שידור וידאו דיגיטלי - מערכת שידור בכבלים (DVB-C) לטלוויזיה בכבלים דיגיטלית, נוסדה בפברואר 1994 על פי התקן האירופי ETS 300 429. חידוש לטלוויזיה, סאונד, נתונים ומבנה מסגור שפותח בחסות איגוד השידור האירופי (EBU) ומכון התקנים האירופי לתקשורת (ETSI). בהתחשב במה זה DVB-C, יש לומר שהוא חלק מתקן DVB, המגדיר את המודולציה של מסגרות MPEG-2 בהתאם לסוג השידור.
היסטוריה של התקן
זה מורכב מזני טלוויזיה: לוויין (DVB-S), כבלים (DVB-C) ו-VHF/UHF (DVB-T). הדור החדש של אותות טלוויזיה מבוסס על דחיסה ושידור של נתונים דיגיטליים. זה מספק איכות תמונה גבוהה וניצול רוחב פס טוב יותר מאשר תקני טלוויזיה אנלוגיים קלאסיים כגון PAL, NTSC ו-SECAM.
בינואר 1995, פרויקט ה-DVB שאורגן על ידי ה-EBU פרסם סט סטנדרטים המגדירים שידור וידאו דיגיטלי חדשמערכת. מאז 1996, DVB הוא הבסיס הטכני ליישום שידור טלוויזיה דיגיטלית באיחוד האירופי במדינות רבות בעולם, כולל רוסיה. לארה ב יש תקן HDTV יבשתי משלה, המבוסס על MPEG-2, משתמש במודם ובקודד שמע.
תשומת לב מיוחדת בסיווג האירופי ניתנת לתקן הכבלים. מה זה DVB-C? בתשובה לשאלה זו, יש לציין כי DVB מודרני מתאר שידור של טלוויזיה דיגיטלית באמצעות לוויין וכבלים. הוא מכסה עיצוב מערכת ומודם לשידור ברוחב פס גבוה, כמו גם מספר תכונות נלוות כגון טלטקסט, מדריכי תוכניות אלקטרוניים וגישה מותנית. המערכת היא אלגוריתם ISO MPEG-2.
אבני בניין
כדי להבין מה זה DVB-C, למד את התוכנית היסודית. דיאגרמת הבלוק של מקלט DVB מורכבת מכבל או אנטנה:
- מקלט - דמודולציה - תיקון שגיאות - מודול בקרת גישה והצפנה נוסף.
- MPEG demuxer.
- מפענח וידאו MPEG.
- מפענח נתוני אודיו MPEG.
- ממשק.
- RGB/S-Video/ PAL/PAL מקודד.
- מחשב אישי או מודם, ו-DVB-C המספק פעולה תואמת.
- TV, VCR.
- מערכת Hi-Fi.
הדור הראשון של מקלטי DVB לצרכן מורכב מקופסה קטנה המכילה את המקלט ואת מפענח ה-MPEG הנ ל.
למקלטים יש מערכת העברת נתונים, ממשקים לאישייםמחשבים ומערכות מולטימדיה אחרות (EIA-232-E), חריץ כרטיס שבב ISO 7816 אחד או יותר, מחברי PCMCIA מסוג 2 עבור מודול בקרת גישה לטלוויזיה בתשלום, ו-DVB-C בטלוויזיה שיכול לספק חיבור לכבלים. ממשקים נוספים עשויים לכלול אודיו דיגיטלי.
MPEG-2 encapsulation
פרויקט DVB לא הגדיר אלגוריתם קידוד תמונה משלו, אך בחר בפרופיל (תת-קבוצה) של התקן הבינלאומי ISO/IEC 13818, המכונה בדרך כלל MPEG-2 ב-ETR 154. MPEG-2 הוא אלגוריתם דחיסת אודיו/וידאו מותאם לאיכות שידור עד לתקן HDTV בהתבסס על טרנספורמציה של קוסינוס בדידים ואומדן תנועה. עבור פרויקט DVB, הפרופיל הראשי MPEG-2 נבחר ברמה הראשית עם קצב נתונים מרבי של 15 Mbps.
רמה עיקרית פירושה שעד 720x567 פיקסלים ב-25Hz (תקן תדר טלוויזיה בשימוש באירופה) או עד 720x480 פיקסלים ב-30Hz (בשימוש בצפון אמריקה) נתמכים ביחסי רוחב-גובה:
- 4:3.
- 16:9.
- 2, 21:1.
פרופיל ראשי פירושו שמסגרות MPEG דו-כיווניות נתמכות, אך לא נעשה שימוש ב-SNR או במדרוג רזולוציה.
פרמטרים ספציפיים נבחרו ב-ETR 154 כדי להיות נתמכים על ידי כל מקלטי ה-DVB.
סרטון:
- קצב פריימים 25Hz במצב סרט וקצב שדה 50Hz במצב מצלמת וידיאו.
- יחס גובה-רוחב 4:3 ו-16:9 (2, 21:1 אופציונלי).
- המקלטים חייבים לתמוך בוקטורי פאן,המאפשרים להציג את החלק הרלוונטי ביותר בתמונה 16:9 בתצוגה של 4:3 ביחס רוחב-גובה הנכון.
- רזולוציית בהירות תמונה: 720 x 576, 544 x 567, 480 x 576, 352 x 576, 352 x 288.
תקן MPEG-2 מגדיר גם את מערכת הריבוי ISO/IEC13818-1, המאפשרת שילוב של זרמי וידאו ואודיו מרובים לאחד. ב-DVB, שיטת ריבוי זו משמשת כדי לאפשר הטמעת תוכניות רבות ושונות עם רוחב פס של 38 Mbps.
עיבוד תמונה
הסרטים הראשונים צולמו בפורמט אקדמי של 4:3. תקני טלוויזיה מוקדמים אימצו אותו, ושמרו על תאימות לסרטים. כאשר מפיקי סרטים עברו לפורמט רחב יותר (16:9), גם הטלוויזיה הביתית אימצה את החידוש הזה כדי להראות את איכות הסצנות. לאחרונה יצאו סרטים בפורמט 2.21 רחב עוד יותר: 1.
אם יש להציג תמונה של 16:9 על מסך קולנוע ביתי בגודל 4:3, ישנן שתי שיטות נפוצות לכוונון יחס הגובה-רוחב של התמונה - פנורמה וסריקה.
Pan & scan פירושו שה-DVB-T T2 C של מערכת כזו יציג כל חלק של הסרט בפרופורציה ליחסים של 4:3=12:9, וחלון התמונה של 16:9 יוצג עם צד קטן יותר של 9. שטח התמונה הנותרים של 25% ייחתך.
DVB-T שידור יבשתי
כדי להבין מה זה DVB T/C, אתה צריךשקול את המאפיינים של מערכות ערוצים יבשתיים, כגון יחס אות לרעש משתנה בהתאם להשפעות רב-נתיביות גדולות והשתקפויות מקירות הבית השכנים. הם מחלישים תדרים מסוימים, יוצרים ספקטרום עמוס, כמו גם הפרעות מערוצי טלוויזיה אנלוגיים קרובים ומתחנות רחוקות באותה פס.
סכימת אפנון ה-DVB-T שנבחרה כוללת את המאפיינים הבאים:
- OFDM (ריבוי תדר אורתוגונלי). בשיטה זו, טרנספורמציה של פורייה משמשת ליצירת אות שידור עם אלפי QAMs מאופנים אורתוגונליים הדדית. תו אחד נושא כמה קילוביטים של מידע. מרווח השמירה מאפשר להד לעבור לפני שהמקלט מזהה את הסמל הבא - 8192 או 2048 ספקים.
- יציבות סכימת אפנון נגד הד.
- התפשטות מרובה מסלולים קיצונית וכתוצאה מכך ניצול ספקטרום תדרים טוב בהרבה במרחקים בטוחים בין משדרים הפועלים באותם תדרים.
משדר מערכת כבלים
שידור וידאו דיגיטלי (DVB) הוא קבוצה של תקני טלוויזיה פתוחים מקובלים. אות הכניסה של משדר DVB-C מוצג כרצף של מנות עם זרם תעבורה MPEG סטנדרטי. כל חבילה מורכבת מ-288 בתים. בהתחלה הוא מתקשה לפזר אנרגיה. לאחר מכן, סנכרון החבילה משתנה. לאחר מכן, הוא עובר דרך המקודד. 16 בתים מתווספים להגנה. אורך חבילה בודדת הופך ל-304 בתים.
כדי להבין את DVB-T2 C S2, מה זה בפורמט השידור, שקול את הפעולה של מנות. החבילות שהשתנו עוברות דרך משלב פיתול של 12 עומקים ואחריו ממפה. הוא ממיר את בתים של החבילות לסמלי QAM דו-ממדיים עם רכיבי I ו-Q.
שני הביטים המשמעותיים ביותר של כל סמל מקודדים אז באופן דיפרנציאלי כדי להסיר את העמימות שהוכנסה על ידי אפנון QAM. DVB-C תומך בסוגים שונים של QAM: 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM, 128-QAM ו-256-QAM.
מקלט DVB-C
המקלט מבצע את רצף הפעולות ההפוך. אות ה-RF של פס הבסיס מותאם ברמה, מומר למטה ומפורק. עבור הפעולה האחרונה, מתבצע סנכרון הספק והזמן. לאחר מכן האות עובר דרך מסנן מותאם. במערכות כבלים, תגובת התדר של ערוץ אינה אחידה וניתן לתאר אותה כמסנן ליניארי. לכן, האות המפורק, המיוצג כרצף של סמלים דו-ממדיים, מתוקן באמצעות אקולייזר.
שני הביטים המשמעותיים ביותר של כל תו מפוענחים במפענח הדיפרנציאלי. הסמלים מהאות ממופים לאחר מכן לרצף של בתים שעובר דרך ה-deinterleaver. לאחר מכן פענוח ותיקון שגיאות, ולאחר מכן פירוק. לאחר מכן, בייטים של הסנכרון משתנים. הפלט הוא זרם תחבורה MPEG סטנדרטי.
C-מפרט שידור
זהמערכת DVB המשמשת להפצת טלוויזיה דיגיטלית על גבי רשתות כבלים. DVB-C משתמש באותם ערוצים (8 מגה-הרץ, 7 מגה-הרץ או 6 מגה-הרץ) ששימשו להפצת הטלוויזיה האנלוגית הישנה. הוא מאוכלס במיכל נתונים שיכול לשאת נתוני וידאו, אודיו ונתוני MPEG-2 לא דחוסים. בדרך זו, ניתן להפיץ ערוצי טלוויזיה דיגיטליים ללא צורך להפסיק את הפצת הטלוויזיה האנלוגית.
DVB-C משתמש באפנון משרעת ריבוע (QAM) עבור נתונים. בדרך כלל נעשה שימוש ב-64-QAM, אבל סכימות אפנון ברמה נמוכה יותר כמו 16-QAM ו-32-QAM וסכימות אפנון ברמה גבוהה יותר כמו 128-QAM ו-256-QAM מתאימות גם כן. הקיבולת שלהם גדלה עם השימוש בסכימות אפנון ברמה גבוהה יותר. במקרה זה, הנתונים יהיו פחות עמידים בפני רעש והפרעות.
ערוץ 8 מגה-הרץ יכול לשאת עומס של 38.5 Mbps אם נעשה שימוש ב-64-QAM. זה מספיק עבור 4-6 תוכניות טלוויזיה. DVB-C מתאים לכל ערוצי 7 מגה-הרץ ו-8 מגה-הרץ ברשתות כבלים. בגרמניה, DVB-C משתמש בדרך כלל רק בערוצים של 8 מגה-הרץ מ-230 מגה-הרץ עד 862 מגה-הרץ.
תקן חדש
לטלוויזיות מודרניות יש תקן טלוויזיה חדש. עם זאת, לא כל הקונים מבינים את התכונות של DVB T2 C. מה זה? זהו התקן להעברת אותות דיגיטליים במערכות טלוויזיה בכבלים בפס רחב. התקן מגדיר את שיטות השכבה הפיזית, כגון הגנה על שגיאות, אפנון ופרוטוקולי שכבה נמוכה יותר, הנחוצים לאריזת נתונים.
בהשוואה לקודמו של DVB-C, שתוקנן במקור בשנת 1994, DVB-S2 מציע יתרונות משמעותיים בביצועי שידור כגון יעילות ספקטרלית וגמישות תפעולית, רוחב פס משתנה, יכולת משופרת להסתגל לתנאי ערוץ ייעודיים.
DVB-C2 פותחה בהתאם לפילוסופיית ה-DVB לשימוש בטכנולוגיות מודרניות ובמספר אלמנטים שלהן שלא היו בשימוש בדור הראשון.
משפחת מערכות שידור DVB בתקני דור שני בהרמוניה עד ל-DVB-C2 (DVB-S2, DVB-T2). השיטות המשולבות של PLP ו-Data Slice קונספט ריבוי שיטות הן דוגמה לחידוש כזה. הם מבטיחים ש-DVB-C2 לא רק עומד בדרישות המסחריות והטכניות של התקן האירופי, אלא גם מספק פתרון אופטימלי לגמישות ויעילות שידור.
השוואת שינויים
הבדלים בין מערכות DVB-T, DVB-S, DVB-C ו-DVB-H. DVB ראשי תיבות של Digital Video Broadcasting. המערכת תומכת ברזולוציה גבוהה יותר ועוזרת להגדיל את רוחב הפס.
DVB-T:
- צורה קצרה של שידור וידאו דיגיטלי - יבשתי.
- סכימת אפנון שידור - מקודדת OFDM.
- משדר אודיו ווידאו MPEG לא דחוסים.
- סכימות אפנון נתונים בשימוש: QPSK, 16QAM, 64QAM.
- משתמש במקודד חיצוני RS(204, 188) ובקונבולולוציה פנימית.
- התאמה של השזירה הפנימית והחיצונית.
- משתמש בתדרערוצי VHF ו-UHF עם רוחב פס של 6 מגה-הרץ, 7 מגה-הרץ ו-8 מגה-הרץ.
DVB-S:
- צורה קצרה של שידור וידאו דיגיטלי הוא לווין.
- משתמש ב-MPEG-2 עבור דחיסה דיגיטלית ופירוק.
- מתאים לתדרי רצועת C כמו גם לתדרי רצועת Ku.
- המקלט הדיגיטלי של DBS משתמש בשיטות FEC לתיקון שגיאות.
- ישנם לוויינים מיוחדים ששוגרו למטרה זו.
- סוגי קיטוב LHCP ו-RHCP משמשים לשידור.
- DVB-S בדרך כלל דורש אנטנה קטנה יותר.
DVB-C:
- צורה קצרה של וידאו דיגיטלי הוא שידור בכבלים.
- משתמש בדחיסת MPEG-2 או MPEG-4.
- אפנון נתונים: 16 QAM או 256QAM.
- משתמש במקודד RS בתור FEC.
- מודול השזירה מתאים למעגל.
- האות מועבר באמצעות כבל קואקסיאלי או סיבים אופטיים מספקי שירות למנויים.
- פורמט DVB-C שיכול להשתמש בתדרים מ-55.25 עד 403.25 מגה-הרץ.
DVB-H:
- צורה קצרה של שידור וידאו דיגיטלי - מכשיר נייד.
- משתמש בתדרי VHF, UHF ו-L.
- ייתכן שקיים עם מערכת DVB-T.
- זהו אחד מהפורמטים הסטנדרטיים של טלוויזיה ניידת.
שדרוג תמסורת קרקע
DVB-T הוא תקן שידור וידאו יבשתי שנוצר על ידי DVB. זה הוחל לראשונה ב-1997. מאז, אוסטרליה, אירופה, חלקים מאסיה, חלקים רבים מאפריקה וקולומביה השתמשו בו בשידורים ובמקלטי הטלוויזיה שלהם. DVB-T2 הואהגרסה השנייה של תקן זה, שהוצגה בשנת 2008.
לכל תו שמרכיב שם יש משמעות ב-DVB-T2:
- DVB הוא שם הקונסורציום האחראי ליצירת תקני טלוויזיה דיגיטליים פתוחים.
- T - נגזר מהתקן היבשתי, המבדיל אותו מלוויין (DVB-S), כבלים (DVB-C) ושידור נייד (DVB-H).
- "2" הוא הדור השני.
המטרה של DVB-T2 היא להשיג שידורים חוזרים טובים יותר של טלוויזיה, שכן ל-DVB-T הקודם אין מספיק רוחב פס כדי לאפשר פליטת ערוצים בחדות גבוהה.
השוואה של מאפיינים טכניים של DVB-T ו-DVB-T2.
| מכשיר, תהליך | DVB-T | DVB-T2 |
| ממשק קלט | TS Simple | Multiple TS ו-GSE |
| מודולציה | OFDM | OFDM |
| תיקון שגיאה (FEC) | 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 | LDPC + BCH1 / 2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 6/7, 8/9 |
| סכמת אפנון | QPSK, 16QAM, 64QAM | QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM |
| מרווח משמר | 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 | 1/4, 19/128, 1/8, 19/256, 1/16, 1/32, 1/128 |
| FFT size | 2k, 8k | 1K, 2K, 4K, 8K, 16K, 32K |
תאימות מערכת
כל מערכות השידור DVB מתוכננות לתאימות מרבית. משמעות הדבר היא שהם יכולים להשתמש בלוקים מעגלים נפוצים, כגון מפענח ריד סולומון והאינטרליבר, אם מקלט אחד תומך במספר מדיות שידור.
במערכת כבלים טיפוסית DVB-C ישנם ערוצים של 8 מגה-הרץ, 15% רול-אוף מוגדר על ידי DVB-C. קצב הסמל המרבי התיאורטי הוא 6.96MB.
שימוש במחשב
צפייה בטלוויזיה בכבלים במחשב היא כעת קלה יותר הודות ליצירת מקלטי טלוויזיה למחשב ותוכנת טלוויזיה עם DVB-T2 C. מה זה? עבור צופים רבים שמבינים אלקטרוניקה, זה ברור מתרשים פעולה פשוט. מקלטי טלוויזיה בכבלים או כרטיסי טלוויזיה עובדים בדיוק כמו אנטנת טלוויזיה רגילה.
הציוד מקבל אותות טלוויזיה משודרים הנקראים על ידי מחשב כדי ליצור הפקת טלוויזיה חיה. כדי להבין מהי תמיכת DVB-C, שקול את האלגוריתם הבסיסי לחיבור למחשב:
- נתק את כבל החשמל המחובר לחלק האחורי של יחידת המחשב משקע החשמל. הברג את הברגים בצד שמאל של המחשב באמצעות מברג. הסר את לוח הצד.
- מצא רכיב ממשק היקפי או חריץ PCIe בלוח האם. הכנס בעדינות את כרטיס טיונר הטלוויזיה בכבלים לתוך החריץ. אבטח את המיקום הזה עם בורג.
- סגירת התיקמחשב.
- חבר את כבלי השמע והווידאו המסופקים עם מקלט המחשב DVB-C למחשב.
- חבר קצה אחד של הכבל לקופסת הטיונר של המחשב וחבר את הקצה השני למחברים הצבעוניים בגב מארז המחשב.
- תאם צבעים תואמים עם רוזטות רב-צבעוניות. רבים מנסים להבין מהו טיונר דיגיטלי DVB-C. ניתן להבהיר זאת בתיעוד הטכני המצורף לדגם.
- התקן את הדרייברים עבור כרטיס מקלט הטלוויזיה.
- לחץ על כפתור "התחל" במחשב על ידי לחיצה ימנית תחילה על "המחשב שלי" ובחירה ב"מאפיינים", "מנהל ההתקנים" ולאחר מכן לחיצה על "בקר מדיה" מהרשימה.
- לחץ ימני ובחר "התקן מנהל התקן".
- הכנס את דיסק ההתקנה שסופק עם מקלט הטלוויזיה, התקן את התוכנית והפעל מחדש את המחשב. השתמש בתוכנה כדי לצפות בטלוויזיה בכבלים במחשב.
לפני עשר שנים, לא כל הצופים ידעו על הטיונר DVB-C. מה זה, יחידות יכולות להסביר. כיום, פורמט הטלוויזיה המודרני מתחיל להיות בשימוש נרחב, המאפשר מספר רב יותר של ערוצים במרבבי אחד. לכן, יצרנים של טלוויזיות חכמות מודרניות מעוניינים להכניס אותו למכשירים שלהם. השינויים מורכבים ומשפיעים על גורמים רבים. עם זאת, מומחים מציינים שמעבר מלא ל-T2 יתרחש כבר ב-2022.
