Digital Video Broadcasting - Káblový (DVB-C) prenosový systém pre digitálnu káblovú televíziu, založený vo februári 1994 na európskom štandarde ETS 300 429. Inovácia pre TV, zvuk, dáta a rámcovú štruktúru vyvinutú pod záštitou Európska vysielacia únia (EBU) a Európsky inštitút pre telekomunikačné normy (ETSI). Vzhľadom na to, čo je DVB-C, treba povedať, že ide o súčasť štandardu DVB, ktorý definuje moduláciu snímok MPEG-2 v závislosti od typu vysielania.
História štandardu
Pozostáva z druhov TV: satelit (DVB-S), káblový (DVB-C) a VHF/UHF (DVB-T). Nová generácia televíznych signálov je založená na digitálnej kompresii a prenose dát. To poskytuje vysokú kvalitu obrazu a lepšie využitie šírky pásma ako klasické analógové farebné televízne štandardy, ako sú PAL, NTSC a SECAM.
V januári 1995 projekt DVB organizovaný EBU zverejnil súbor štandardov, ktoré definujú nové digitálne video vysielaniesystému. Od roku 1996 je DVB technickým základom pre implementáciu digitálneho televízneho vysielania v EÚ v mnohých krajinách sveta vrátane Ruska. USA má svoj vlastný pozemný štandard HDTV, ktorý je založený na MPEG-2, používa modem a kódovač zvuku.
V európskej klasifikácii sa osobitná pozornosť venuje káblovému štandardu. Čo je DVB-C? Pri odpovedi na túto otázku je potrebné poznamenať, že moderné DVB popisuje prenos digitálnej televízie cez satelit a kábel. Zahŕňa návrh systému a modem pre širokopásmový prenos, ako aj niekoľko doplnkových funkcií, ako je teletext, elektronickí programoví sprievodcovia a podmienený prístup. Systém je založený na algoritme ISO MPEG-2.
Stavebnice
Ak chcete pochopiť, čo je DVB-C, preštudujte si základnú schému. Bloková schéma DVB prijímača pozostáva z kábla alebo antény:
- Prijímač – demodulácia – oprava chýb – dodatočná kontrola prístupu a šifrovací modul.
- MPEG demuxer.
- MPEG video dekodér.
- Dekodér zvukových dát MPEG.
- Rozhranie.
- Kodér RGB/S-Video/PAL/PAL.
- Osobný počítač alebo modem a DVB-C, ktorý poskytuje kompatibilnú prevádzku.
- TV, VCR.
- Hi-Fi systém.
Prvá generácia spotrebiteľských DVB prijímačov pozostávala z malej skrinky obsahujúcej prijímač a vyššie uvedený MPEG dekodér.
Prijímače majú systém prenosu dát, osobné rozhraniapočítače a iné multimediálne systémy (EIA-232-E), jeden alebo viac slotov pre čipové karty ISO 7816, konektory PCMCIA typu 2 pre modul riadenia prístupu k platenej televízii a DVB-C v televízore, ktorý môže poskytnúť káblové pripojenie. Ďalšie rozhrania môžu zahŕňať digitálny zvuk.
Zapuzdrenie MPEG-2
Projekt DVB nedefinoval svoj vlastný algoritmus kódovania obrazu, ale zvolil si profil (podmnožinu) medzinárodného štandardu ISO/IEC 13818, bežne označovaného ako MPEG-2 v ETR 154. MPEG-2 je Algoritmus kompresie zvuku/videa optimalizovaný pre kvalitu vysielania až po štandard HDTV založený na diskrétnej kosínusovej transformácii a odhade pohybu. Pre projekt DVB bol vybraný hlavný profil MPEG-2 na hlavnej úrovni s maximálnou dátovou rýchlosťou 15 Mbps.
Hlavná úroveň znamená, že sú podporované pomery strán až 720 x 567 pixelov pri 25 Hz (štandard televíznej frekvencie používaný v Európe) alebo až 720 x 480 pixelov pri 30 Hz (používaný v Severnej Amerike):
- 4:3.
- 16:9.
- 2, 21:1.
Hlavný profil znamená, že sú podporované obojsmerné snímky MPEG, ale nepoužíva sa SNR ani škálovateľnosť rozlíšenia.
V ETR 154 boli vybrané špecifické parametre, ktoré budú podporovať všetky DVB prijímače.
Video:
- Snímková frekvencia 25 Hz v režime filmu a frekvencia poľa 50 Hz v režime videokamery.
- Pomer strán 4:3 a 16:9 (2, 21:1 voliteľné).
- Prijímače musia podporovať pan vektory,ktoré umožňujú zobrazenie najrelevantnejšej časti obrazu s pomerom strán 16:9 na displeji s pomerom strán 4:3 v správnom pomere strán.
- Rozlíšenie jasu obrázka: 720 x 576, 544 x 567, 480 x 576, 352 x 576, 352 x 288.
Štandard MPEG-2 tiež definuje systém multiplexovania ISO/IEC13818-1, ktorý umožňuje kombinovať viacero video a audio streamov do jedného. V DVB sa táto metóda multiplexovania používa, aby bolo možné implementovať mnoho rôznych programov so šírkou pásma 38 Mbps.
Spracovanie obrázkov
Prvé filmy boli natočené v akademickom formáte 4:3. Prvé televízne štandardy to prijali a zachovali kompatibilitu filmu. Keď filmoví producenti prešli na širší formát (16:9), túto inováciu prijala aj domáca televízia, aby ukázala kvalitu scén. Nedávno boli filmy vydané v ešte širšom formáte 2.21: 1.
Ak sa má obraz s pomerom strán 16:9 zobraziť na obrazovke domáceho kina s pomerom strán 4:3, existujú dva bežne používané spôsoby úpravy pomeru strán obrazu – posúvanie a skenovanie.
Pan & scan znamená, že DVB-T T2 C takéhoto systému zobrazí každú časť filmu v pomere 4:3=12:9 a obrazové okno 16:9 sa zobrazí s menšia strana 9. Zvyšných 25 % oblasti obrázka bude orezaných.
DVB-T terestriálny prenos
Ak chcete pochopiť, čo je DVB T / C, musítezvážiť vlastnosti pozemných kanálových systémov, ako je premenlivý pomer signálu k šumu v závislosti od veľkých viaccestných efektov a odrazov od stien susedného domu. Zoslabujú určité frekvencie, vytvárajú preťažené spektrum, ako aj rušenie z blízkych analógových televíznych kanálov a zo vzdialených staníc v rovnakom pásme.
Vybraná schéma modulácie DVB-T má nasledujúce charakteristiky:
- OFDM (ortogonálny frekvenčný riadiaci multiplex). V tomto spôsobe sa Fourierova transformácia používa na generovanie vysielacieho signálu s tisíckami vzájomne ortogonálne modulovaných QAM. Jedna postava nesie niekoľko kilobitov informácií. Ochranný interval umožňuje, aby ozvena prešla skôr, ako prijímač deteguje ďalší symbol – 8192 alebo 2048 nosných.
- Stabilita modulačnej schémy voči ozvene.
- Extrémne viaccestné šírenie vedie k oveľa lepšiemu využitiu frekvenčného spektra v bezpečných vzdialenostiach medzi vysielačmi pracujúcimi na rovnakých frekvenciách.
Vysielač káblového systému
Digital Video Broadcasting (DVB) je súbor všeobecne akceptovaných otvorených TV štandardov. Vstupný signál DVB-C vysielača je prezentovaný ako sekvencia paketov so štandardným transportným tokom MPEG. Každý paket pozostáva z 288 bajtov. Najprv sa to snaží rozptýliť energiu. Ďalej sa upraví synchronizácia balíkov. Potom prechádza cez kódovač. Na ochranu je pridaných 16 bajtov. Dĺžka jedného paketu bude 304 bajtov.
Aby ste porozumeli DVB-T2 C S2, čo je to vo formáte prenosu, zvážte fungovanie paketov. Upravené pakety prechádzajú cez 12-hĺbkový konvolučný prekladač, za ktorým nasleduje mapovač. Konvertuje bajty paketu na 2D QAM symboly so zložkami I a Q.
Dva najvýznamnejšie bity každého symbolu sú potom diferenciálne zakódované, aby sa odstránila nejednoznačnosť spôsobená moduláciou QAM. DVB-C podporuje rôzne typy QAM: 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM, 128-QAM a 256-QAM.
DVB-C prijímač
Prijímač vykonáva opačnú postupnosť operácií. RF signál základného pásma je prispôsobený úrovni, konvertovaný smerom nadol a demodulovaný. Pre poslednú akciu sa vykoná synchronizácia nosiča a času. Signál potom prechádza cez prispôsobený filter. V káblových systémoch nie je frekvenčná odozva kanála jednotná a možno ju opísať ako lineárny filter. Preto je demodulovaný signál, reprezentovaný ako sekvencia dvojrozmerných symbolov, korigovaný pomocou ekvalizéra.
Dva najvýznamnejšie bity každého znaku sú dekódované v diferenciálnom dekodéri. Symboly zo signálu sa potom mapujú na sekvenciu bajtov, ktorá prechádza cez rozkladač. Potom nasleduje dekódovanie a oprava chýb a potom dekódovanie. Ďalej sa upravia synchronizačné bajty. Výstupom je štandardný transportný tok MPEG.
Špecifikácie C-prevodovky
Totosystém DVB používaný na distribúciu digitálnej televízie cez káblové siete. DVB-C používa rovnaké kanály (8 MHz, 7 MHz alebo 6 MHz), ktoré sa používali na distribúciu starej analógovej televízie. Je naplnený dátovým kontajnerom, ktorý môže prenášať nekomprimované video, audio a dáta MPEG-2. Týmto spôsobom je možné distribuovať digitálne televízne kanály bez toho, aby ste museli zastaviť distribúciu analógovej televízie.
DVB-C používa pre dáta kvadratúrnu amplitúdovú moduláciu (QAM). Typicky sa používa 64-QAM, ale vhodné sú aj schémy modulácie nižšej úrovne, ako napríklad 16-QAM a 32-QAM, a schémy modulácie vyššej úrovne, ako napríklad 128-QAM a 256-QAM. Ich kapacita sa zvyšuje s použitím schém modulácie vyššej úrovne. V tomto prípade budú dáta menej odolné voči šumu a rušeniu.
8 MHz kanál môže prenášať užitočné zaťaženie 38,5 Mbps, ak sa použije 64-QAM. To vystačí na 4-6 TV programov. DVB-C je vhodné pre všetky 7 MHz a 8 MHz kanály v káblových sieťach. V Nemecku DVB-C zvyčajne používa iba 8 MHz kanály od 230 MHz do 862 MHz.
Nový štandard
Moderné televízory majú nový televízny štandard. Nie všetci kupujúci však chápu vlastnosti DVB T2 C. Čo to je? Je to štandard pre prenos digitálneho signálu v systémoch širokopásmovej káblovej televízie. Štandard definuje metódy fyzickej vrstvy, ako je ochrana pred chybami, modulácia a protokoly nižšej vrstvy, potrebné na balenie údajov.
V porovnaní sPredchodca DVB-C, ktorý bol pôvodne štandardizovaný v roku 1994, DVB-S2 ponúka významné výhody prenosového výkonu, ako je spektrálna účinnosť a prevádzková flexibilita, variabilná šírka pásma, zlepšená schopnosť prispôsobiť sa podmienkam vyhradeného kanála.
DVB-C2 bolo vyvinuté v súlade s filozofiou DVB s využitím moderných technológií a množstva ich prvkov, ktoré neboli použité v prvej generácii.
Rodina prenosových systémov DVB v normách druhej generácie harmonizovaných až po DVB-C2 (DVB-S2, DVB-T2). Príkladom takejto novinky sú kombinované metódy konceptu multiplexovania PLP a dátových segmentov. Zabezpečujú, že DVB-C2 nielen spĺňa obchodné a technické požiadavky európskeho štandardu, ale poskytuje aj optimalizované riešenie pre flexibilitu a efektivitu prenosu.
Porovnanie úprav
Rozdiely medzi systémami DVB-T, DVB-S, DVB-C a DVB-H. DVB je skratka pre Digital Video Broadcasting. Systém podporuje vyššie rozlíšenie a pomáha zvyšovať šírku pásma.
DVB-T:
- Krátka forma digitálneho video vysielania – terestriálne.
- Schéma modulácie prenosu – kódované OFDM.
- Prenáša nekomprimovaný zvuk a video MPEG.
- Použité schémy modulácie dát: QPSK, 16QAM, 64QAM.
- Používa externý kódovač RS (204, 188) a internú konvolúciu.
- Vnútorný a vonkajší prekladač pasujú.
- Používa frekvenciuKanály VHF a UHF so šírkou pásma 6 MHz, 7 MHz a 8 MHz.
DVB-S:
- Krátkou formou digitálneho video vysielania je satelit.
- Na digitálnu kompresiu a dekompresiu používa MPEG-2.
- Vhodné pre frekvencie v pásme C aj Ku.
- Digitálny prijímač DBS používa metódy FEC na opravu chýb.
- Na tento účel sú vypustené špeciálne satelity.
- Na prenos sa používajú typy polarizácie LHCP a RHCP.
- DVB-S vo všeobecnosti vyžaduje menšiu anténu.
DVB-C:
- Skrátená forma digitálneho videa je káblové vysielanie.
- Používa kompresiu MPEG-2 alebo MPEG-4.
- Dátová modulácia: 16 QAM alebo 256QAM.
- Používa kodér RS ako FEC.
- Prekladací modul zapadá do obvodu.
- Signál sa prenáša cez koaxiálny alebo optický kábel od poskytovateľov služieb k predplatiteľom.
- Formát DVB-C, ktorý môže používať frekvencie od 55,25 do 403,25 MHz.
DVB-H:
- Krátka forma digitálneho video vysielania – prenosné zariadenie.
- Používa pásma VHF, UHF a L.
- Môže existovať so systémom DVB-T.
- Toto je jeden zo štandardných formátov mobilnej televízie.
Vylepšenie pozemnej prevodovky
DVB-T je štandard pre pozemný prenos videa vytvorený DVB. Prvýkrát bol aplikovaný v roku 1997. Odvtedy ho vo svojom vysielaní a televíznych prijímačoch používa Austrália, Európa, časti Ázie, mnohé časti Afriky a Kolumbie. DVB-T2 jedruhá verzia tejto normy, predstavená v roku 2008.
Každý znak, ktorý tvorí meno, má v DVB-T2 význam:
- DVB je názov konzorcia zodpovedného za vytváranie otvorených štandardov digitálnej televízie.
- T – odvodené od terestriálneho štandardu, odlišujúc ho od satelitného (DVB-S), káblového (DVB-C) a prenosného vysielania (DVB-H).
- "2" je druhá generácia.
Cieľom DVB-T2 je dosiahnuť lepšie opätovné vysielanie TV, keďže predchádzajúce DVB-T nemá dostatočnú šírku pásma na vysielanie kanálov s vysokým rozlíšením.
Porovnanie technických charakteristík DVB-T a DVB-T2.
| Zariadenie, proces | DVB-T | DVB-T2 |
| Vstupné rozhranie | TS Simple | Viacnásobné TS a GSE |
| Modulácia | OFDM | OFDM |
| Oprava chýb (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 |
| Modulačná schéma | QPSK, 16QAM, 64QAM | QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM |
| Strážny interval | 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 | 1/4, 19/128, 1/8, 19/256, 1/16, 1/32, 1/128 |
| Veľkosť FFT | 2k, 8k | 1K, 2K, 4K, 8K, 16K, 32K |
Kompatibilita systému
Všetky prenosové systémy DVB sú navrhnuté pre maximálnu kompatibilitu. To znamená, že môžu používať bežné bloky obvodov, ako je Reed Solomon dekodér a interleaver, ak jeden prijímač podporuje viacero prenosových médií.
V typickom káblovom systéme DVB-C sú kanály s frekvenciou 8 MHz, 15% roll-off definovaný DVB-C. Teoretická maximálna prenosová rýchlosť je 6,96 MB.
Používanie počítača
Sledovanie káblovej televízie na PC je teraz jednoduchšie vďaka vytvoreniu PC TV tunerov a TV softvéru s DVB-T2 C. Čo to je? Pre mnohých divákov, ktorí rozumejú elektronike, je to jasné z jednoduchej schémy fungovania. Tunery káblovej televízie alebo televízne karty fungujú rovnako ako štandardná televízna anténa.
Zariadenie akceptuje vysielané TV signály, ktoré načítava počítač na vytvorenie živej TV produkcie. Aby ste pochopili, čo je podpora DVB-C, zvážte základný algoritmus na pripojenie k počítaču:
- Odpojte napájací kábel pripojený k zadnej časti počítačovej jednotky z elektrickej zásuvky. Odskrutkujte skrutky na ľavej strane počítača pomocou skrutkovača. Odstráňte bočný panel.
- Nájdite komponent periférneho rozhrania alebo slot PCIe na základnej doske. Opatrne zasuňte kartu káblového TV tunera do slotu. Zaistite túto polohu skrutkou.
- Uzatváranie prípaduPC.
- Pripojte audio a video káble dodané s DVB-C PC tunerom k PC.
- Zapojte jeden koniec kábla do skrinky PC tunera a druhý koniec zapojte do farebných konektorov na zadnej strane skrinky počítača.
- Zlaďte zodpovedajúce farby s viacfarebnými rozetami. Mnohí sa snažia prísť na to, čo je digitálny tuner DVB-C. Toto je možné objasniť v technickej dokumentácii priloženej k modelu.
- Nainštalujte ovládače pre kartu TV tuneru.
- Kliknite na tlačidlo „Štart“na počítači tak, že najskôr kliknete pravým tlačidlom myši na „Tento počítač“a vyberiete „Vlastnosti“, „Správca zariadení“a potom v zozname kliknete na „Ovládač médií“.
- Kliknite pravým tlačidlom myši a vyberte „Inštalovať ovládač“.
- Vložte inštalačný disk dodaný s TV tunerom, nainštalujte program a reštartujte počítač. Na sledovanie káblovej televízie na počítači použite softvér.
Pred desiatimi rokmi nie všetci diváci vedeli o DVB-C tuneri. Čo to je, by jednotky mohli vysvetliť. Dnes sa začína vo veľkom využívať moderný TV formát, ktorý umožňuje väčší počet programov v jednom multiplexe. Výrobcovia moderných smart televízorov ho preto majú záujem zaviesť do svojich zariadení. Zmeny sú zložité a dotýkajú sa mnohých strán. Odborníci však poznamenávajú, že úplný prechod na T2 sa uskutoční už v roku 2022.
