Организация приема HD-цифровых телевизионных сигналов в формате DVB-S2 через спутниковые каналы

Внедрение наземного цифрового телевизионного и звукового вещания в Узбекистане. Порядок перевода станций аналогового вещания на цифровой формат. Спутниковые системы для телевизионного вещания. Структурная схема спутниковой системы цифрового телевидения.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 26.05.2018
Размер файла 864,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Рис. 3.1 Упрощенная структурная схема спутниковой системы цифрового телевизионного вещания

Цифровой поток данных, сформированный из различных источников (телетекст, видеоинформационный и др.) поступает на мультиплексор. Для объединения и последующего разделения сигналов на вход мультиплексора поступают синхронизирующие сигналы (на схеме не показаны). Перед модулятором передатчика обычно устанавливается фильтр. Его назначение вызвано различными причинами. Для устранения межсимвольных искажений при демодуляции сигнала могут использоваться различные варианты фильтров Найквиста. Часто используют аппроксимации частотных характеристик фильтров, близких к фильтру с АЧХ вида «корень квадратный из спектра типа приподнятый косинус» [3.4]. Такие фильтры устанавливают как на передающей, так и на приемной стороне. Используют также фильтры, минимизирующие спектр радиосигнала, для уменьшения помех соседним радиоканалам.

В спутниковых каналах сигналы достаточно стабильны при спокойном состоянии тропосферы. Однако при возмущениях в ней опасно применять сигналы со сложными видами модуляции, поэтому, как правило, используют хорошо зарекомендовавшую не только в спутниковых каналах 4-позиционную фазовую манипуляцию) - в английской аббревиатуре - 4-ФМ.

Однако в последнее время появились попытки применить в спутниковых каналах сигналы с фазовой манипуляцией с увеличенным алфавитом сигналов - 8-ФМ (8-позиционные сигналы фазовой манипуляции), - что потребовало использования нового вида помехоустойчивых кодов-«турбокодов» [3.5, 3.11]. В начале 2002 г. развернуты работы нового стандарта DVB-S2, в основе которого лежит многопозиционная фазовая модуляция (8-ФМ, 16-ФМ или 16-КАМ) и методы турбокодирования.

Турбо кодирование позволяет приблизиться к пределу Шеннона, при этом проигрыш в системе передачи колеблется от 0,27 до 0,5 дБ. С помощью турбо кодов можно достичь величины вероятности ошибки по битам 1-10~5 при отношении энергии сигнала к спектральной плотности шума на выходе УПЧ-2, равном 0,7 дБ. Фактически турбокоды являются блочными кодами с большой длиной блока. Поскольку в демодуляторе на приемной стороне используется квазикогерентная обработка сигналов, то для устранения неопределенности фазы опорного колебания на приемной и передающей стороне дополнительно применяется дифференциальное кодирование и декодирование.

Кроме того, при квазикогерентном приеме в демодуляторе имеются устройства синхронизации, предназначенные для образования сигналов опорного колебания и тактовых импульсов.

Для повышения помехоустойчивости приема сигналы с выхода мультиплексора поступают на модулятор не непосредственно, а дважды дополнительно кодируются помехоустойчивым кодом (при использовании сигналов 4-ФМ обычно внутренний код - сверточ-ный и внешний блоковый - Рида-Соломона, а при применении сигналов ФМ-8 используются уже упомянутые турбокоды) Для упрощения рисунка такие кодеры и декодеры не показаны.

Приемные станции могут быть трех видов: 1-профессиональные с цифровым декодером, 2-е преобразователями вида 4-ФМ/КАМ (4-ФМ - четырехпозиционная фазовая модуляция, КАМ-квадратурная амплитудно-фазовая модуляция с числом уровней 64 или 256 для кабельных сетей или для индивидуальных приемных устройств спутникового телевидения).

В первом типе станций сигнал после декодирования поступает в профессиональную студию либо в кабельную распределительную сеть телевизионных программ, или в бытовой интегрированный кабельный декодер, в котором выделяются также каналы телетекста и звукового вещания, во втором типе станций - на индивидуальный спутниковый ресивер-декодер. Разработаны бытовые и профессиональные спутниковые декодеры с весьма универсальными схемами. Профессиональные цифровые декодеры обычно рассчитаны на применение в любых конфигурациях стандартов и сигналов.

Структурная схема приемной индивидуальной установки цифровой спутниковой системы изображена на рис. 3.2, в которую входит параболическая антенна с диаметром 0,6... 1,2 м, перед рефлектором которой помещается наружный блок (конвертер).

3.2 Структурная схема спутниковой системы цифрового телевидения

В соответствии со структурной схемой рис. 3.2 принятый антенной сигнал проходит через блок выбора поляризации, далее поступает в малошумящий усилитель, смеситель, на второй вход которого поступает сигнал гетеродина. После преобразования сигнал выделяется фильтром первой промежуточной частоты и далее усиливается УПЧ1.

Таким образом, в конвертере происходит преобразование частоты сигнала, принятого антенной в полосе частот 10,95... 11,7 ГГц или 11,7... 12,5 ГГц спутниковой системы диапазона Кu, в сигнал первой УПЧ в полосе 0,95... 1,75 ГГц или 0,95...2,05 ГГц и усиление этого сигнала.

Рис. 3.2 Структурная схема приемной индивидуальной установки спутниковой цифровой системы ТВ: 1 - поляризатор; 2 - МШУ; 3 - смеситель; 4 - первый гетеродин; 5 - УПЧ наружного блока; 6 - УПЧ внутреннего блока; 7 - второй смеситель; 8 - второй гетеродин; 9 - блок управления; 10 - полосовой фильтр; 11 - УПЧ

Кратко рассмотрим требования к конвертеру телевизионных сигналов и его техническим характеристикам. Конвертер - это наиболее важный узел приемной установки. Его основные задачи: уменьшение общего коэффициента шума, осуществление широкополосного усиления, преобразование частоты и обеспечение сравнительно большого динамического диапазона, так как в противном случае могут возникать нелинейные искажения сигнала. Конвертер размещают в герметизированном корпусе и помещают в фокусе приемной антенны. Входящий в него волноводно-полосковый переход предназначен для обеспечения согласования входа малошумящего усилителя (МШУ) с поляризатором. Малошумящий усилитель имеет обычно три усилительных каскада. Каскады в качестве усилительных элементов содержат полевые арсенид галлиевые малошумящие транзисторы, выполненные по технологии ТВПЭ (транзисторы с высокой подвижностью электронов), имеющие малый коэффициент щума. Особенностью каскадов таких МШУ является отсутствие резисторов во входных цепях, поскольку наличие их вызвало бы увеличение коэффициента шума малошумящего усилителя.

Канализация сигнала во входную цепь и передача ее на вход последующего каскада осуществляется микро-полосковыми линиями. Стационарный режим каскадов обеспечивается отдельными источниками питания через элементарные LC-фильтры низких частот. Благодаря принятым мерам удается получить коэффициент шума неохлаждаемого МШУ 0,7...1,0 дБ, при неравномерности АЧХ около 2 дБ, линейной ФЧХ и коэффициенте усиления около 25...35 дБ.

Фильтр смесителя выполняется по микрополосковой технологии. Потери преобразования смесителя с гетеродином составляют обычно 5...6 дБ (с учетом потерь, вносимых полосовым фильтром). УПЧ1 имеет широкую полосу пропускания и малые собственные шумы. Для усиления сигнала в УПЧ1 имеются обычно четыре резисторных каскада на биполярных транзисторах с включением усилительных элементов по схеме с общим эмиттером, коэффициент усиления УПЧ1 составляет обычно 30...35 дБ. Питание конвертера осуществляется по центральной жиле кабеля, соединяющего его с внутренним блоком. Длина соединительного коаксиального кабеля между конвертером и внутренним блоком может достигать нескольких десятков метров.

Внутренний блок цифровой приемной установки - ресивер -согласно схеме (рис. 3.2) содержит дополнительный каскад УПЧ1, преобразователь и усилитель второй промежуточной частоты с полосой пропускания 27/36 МГц. Уровень выходного сигнала УПЧ2 составляет обычно 1 В. Гетеродин второго преобразователя частоты - перестраиваемый с шагом 10 кГц с синтезатором частот, работающим в полосе 0,95...2,15 ГГц + 480 МГц. Сигнал с выхода ресивера после демодуляции поступает на цифровой декодер. Структурная схема бытового цифрового приемника-декодера приведена на рис. 3.3.

В демодуляторе производится преобразование высокочастотного модулированного сигнала в цифровой поток, который поступает на демультиплексор, разделяющий его на три составляющих: видео, аудио и поток данных. В этом же блоке осуществляется дескремблирование (устранение псевдослучайной последовательности кодирования, наложенной на сигнал в передатчике). Видеосигналы декодируются из стандарта MPEG в декомпрессированные цифровые сигналы в блоке 5, из которых после цифроаналогового преобразователя 6 выделяются исходные видеосигналы в виде составляющих яркостной (Y) и трех цветовых составляющих - красной (R), зеленой (G) и голубой (В).

Блок 6 осуществляет также функции преобразователя стандартов, т.е. на его выход в соответствии с желанием пользователя можно подключить телевизионный приемник, работающий в одном из трех стандартов аналогового телевизионного вещания -PAL, SECAM или NTSC. Имеется выход для подключения наземной сети телевещания. С выхода аудиодекодера 4, совмещенного с цифроаналоговым преобразователем, можно получить как аналоговые, так и цифровые сигналы. Микропроцессор 8 управляет работой блока 3 (демультиплексора-дескремблера) и выделяет телефонный сигнал в случае реализации интерактивной системы связи, а также образует интегрированные пакеты данных других служб, подводимые далее в блок 12.

Микропроцессор имеет выход для подключения стандартного интерфейса RS-232. Модуль цифрового управления и инфракрасный датчик обеспечивают возможность дистанционного управления приемником-декодером.

Рис. 3.3 Структурная схема цифрового приемника: 1 - ресивер; 2 - демодулятор (прямое исправление ошибок); 3 - демультиплек-сор/дескремблер; 4 - аудиодекодер MPEG-2; 5 - видеодекодер MPEG-2; 6 - кодер системы цветного телевидения; 7 - модулятор; 8 - микропроцессор; 9 - модем; 10 - ИК датчик; 11 - модуль цифрового телевидения; 12-пакеты данных формата MPEG-2; 13 - цифровое видео 4:2:2; 14 - SECAM/PAL; 15 - Y/C; 16 - R-G-B; 17 - аналоговое аудио; 18 - цифровое видео AES/EBU; 19 - RS 232; 20 - телефонная линия

Впервые технические параметры спутниковых ресиверов ряда фирм Западной Европы в обобщенном виде были представлены в работе.

Главным отличием современных спутниковых ресиверов является возможность приема только одних цифровых телевизионных программ либо комбинированных аналого-цифровых.

В табл. 3.1 приводятся основные технические данные ресиверов

Таблица 3.1

Основные технические данные ресиверов

Параметр

Тип

DRS9400 VIA

ЕМ ТЕСН ЕМ300 PvR

Humax PvR-8000

Humax C1-5100 VA-5200 VACI-5300

Medio-Com VACI-Gold

XSAT CDTV410

Диапазон частот, ГГц

0,95...2,15

0,95...2,15

0,95...2,15

0,95...2,15

0,95...2,15

0,95...2,15

Уровень входного сигнала, дБВ

-55...-95

Нет данных

-55...-95

-55...-95

Нет данных

-55...-95

Скорость приема

2...45

1...45

1...45

1...31

2...45

2...30,5

Перекл. поляриз. В

13...19

13...19

13...18

13...18

Нет данных

13...18

Параметр

Тип

Управление Гетеродина МШУ, кГц

0...22

20...24

18...26

18...26

22

22

Разрешение (пикселей)

780x576...352x288

720x576 (PAL)

720x576

720x576

720x576(PAL) 720x480(NTSC)

720x576

Питание, В (Гц)

176...264 (50... 60)

90...260 (50... 60)

90...250 (50... 60)

90...250 (50...60)

90...250 50)

90...240 (50...60)

Габаритные размеры, мм

233x676x60

340x260x60

400x297x65

370x280x60

370x270x70

310x170x65

Масса, кг

0,95

1,5

3,5

2,8

2,7

1,3

аналоговый цифровой спутниковый телевизионный

Один из вариантов структурной схемы приемного тракта цифрового спутникового телевидения по стандарту DVB-S показан на рис. 3.4. Электромагнитные колебания сантиметрового диапазона принимаются параболической антенной и переносятся в конверторе на первую промежуточную частоту. Затем в тюнере осуществляется второе преобразование частоты и выбор одного из каналов, принимаемых с данного спутника. На выходе тюнера получается сигнал на промежуточной частоте, который проходит усилитель, управляемый схемой АРУ, и поступает на аналоговый квадратурный демодулятор.

Рис. 3.4 Структурная схема приемного тракта спутникового цифрового телевидения

Демодуляция производится путем умножения сигнала на две квадратурные составляющие несущей частоты и последующей фильтрации. Вторая квадратурная составляющая формируется с помощью фазовращателя (ФВ) на 90°. Полученные сигналы I и Q преобразуются в цифровую форму двухканальным АЦП, число разрядов которого от 3 до 6 на канал.

Далее два цифровых сигнала поступают на блок цифровой обработки (БЦО), в котором из них выделяются передаваемые символы, а также восстанавливаются несущая частота и тактовые импульсы (ТИ) символьной синхронизации для АЦП.

В блоке коррекции ошибок в первую очередь выполняются декодирование сверточного кода и преобразование декодированных канальных символов в байты, объединяемые в пакеты транспортного потока. Затем производятся деперемежение и декодирование кода Рида-Соломона. Эти операции, также как и вся последующая обработка сигналов, аналогичны рассмотренным выше для приемника кабельного телевидения.

Стандарт DVB-S Спутниковое ТВ (SAT) вещание было и остается самым быстрым, надежным и экономичным способом подачи ТВ сигнала высокого качества в любую точку обширного пространства. Все вещательные искусственные спутники Земли (ИСЗ) размещаются на так называемой геостационарной орбите (ГО) - круговой орбите высотой ~36000 км в плоскости экватора. Находясь на ГО, спутник неподвижен относительно поверхности Земли, т.к. вращается с той же угловой скоростью, что и Земля. Зона видимости геостационарной ИСЗ - около одной трети земной поверхности.

Для SAT вещания выделены специальные участки радиочастотного спектра в сантиметровом диапазоне волн, где допускается повышенная плотность потока мощности с ИСЗ. Наиболее освоен участок KU-диапазона с частотами 11,7:12,5 ГГц. Вещательную мощность ИСЗ в данной точке приема принято характеризовать эквивалентной изотропно излучаемой мощностью (Р ЭИИМ), представляющей собой произведение выходной мощности передатчика ИСЗ на коэффициент усиления передающей антенны в данном направлении. Р ЭИИМ обычно выражается в дБЧВт (dBW) и обычно составляет 45:60 dBW. В соседних диапазонах 10,7:11,7 ГГц и 12,5:12,75 ГГц вещают спутники так называемой фиксированной спутниковой службы с типовыми значениями Р ЭИИМ 38:52 dBW.

Одной из особенностей применения ИСЗ является ограниченность энергетического потенциала спутникового ретранслятора, в силу чего в SAT вещании традиционно используют методы обработки, требующие минимального отношения несущая/шум ( C/N ) на входе демодулятора в обмен, например, на полосу частот сигнала. В аналоговом вещании это был выбор частотной модуляции (вместо аналоговой), а в цифровом вещании приходится применять мощное каскадное помехоустойчивое кодирование и модуляцию с невысокими кратностями (например, QPSK вместо более высокоскоростной 16 QAM ). Дополнительной особенностью цифрового SAT вещания является тот факт, что многопрограммное вещание осуществляется за счет мультиплексирования в цифровом потоке, а работа передатчика ИСЗ осуществляется только на одной несущей в нелинейном режиме, что позволяет повысить его выходную мощность на 2,5:4 dB. Такое повышение энергетики эквивалентно уменьшению диаметра рефлектора приемной антенны в 2 раза в сравнении с приемом сигналов аналогового вещания.

В 1994г. в рамках консорциума DVB Project был создан Европейский стандарт спутниковой цифровой системы многопрограммного ТВ вещания - стандарт DVB-S, работающий в полосе частот 11/12 ГГц (European Standard EN 300 421 v.1.1.2, 1997-08). Для целей SAT вещания выделены полосы частот в диапазонах 12, 29, 40 и 85 ГГц. В диапазонах 40 ГГц и 85 ГГц выделен спектр частот шириной в 2 ГГц.

В октябре 1996г. был принят проект Рекомендации по общим функциональным требованиям к многопрограммным системам SAT вещания в полосе частот 11/12 ГГц, а уже в октябре 1999г. был выработан проект новой Рекомендации, учитывающей, что в мире существуют четыре схожие по архитектуре системы: стандарт DVB-S (Система А), DSS (Система В), G1-MPEG-2 (Система С) и ISDB-S (Система D).

Система А (стандарт DVB-S ) разработана европейским консорциумом DVB Project и предназначена для доставки служб многопрограммного ТВ вещания или ТВЧ в частотных диапазонах фиксированной и радиовещательной SAT служб (10,7:12,75 ГГц) с их непосредственным приемом на домашние интегральные приемники-декодеры, а также на приемники, подключенные к системам с SAT коллективными ТВ антеннами SMATV (Satellite Master Antenna ТВ), и систем кабельного телевидения (СКТ) при первичном и вторичном распределениях программ ТВ вещания. В настоящее время практическое все цифровое SAT ТВ вещание на все пять континентов осуществляется по стандарту DVB-S.

Существует два основных способа цифровой передачи SAT сигналов:

- передача N сжатых цифровых сигналов на N несущих;

- мультиплексирование N сжатых цифровых сигналов и их передача на одной несущей.

3.3 Анализ стандарта спутникового вещания DVB-S2

Стандарт DVB-S2 разработан в 2003 г., является спецификацией второго после DVB-S поколения стандарта спутникового вещания. Система DVB-S2 удовлетворяет требованиям различных спутниковых вещательных приложений:

- ТВ-вещание стандартного (SDTV) и высокого разрешения (HDTV);

- интерактивные услуги - доступ в Интернет, приложения клиента;

- профессиональные приложения (распространение цифрового ТВ и репортажные услуги, доставка ТВ-программ до наземных передатчиков);

- распространение контента.

Преимущества стандарта DVB-S2 над DVB-S:

- рост емкости сигнала в сравнении с DVB-S примерно 30% (для пользовоте-лей спутникового интернет это означает уменьшение тарифов, для ТВ - уве-личение числа каналов + улучшение качества картинки);

- гибкость стандарта DVB-S2:

- он работоспособен при любых параметрах ныне действующих транспондеров, предоставляя большой выбор по спектральной эффективности;

- DVB-S2 способен вместить любой формат входного потока, включая один или несколько транспортных потоков MPEG, непрерывные битовые потоки, пакеты IP, а также и ATM; - Повышенная стабильность и помехоустойчивость сигнала.

DVB-S2 - такой формат спутникового ТВ вещания с которых идёт вещание HDTV -каналов. Для HDTV из-за высоких требований к пропускной способности каналов практически нет других вариантов, кроме использования DVB-S2 стандарта. Спутниковые операторы, предлагающие услуги связи через VSAT-терминалы, или уже имеют DVB-S2 -транспондеры на спутниках, или планируют запуск DVB-S2 в ближайшее время.

При запуске ИСЗ может быть выведен на различные орбиты, которые характеризуются следующими основными параметрами: углом наклона плоскости орбиты к плоскости экватора, формой орбиты и высотой над поверхностью Земли.

По углу наклона орбиты разделяются на следующие:

- 0 град -- экваториальные;

- 90 град -- полярные;

- больше 0 град и меньше 90 град -- наклонные.

Необходимо отметить, что ИСЗ не может двигаться по любой орбите вокруг Земли. Он может находиться лишь на той орбите, плоскость которой проходит через центр массы Земли.

По форме орбиты разделяются на круговые и эллиптические, а по высоте -- на низкие с малым периодом обращения (1...3 ч) и высокие с большим периодом обращения.

На орбите ИСЗ вращается на расстоянии от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч километров над поверхностью Земли. После вывода на орбиту спутник продолжает вращаться вокруг Земли с постоянной скоростью без посторонней помощи по инерции, а под действием силы тяжести (гравитационной силы Земли) FG он постоянно находится на заданной орбите (рис. 2.5). Чем ближе спутник к поверхности Земли, тем больше сила FG. Для того, чтобы спутник оставался на орбите, необходимо увеличение скорости его движения по орбите. И наоборот, для спутника, находящегося на более удаленной от Земли орбите, требуется меньшая скорость его движения для удержания его на орбите.

Если ИСЗ выведен на экваториальную орбиту с периодом обращения 24 ч и движется в сторону вращения Земли, то такой ИСЗ для наблюдателя с Земли будет казаться неподвижным. Это происходит на расстоянии от поверхности на орбите спутника чуть больше 3 км/с, что обеспечивает совпадение периодов вращения спутника вокруг Земли и Земли вокруг своей оси. В этом случае говорят, что спутник стационарен по отношению к Земле. Такая орбита ИСЗ называется геосинхронной или геостационарной и отличается высокой стабильностью. Именно такие орбиты используются для спутникового вещательного телевидения. С точки зрения использования числа ИСЗ и охвата единым вещательным телевидением всех стран мира самыми выгодными являются геостационарные орбиты (рис. 3.6).

Рис. 3.5 ИСЗ на заданной орбите

ИСЗ, находящиеся на геостационарной орбите, имеют ряд преимуществ в обеспечении связи:

- связь может быть круглосуточной;

- антеннам земных станций не требуются системы автоматического сопровождения спутника, а механизм привода антенны для перехода на прием сигналов другого спутника может быть достаточно простым;

- из-за постоянства расстояния между спутником и наземной станцией сигнал будет устойчивым на всей трассе передачи информации;

- практически отсутствует доплеровский сдвиг частоты.

Зона покрытия спутника на геостационарной орбите составляет около одной трети земной поверхности, за исключением областей, находящихся выше 75 град северной и южной широт. Следовательно, три ИСЗ, размещенные на геостационарной орбите со сдвигом 120 град, позволяют создать глобальную систему спутниковой связи, которая позволяет охватить вещательным телевидением около 98% всей поверхности Земли (рис. 3.6).

Рис. 3.6 ИСЗ на геостационарной орбите

К числу высокостабильных также относится наклонная орбита ИСЗ с углом наклона к поверхности Земли 63,5 град и 24- часовым периодом обращения вокруг Земли.

Базовая спутниковая система связи состоит из двух наземных станций передатчика и приемника и ИСЗ, находящегося на геостационарной орбите (рис.3.7). Спутник, который называют активным ретранслятором, действует как преобразователь частоты, так как принимает сигналы от передающей станции (линия связи Земля -- спутник) на одной частоте, передает их обратно (линия связи спутник - Земля) на наземную станцию на другой, более низкой, частоте. Для прохождения ионосферы окружающей Землю частоты линий связи Земля - спутник и спутник - Земля выбираются выше 100 МГц.

Рис. 3.7 Базовая спутниковая система

Схема охвата вещательным телевидением земной поверхности может быть представлена следующим образом. Сигналы с телевизионного центра, ведущего передачу, поступают на специальный передатчик, который с помощью высоконаправленной антенны передает их на ИСЗ. Принятые на спутнике сигналы усиливаются и модулируют сигналы двух передатчиков ретранслятора. Один передатчик излучает энергию в направлении следующего активного ретранслятора (направленное излучение), другой в направлении Земли (ненаправленное излучение). На Земле эти сигналы принимаются специальными приемными устройствами, усиливаются и передаются на телевизионный центр, где окончательно и формируются телевизионные сигналы. Сформированный сигнал изображения вместе с сигналом звукового сопровождения поступают на передатчик телевизионного центра для телевизионного вещания. Кроме того, по радиорелейным и кабельным линиям связи сигнал может быть передан на другие телевизионные центры.

Если спутниковая передача ориентирована на индивидуальных пользователей, то излучаемый спутником сигнал направлен не на конкретную приемную антенну, а на некоторую площадь или зону обслуживания. Для представления распределения передаваемой спутником мощности электромагнитного излучения используются контурные карты и каждый спутник формирует свою собственную зону обслуживания на поверхности Земли.

Запуск ИСЗ на 24-часовую геосинхронную или полусинхронную (наклон 63,5 град) орбиты связан с рядом трудностей, создаваемых воздействием гравитационных полей Луны и Солнца, а также необходимостью удерживать эти спутники на орбите и ориентировать их по отношению к Земле. В связи с этим к современным спутникам предъявляют очень жесткое требование -- точность его положения на орбите должна составлять не менее 99,9 %.

Рис. 3.8 Формирование и распространение спутниковых ТВ-программ

Для передачи изображения удовлетворительного качества необходима скорость 1 Мбит/с на одну программу, для хорошего качества 2 Мбит/с на одну программу, отличного качества - 6 Мбит/с. Удовлетворительным считается качество видео CD (размер кадра 352х288 точек), хорошим - качество улучшенного видео CD (размер кадра 480х576 точек), отличным - качество DVD (размер кадра 720х576 точек).

В связи с высокой стоимостью космического сегмента, особенно в дневные часы обычной практикой при реализации Бизнес ТВ является аренда на 1-2 часа пропускной способности 1 - 2 Мбит/с ежедневно либо несколько раз в неделю.

В состав абонентского комплекта для приема телевизионного вещания входит простая спутниковая приемная антенна диаметром от 1 до 1,5 метра, малошумящий усилитель, спутниковый приемник, подключаемый напрямую к телевизору. В случае, если транслируемые программы содержат информации, предназначенную только для сотрудников компании, необходимо применять различные способы ограничения доступа абонентов к содержимому передаваемого ТВ сигнала.

Рис. 3.9 Схема терминала для приема ТВ сигналов на обычный телевизор

Все вещательные искусственные спутники Земли (ИСЗ) размещаются на так называемой геостационарной орбите (ГО) - круговой орбите высотой ~36000 км в плоскости экватора. Находясь на ГО, спутник неподвижен относительно поверхности Земли, т.к. вращается с той же угловой скоростью, что и Земля. Зона видимости геостационарной ИСЗ - около одной трети земной поверхности. Для SAT вещания выделены специальные участки радиочастотного спектра в сантиметровом диапазоне волн, где допускается повышенная плотность потока мощности с ИСЗ. Наиболее освоен участок KU-диапазона с частотами 11,7…12,5 ГГц. Вещательную мощность ИСЗ в данной точке приема принято характеризовать эквивалентной изотропно излучаемой мощностью (ЭИИМ), представляющей собой произведение выходной мощности передатчика ИСЗ на коэффициент усиления передающей антенны в данном направлении. Р ЭИИМ обычно выражается в дБЧВт (dBW) и обычно составляет 45…60 dBW. В соседних диапазонах 10,7…11,7 ГГц и 12,5…12,75 ГГц вещают спутники так называемой фиксированной спутниковой службы с типовыми значениями Р эквивалентной изотропно-излучаемой мощностью (ЭИИМ) 38…52 dBW. Одной из особенностей применения ИСЗ является ограниченность энергетического потенциала спутникового ретранслятора, в силу чего в SAT вещании традиционно используют методы обработки, требующие минимального отношения несущая/шум (C/N) на входе демодулятора в обмен, например, на полосу частот сигнала. В аналоговом вещании это был выбор частотной модуляции (вместо амплитудной), а в цифровом вещании приходится применять мощное каскадное помехоустойчивое кодирование и модуляцию с невысокими кратностями (например, QPSK вместо более высокоскоростной 16 QAM). Дополнительной особенностью цифрового SAT вещания является тот факт, что многопрограммное вещание осуществляется за счет мультиплексирования в цифровом потоке, а работа передатчика ИСЗ осуществляется только на одной несущей в нелинейном режиме, что позволяет повысить его выходную мощность на 2,5…4 dB. Такое повышение энергетики эквивалентно уменьшению диаметра рефлектора приемной антенны в 2 раза в сравнении с приемом сигналов аналогового вещания.

В 1994г. в рамках консорциума DVB Project был создан Европейский стандарт спутниковой цифровой системы многопрограммного ТВ вещания - стандарт DVB-S, работающий в полосе частот 11/12 ГГц (European Standard EN 300 421 v.1.1.2, 1997-08). Для целей SAT вещания выделены полосы частот в диапазонах 12, 29, 40 и 85 ГГц. В диапазонах 40 ГГц и 85 ГГц выделен спектр частот шириной в 2 ГГц.

В октябре 1996г. был принят проект Рекомендации по общим функциональным требованиям к многопрограммным системам SAT вещания в полосе частот 11/12 ГГц, а уже в октябре 1999г. был выработан проект новой Рекомендации, учитывающей, что в мире существуют четыре схожие по архитектуре системы: стандарт DVB-S (Система А), DSS (Система В), G1-MPEG-2 (Система С) и ISDB-S (Система D).

Система А (стандарт DVB-S) разработана европейским консорциумом DVB Project и предназначена для доставки служб многопрограммного ТВ вещания или ТВЧ в частотных диапазонах фиксированной и радиовещательной SAT служб (10,7…12,75 ГГц) с их непосредственным приемом на домашние интегральные приемники-декодеры, а также на приемники, подключенные к системам с SAT коллективными ТВ антеннами SMATV (Satellite Master Antenna ТВ), и систем кабельного телевидения (СКТ) при первичном и вторичном распределениях программ ТВ вещания. В настоящее время практическое все цифровое SAT ТВ вещание на все пять континентов осуществляется по стандарту DVB-S.

Существует два основных способа цифровой передачи SAT сигналов:

- передача N сжатых цифровых сигналов на N несущих;

- мультиплексирование N сжатых цифровых сигналов и их передача на одной несущей.

3.4 Выбор оборудования для приема спутникового ТВ сигнала в стандарте DVB-S2

Начать формирование комплекта лучше всего с антенны. При определении диаметра антенны можно порекомендовать произвести в месте ее установки замер уровня сигнала с различных спутников и, исходя из полученных значений, выбрать нужный размер. В процессе эксплуатации антенны под влиянием внешних условий (например, ветра) происходит ее деформация, что может привести к уменьшению коэффициента усиления. При выборе антенны это необходимо учитывать. Обычно рекомендуется приобретать антенну с небольшим запасом по диаметру (коэффициенту усиления). В которой учитывается мощность передаваемого сигнала в зоне покрытия того или иного спутника, а также уровень шума используемого конвертора.

Надо обратит внимание на материал, из которого изготовлена антенна. Как уже отмечалось ранее, в настоящее время антенны выполняются из стали, алюминиевого сплава, из стекло- и термопластика.

Главным преимуществом стальных антенн является низкая стоимость. Металл очень хорошо держит приданную ему форму, а это для рефлектора очень важно, Основным же недостатком стали является нестойкость к атмосферным воздействиям.

Коэффициент усиления зеркальной антенны в большой степени зависит от проводимости рабочей поверхности зеркала, причем речь идет не обо всей толщине зеркала, а лишь о поверхностном слое толщиной в несколько микрометров. Известно, что с увеличением частоты высокочастотных колебаний глубина проникновения токов в металл уменьшается (так называемое явление скин-эффекта) и составляет всего несколько микрометров для частот 10 -- 12 ГГц. Поэтому, через некоторое время стальная антенна внешне может выглядеть как новая, но это вовсе не значит, что ее рабочие характеристики остались прежними. Ведь рабочий слой ее поверхности, отражающий электромагнитные волны, может быть поврежден коррозией. Способы защиты стальных изделий известны -- оцинковка, грунтовка, покраска. Таким образом, можно сделать следующий вывод: покупайте стальную антенну, если для вас важна, прежде всего, ее низкая цена, а длительность ее качественной работы вас волнует меньше.

Алюминиевые антенны являются наиболее приемлемыми по показателю «цена -- качество». Их стоимость несколько превышает стоимость стальных антенн, и они имеют отличные электрические характеристики. На поверхности рефлектора образуется тонкая оксидная пленка, надежно защищающая его от атмосферных воздействий. Жесткость антенны обеспечивается применением специальных алюминиевых сплавов. Недостатком же является необходимость защищать поверхность зеркала от ударов при перевозке и эксплуатации.

Стеклопластиковые антенны весьма трудоемки в изготовлении и требуют высокой точности профиля зеркала. Они ударопрочны, но имеют серьезный эксплуатационный недостаток: клеевые структуры изменяют свою форму под действием солнечного тепла, ухудшая электрические характеристики антенны.

Антенны из литого термопластика отлично сохраняют свою форму, стойки к атмосферным воздействиям, ударопрочны, обеспечивают высокие характеристики. К недостаткам следует отнести довольно большой вес конструкции. Важным фактором является качество нанесенного проводящего покрытия и eгo долговечность. Здесь особое внимание следует обратить на фирму-производителя. Как правило, антенны из литого термопластика самые дорогостоящие и имеют небольшой диаметр рефлектора.

Мы выбрали антенну диаметром 1,2 м. Уровен сигнала на приемной точке - 52,0 дБВт/м2, при уровне шума конвертора - 0,55 дБ.

Осуществлять прием в С- и Ku-диапазонах возможна при трех вариантах. В первом на антенне необходимо установить два конвертора, каждый со своим облучателем и поляризатором. При этом, если облучатель хотя бы одного конвертора окажется не в фокусе антенны, то это несколько снизит коэффициент направленного действия антенны. Во втором варианте необходимо установить C/Ku-ротор, в состав которого входят облучатели для С- и Ku-диапазонов, разделяющие принимаемый поток на две части. C/Ku-роторы выпускаются совмещенными с электромеханическими поляризаторами. Эта конструкция делает систему более дешевой и упрощает процесс монтажа. Однако в этом случае увеличиваются потери мощности сигналов Ku-диапазона. В третьем варианте возможна установка совмещенного конвертора для С- и Ku-диапазонов, однако пока они имеют более низкие характеристики.

Следующий шаг -- выбор приемника. Прежде, чем принять решение относительно какой-либо модели, необходимо разобраться, какими функциональными возможностями он должен обладать. Остановимся на основных функциональных возможностях, которыми должен обладать спутниковый приемник. Важным фактором является диапазон частот входного сигнала, который должен соответствовать ПЧ1 на выходе конвертора. В случае использования приемника с полосой частот 700 -- 2150 МГц и универсального конвертора возможен прием во всем Кu- диапазоне (10,70-12,75 ГГц). Если антенна имеет фиксированную подвеску и направлена на один спутник, то для переключения вида поляризации спутниковый приемник должен обеспечить наличие коммутирующего напряжения 13/18 В, подаваемого по коаксиальному кабелю в конвертор. Если планируется использование подвески с электроприводом, то необходимо иметь возможность управления магнитным или механическим поляризатором.

Для переключения поддиапазонов конвертора в спутниковом приемнике предусмотрен тоновый сигнал 22 кГц, а для управления различными внешними устройствами -- 0 (12) В. В современных моделях применяются протоколы DiSEqC, которые позволяют организовать управление несколькими конверторами, электроприводом и т. д.

В спутниковом приемнике могут быть предусмотрены следующие сервисные возможности:

- таймер для включения и выключения приемника в определенное время;

- «родительский ключ» для исключения допуска детей к некоторым программам;

- память на определенное число каналов (99 -- 1500 и более);

- дисплей на передней панели, экранная графика, телетекст и др.

Цифровые спутниковые приемники существенно отличаются от аналоговых моделей. Рассмотрим базовую структурную схему, представленную на рис.3.10.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.10 Обобщенная структурная схема цифрового приемника

После того, как выделенный сигнал проходит цепи демодуляции, он преобразуется в информационный поток в виде цифровых пакетов и поступает в устройство исправления ошибок. В демультиплексоре производится разделение информационного потока на два канала: аудио и видео. Декодер поддерживает самые различные форматы и имеет большое количество выходов: цифровое видео, аналоговое видео, цифровое аудио, аналоговое аудио, RGB-выход и др.

Управление работой демультиплексора осуществляет микропроцессор, обрабатывая команды пользователя, переданные через блок управления (пульт дистанционного управления или модуль приемника). В цифровом приемнике нет понятия “плохое качество изображения” -- качество картинки на экране телевизора при использовании профессиональной и бытовой аппаратуры одинаково высокое.

В том случае, если уровень ошибок превышает предельно допустимый, изображения на экране телевизора просто не будет, так как не смогут работать алгоритмы восстановления.

Конечной целью совместных усилий является создание модульной архитектуры приемника, которая состояла бы из универсальных чипов, применяемых не только в спутниковом телевидении, но и в системах MMDS-вещания, цифровых кабельных сетях и других видах телекоммуникаций. Ключ к успеху модульного подхода лежит в оптимальном разделении субблоков и организации связи между ними при помощи универсального гибкого интерфейса и программного обеспечения.

3.5 Структура приемной части цифровых ТВ сигналов в стандарте DVB-S2

В системе используется двухдиапазонная антенна с двумя конверторами, сигналы, с выхода которых поступают на мультисвитч. На него же по общему коаксиальному кабелю подаются сигналы управления (рисунок 3.2). В результате на приемник подаются сигналы С- и Ku-диапазонов. В данной схеме предусмотрено декодирование сигнала внешним декодером на промежуточной частоте. С этой целью широкополосный недемодулированный сигнал ПЧ подается в декодер. К выходу декодера подключается телевизор. Если в системе предусмотрен позиционер, то сигналы управления подаются на него с приемника по специальной соединительной линии.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.11 Структура приемной части цифровых ТВ сигналов в стандарте DVB-S2

В настоящее время используется, по крайней мере, девять различных систем цифрового скремблирования. Очевидно, что универсальный цифровой приемник должен уметь работать с любой системой скремблирования. Эта проблема решается несколькими путями. Один из них -- создание универсального модуля условного доступа, в котором система скремблирования задается программным путем. Такие модули встраиваются в некоторые современные профессиональные и полупрофессиональные приемники. Система скремблирования задается в них через меню.

К базовому декодеру может подсоединяться один или несколько модулей условного доступа (рис.3.12). Демодулированный поток данных последовательно проходит все модули условного доступа.

Каждый модуль расшифровывает те элементарные потоки в программах пакета, в которых используется соответствующая система скремблирования. Для управления электроприводом разработан специальный протокол. В соответствии с ним после адресной информации, определяющей необходимое устройство, передается число импульсов, кратное необходимому количеству оборотов электродвигателя. В настоящее время наибольшее распространение получили системы, использующие протокол mini-DiSEqC (уже сейчас существуют версии 1.0, 2.0, 3.0). С его помощью станет возможным полное управление всем спектром оборудования.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.12 Организация условного доступа с общим интерфейсом

3.6 Анализ параметров DVB-S и DVB-S2

Стандарт DVB-S2, разработанный в 2003 году, является последующей модификацией стандарта систем спутникового цифрового телевидения DVB-S. Он объединил в себе преимущества последних достижений в области канального кодирования (коды LDPC) и возможности использования множества типов модуляции (QPSK, 8PSK, 16APS, 32APSK). Система DVB-S2 удовлетворяет требованиям различных спутниковых вещательных приложений, среди которых:

- ТВ-вещание стандартного (SDTV) и высокого разрешения (HDTV) изображений;

- интерактивные услуги - доступ в Интернет и др.;

- профессиональные приложения (репортажные услуги, доставка ТВ-программ до наземных передатчиков и др.).

Новый стандарт поддерживает модуляции QPSK (2 бит/Гц), 8PSK (3 бит/Гц), 16APSK (4 бит/Гц) и даже 32APSK (5 бит/Гц). По сравнению с QAM схема модуляции APSK позволяет легко компенсировать нелинейность транспондера. Другими принципиальными отличиями и преимуществами по сравнению с DVB-S являются: возможность комбинировать в одной несущей различные потоки данных; имеется поддержка режимов с переменным и адаптивным кодированием и модуляцией.

По сравнению с предыдущим стандартом при равных условиях передачи DVB-S2 позволяет передавать на 30% больше данных в тех же полосах частот. Другими словами, DVB-S2 требует на 30% меньше ширины полосы частот, чем эквивалентный сигнал в DVB-S. Это очевидным образом сказывается на стоимости аренды космического сегмента. В стандарте DVB-S2 с целью получения выигрыша по информационной скорости или по отношению сигнал/шум используются более эффективные коды: код Боуза-Чоудхури-Хоквингема (ВСН) вместо кода Рида-Соломона и вместо сверточного кода код с низкой плотностью проверок на четность LDPC ( Low Density Parity Check Codes).

В канале, использующем для передачи информации стандарт DVB-S2, в отличии от DVB-S коэффициент ошибок BER известен только на выходе канала, при этом значение РER 10-7 свидетельствуют о практически безошибочной передаче (одна пакетная ошибка за час работы при скорости транспортного потока 5 Мбит/с). Так как эти два стандарта несовместимы для измерения параметров модема стандарта DVB-S2 требуется другая опция измерительного приемника.

Для спутниковых каналов телевизионного вещания характерен низкий уровень индустриальных помех и помех от других передатчиков, так как в этих каналах используются остронаправленные антенны. Основным фактором, создающим ошибки при приеме цифровых сигналов, является низкое отношение сигнал/шум на входе приемника, что обусловлено большим расстоянием до передатчика. В то же время ширина полосы частот спутниковых каналов связи значительно шире, чем каналов наземного и кабельного телевидения.

Получаемые для каналов связи с различной шириной полосы частот скорости передачи канальных символов (второй столбец) и двоичных символов даны в табл. 3.1. Скорость передачи полезных данных (последний столбец) зависит от параметров канального кодирования. При повышении избыточности сверточного кода помехоустойчивость растет, но скорость передачи полезных данных уменьшается.

Таблица 3.2

Ширина полосы частот скорости передачи канальных символов

Ширина канала, МГц

Скорость передачи, Мсимв/с

Полная скорость передачи, Мбит/с

Скорость передачи полезных данных, Мбит/с

54

45

90

41,5...72,6

36

30

60

27,7... 48,4

33

27,5

55

25,3... 44,4

27

22,5

45

20,7... 36,3

Стандарт DVB предусматривает использование существующих каналов спутникового телевидения с шириной полосы частот 27 МГц в диапазоне частот 11...12 ГГц. В перспективе предполагается использование диапазона 20...21 ГГц с более широкой полосой частот отдельных каналов. Для повышения помехоустойчивости используется двухступенчатое помехоустойчивое кодирование.

На второй ступени (внутреннее кодирование) применяются сверточные коды с относительными скоростями 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8. Используется в основном фазовая манипуляция несущей 4-ФМн. В зависимости от относительной скорости сверточного кода пороговое отношение сигнал/шум на входе приемника равно 4,5...6,4 дБ.

Рассмотрим последовательность операций, выполняемых при передаче цифрового телевидения по спутниковым каналам. Первые 6 пунктов такие же, как для кабельного ТВ-вещания. Далее выполняются следующие операции:

- сверточное кодирование и формирование двухбитовых символов ФМн.

- преобразование символов в импульсы напряжения, подаваемые затем на модуляторы квадратурных составляющих I и Q. Чтобы ограничить спектр промодулированного сигнала, фронты и срезы импульсов сглаживаются ФНЧ.

- передача по спутниковому каналу связи.

Независимо от того, поступает ли цифровой телевизионный сигнал с наземного передатчика, со спутника или по кабелю, большинство функций приемного устройства во всех случаях остаются схожими.

Кодирование исходного сигнала - это всегда MPEG-4 компрессия, несмотря на то, что в зависимости от форматов вещания модуляционные схемы, канальное кодирование и т.п. в различных странах разные.

3.7 Телевидение высокой четкости

HDTV (High Definition TV) - это новое направление развития телевидения в мире. Его другими словами называют - телевидение высокой четкости (ТВЧ).

Если обычное ТВ (PAL или SEСAM) предполагает разрешение изображения 720 на 576 точек, то HDTV позволяет смотреть телепрограммы, фильмы с разрешением 1920 на 1080 точек. Таким образом, размер изображения в ТВЧ в 5 раз больше чем в обычном телевидении, или можно сказать, что ТВЧ в пять раз четче обычного ТВ.

В отличие от обычного телевизионного изображения, изображение ТВЧ:

- полностью передает цветовую информацию;

- свободно от малейшего намека на мерцания;

- соперничает по качеству с широкоэкранными 35-мм кинофильмами;

- создает более сильное ощущение глубины;

- обеспечивает доставку потребителям кристально чистого изображения.

Идея телевидения с более высоким количеством строк по экрану родилась уже очень давно. С середины 60-х годов теперь уже прошлого, ХХ столетия. Разработка нового телевизионного стандарта высокой четкости велась больше по законам войны, в основе которой лежали и технологические, и политические, и экономические причины. В войне участвовали все технологические сверхдержавы - США, СССР, Япония и европейцы, выступавшие тогда консорциумом.

В создании HDTV-форматов участвовали все сверхдержавы мира. Неясно, кто же первым начал разрабатывать стандарт высокой четкости, однако с начала 60-х годов этой проблемой все вышеперечисленные страны начали заниматься практически одновременно.

Сделавший очень многое для развития телевидения как нового вида электронного СМИ и создавший в свое время телевизионный стандарт в 625 строк (что для тех лет было само по себе ТВЧ, так как в США вещали всего в 343 строки), Советский Союз разработал два стандарта четкого ТВ - чересстрочные 1525 и 1250. Руководство страны, по всей видимости, считало, что если стандарт 625i, разработанный в СССР, Европа когда-то приняла для себя, то примет и технологически родственный ему стандарт ТВЧ 1250i. Для этого было немало предпосылок, и, собственно, почти так и произошло. Целиком и полностью подготовленный с научной и технологической точки зрения формат был готов к запуску, но сломалась экономика, и тут было не до ТВЧ, а так и не вышедший из стен лабораторий советский стандарт дал толчок развитию первой волны HDTV в Европе. В России же вопрос о ТВЧ вернулся тогда, когда о «родном» стандарте никто уже речь не заводил, а потому, если у нас и появится в ближайшее время ТВЧ, то это будет американский стандарт 1080i.

Европа впервые применила телевидение высокой четкости для демонстрации матчей своего Чемпионата по футболу в 1988 году, и с тех пор спорт считается одним из главных зрелищ достойных HD-разрешения.

Впрочем, эффектный технологический старт не дал коммерческого успеха европейскому HDTV.

Японская вещательная компания NHK в 1964 году начала разработку подобного стандарта и устройств под него. А к началу 80-х NHK предложила миру готовый стандарт HDTV. За 12 лет интенсивных разработок была создана полная линейка HDTV-аппаратуры: телекамера, видеомагнитофон и цветной монитор с диагональю экрана 80 см. Формат имел 1125 строк, 60 чересстрочных кадров в секунду и формат изображения 16:9. В проекте приняли участие Sony, Toshiba и NEC. Тогда же ими была разработана и вещательная спутниковая система MUSE с сигналом в диапазоне 11,7 - 12,5 ГГц. Трансляции NHK начались в 1985 году и, несмотря на просто гигантскую стоимость HDTV-телевизора тех лет. Действие той системы закончилось лишь в самом конце 90-х годов, когда на смену MUSE пришел более дешевый в эксплуатации американский формат HDTV 1080p.

В Соединенных Штатах за 18 лет поисков пришли к тому стандарту HDTV, который Федеральная комиссия по связи (FCC) определила как ATSC. Стандарт совместим с 18 форматами ТВ, причем только 6 из них относятся к HDTV. Все форматы, входящие в ATSC, изначально совместимы с аналоговыми телеприемниками, предотвращая, таким образом, потерю аудитории, смотрящей TV по старинке.

Домашний HD-кинотеатр с источником высоко четкого сигнала в виде BD или HD DVD-плеера это близкое будущее домашнего кино.

Конец 90-х годов ознаменовался концом всех промежуточных форматов высоко четкого вещания, все технологические, финансовые и интеллектуальные ресурсы были сосредоточены на более перспективной технологии MPEG-2, что в свою очередь подтолкнуло разработчиков к созданию систем HDTV-вещания второго поколения.

В современном кабельном и спутниковом ТВ используются те же стандарты PAL и SECAM, но в оцифрованном виде и с применением сжатия по алгоритму MPEG-2. В большинстве случаев цифровое телевидение значительно лучше эфирного, поскольку на качество изображения практически не влияют помехи. Но надо отметить, что настолько сжимают передаваемые сигналы, что качество спутникового или кабельного канала становится хуже, чем канала, принятого на эфирную антенну.

Рис. 3.13 Сравнение экранов HDTV и стандартного экрана

Во всех форматах эфирного телевидения (кроме западноевропейского PAL Plus) соотношения сторон картинки - 4 к 3. А в телевидении высокой четкости соотношение сторон 16 к 9. Поэтому обычная картинка на HDTV телевизоре будет либо растягиваться на весь экран с искажением пропорций, либо обрабатываться специальным алгоритмом, чтобы минимизировать это искажение, либо на телевизоре будут отображаться пустые черные полосы по краям.

Абоненты цифрового телевидения могут самостоятельно выбирать способ отображения стандартной картинки 4:3 на HD телевизоре, т.е. могут либо обрезать изображение сверху и снизу, либо показывать все изображение, но с пустыми полосами слева и справа (рис 3.3).

Существует два основных стандарта HD, которые различаются в основном количеством горизонтальных линий и условно называются "1080" и "720". В свою очередь каждый из стандартов в зависимости от скорости делится на подразделы. Стандарт "1080" предполагает полное разрешение - 1992x1080 точек. Развертка каждого кадра может быть как прогрессивной, так и чересстрочной. В зависимости от частоты кадров этот стандарт подразделяется на три категории:

- 1080/24p (24 кадр/с) - идеальный формат для электронного кинематографа, так как соответствует традиционной частоте кадров, принятом в кино. Кроме того, этот формат удобен для универсализации процесса видео- и кинопроизводства. Так, отсняв и обработав материал в этом формате, можно сделать HD мастер-кассету, которую, затем, легко можно перевести в стандарты PAL и NTSC.

...

Подобные документы

  • Формирование современной инфраструктуры связи и телекоммуникаций в Российской Федерации. Направления развития цифрового, кабельного и мобильного телевидения. Наземные и спутниковые сети цифрового телерадиовещания. СЦТВ с микроволновым распределением.

    контрольная работа [230,9 K], добавлен 09.05.2014

  • Разработка алгоритма нахождения оптимальной сети наземного цифрового телевизионного вещания. Программная реализация поиска точного решения задачи полным перебором множества проектов сетей. Обзор и схема коммуникационных операций типа точка-точка.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 22.08.2016

  • Обоснование необходимости проектирования цифрового эфирного телевидения. Состав радиотелевизионной передающей станции. Выбор цифрового передатчика. Обоснование проектируемой одночастотной сети цифрового наземного эфирного телевизионного вещания.

    дипломная работа [3,1 M], добавлен 28.11.2014

  • Разработка проекта системы наземного телевизионного вещания, которая обеспечивала бы устойчивый прием программ цифрового телевидения на всей территории микрорайона поселка Северный г. Белгорода. Внутренняя структура данной системы и ее эффективность.

    курсовая работа [4,2 M], добавлен 08.12.2013

  • Общее описание системы спутникового телевизионного вещания. Качественные показатели каналов спутниковых линий. Расчет цифровой линии связи. Методы формирования и передачи сигналов телевидения и звукового вещания. Краткое описание параметров системы связи.

    курсовая работа [773,8 K], добавлен 27.01.2010

  • Особенности развития современных систем телевизионного вещания. Понятие цифрового телевидения. Рассмотрение принципов организации работы цифрового телевидения. Характеристика коммутационного HDMI-оборудования. Анализ спутникового телевидения НТВ Плюс.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 14.09.2012

  • Факторы, сдерживающие развитие цифрового телевидения в разных странах. Перспективы дальнейшего развития цифрового радиовещания. Организация наземного, спутникового и кабельного телевизионного вещания. Компенсация помех многолучевого распространения.

    курсовая работа [46,6 K], добавлен 06.12.2013

  • Передача цифровых данных по спутниковому каналу связи. Принципы построения спутниковых систем связи. Применение спутниковой ретрансляции для телевизионного вещания. Обзор системы множественного доступа. Схема цифрового тракта преобразования ТВ сигнала.

    реферат [2,7 M], добавлен 23.10.2013

  • Определение граничных частот спектра сигналов изображения в стандартах телевизионного вещания. Отношения длительностей строчных и кадровых гасящих импульсов к периодам строчной и кадровой развёртки. Структурная схема кодирующего устройства системы Секам.

    контрольная работа [533,6 K], добавлен 28.12.2014

  • Преобразование изображаемого объекта в электрический сигнал. Электронные системы телевидения. Разделение строчных и кадровых синхроимпульсов. Четкость телевизионного изображения, ширина спектра телевизионного сигнала. Полоса частот для передачи сигнала.

    реферат [3,0 M], добавлен 18.03.2011

  • Сравнительный анализ антенных устройств: вибраторные, щелевые, волноводно-рупорные, поверхностных волн, спиральные, линзовые, зеркальные. Расчет волноводно-щелевой приемной антенны для системы спутникового непосредственного телевизионного вещания.

    курсовая работа [240,5 K], добавлен 07.05.2011

  • Проблемы внедрения цифрового вещания в низко-, средне-, высокочастотных диапазонах. Структурная схема и технические характеристики передатчика. Расчет колебательной системы, схемы защиты транзисторов; каскадов усиления мощности и интенсивности их отказов.

    дипломная работа [2,1 M], добавлен 14.11.2017

  • Спутниковое вещание как наиболее значимое направление в области спутниковых технологий. Принципы организации цифрового спутникового мультимедийного вещания. Выбор и обоснование структурной схемы приемной системы, расчеты ее параметров, места установки.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 11.05.2009

  • Конверторы для спутникового непосредственного телевизионного вещания (СНТВ). Малошумящие усилители (LNA). Источники шумов в конверторе. Конвертор с однократным и двойным преобразованием частоты. Схемотехнические решения при построении бытовых конверторов.

    реферат [376,6 K], добавлен 09.01.2009

  • Организационная структура системы звукового вещания. Структурная схема электрического канала с использованием спутниковой системы связи. Типы антенн, используемые для радиосвязи между наземными и спутниковыми станциями. Облучатели зеркальных антенн.

    курсовая работа [463,6 K], добавлен 11.12.2014

  • Классификации и наземные установки спутниковых систем. Расчет высокочастотной части ИСЗ - Земля. Основные проблемы в производстве и эксплуатации систем приема спутникового телевидения. Перспективы развития систем спутникового телевизионного вещания.

    дипломная работа [280,1 K], добавлен 18.05.2016

  • Общие сведения о системах персональной спутниковой связи. Ознакомление с развитием российской государственной спутниковой группировки и программой запусков космических аппаратов. Характеристики космических и земных станций передачи и приема сигналов.

    презентация [2,2 M], добавлен 16.03.2014

  • Структурная схема системы коллективного приема спутниковых телевизионных каналов. Тематическое направление каналов вещания. Отношение сигнал/шум на входе в телевизионный приемник. Угол места и азимут установки приемной антенны. Угол поворота конвертора.

    реферат [3,3 M], добавлен 25.05.2014

  • Структурная схема цифровых систем передачи и оборудования ввода-вывода сигнала. Методы кодирования речи. Характеристика методов аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования. Способы передачи низкоскоростных цифровых сигналов по цифровым каналам.

    презентация [692,5 K], добавлен 18.11.2013

  • Виды модуляции в цифровых системах передачи. Построение цифрового передатчика на примере формирования сигнала формата 64КАМ. Структурная схема синтезатора частот, цифрового приемника и приёмопередающего тракта. Расчет элементов функциональной схемы СВЧ-Т.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 06.02.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.