DVB-T

редактировать
Стандарт цифрового наземного телевидения

DVB-T - это сокращение от «Digital Video Broadcasting - Terrestrial "; это стандарт DVB европейского консорциума для широковещательной передачи цифрового наземного телевидения, который был впервые опубликован в 1997 году и впервые транслировался в Сингапуре в феврале 1998 года.. Эта система передает сжатое цифровое аудио, цифровое видео и другие данные в транспортном потоке MPEG, используя кодированную ортогональную частоту. -деленное мультиплексирование (COFDM или OFDM) модуляция. Это также формат, широко используемый во всем мире (включая Северную Америку) для электронного сбора новостей для передачи видео и аудио с мобильного устройства для сбора новостей в центральный пункт приема. Он также используется в США операторами любительского телевидения.

Содержание

  • 1 Основные сведения
  • 2 Техническое описание передатчика DVB-T
  • 3 Техническое описание приемника
  • 4 Страны и территории, использующие DVB-T или DVB-T2
    • 4.1 Америка
    • 4.2 Европа
    • 4.3 Океания
    • 4.4 Азия
    • 4.5 Африка
  • 5 Отключение DTT
  • 6 См. Также
  • 7 Примечания
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки

Основы

Вместо переноса одного носителя данных на один радиочастотный (RF) канал, COFDM работает путем разделения потока цифровых данных на большое количество медленных цифровых потоков, каждый из которых в цифровой форме модулирует набор близко расположенных соседних частот поднесущих. В случае DVB-T существует два варианта выбора количества несущих, известных как режим 2K или режим 8K. Фактически это 1705 или 6817 поднесущих, которые разнесены примерно на 4 или 1 кГц.

DVB-T предлагает три разные схемы модуляции (QPSK, 16QAM, 64QAM ).

DVB-T был принят или предложен для цифрового телевещания во многих странах (см. Карту ), с использованием в основном каналов VHF 7 МГц и UHF 8 МГц, тогда как Тайвань, Колумбия, Панама и Тринидад и Тобаго используют каналы шириной 6 МГц. Примеры включают Freeview.

Великобритании. Стандарт DVB-T опубликован как EN 300 744, Структура кадрирования, кодирование каналов и модуляция для цифрового наземного телевидения. Это доступно на веб-сайте ETSI, как и ETSI TS 101 154, Спецификация использования кодирования видео и аудио в приложениях вещания на основе транспортного потока MPEG-2, в котором подробно описывается использование DVB методы кодирования источника для MPEG-2 и, в последнее время, H.264 / MPEG-4 AVC, а также системы кодирования звука. Многие страны, принявшие DVB-T, опубликовали стандарты для их реализации. К ним относятся D-book в Великобритании, итальянский DGTVi, ETSI E-Book, а также NorDig в странах Северной Европы и Ирландии.

DVB-T получил дальнейшее развитие в более новых стандартах, таких как DVB-H (портативный), который был коммерческим провалом и больше не используется, и DVB-T2, который был первоначально завершен в августе 2011 года.

DVB-T в качестве цифровой передачи доставляет данные в виде серии дискретных блоков со скоростью передачи символов. DVB-T - это метод передачи COFDM, который включает использование защитного интервала. Это позволяет приемнику справляться с ситуациями сильного многолучевого распространения. В пределах географической области DVB-T также допускает работу одночастотной сети (SFN), когда два или более передатчиков, передающих одни и те же данные, работают на одной и той же частоте. В таких случаях сигналы от каждого передатчика в SFN должны быть точно синхронизированы по времени, что достигается путем синхронизации информации в потоке и синхронизации на каждом передатчике, указанном в GPS.

. Длина защитного интервала может быть выбрал. Это компромисс между скоростью передачи данных и возможностями SFN. Чем длиннее защитный интервал, тем больше потенциальная область SFN без создания межсимвольных помех (ISI). Можно управлять SFN, которые не удовлетворяют условию защитного интервала, если самоинтерференция должным образом спланирована и отслеживается.

Техническое описание передатчика DVB-T

Схема системы передачи DVB-T

Ниже со ссылкой на рисунок следует краткое описание блоков обработки сигналов.

  • Кодирование источника и MPEG-2 мультиплексирование (MUX): сжатое видео, сжатое аудио и потоки данных мультиплексируются в программные потоки MPEG (MPEG-PS). Один или несколько MPEG-PS объединяются в транспортный поток MPEG (MPEG-TS); это основной цифровой поток, который передается и принимается телевизорами или домашними приставками Set Top Box (STB). Допустимые битрейты для передаваемых данных зависят от ряда параметров кодирования и модуляции: он может варьироваться от примерно 5 до примерно 32 Мбит / с (полный список см. На нижнем рисунке).
  • Разделитель: два разных MPEG-TS могут передаваться одновременно с использованием метода, называемого иерархической передачей. Его можно использовать для передачи, например, сигнала SDTV стандартной четкости и сигнала HDTV стандартной четкости на одной и той же несущей. Как правило, сигнал SDTV более устойчив, чем сигнал HDTV. На приемнике, в зависимости от качества принятого сигнала, STB может декодировать поток HDTV или, если уровень сигнала недостаточен, он может переключиться на поток SDTV (таким образом, все приемники, которые находятся в непосредственной близости от сайт передачи может заблокировать сигнал HDTV, тогда как все остальные, даже самые дальние, могут по-прежнему принимать и декодировать сигнал SDTV).
  • Адаптация MUX и рассредоточение энергии: MPEG-TS идентифицируется как последовательность пакетов данных фиксированной длины (188 байт). С помощью метода, называемого рассредоточением энергии, последовательность байтов декоррелирована.
  • Внешний кодировщик: к передаваемым данным применяется первый уровень исправления ошибок с использованием недвоичного блочного кода ., код Рида-Соломона RS (204, 188), позволяющий исправлять до 8 ошибочных байтов для каждого 188-байтового пакета.
  • Внешний перемежитель : используется для переупорядочивания передаваемой последовательности данных таким образом, что она становится более устойчивой к длинным последовательностям ошибок.
  • Внутренний кодировщик: второй уровень исправления ошибок обеспечивается перфорированным сверточный код, который часто обозначается в меню STB как FEC (Прямое исправление ошибок ). Существует пять допустимых скоростей кодирования: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 и 7/8.
  • Внутренний перемежитель: последовательность данных снова перестраивается, чтобы уменьшить влияние пакета. ошибки. На этот раз применяется метод блочного перемежения со схемой псевдослучайного назначения (на самом деле это делается двумя отдельными процессами перемежения, один работает с битами, а другой - с группами битов).
  • Mapper: Цифровая битовая последовательность преобразуется в модулированную в основной полосе последовательность комплексных символов. Существует три действительных схемы модуляции : QPSK, 16- QAM, 64-QAM.
  • Адаптация кадра: комплексные символы сгруппированы в блоки постоянной длины (1512, 3024 или 6048 символов на блок). Генерируется кадр длиной 68 блоков, а суперкадр состоит из 4 кадров.
  • Пилотные сигналы и сигналы TPS: для упрощения приема сигнала, передаваемого по наземному радиоканал, в каждый блок вставляются дополнительные сигналы. Пилот-сигналы используются во время фазы синхронизации и выравнивания, в то время как сигналы TPS (передача сигналов параметров передачи) отправляют параметры передаваемого сигнала и однозначно идентифицируют передающую ячейку. Приемник должен иметь возможность синхронизировать, выравнивать и декодировать сигнал, чтобы получить доступ к информации, содержащейся в пилот-сигналах TPS. Таким образом, приемник должен знать эту информацию заранее, а данные TPS используются только в особых случаях, таких как изменения параметров, повторная синхронизация и т. Д.
Спектр сигнала DVB-T в режиме 8k (обратите внимание на плоский верхние характеристики)
  • Модуляция OFDM: Последовательность блоков модулируется в соответствии с методом OFDM с использованием несущих 1705 или 6817 (режим 2k или 8k соответственно). Увеличение числа несущих не изменяет скорость передачи данных полезной нагрузки, которая остается постоянной.
  • Вставка защитного интервала: для уменьшения сложности приемника каждый блок OFDM расширяется, копируя перед ним свой конец (циклический префикс ). Ширина такого защитного интервала может составлять 1/32, 1/16, 1/8 или 1/4 от исходной длины блока. Циклический префикс необходим для работы одночастотных сетей, где могут существовать непреодолимые помехи, исходящие от нескольких сайтов, передающих одну и ту же программу на одной и той же несущей частоте.
  • ЦАП и интерфейс: цифровой сигнал преобразуется в аналоговый сигнал с помощью цифро-аналогового преобразователя (DAC), а затем модулированный до радиочастоты (VHF, UHF ) передним фронтом RF конец. Занимаемая полоса пропускания предназначена для размещения каждого отдельного сигнала DVB-T в каналах шириной 5, 6, 7 или 8 МГц. Частота дискретизации основной полосы, обеспечиваемая на входе ЦАП, зависит от полосы пропускания канала: это fs = 8 7 B {\ displaystyle f_ {s} = {\ frac {8} {7}} B}f_ {s} = {\ frac {8} {7}} B выборок / с, где B {\ displaystyle B}B- ширина полосы канала, выраженная в Гц.
Доступные скорости передачи данных (Мбит / с) для системы DVB-T в 8 МГц каналы
МодуляцияСкорость кодированияЗащитный интервал
1/41/81/161 / 32
QPSK 1/24.9765.5295.8556.032
2/36,6357,3737,8068,043
3/47,4658,2948,7829.048
5/68.2949.2169.75810.053
7/88.7099.67610.24610,556
16-QAM 1/29.95311.05911.70912.064
2/313.27114.74515,61216.086
3/414.92916.58817,56418.096
5/616.58818.43119.51620.107
7/817,41819,35320,49121,112
64-QAM 1/214,92916,58817,56418,096
2/319.90622.11823.41924.128
3/422.39424.88226.34627.144
5/624,88227,64729,27330,160
7/826.12629.02930,73731.668

Техническое описание приемника

Принимающий STB использует методы, двойственные тем, которые используются при передаче.

  • Внешний интерфейс и АЦП: аналоговый радиочастотный сигнал преобразуется в основной диапазон и преобразуется в цифровой сигнал с помощью аналого-цифрового преобразователя (ADC).
  • Временная и частотная синхронизация: выполняется поиск цифрового сигнала основной полосы частот для определения начала кадров и блоков. Исправлены также любые проблемы с частотой составляющих сигнала. Свойство, заключающееся в том, что защитный интервал в конце символа помещается также в начало, используется для поиска начала нового символа. С другой стороны, непрерывные пилот-сигналы (значение и положение которых определены в стандарте и, следовательно, известны приемнику) определяют сдвиг частоты, которому подвергается сигнал. Этот сдвиг частоты мог быть вызван эффектом Доплера, неточностями в часах передатчика или приемника и т. Д. Как правило, синхронизация выполняется в два этапа, либо до, либо после БПФ, таким образом, чтобы устранить грубые и точные ошибки частоты / синхронизации. Шаги перед БПФ включают использование скользящей корреляции для принятого сигнала времени, тогда как шаги после БПФ используют корреляцию между частотным сигналом и последовательностью пилотных несущих.
  • Удаление защитного интервала: циклический префикс удаляется.
  • Демодуляция OFDM: это достигается с помощью БПФ.
  • Частота выравнивание : пилот-сигналы используются для оценки функции передачи канала (CTF) через каждые три поднесущих. CTF выводится в оставшихся поднесущих посредством интерполяции. Затем CTF используется для выравнивания полученных данных в каждой поднесущей, обычно с использованием метода принудительного обнуления (обратное умножение на CTF). CTF также используется для оценки надежности преобразованных данных, когда они предоставляются декодеру Витерби.
  • Обратное преобразование: поскольку есть созвездия QAM, закодированные Греем, обратное преобразование выполняется "мягким" способом с использованием нелинейных законы, которые преобразовывают каждый бит в полученном символе в более или менее надежное нечеткое значение от -1 до +1.
  • Внутреннее обращенное перемежение
  • Внутреннее декодирование: использует алгоритм Витерби, с длиной трассировки больше, чем обычно используется для кода с основной скоростью 1/2, из-за наличия выколотых («стертых») битов.
  • Внешнее деинтерлейвинг
  • Внешнее декодирование
  • Адаптация MUX
  • Демультиплексирование MPEG-2 и декодирование источника

Страны и территории, использующие DVB-T или DVB-T2

Системы цифрового наземного телевидения во всем мире. Страны, использующие DVB-T или DVB-T2, показаны синим.

Америка

Европа

Океания

Азия

Африка

Отключение DTT

Хотя многие страны ожидали переход к цифровому наземному телевидению, некоторые из них пошли в противоположном направлении после неудачных испытаний.

  • Швейцария : швейцарская общественная вещательная компания SRG прекратила работу сети DTT 3 июня 2019 года. Региональная станция из Женевы продолжила вещание. Позднее на востоке страны была активирована антенна DVB-T2 для ретрансляции швейцарского телевидения австрийским операторам кабельного телевидения. Планируется, что аналогичное вещание будет выполнено.
  • Турция прекратила работу сети DTT 1 июня 2017 года.

См. Также

Примечания

Ссылки

  • ETSI Стандарт: EN 300 744 V1.5.1, Цифровое видеовещание (DVB); Структура кадра, кодирование каналов и модуляция для цифрового наземного телевидения, доступны в зоне загрузки публикаций ETSI (откроется система поиска документов ETSI, введите последнюю версию документа, введите строку поиска; требуется бесплатная регистрация чтобы загрузить PDF.)

Внешние ссылки

Викискладе есть носители, связанные с DVB-T.
Последняя правка сделана 2021-05-16 09:36:48
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте