Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Digitální televizní příjem DVB – T Ing.Vítězslav Jeřábek, CSc 2008

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Digitální televizní příjem DVB – T Ing.Vítězslav Jeřábek, CSc 2008"— Transkript prezentace:

1 Digitální televizní příjem DVB – T Ing.Vítězslav Jeřábek, CSc 2008

2 Digitální TV vysílání v ČR Mapa termínu digitalizace v ČR multiplex České televize bílá – termíny zahájení vysílání, černá – konec a doba souběhu ČT 1, ČT 2 v měsících

3 Digitální TV vysílání v ČR Mapa termínu digitalizace v ČR multiplex České Radiokomunikace bílá – termíny zahájení vysílání, černá – konec a doba souběhu ČT 1, ČT 2 v měsících

4 Digitální TV vysílání v ČR Mapa termínu digitalizace v ČR multiplex Czech Digital Group bílá – termíny zahájení vysílání, černá – konec a doba souběhu ČT 1, ČT 2 v měsících

5 Digitální TV vysílání v ČR Mapa termínu digitalizace v ČR multiplex Telefonica bílá – termíny zahájení vysílání, černá – konec a doba souběhu ČT 1, ČT 2 v měsících

6 Přenos TV signálu  Typy TV vysílání:  LDTV – nízká rozlišovací schopnost  SDTV – standartní rozlišovací schopnost, počet obrazových bodů 864x625, poměr stran 4:3  HDTV – vysoká rozlišovací schopnost, počet obrazových bodů 1920 x 1080, poměr stran 16:9

7 Přenos digitálního TV signálu  Základní charakteristiky digitálního přenosu TV signálu TV signálu  Vysílání více programů v jednom TV kanálu SDTV  Několik zvukových doprovodů  Současný přenos dalších programů – rádio, služby a.p.  Pružná volba kvality obrazu a zvuku až po HDTV  Možnost zavedení podmíněného přístupu CA  Vysoká kvalita příjmu TV i v složitých příjmových podmínkách  Možnost budování jednokmitočtových sítí SFN  Na pokrytí území stačí vysílač s menším výkonem než u analogových vysílačů

8 Přenos digitálního TV signálu  Výhody digitálního TV příjmu  Zvýšení počtu programů  Zvýšení kvality TV programů  Možnost poskytování doplňkových služeb  Možnost vnitřního přenosného příjmu  Ušetření nákladů za vysílání  Optimální vzužití kmitočtového spektra s SFN  Nevýhody digitálního TV příjmu  Nutnost investice do set-top boxů ( STB) a přestavbu společných TV antén (STA)  Nutnost investice do vybavení TV studií a TV sítí  Při příjmu nekvalitního signálu dochází k mrznutí, kostičkování a příp. k úplnému výpadku příjmu „Cliff efekt“

9 Přenos TV signálu Problémy s přenosem analogové TV

10 Přenos TV signálu Srovnání kvality analogového a digitálního TV vysílání

11 Přenos TV signálu  Nekomprimovaný TV signál  Y – jasový signál  C B, C R – chrominační signál  Vzorkování TV signálu (ITU-R 601)  Jasový signál – vzorkovací kmitočet 13,5 MHz  Chrominační signál - vzorkovací kmitočet 6,75 MHz  Číslicové formáty TV signálu  Základní studiový RGB formát – 4:4:4  Složkové kódování Y, C B, C R – 4:2:2  Komprimovaný TV signál Y, C B, C R – 4:2:0 Chrominační složky se střídají ob řádek, používá se Chrominační složky se střídají ob řádek, používá se pro DVB-T přenosy pro DVB-T přenosy

12 Digitální TV vysílání  DVB (Digital Video Brodcasting) – jde o mezinárodní konsorcium vytvořené TV společnostmi, výrobci a síťovými operátory celkem 260 členů z 35 států světa  DVB založeno 1993, vydává doporučení pro budování DVB  Typy DVB :  DVB-S družicové digitální video vysílání  DVB-C kabelové digitální video vysílání  DVB-T pozemské digitální video vysílání  DVB-H (handheld) kapesní digitální video vysílání (mobilní TF)

13 DVB-T přenos  Varianty systému DVB-T:  Podle počtu nosných COFDM  Systém 2k má 1705 nosných v kanálu 7 resp. 8 MHz  Systém 8k má 6817 nosných v kanálu 7 resp. 8 MHz  Dle způsobu modulace - QPSK, 16 QAM a 64 QAM  Varianty DVB-T:  Varianta C2 – současný přenos 4 TV programů (RS kód 188, 204, 8; FEC 2/3; 64 QAM; mód 8k; D/T = ¼; 19,91 Mbit/s)  Varianta B2 – současný přenos 3 TV programů (RS kód 188, 204, 8; FEC 2/3; 16 QAM; mód 8k; D/T = ¼; 13,27 Mbit/s)  Varianta A2 - vhodná pro mobilní příjem ( QPSK; FEC 2/3; 6,6 Mbit/s)

14 DVB-T přenos  Typy kódování dle Shannonova schématu  Zdrojové kódování – převedení analogového obrazu a zvuku do digitální formy (nekompri- movaný formát ITU R-601) využitím DPCM a komprimace využitím standartu MPEG tak, aby bylo možno signál přenášet v analogovém TV kanálu PAL, SECAM, NTSC  Kanálové kódování – zabezpečuje komprimovaný signál proti chybám  Modulace – využívá se více nosných v systému OFDM s modulacemi m-QAM, QPSK a.p.

15 DVB–T přenos Vysílač pro multiplexování a komprimované zpracování digitálního TV

16 Standard MPEG Kódování s kompresí MPEG-2  Zdrojové kódování obrazu - přenosový standard vyvinutý skupinou ISO/IEC Moving Picture Experts Group – MPEG – umožňující číslicový signál komprimovat z 270 Mbitů/s na 4 – 15 Mbitů/s

17 Standard MPEG  Typy komprimačních metod obrazu v MPEG-2  Zdrojové kódování:  Diferenční impulsní kódové modulace DPCM – na místo PCM (kódování amplitud) převádíme na kód pouze jejich změny  Kosinová transformace – nahrazujeme prostorové rozložení kódovaných hodnot spektrem jeho frekvenčních složek s amplitudami (transformačními koeficienty )  Entropické kódování- kódování s proměnnou délkou slova VLC např. Huffmanův kód, u často přenášených vzorků je krátká a naopak  Kanálové kódování :  Protichybové zabezpečení FEC- skupinové chyby Reed Solomonův blokový kód, vnitřní bitové chyby konvoluční kód

18 Standard MPEG Prediktor DPCM u soustav MPEG ( S D – akuální vzorek, S P – předpověděný vzorek,  – rozdíl )  Prediktor DPCM - porovnává hodnotu aktuálního vzorku s hodnotou předpověděnou, získanou v dřívějším cyklu

19 Standard MPEG Rozložení koeficientů u kosinové diskrétní transformace

20 Standard MPEG Komprimační a zabezpečovací obvody pro digitální TV vysílání

21 Standard MPEG   Standart MPEG-4   Poprvé vytvořen a publikován v roce 1998   Zásadně vylepšuje kompresní metody I. generace pro MPEG-2 z hlediska kompresní účinnosti a flexibility. Předpokládá se pro SDTV bitový tok 1Mb/s   V roce 2003 dokončeny práce na MPEG-4 část 10, která využívá komprimační metody II. generace:   Waveletová transformace WT   Kódování dílčích pásem SBC (Sub Band Cosiny)   Vektorová transformace VQ

22 Standart MPEG Blokové schéma digitálního zvukového přenosu v MPEG - 1  Kódování zvukových signálů v MPEG - 1

23 Standart MPEG  Využitá zvuková kódování ve standartu MPEG  Základní kódování pro DVB-T je MPEG-1, vrstva 1 a 2  Nová využívaná kódování MPEG-4 dle H.264, AAC (Advance Audio Coding), MP3 (MPEG-1, vrstva 3)  Zvukový signál PCM používá vzorkování 48 kHz s 16 bitovým kódováním celkem 768 kb/s  Dynamická změna intervalu kvantizačních stupňů Q pro snížení bitové rychlosti v závislosti na síle signálu až na 200 kb/s. Kvantizační šum je maskován signálem, kde N je šumový výkon N = Q 2 / 12

24 OFDM modulace

25  Další vlastnosti OFDM modulace:  Nosné jsou ortogonálně rozděleny po šířce kanálu  Kromě přenášených dat rámec obsahuje spojité a rozptýlené pilotní buňky, které zajišťují synchronizaci rámců, kmitočtu, času a.p.

26 OFDM modulace Význam OFDM ochranných intervalů  při mnohonásobných odrazech

27 Příjem DVB - T   Řešení TV rozvodů pro příjem DVB-T   Přímý rozvod televizních kanálů s digitálními multiplexy – nejjednodušší varianta, dobrý stav rozvodu STA z hlediska šířky pásma (K>60) a vyzařování. Každý úč. má STB.   Rozvod televizních kanálů s kmitočtovými měniči – lze využít stávajících rozvodů STA, nutno využít 4. TV pásma. 3. pásmo obsazeno a STB neumí S kanály a některé ani VHF D/K. Každý úč. má STB.   Převod DVB-T signálů na analogové D/A měniči – lze využít stávajících rozvodů STA. Vyšší cena modulů. Na každý TV program jeden modul. Úč. nemusí mít STB.   Převod DVB-T na DVB-C – ekonomicky náročné řešení, spíše pro velké rozvody TKR.

28 Příjem DVB - T Podmínky příjmu DVB-T signálů na sídlištích

29 Příjem DVB - T Skupinový digitální pozemní a satelitní přijímač GRUNDIG STC 1200

30 Příjem DVB - T Blokové schéma skupinového digitálního pozemního a satelitního přijímače

31 Digitální TV v domácnosti Individuální pozemní DVB-T příjem přes set-top-box

32 Digitální TV v domácnosti  Digitální přijímač Set Top Box (STB)  STB je samostatný přijímač digitálního pozemského (terestriálního) vysílání ve spojení s běžným TV přijímačem a venkovní nebo pokojovou anténou  STB konvertuje digitální TV signál na analogový, který lze přijímat běžným televizním přijímačem (TVP) který lze přijímat běžným televizním přijímačem (TVP)  Uživatelské vybavení STB – vstupní F nebo IEC konektor pro připojení antény, výstupní SCART, S-VHS, IEC konektor pro připojení TVP, dálkový ovladač, štěrbinu pro kartu s podmíněným přístupem (pouze vyšší modely)

33 Digitální Set Top Box  Základní funkce STB:  Příjem volně vysílaných TV a R programů DVB-T vysílaných v pásmech VHF a UHF  Příjem elektronického programového průvodce a teletextu  Programové vybavení s obrazovkovým menu pro nastavení funkcí  Funkce automatického vyhledávání multiplexů DVB-T a detekce programů  Zobrazení jednoduché informace o síle a kvalitě signálu  Rodičovský zámek, funkce časovače s automatickým vypnutím  Reset do výrobního nastavení

34 Digitální Set Top Box Blokové schéma Set Top Boxu propřipojeného k TVP

35 Digitální Set Top Box  Bloky Set Top Boxu – funkce  Tuner – vybírá jeden TV kanál o šířce 7 nebo 8 MHz, konvertuje vf. signál do základního pásma  COFDM demodulátor – čip obsahující FFT, demodulátory QAM, QPSK, Viterbiho a RS dekodér. Na výstupu je MPEG-2.  Descrembler – obvod pro zabránění neautorizovanému přístupu k sledování placené TV  Demultiplexor- rozděluje obrazové, zvukové a datové toky  Dekodér MPEG – obsahuje tři dekodéry (video, audio a datový)  Mikroprocesor – řídí procesy dekódování datových toků, zpracování servisních informací a uživatelského rozhraní. Často se slučuje s dekodérem MPEG-2.

36 Digitální Set Top Box Blokové schéma Set Top Boxu pro interaktivní komunikaci přes MHP (Multimedia Home Platform). Na přijímací straně se předpokládá použití obrazovky a ovladače nebo bezdrátové klávesnice.

37 Příjem DVB - T   Antény pro příjem DVB-T:   Pokojové antény – pouze místa se silným signálem. Pole značně nehomogení, proto všesměrová anténa – jednoduchý dipól nebo prutová anténa (H-polarizace)   Širokopásmová anténa reflektorová stěna – je vhodná pro příjem DVB-T,má dobrou směrovost a ziskovou frekvenční charakteristiku   Směrová anténa Yagi- jde o směrovou anténu s vysokým ziskem.Je vhodná pro dálkový příjem,nebo v místech s více vysílači

38 Příjem DVB - T Efekt impulsního rušení na dekódování obrazu Graf závislosti citlivosti DVB-T na rušivé impulsy pro 2k a 8k

39 Digitální Set Top Box Příklad jednoduchého řešení STB Technisat

40 Digitální Set Top Box Přijímač DVB-T velikosti USB klíče s přídavnou anténou do PC a jeho blokové schéma

41 Digitální Set Top Box Blokové schéma zapojení PCI karty pro příjem DVB-T

42 Digitální Set Top Box

43

44

45 Digitální TV v domácnosti Příjem různých typů TV digitálních signálů na Integrovaný digitální televizor


Stáhnout ppt "Digitální televizní příjem DVB – T Ing.Vítězslav Jeřábek, CSc 2008"

Podobné prezentace


Reklamy Google