบเน็ตเวิร์ค

ข้อเสีย

• ราคาของกล้องและเครื่องบันทึก ยังมีราคาสูงอยู่ แต่ก็มีแนวโน้มลดลง
• ตัวกล้องยังมีให้เลือกน้อย ผู้ผลิตกล้องวงจรปิด ยังไม่ได้ทำการผลิตระบบนี้ในจำนวนมาก

เปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างภาพที่ได้จาก กล้องวงจรปิด CCTV ระบบ Analog และ ระบบ Digital

ตารางเปรียบเทียบความละเอียดของภาพในช่วงที่ต่างกัน