4. Особенности передачи полного цветового телевизионного сигнала в системе d2-mac

(Одинец)

В конце 70-х годов были pазpаботаны усовершенствованные системы цветного телевидения, использующие временное разделение с уплотнением составляющих яркости и цветности.

Эти системы являются основой для систем телевидения высокой четкости (ТВВЧ), и получили наименование МАК (МАС) - "Мультиплексиpованные Аналоговые Компоненты".

В 1985 году Франция и ФРГ договорились об использовании для спутникового вещания одной из модификаций систем МАК, а именно D2-MAC / Paket.

Особенности:

– В течение каждой строки последовательно передаются в сжатой форме: сигнал звукового сопровождения (до 4-х каналов), дополнительная цифровая информация, аналоговые сигналы: цветоразностный и сигнал яркости.

Начальный интервал строки 10мкс отведен под передачу цифровой информации: синхросигнал строк, звуковое сопровождение и телетекст. В цифровом пакете применено дубинаpное кодирование с использованием тpехуpовневого сигнала, которое в два pаза уменьшает требуемую полосу пропускания канала связи.

Этот принцип кодирования отражен в названии - D2. Одновременно могут передаваться два звуковых стерео канала.

Остальную часть строки занимают аналоговые видеосигналы. Сначала передается уплотнения строка одного из цветоразностных сигналов (17мкс), затем яркостная строка (34.5мкс). Принцип кодирования цвета пpимеpно тот же, что и в СЕКАМе. Для передачи комплексного сигнала D2-MAC требуется канал с полосой 8.4МГц.

– В цифровом пакете применяется так называемое дуобинарное кодирование, с использованием 3-хуровнего сигнала (0; 0,5; 1).

Цель – повышение скорости передачи информации.

– Цветоразностные сигналы так же как и в системе SECAM передаются через строку

Сначала красный, потом синий, потом зеленый

На третьей строке уже формируется зеленый цвет и мы получаем ER, EB, EG.

– Временное уплотнение аналоговых компонент приводит к расширению полосы частот КС: для сигнала яркости спектр расширяется в 1,5 раза с 5,5 до 8,4 МГц.

Спектры цветоразностных сигналов расширяются в 3 раза с 1,5 до 4,5 МГц.

Преимущества системы:

Отсутствие перекрестных искажений между цветом и яркостью. Система D2-MAC обеспечивает существенно лучшее качество цветного изображения, чем все другие системы. На изображении нет помех от цветовых поднесущих, отсутствуют пеpекpестные помехи между сигналами яркости и цветности и заметно повышена четкость изображения.

Недостаток:

Широкая полоса излучаемых частот и наличие аналоговых компонент.

5. Цифровое наземное телевидение (Одинец)

Стандарт Евросоюза DVB:

DVB-T – наземное, идет от телецентра, принимается абонентом;

DVB-C – кабельное;

DVB-H – мобильное;

DVB-MC – системы миллиметрового диапазона;

DVB-MS – сотовые системы телевидения.

Стандарт DVB-T предусматривает для передачи сигналов цифрового телевидения по стандартным каналам ТВ-вещания использование COFDM (сочетание помехоустойчивого кодирования с ортогональным частотным мультиплексированием). Возможны два режима, называемые 8К (число несущих 6817) и 2К (число несущих 1705). Режим 8К позволяет использовать меньшие мощности передатчиков, но требует более производительных устройств обработки сигналов, чем режим 2К. Параметры для обоих режимов приведены в таблице:

Режим модуляции	8К				2К
Длительность рабочего интерва- ла Тр, мкс	896				224
Частотный разнос несущих Δf, Гц	1116				4464
Число несущих N	6817				1705
Ширина полосы частот, МГц	7,61				7,61
Относительная длительность защитного интервала Δ/Тр	1/4	1/8	1/16	1/32	1/4	1/8	1/16	1/32
Длительность защитного интервала Δ, мкс	224	112	56	28	56	28	14	7
Длительность символа Δ+Тр, мкс	1120	1008	952	924	280	252	238	231
Максимальное удаление ТВ-передатчиков в одночастотной сети км	67,2	33,6	16,8		16,8	8,4	4,2	2,1

Из приведенных данных видно, что сигнал цифрового телевидения, передаваемый с помощью COFDM, можно разместить в стандартном радиоканале аналогового ТВ-вещания с шириной полосы частот 8 МГц, обеспечивая между соседними радиоканалами защитные частотные интервалы приблизительно по 0,39 МГц.

Рассмотрим другие особенности стандарта. Будем называть символом COFDM совокупность информационных символов, передаваемых в данный момент времени на всех несущих частотах. Символы COFDM организуются в кадры, каждый из которых содержит 68 символов COFDM. 4 кадра образуют суперкадр, который содержит целое число транспортных пакетов MPEG-4.

В каждом символе COFDM для режимов модуляции 8К и 2К выделяется, соответственно, 769 и 193 опорных несущих (пилот-сигналов), которые по сравнению с остальными несущими передаются с повышенной на 2,5 дБ мощностью. Часть опорных несущих имеют постоянные положения на оси частот, а положения остальных опорных несущих изменяются от одного символа COFDM в другому. Пилот-сигналы используются для синхронизации тактовых частот демодулятора и модулятора, кадровой синхронизации, контроля состояния канала и других целей. Особый пилот-сигнал служит для передачи информации о режиме работы, параметрах защитных интервалов и сверточного кодирования, способе модуляции несущих.

Кадр содержит все необходимые сигналы для синхронизации демодулятора. Поэтому длительность задержки начала приема после, например, переключения каналов, не превышает длительности одного кадра.

Стандарт DVB-T предусматривает возможность использования иерархической модуляции. Сущность этого метода состоит в том, что передаваемый цифровой поток разбивается на два потока. Первый поток (с высшим приоритетом) передается с более высокой помехоустойчивостью, и в нем переносится в наиболее значимая часть информации. Второй поток, имеющий более низкий приоритет, передается с меньшей помехоустойчивостью и используется для переноса менее значимой части информации.

"Набор инструментов" DVB-T обеспечивает выбор из огромного числа возможностей - такая технология более чем стоит того, чтобы ее внедрили. Она покрывает большую часть существующего частотного диапазона, позволяя передавать до 7 программ по одному частотному каналу с прекрасным качеством изображения и звука. Система отличается особенной гибкостью - это может быть и "домашний кинотеатр" в форме ТВЧ с приемом на фиксированную антенну на крыше, и многопрограммный прием на переносные телевизоры с собственной антенной.

DVB-T обеспечивает цифровую мобильную высокоскоростную передачу. DVB-T - это высокая интерактивность с безграничными возможностями в плане образовательных программ, рекламы, домашнего "шоппинга" и Интернет-вещание.

Зритель использует обычную антенну, внешнюю приставку или интегрированный цифровой телевизор (IDTV) в стиле "plug and play", соответственно, не нужно устанавливать никаких спутниковых тарелок и не нужно жить в районе с кабельной инфраструктурой.

Эд Вилсон, менеджер проекта DigiTAG, комментирует: "Я сам полагаю, что простота внедрения передачи региональных и местных программ - наиболее важный фактор в плане будущего ТВ, вот почему наземная передача останется столь привлекательной для общества".

Стандарт DVB-T уже принят в Австралии, Новой Зеландии и Индии и сейчас внедряется в Европе. В других странах ведется его тестирование в сравнении с американскими и японскими стандартами, соответственно, ATSC и ISDB-T.