Porovnanie analógového vysielania a digitálneho TV vysielania DBV-T z hľadiska technického prevedenia, poskytovania služieb a ekonomickej stránky

BAKALÁRSKA PRÁCA

PETER BEGO

ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta Katedra telekomunikácií

Študijný odbor:

TELEKOMUNIKACNÝ MANAŽMENT

Vedúci bakalárskej práce: doc. Ing. Ján Dúha, PhD.

Stupeň kvalifikácie: bakalár (Bc.) Dátum odovzdania bakalárskej práce:

ŽILINA 2006

7

Abstrakt Cieľom tejto práce je vysvetliť základne pojmy, princípy a spôsoby spracovania a prenosu digitálneho signálu v systéme digitálnej televízie DVB pre pozemné vysielanie. Ďalšie kapitoly sa zaoberajú službami a ekonomickou stránkou. V porovnaní s klasickou TV systém DVB-T prináša koncovým účastníkom okrem TV programov aj ďalšie služby. K dispozícii sú tu ponúknuté služby jednosmerného charakteru, ale aj služby, ktoré na svoju prevádzku vyžadujú spätný smer (spätný kanál). Najväčšiu perspektívu do budúcnosti bude predstavovať najmä interaktívne a dátové služby ako napr. e-mail, prístup na internet, home banking a pod. V poslednej kapitole (Ekonomická stránka analógového a digitálneho TV vysielania DBV-T) sú rozoberané technické problémy a náklady, ktoré súvisia so zavádzaním tohto systému do praxe. Ak predpokladáme prechod z analógového na digitálne vysielanie, je počas určitého obdobia potrebná paralelná prevádzka analógového a digitálneho vysielania - nutná koexistencia pre analógové TV a DVB-T. Vzhľadom na to, že DVB-T nie je zlúčiteľná z klasickou televíziou je potrebné zaoberať sa aj základnými technickými charakteristikami digitálnych prijímačov a otázkou financovania vysielacej časti a koncových zariadení. Vzhľadom na to že šírenie TV signálu nekončí na hraniciach štátu, je dôležité ešte zodpovedať otázky týkajúce sa frekvenčného plánovania – národná tabuľka frekvenčného spektra.

8

Žilinská univerzita v Žiline, Elektrotechnická fakulta,

Katedra telekomunikácií _____________________________________________________________________

ANOTAČNÝ ZÁZNAM - ZÁVEREČNÁ BAKALÁRSKA PRÁCA

Priezvisko, meno: Bego Peter školský rok: 2005/2006 Názov práce: Porovnanie analógového vysielania a digitálneho TV vysielania DBV-T z hľadiska technického prevedenia, poskytovania služieb a ekonomickej stránky

Počet strán: 61 Počet obrázkov:26 Počet tabuliek: 6

Počet grafov: 0 Počet príloh: 4 Použitá lit.: 10

Anotácia (slov. resp. český jazyk): Záverečná práca porovnáva analógové a digitálne TV vysielanie DBV-T z hľadiska technického prevedenia, poskytovania služieb a ekonomickej stránky. Ďalej opisuje základné charakteristiky jednotlivých technológii ktoré slúžia na príjem DVB-T. Na záver objasňuje jednotlivé kroky pri zavadzaní tohto systému do vysielania - financovanie nákladov a využitie frekvenčného spektra.

Anotácia v cudzom jazyku (anglický resp. nemecký): The final work compares analog and digital TV broadcast DBV-T in light og technical implementation, rendition of services and economical aspect. Further it describes basic characteristics of several technologies, which are used for DVB-T receiving. In conclusion, it enlightens steps of implementing this system in broadcasting - financing of expenses and usage of frequency spectra.

Kľúčové slová: analógové a digitálne TV vysielanie DBV-T, hierarchická modulácia, MPEG 2, interaktívny systém, digitálne prijímače, frekvenčné spektrum. Vedúci práce: doc. Ing. Ján Dúha, PhD. Recenzent práce : …………….………………………………………………………… Dátum odovzdania práce: ……………………………………………………………..

9

Ďakujem vedúcemu mojej záverečnej práce, doc. Ing. Jánovi Dúhovi, PhD. Za venovaný čas, cenné rady a usmernenie, ktoré mi pomohli k vypracovaniu záverečnej práce

ČESTNÉ VYHLÁSENIE Vyhlasujem, že som zadanú bakalársku prácu vypracoval samostatne, pod odborným vedením vedúceho bakalárskej práce (doc. Ing. Ján Dúha, PhD.) a používal som len literatúru uvedenú v práci. Súhlasím so zapožičiavaním bakalárskej práce. V Žiline dňa............................... ....................................

OBSAH Zoznam obrázkov a tabuliek 6 Zoznam skratiek a symbolov 7 Úvod 10 1. Analógové TV vysielanie 11

1.1 Šírkapásma, televízny prenosový kanál 11 1.2 Princíp zlučiteľnosti televízneho prenosu 13 1.3 Princíp sústavy farebnej televízie PAL 13

2. Digitálne TV vysielanie DBV-T 18 2.1 Hierarchická modulácia v DVB-T 18 2.2 MPEG 2 v DBV-T 22 2.3 Kanálové kódovanie 30 2.4 Dátové služby v systéme DVB-T 33

3. Technické prevedenie analógového a digitálneho TV vysielania DBV-T 40 3.1 Základné charakteristiky analógového vysielania 41 3.2 Základné charakteristiky systému DVB-T 41 3.3 Otázka konvergencie 41

3.3.1 Konvergencie videa a dátových služieb 42 4. Poskytovania služieb analógového a digitálneho TV vysielania

DBV-T 43 4.1 Služby poskytované analógovým TV 43 4.2 Služby poskytované DVB – T 43

5. Ekonomická stránka analógového a digitálneho TV vysielania DBV-T 45 5.1 Nutná koexistencia pre analógové TV a DVB-T 45 5.2 Ekonomická investícia do prijímacej časti – koncové zariadenie 46 5.3Charakter niektorých digitálnych prijímačov a ich technické

parametre 47 5.3.1 USB 47 5.3.2 PCI 48 5.3.3 PCMCIA 50 5.3.4 SET TOP BOX 51

5.4 Financovanie koncových zariadený (set-top boxov) 52 5.5 Ekonomická investícia do vysielacej časti 52 5.5 Frekvenčné spektrum – národné bohatstvo štátu 54

Záver 56 Zoznam použitej literatúry 57 Zoznam príloh 58

6

Zoznam obrázkov a tabuliek

Obr. 1 Televízny prenosový kanál

Obr. 2 Televízny prenosový kanál pri čiastočne potlačenom DPP v norme D a B (v III pásme)

Obr. 3 Prenosová cesta bez fázového skreslenia

Obr. 4 Prenosová cesta s fázovým skreslením 150

Obr. 5 a) Synchronizačný impulz farby PAL

b) Vektory SIF vo troch po sebe nasledujúcich riadkoch

c) Riadiaci signál pre komutačný obvod Ur na výstupe rekombinátora PAL.

Obr. 6 Bloková schéme rekombinátora farbonosnej frekvencie v dekóderu sústavy PAL

Obr. 7 Základné modulačné konštalácie DVB-T

Obr. 8 Hierarchické modulačné konštalácie DVB-T (modré body v spodných obrázkoch sú fiktívne)

Obr. 9 Konštalácia QPSK + QPSK pre a = 2(modré body sú fiktívne)

Obr.10 Symbolické pokrytie využitím hierarchickej modulácie

Obr.11 Hierarchická modulácia pre pevný a prenosný príjem

Obr.12 Hierarchická modulácia pre vyššiu bytovú rýchlosť

Obr.13 Makroblok 4:2:0 - celkom 6 blokov 8 x 8 hodnôt

Obr.14 Princíp detekcie a kompenzácie pohybu, pohybový vektor

Obr.15 Používané spôsoby predikcie vo skupine obrázkov GOP, dĺžka skupiny N, periodicita M (pre obrázky P a I)

Obr.16 Dvojrozmerná diskrétna kosínusová transformácia pre N = 8

Obr.17 Príklad transformácie DCT 4 x 4

Obr.18 Princíp psychoakustického maskovacieho javu

Obr.19 Skladba transportného multiplexu podľa štandardu MPEG 2

Obr.20 Grafy funkcie (sin x)/x a [(sin x)/x]2

Obr.21 Zabezpečenie proti chybám v DVB

Obr.22 Všeobecný referenčný model interaktívneho systému

Obr.23 Referenčný model vrstvovej štruktúry protokolov pre interaktívne služby

Obr.24 Zostava systému DVB-T

Obr.25 Zostava MHP s pripájanými zarideniami

Obr.26 Trojúrovňová architektúra MHP z hľadiska jednotlivých elementov

Tab. 1 Vzťah medzi počtom stavov a počtom bitov/symbol

Tab. 2 Vlastnosti analógového vysielania a digitálneho TV vysielania DBV-T

Tab. 3 Vlastnosti digitálneho prijímača cez USB

Tab. 4 Vlastnosti digitálneho prijímača cez PCI

Tab. 5 Vlastnosti digitálneho prijímača cez PCMCIA Tab. 6 Vlastnosti digitálneho prijímača SET TOP BOX

7

Zoznam skratiek a symbolov

AIS adaptor interaktívnej siete

API rozhranie pre programovanie aplikácií (Application Programming Interface)

ATM asynchrónny prenosový mód (Asynchronous Transfer Mode)

ATSC výbor pre zdokonalené televízne systémy (Advanced Television System Committee)

ATV analógová televízia

BC vysielací kanál (Broadcast Channel) C/N odstup VF signálu od šumu (Carrier to Noise Ratio)

CAT tabuľka podmieneného prístupu (Conditional Access Table)

CD, DVD záznamové média

CEPT

európska konferencia poštových a telekomunikačných administrácií (European Conference of Posts and Telecommunications Administrations)

DCT diskrétna kosínusová transformácia

DECT rozšírené digitálne bezdrôtové telekomunikácie (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)

DPCM diferenčná impulzná kódová modulácia

DSM-CC príkazy a riadenie digitálneho pamäťového média (Digital Storage Medium Command and Control )

DVB digitálne televízne vysielanie (Digital Video Broadcasting)

DVB MHP platforma pre domáce multimediálne zariadenia (Multimedia Home Platform)

DVB-C káblové digitálne televízne vysielanie (Digital Video Broadcasting - Cable)

DVB-H digitálne vysielanie do prijímačov typu mobilný telefón (Digital Video Broadcasting -Handheld)

DVB-RCT prenos spätného kanála DVB (Digital Video Broadcasting - Return Channel Transmission)

DVB-S družicové digitálne televízne vysielanie (Digital Video Broadcasting - Satellite)

DVB-T pozemské digitálne televízne vysielanie (Digital Video Broadcasting - Terrestrial)

EN európska norma (European Norm)

EPG elektronický sprievodca programami (Electronic Programme Guide) ERP efektívny vyžiarený výkon (Effective Radiated Power)

ETSI európsky štandardizačný inštitút pre telekomunikácie (European Telecommunications Standards Institute)

FIP priama interaktívna cesta (Forward Interaction Path)

FM frekvenčná modulácia

GOP skupina obrázkov (Group of Pictures)

GSM globálny systém mobilnej komunikácii (Groupe System for Mobile Communication)

HDTV televízia s vysokou rozlišovacou schopnosťou (High Definition

8

Television) HP vysoká priorita (High Priority)

HTML autorizovaný jazyk používaný na tvorbu dokumentov vo World Wide Webe (HyperText Markup Language)

IC interaktívny kanál (Interaction Channel)

ITU medzinárodná telekomunikačná únia (International Telecommunications Union)

JAVA programovací jazyk

kW kilo watt

LAN lokálne vysokorýchlostné siete (Local Area Network) LP nízka priorita (Low Priority)

MAC riadenie prístupu na médium (Medium Access Control)

mil. miliónov

MPE multiprotokol zapuzdrovania (Multi Protocol Encapsulation)

MPEG označenie normy na redukciu bitovej rýchlosti digitálneho obrazu a zvuku (Motion Picture Experts Group)

NFT národné frekvenčné tabuľky

NTFS národné tabuľky frekvenčného spektra

NTSC sústava farebnej televízie (National Television System Committee)

OFDM ortogonálny multiplex s frekvenčným delením (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

OSI referenčný model pre prepojenie otvorených systémov (Open Systems Interconnection)

PAL sústava farebnej televízie (Phase Alternating Line)

PC personálny počítač

PES paketizovaný elementárny tok (Packetised Elementary Stream).

PID identifikácia paketu (Packet Identification)

PIS poskytovateľ interaktívnej služby

PRBS generátoru pseudonáhodnej postupnosti (Pseudo Random Binary Sequence)

QAM kvadratúrna amplitúdová modulácia (Quadrature Amplitude Modulation)

QPSK štvorstavové kľúčovanie s posunom fázy (Quadrature Phase Shift Keyin

RC spätný kanál (Return Channel)

RIM rozhranie interaktívneho modulu

RIP spätná interaktívna cesta (- Return Interaction Path )

RIS riadiaci synchronizačnými impulzmi

RPM rozhranie prijímacieho modulu

SECAM sústava farebnej televízie (Sequences de Couleurs a Memoire) SFN jednofrekvenčná sieť (Single Frequency Network)

SIF synchronizačný impulz farby

STA spoločná TV antén

9

STB digitálno-analógový prevodník TV signálu (Set Top Box)

TCP komunikačný protokol (Transmission Control Protocol)

TDMA prístup s časovým delením (Time Division Multiplex Access)

TKR TV káblový rozvod

TS transportný tok (Transport Stream)

TÚ SR telekomunikačný úrad Slovenskej republiky TV televízny

UHF ultra vysoká frekvencia (Ultra high frequency)

USB univerzálna sériová zbernica, umožňujúca pripojenie periférnych zariadení (Universal Serial Bus)

V vysielateľ VF vysokofrekvenčný

VHF veľmi vysoká frekvencia (Very high frequency)

VÚS výskumný ústav spojov

10

Úvod

Súčasná spoločnosť prechádza mnohými zmenami vo všetkých oblastiach. Tieto zmeny sú spôsobené jednak vnútornými požiadavkami a potrebami spoločnosti a zároveň sú reakciou na dianie sa vo svete. Zmeny možno pozorovať aj v oblasti TV vysielania. Na začiatku to bolo čiernobiele vysielanie, neskôr pribudla farba a v súčasnosti stojíme na prahu plného digitálneho vysielania. Výrazný vplyv na túto oblasť má aj počet vysielateľov TV programov a súkromný kapitál. Súčasný stav sa dá stručne charakterizovať prudkým nárastom vysielateľov, čo má za následok obmedzenú možnosť distribúcie signálu prostredníctvom rádiových vĺn. Vzhľadom na túto skutočnosť sa v oblasti distribúcie TV signálov čoraz častejšie stretávame z novým fenoménom – digitálne TV vysielanie. Pomocou digitálnej TV je možné dosiahnuť úsporu národného bohatstva teda frekvenčného pásma, zvýšiť kvalitu prenosu a poskytovať množstvo doplnkových služieb. Prechod od analógovej k digitálnej TV by sa dal prirovnať k technickému pokroku, aký nastal pri prechode čierno bielej televízie na farebnú. V Európe a ďalších častiach sveta sa pod dohľadom národných a medzinárodných úradov postupne zavádza štandardizovaný systém digitálnej TV označovaný ako DVB. Tento systémy má viacero variantov ktorých nasadenie sa predpokladá v rôznych podmienkach, zariadeniach, alebo na základe požiadaviek kladených na systém. Skratky DVB-S, C, T, znamenajú digitálne štandardy pre satelitnú (S), káblovú (C), a terestriálnu alebo pozemskú (T) televíziu. Najnovšie vytvorený systém DVB-H (Handheld) prináša pravú digitálnu televíziu aj do prijímačov typu mobilný telefón. Slovensko ako súčasť Európy nemôže ignorovať aktivity okolitých štátov, potreby obyvateľstva a výhody digitalizácie, a musí sa zapojiť do procesu implementácie noriem do praxe. Do problematiky digitálnej TV popri riešení technických otázok patria aj otázky ekonomické, právne, organizačné a sociálne. Možno povedať že zasahujú do života každého jednotlivca, ako aj celej krajiny. Zavadzanie digitálnej televízie do bežného života sa stáva skutočnosťou a vzhľadom na jedinečnosť riešenia problematiky musí Slovensko postupovať individuálne a zahraničím sa môže len inšpirovať. Cieľom mojej záverečnej práce je objasniť zásadné rozdiely medzi klasickým TV a DBV-T vysielaním z technického prevedenia, poskytovania služieb a ekonomickej stránky. Táto práca má za cieľ uľahčiť orientáciu sa v problematike prechodu na digitálne vysielanie, a objasňuje ďalšie možnosti ktoré táto nová technológia prináša so sebou.

11

1. Analógové TV vysielanie

1.1 Šírka pásma, televízny prenosový kanál Na určenie šírky pásma, ktorú potrebujeme na prenos úplnej obrazovej informácie, potrebujeme poznať najnižšiu a najvyššiu modulačnú frekvenciu. Na určenie najnižšej prenášanej frekvencie stačí, keď sa obmedzíme na prípad opakovanej frekvencie párnej a nepárnej polsnímky, čo zodpovedá najnižšej prenášanej frekvencie fmin = 25 Hz. Najvyššia prenášaná frekvencia sa vyskytne vtedy, keď sa obraz bude skladať zo šachovitých rozložených čiernych a bielych bodov. Pri pomere strán obrazovky 4:3 bude počet obrazových prvkov v jednom riadku 4/3 . 625 = 833. Celkový počet prvkov v jednom obraze je 833 . 625 = 520 000. Za jednu sekundu sa prenesie 25 celých obrazov, počet prenesených prvkov za jednu sekundu musí teda byť 520000 . 25 = 13 000 000. Dva odlišné obrazové prvky môžeme prenášať jedným striedavým signálom. Potom maximálna prenášaná

(modulačná) frekvencia bude MHzf 5,62

10.13 6

max == .

Vzhľadom na veľmi vysokú modulačnú frekvenciu sa na prenose obrazovej informácie používa amplitúdová modulácia. Na dosiahnutie kvalitnej amplitúdovej modulácie má byť frekvencia nosnej vlny 6- až 8- krát vyššia ako je maximálna modulačná frekvencia. Preto môže byť minimálna frekvencia nosnej vlny 40 MHz. To ale znamená pracovať v oblasti metrových vĺn, ktoré sú na tento účel rozdelené na pásma a pásma na kanály. Televízny vysielač vysiela dvojitý signál:

- obrazový – amplitúdovo modulovaný - zvukový – frekvenčne modulovaný

Ako je známe, pri amplitúdovej modulácii vznikajú dve postranné pásma. Pri maximálnej modulačnej frekvencii 6,5 MHz by šírka prenosového kanála bola 13 MHz. Vzhľadom na úsporu miest v televíznom pásme sa vysiela s čiastočne potlačeným dolným postranným pásmom, pretože na úplný prenos aj najmenších detailov celkom stačí jedno postranné pásmo.

Nosná frekvencia obrazu 6,5 MHz 6,5 MHz f (MHz) 13 MHz Obr. 1 Televízny prenosový kanál Usporiadanie televízneho prenosového kanála s potlačeným dolným postranným pásmom musí zodpovedať televíznym normám BG a DK. Pre úplný televízny kanál so zvukovým doprovodnom je vyhradená šírka pásma podľa normy BG 7 MHz, podľa normy DK 8 MHz.

DPP HPP

12

Amplitúdovo zmodulovaný obrazový signál zaberá podstatnú časť šírky kanála. Nosná frekvencia zvuku je frekvenčne modulovaná s maximálnym zdvihom 50 kHz. Vo frekvenčnom spektre je obsiahnutá nosná frekvencia obrazu a zvuku s odstupom 6,5 MHz podľa normy DK. V norme BG je tento odstup 5,5 MHz. Podrobným skúmaním televízneho prenosového kanála zistíme, že obrazové frekvencie v rozsahu od 0 do 0,75 MHz sa prenášajú s dvoma postrannými pásmami, obrazové frekvencie od 0,75 do 6 MHz s jedným postranným pásmom. Časť obrazového signálu s frekvenčnými zložkami 0 až 0,75 MHz, ktorá je obsiahnutá v obidvoch postranných pásmach, by mala po demodulácii dvojnásobnú amplitúdu proti časti obrazového signálu s frekvenčnými zložkami 0,75 až 6 MHz, ktorá je obsiahnutá iba v jednom postrannom pásme. Táto nerovnosť amplitúdovej frekvenčnej charakteristiky obrazového signálu by mohla spôsobiť zhoršenie kvality obrazu. V záujme vylúčenia tohto nedostatku sa upravuje amplitúdová frekvenčná charakteristika v medzifrekvenčnom zosilňovači prijímača. Výsledok tejto úpravy je, že nosný signál obrazu leží v 50% úrovni amplitúdovej frekvenčnej charakteristiky, čo je znázornene na obrázku 2. Tým dosiahneme, že frekvenčné zložky videosignálu od 0 do 0,75 MHz sa prenášajú dvoma postrannými pásmami a vzájomne sa dopĺňajú na 100%. 8 MHz 6,5 MHz 0,75 6 MHz A0 7. kanál D DK 0,45 A0

f0 fZV f01

8MHz 5,5 MHz 6. kanál B BG 7 MHz f (MHz) Obr. 2 Televízny prenosový kanál pri čiastočne potlačenom DPP v norme D a B (v III pásme)

N 6. kanál D

N 5. kanál B

13

1.2 Princíp zlučiteľnosti televízneho prenosu Z mnohých vyvinutých sústav farebnej televízie sa verejne využívajú iba zlučiteľné sústavy farebnej televízie. Nezlučiteľné sústavy farebnej televízie sa používajú iba v uzavretých televíznych okruhoch – priemyselná farebná televízia atď. Obojstranná zlučiteľnosť sústavy farebnej a čiernobielej televízie znamená, že signál farebnej televízie možno bez akýchkoľvek úprav prijímať aj čiernobielym prijímačom bez podstatného zhoršenia obrazu, a naopak, signál čiernobielej televízie možno prijímať bez úprav farebnými prijímačmi ako čierno biely obraz. Prenos farebného televízneho obrazu v sústave s troma základnými farbami vyžaduje televízny kanál prenášajúci tri celkom nezávislé informácie, z ktorých každá zodpovedá jednej čiastkovej zložke obrazu. Týmito tromi informáciami sú základné farbové signály /// , BGR aUUU . Ak by sme na vysielacej strane neurobili vhodné

opatrenia, vzrástli by požiadavky na prenosové pásmo trojnásobne v porovnaní s prenosom čiernobielej televízie v pásme 6až 8 MHz. Prenos pásme 18 až 24 MHz by bol technicky obtiažny a okrem toho systém farebnej televízie s uvedenými signálmi by nebol zlúčiteľný so systémom čiernobielej televízie. Prenosovú sústavu farebnej televízie treba usporiadať tak, aby umožňovala kvalitný vysokofrekvenčný farebný prenos technicky hospodárnym spôsobom, to je aby vystačila so šírkou bežného čiernobieleho televízneho kanála (u nás 8 MHz). Zo základných farbových signálov /// , BGR aUUU treba urobiť iný signál – úplný farebný signál, ktorý v sebe

zahŕňa všetky potrebné údaje o jase a farbe (kolorike) snímanej scény. Tento úplný farebný signál je vhodný na vysokofrekvenčný prenos jedným televíznym kanálom a spĺňa požiadavky zlučiteľnosti. Tento proces premeny signálov /// , BGR aUUU na

úplný farebný signál nazývame kódovaním. Na prijímacej strane prebieha opačný proces premeny signálu úplného farebného signálu na základné farbové signály

/// , BGR aUUU nazývame dekódovaním. Aby sa kódovaním badateľne nezhoršila kvalita

reprodukovaného obrazu, treba poznať a maximálne pri ňom využívať fyziologické vlastnosti ľudského zraku, základné vlastnosti televízneho signálu a poznatky z televíznej kolorimetrie.

1.3 Princíp sústavy farebnej televízie PAL Periodické prepínanie fázy farbonosnej zložky UR – UY: Na obrázku 3 je znázornený stav bez fázového skreslenia v prenosovej ceste. Predpokladáme prenos purpurovej farby, charakterizovanej v riadku 100 fázorom F100 s fázovým uhlom 600. V nasledujúcom riadku 101 kódovacie zariadenie vytvorí signál vyjadrený fázorom F101 s fázovým uhlom -600. Prepínač PAL teda zmenil polaritu farbonosnej frekvencie pre vyvážený modulátor R – Y. Pretože neexistuje fázové skreslenie v prenosovej ceste, signály budú vyjadrené fázormi F100 a F101 aj na vstupe prijímača. V prijímači musíme zase zariadiť spätné prepnutie polarity zložky fázora F101, teda návrat fázora do pôvodnej F101 do pôvodnej polohy. Ak neexistuje fázové skreslenie v prenosovej ceste, obidva fázory F100 aj F101 budú mať po prepnutí opäť rovnakú absolútnu hodnotu aj smer (uhol ϕ = 600) a budú zodpovedať vysielanej purpurovej farbe. Predpokladáme, že v prenosovej ceste sa vyskytne fázové skreslenie +150. Toto skreslenie sa prejaví na obidvoch fázoroch F100 a F101 rovnako, ich posunutie o 150

v smere proti otáčaniu hodinových ručičiek. Na vstupe prijímača bude mať teda fázor F100 uhol 600 + 150 = 750 a fázor F101 uhol + 450.

14

Fázor s uhlom 750 zodpovedá červenopurpurovej farbe, fázor s uhlom 450 reprezentuje modropurpurovú farbu.

V prijímači usporiadaného podľa PALS (PAL simple čiže jednoduchý PAL) bude mať riadok 100 červenopurpurovú farbu a riadok 101modropurpurovú farbu. Oko z určitej diaľky nerozpozná tieto dva odtiene purpurovej farby a vníma obidva riadky ako purpurovú (aditívne miešanie farieb). Pri väčších fázových skresleniach vzniká v obraze rušivá riadková jasová štruktúra, pretože riadky odlišujúce sa farbou sa odlišujú aj jasom. Lepšie je obidva fázory spočítať elektricky, ako sa to robí v prijímači sústavy PALDL. Výsledný fázor zložený z fázorov F100 a F101 má uhol ϕ = 600, teda zachováva polohu pôvodného fázora pre purpurovú farbu. Nenastáva skreslenie farebného tónu, hoci fázové skreslenie v prenosovej ceste existuje. Nastáva

15

iba určité zníženie farebnej sýtosti, pretože polovica uhlopriečky kosodĺžnika je o niečo kratšia ako absolútna hodnota sčítavaných fázorov. Na zníženie sýtosti farieb nie je oko citlivé.

16

Voľba farbonosnej frekvencie v sústave PAL: Frekvenčné spektrum farbonosného signálu obsahuje z dôvodu periodického prepínania fázy zložky UR – UY dvojnásobný počet spektrálnych čiar. Toto komplikuje voľbu farbonosnej frekvencie ffn pre správne preloženie jasových a chrominančných zložiek farbonosného signálu PAL. Použitie polriadkového ofsetu by viedlo k tomu, že pri preložení spektrálnych čiar jednej zložky (napr. UR – UY), by spektrum druhej zložky (UB – UY) splynulo so spektrom jasového signálu a to by spôsobilo farebné rušenie obrazu najme vo farbách, ktoré neobsahujú zložky UB – UY. Preto je nutné voliť farbonosnú frekvenciu v tzv. štvrťriadkovom ofsete, pre ktorý

platí srfn ffkf +−= )25,0(

k – ľubovolné celé číslo fr, fs – riadková, snímková frekvencia Pre TV normy D,B je fs = 25Hz, fr = 15625Hz a k = 284. Potom podľa uvedeného vzťahu vychádza farbonosná frekvencia v sústave PAL ffn = 4,43361875 MHz.

Synchronizačný impulz farby SIF v sústave PAL a jeho funkcie: Plní dve funkcie. Slúži ako referenčný signál pre obnovenie farbonosnej frekvencie v rekombinátori pre synchrónne demodulátory dekodéru PAL. Okrem tohto musí umožniť prenos riadiaceho signálu pre synchrónne prepínanie obvodu spätnej komutácie signálu UR – UY v dekodére. Obe informácie sú prenášané jedným signálom SIF. Synchronizačný impulz SIF farby sústavy PAL mení fázu v každom

riadku o 045± voči referenčnej nulovej fáze SIF.

Obr. 5 a) Synchronizačný impulz farby PAL b) Vektory SIF vo troch po sebe nasledujúcich riadkoch c) Riadiaci signál pre komutačný obvod Ur na výstupe rekombinátora PAL. V rekombinátore PAL sú za frekvenčným – fázovým diskriminátorom zapojené v kaskáde dva dolné priepusty s rozdielnymi časovými konštantami - τ1=R1.C1 a τ2=R2.C2, pričom τ1 << τ2. Vplyvom periodického striedania fázy SIF sa za prvým

17

dolným priepustom vytvorí riadiaci signál Ur s periódou 2tr, ktorým sa po zosilnení synchronizuje komutačný obvod farbonosnej zložky UR – UY v dekodére PAL. Vzhľadom k tomu (periodické zmeny sa uskutočňujú symetricky okolo nulovej referenčnej fázy SIF) nie je narušené presné obnovovanie kontinuálnej farbonosnej frekvencie z oscilátora riadeného strednou hodnotou signálu Ur, ktorý je na výstupe druhého dolného priepustu s väčšou časovou konštantou τ2. UK

USIF R1 R2 /rU - Ufnsinωfnt

PAL C1 C2

Obr. 6 Bloková schéme rekombinátora farbonosnej frekvencie v dekodéri sústavy PAL. Kódovací obvod sústavy PAL: Kódovacie obvody sústavy PAL sú rovnaké pre všetky spôsoby dekódovanie (PALs, PASDL,). Líšia sa iba prídavnými obvodmi pre periodické prepínanie fázy farbonosnej frekvencie pre modulátor zložky m1(UR- UY). Zložitejšia ja i vnútorná štruktúra zdroje SIF, ktorý musí byť riadený synchronizačnými impulzmi RIS a generovať vzorky 9 až

12 kmitov farbonosnej frekvencie so striedaným fázy 045±

Dekódovací obvod sústavy PAL: PALS (PAL Simple) – V tomto prípade sa na obrazovke v susedných riadkoch zobrazujú farby zodpovedajúce priamemu a združenému vektoru farbonosnej frekvencie. Ich priemerovanie sa uskutočňuje vizuálne (ako aditívne miešanie miestnych i časovo posunutých farbonosných zložiek) zrakovým vnemom pozorovateľné. Tento proces funguje spoľahlivo pri korekcii malých fázových skreslení (α<250). Nad touto hranicou sú už farby v susedných riadkoch príliš odlišné a v obraze sa prejavuje rušivá prúžková štruktúra (tzv. roletový jav alebo tiež Hanoverské prúžky). Pre ľubovolné fázové skreslenia je nutné uskutočniť elektronickú komutáciu združeného vektoru farbonosného signálu aktuálneho riadku a jeho vektorový súčet s vektorom nekomutovaného farbonosného signálu predchádzajúceho riadku, potom je farbonosný signál a zodpovedajúca reprodukovaná farba susedných riadkoch rovnaká.

AFS Varikap Oscilator

18

2. Digitálne TV vysielanie DBV-T

2.1 Hierarchická modulácia v DVB-T

Európsky systém pozemskej digitálnej televízie DVB-T je určený pre široký rozsah vysielacích aplikácií. Umožňuje vysielanie vo veľkom počte variantov v závislosti od požadovaných služieb (napr. od počtu TV programov) a požadovaných parametrov (veľkosti pokrytia územia, druhu príjmu a pod.). Okrem toho systém DVB-T dovoľuje využívať aj tzv. hierarchickú moduláciu, pomocou ktorej sa dajú v tom istom TV kanále vysielať dva nezávislé prenosové toky, každý s inou robustnosťou (napr. jeden pre pevný príjem a druhý pre mobilný). Medzi základné parametre tohto systému patrí: - počet nosných frekvencií v rámci tzv. multiplexu COFDM (1705 nosných v systéme 2k, resp. 6817 nosných v systéme 8k) - spôsob modulácie (QPSK, 16-QAM alebo 64-QAM) - kódový pomer (tzv. konvolučný kód - 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 alebo 7/8) - pomer ochranného intervalu (D/TU = 1/4, 1/8, 1/16 alebo 1/32). Z toho vyplýva, že existuje 2 x 3 x 5 x 4 = 120 základných variantov. Výber variantu vysielania má zásadný význam pre tzv. čistú prenosovú bitovú rýchlosť (4,98 až 31,67 Mbit/s, z čoho potom vyplýva, koľko TV programov, resp. iných služieb je možné prenášať v rámci jedného TV kanála) a pre tzv. robustnosť systému (t.j. odolnosť proti narušeniu kvalitného príjmu v rôznych príjmových podmienkach).

Okrem toho systém DVB-T dovoľuje využívať aj tzv. hierarchickú moduláciu, pomocou ktorej je možné v jednom TV kanáli vysielať dva nezávislé dátové transportné toky s rôznymi prioritami (HP = High Priority; LP = Low Priority). Pri uvažovaní hierarchických prenosov sa počet možných variantov zvýši až na 1200: 2 systémy (8k, 2k) x 5 kódových pomerov pre HP (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 pre QPSK) x 10 kódových pomerov pre LP (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 pre QPSK + pre 16-QAM) x 4 pomery ochranných intervalov (1/4, 1/8, 1/16, 1/32) x 3 možnosti faktora α (1, 2, 4). Faktor α sa nazýva "pomer usporiadania" a určuje usporiadanie modulácie QAM pre

19

hierarchický prenos (pozri obr. 9). Ak α = 1, potom takú moduláciu nazývame uniformnou; pre iné α hovoríme o neuniformnej modulácii. Základné a hierarchické konštelácie: Mapovanie dát do OFDM symbolov predstavuje moduláciu každej subnosnej podľa troch konštelácií využívaných v DVB-T: QPSK, 16-QAM a 64-QAM. Tieto sú zobrazené na obr.7. V závislosti od konštelácie sú prenesené 2 bity (pri QPSK), 4 bity (pri 16-QAM) alebo 6 bitov (pri 64-QAM) v jednom okamihu a na jednej subnosnej. Každá konštelácia vyžaduje minimálnu hodnotu odstupu C/N, pri ktorom je možná demodulácia. Napr. modulácia QPSK je zhruba 4 až 5-krát odolnejšia proti šumu ako modulácia 64-QAM. Hierarchická modulácia je založená na alternatívnom použití základných konštelácií 16-QAM a 64-QAM, uvedených na obr. 8. Môže byť chápaná ako rozdelenie VF kanála do dvoch virtuálnych vetiev, z ktorých každá má vlastnú prenosovú kapacitu, odolnosť proti šumu a mierne odlišné pokrytie územia. Rozdiely medzi týmito dvoma virtuálnymi kanálmi sú určené kombináciou konštelácie a kódového pomeru. Prakticky to znamená, že prvý dátový tok (HP) je mapovaný do konštelácie QPSK. Každý bitový pár (pretože pri moduláciu QPSK sa na jednu subnosnú mapujú 2 bity) tohto dátového toku je určený kvadrantom subnosnej v konštelácii. Druhý dátový tok je definovaný vo vnútri kvadrantu reálnou a imaginárnou zložkou subnosnej. Ak druhý dátový tok je mapovaný bitovými pármi, potom hierarchická konštelácia je "QPSK + QPSK". To znamená, že výsledná konštelácia vyzerá ako 16-QAM. Niekedy sa táto hierarchická modulácia nazýva "QPSK v 16-QAM". Ak sú v druhom toku využívané štyri bity, potom ide o moduláciu "QPSK + 16-QAM" a výsledným riešením je konštelácia 64-QAM. Niekedy sa táto hierarchická modulácia nazýva "QPSK v 64-QAM". Prvý dátový tok vždy využíva moduláciu QPSK a nazývame ho tok s vysokou prioritou (High Priority stream - HP). Druhý dátový tok v oboch prípadoch hierarchickej modulácie nazývame tok s nízkou prioritou (Low Priority stream - LP). Prenáša sa teda s moduláciou QPSK, alebo16-QAM. Teoreticky i prakticky sú možné určité varianty vyššie uvedených dvoch hierarchických modulácií, ktoré sú charakteristické tzv. faktorom alfa. Tento faktor predstavuje posunutie každého štvorca konštelácie vo vnútri kvadrantu (obr. 9). Používajú sa veľkosti α =1 (zodpovedá dvom základným vyššie uvedeným hierarchickým moduláciám), α = 2 a α = 4. Žiaľ, posunutím modulácie HP/QPSK sa zvýši jej odolnosť, ale na úkor oslabenia odolnosti toku LP/QPSK alebo LP/16-QAM. Vlastnosti hierarchickej modulácie: Za základné vlastnosti hierarchickej modulácie v systéme DVB-T možno považovať: - vysielanie dvoch nezávislých transportných tokov v rámci jedného TV kanála - pre každý čiastkový transportný tok je charakteristická jeho vlastná robustnosť a vlastné pokrytie územia. Rozdiel v odolnosti medzi HP a LP závisí od konštelácie (QPSK alebo 16-QAM) a aplikovaného kódového pomeru. HP tok je modulovaný vždy QPSK, a preto maximálny užitočný bitový tok je závislý jedine od použitého kódového pomeru. Tok LP pridružený k modulácii toku HP sa z hľadiska prijímača javí ako prídavný šum v kvadrante prijímanej konštelácie. Potom bude tok HP na tom z hľadiska povoleného odstupu C/N horšie ako v prípade základnej modulácie QPSK.

20

Obr.8 Hierarchické modulačné konštalácie DVB-T (modré body v spodných obrázkoch sú fiktívne) Existujú dva spôsoby kompenzácie tejto nevýhody z hľadiska požiadavky na vyšší odstup C/N pre tok HP: 1) ak má byť bitová rýchlosť toku HP zachovaná, potom je možné vyššie uvedenú nevýhodu kompenzovať zvýšením hodnoty faktora α 2) ak je prípustné malé zníženie bitovej rýchlosti toku HP, potom sa dá vyššie uvedená nevýhoda kompenzovať zvýšením jeho robustnosti zmenou kódového pomeru (napr. 1/2 namiesto 2/3). Čo sa týka toku LP, bitová rýchlosť je ovplyvnená konšteláciou a použitým kódovým pomerom.

21

Obr. 9 Konštalácia QPSK + QPSK pre α = 2(modré body sú fiktívne) Pretože však modulácia toku LP (QPSK alebo 16-QAM) sa používa zároveň s moduláciou QPSK toku HP, požadovaný odstup C/N pre demoduláciu toku LP je omnoho dôležitejší ako pri demodulácii QPSK, resp. 16-QAM pri nehierarchickom prenose. Plánovanie s hierarchickou moduláciou: Plánovanie sietí DVB-T (resp. výber variantu) je vždy kompromisom medzi požiadavkou na čistú bitovú rýchlosť (t.j. obvykle počet prenášaných TV programov), veľkosť pokrytého územia a robustnosť systému. To častokrát núti plánovačov zamerať sa na viacstavové modulácie, napríklad: 64-QAM a kódový pomer 2/3. Obr.10 Symbolické pokrytie využitím hierarchickej modulácie Vlastnosti hierarchickej modulácie ovplyvňujú kompromis medzi bitovou rýchlosťou a odolnosťou a v konečnom dôsledku kompromis medzi bitovou rýchlosťou a pokrytým územím. V praxi je možné výberom parametrov hierarchickej modulácie zvládnuť rôzne situácie medzi dvoma extrémnymi požiadavkami na veľkosť pokrytia územia tak, ako je znázornené na obr. 10. V dnešnej situácii, keď je frekvenčné spektrum vyčerpané analógovým TV vysielaním, môže byť hierarchická modulácia užitočná pri snahe poskytovať dve kategórie služieb (napr. pevný a mobilný príjem), čím sa dá pružne reagovať na požiadavky vysielateľov, resp. poskytovateľov iných služieb. Vysielanie pre pevný a prenosný príjem: Základným využitím hierarchickej modulácie je umožnenie tzv. vnútorného prenosného príjmu, t.j. príjmu vo vnútri budov, a to pomocou malej úpravy parametrov modulácie. Vnútorný prenosný príjem sa voči pevnému príjmu z hľadiska potrebnej intenzity elektromagnetického poľa odlišuje tým, že sa používajú neziskové antény, pričom je treba rešpektovať tlmenie spôsobené stenami budovy. prenosný príjem pevný príjem

HP

Zákl. mod.

LP

HP

LP

HP

Zákl. mod.

LP

HP

LP

22

Obr.11 Hierarchická modulácia pre pevný a prenosný príjem Príklad pokrytia územia pre kombinovaný pevný i prenosný (napr. vnútorný) príjem je znázornený na obr. 11. Robustnejší dátový tok HP obsahujúci programy, na ktoré je kladený z hľadiska ich významu najväčší dôraz, sa môže prijímať pevnými i prenosnými prijímačmi. Ak uvažujeme prenosný príjem, je územie pokryté tokom HP o niečo väčšie ako pri nehierarchických moduláciách. Čo sa týka pevného príjmu, je územie pokryté tokom LP len o niečo menšie ako pri nehierarchickej modulácii. Obr.12 Hierarchická modulácia pre vyššiu bytovú rýchlosť V súčasnosti prebiehajúce frekvenčné plánovanie DVB-T na Slovensku vychádza z použitia variantu s nasledujúcimi parametrami: systém 8k, modulácia 64-QAM (nehierarchická), kódový pomer 2/3, pomer ochranného intervalu 1/4 (t.j. ochranný interval 224 µs). Počíta sa s tým, že vo všetkých TV pásmach sa bude vysielať v TV kanále so šírkou 8 MHz. Sú preferované siete SFN. Treba povedať, že z hľadiska dosiahnutia vyššej užitočnej bitovej rýchlosti, ako aj z hľadiska mobilného príjmu, by bol výhodnejší menší pomer ochranného intervalu (napr. 1/8, čo zodpovedá dĺžke ochranného intervalu 112 µs). To však nie je možné, ak chceme využiť existujúce stanovištia vysielačov. Z ochranného intervalu 112 µs pri uvažovaní rýchlosti šírenia elektromagnetického vlnenia v zemskej atmosfére totiž vychádza požiadavka na maximálnu vzdialenosť medzi vysielačmi siete SFN cca 33 km. Pri väčšej vzdialenosti vysielačov dochádza v sieti SFN k tzv. "samorušeniu". V reálnej situácii na Slovensku sa vzdialenosť medzi susednými vysielačmi s ERP > 600 W pohybuje od 22,6 do 84,8 km, pričom priemerná vzdialenosť je 51,8 km (σ = 18,4). Ochranný interval 224 µs, ktorému teoreticky zodpovedá maximálna vzdialenosť 66 km, teda vyhovuje ďaleko lepšie.

2.2 MPEG 2 v DBV-T Členenie obrazu v štandarde MPEG 2: Kódovanie obrazu vychádza z odporúčania ITU-R BT.601 a BT.656, s rozkladom obrazu na 576 aktívnych riadkov, 720 aktívnych obrazových prvkov na riadku, 25 snímok/s s prekladaným alebo neprekladaným riadkovaním a aktívnym bitovým tokom 165 Mbit/s. Tento bitový tok je nutné prostriedkami zdrojového kódovania zredukovať na 3 až 6 Mbit/s, to je, dosiahnuť kompresných pomerov okolo 50:1, prípadne i vyšších. MPEG 2 rozoznáva tieto hierarchické štruktúry televízneho obrazu: postupnosť obrázkov, skupina obrázkov GOP (Group of Pictures), obrázok (picture), to je, snímka alebo pólsnímka, pruh makroblokov (slice), makroblok, blok, vzorka (sample). Vzorky sú reprezentované osembitovými informáciami o jase alebo chrominancii obrazových prvkov. Skupina 8 x 8 jasových alebo chrominančných vzoriek tvorí blok, štyri jasové bloky spolu s odpovedajúcimi chrominančnými blokmi tvoria makroblok.

HP

Zákl. mod.

LP

23

Počet blokov v makrobloku závisí na spôsobe vzorkovania chrominančných informácii. V najbežnejšom systému označovaným 4:2:0 je v makrobloku po jednom bloku CB a CR (obr. 13).

Y CB CR

Obr.13 Makroblok 4:2:0 - celkom 6 blokov 8 x 8 hodnôt Niekoľko za sebou nasledujúcich makroblokov pokrývajúcich na obrazovke rovnakých 16 riadkov tvorí pruh makroblokov. Pri 720 aktívnych vzorkách na riadku môže pruh zaberať maximálne 45 makroblokov, pruh môže byť samozrejme i kratší a jeho veľkosť sa môže v podstate ľubovoľne meniť. Najkratší pruh tvorí jeden makroblok. Ďalším stupňom je obrázok tvorený buď jednou televíznou polsnímkou, alebo snímkou. Na jednu snímku pripadá maximálne 45 x 36 = 1620 makroblokov. Rozlišujeme obrázky typu I, P a B. Obrázok I je zásadne kódovaný vnútrosnímkovo (intraframe) alebo vnútropólsnímkovo (intrafield), nemá teda žiadnou väzbu na predchádzajúce a nasledujúce obrázky.

referenčný makroblok

kódovaný z pamäti už makroblok prenesenej

snímky vyhľadávaní makroblok Obr.14 Princíp detekcie a kompenzácie pohybu, pohybový vektor Obrázok P (predicted) je kódovaný vo vzťahu k predchádzajúcemu obrázku I alebo P na základe diferenčnej impulznej kódovej modulácie DPCM. Kódovanie prebieha po makroblokoch (a blokoch), prenášajú sa iba rozdiely signálov vzhľadom k už prenesenému referenčnému makrobloku z predchádzajúceho obrázka, pričom polohu referenčného makrobloku v pamäti udáva tzv. pohybový vektor (obr. 14). Pohybové vektory sa vytvárajú v kodéri podľa zložitých algoritmov analýzou všetkých makroblokov vo vyhladávacej oblasti, do dekodéra sú prenášané spolu so signálom. Na základe súradníc pohybového vektora vyhľadá dekodér vo svojej pamäti už prenesený makroblok a pridá k nemu prenášaný rozdiel, a tak získa pôvodné hodnoty práve kódovaného makrobloku. Obrázok B (bidirectionally predicted) môže používať ako referenciu makrobloky tak z predchádzajúceho, tak i nasledujúceho obrázka I alebo P. Aby dekodér v prijímači mohol používať i nasledujúce obrázky, mení kodér ich poradie pri vysielaní tak, že pri

8 x 8

8 x 8

8 x 8

8 x 8

8 x 8

8 x 8

32

48

4

12

A

B

24

prenose obrázka B sú príslušné referenčné obrázky I alebo P už uložené v pamäti prijímača. Správne poradie pre zobrazenie zaisťuje dekodér. Význam obrázka B spočíva v možnosti nájsť podobné bloky pri odkrývaní podrobností za pohybujúcim sa objektom v popredí, prípadne pri pohybe kamery na okrajoch obrazu. Tieto podrobnosti sú potom obsiahnuté niekedy iba v predchádzajúcom a inokedy iba v nasledujúcom obrázku. Referenčné makrobloky sú určené dvojice pohybových vektorov.

Obr.15 Používané spôsoby predikcie vo skupine obrázkov GOP, dĺžka skupiny N, periodicita M (pre obrázky P a I) Skupina obrázkov GOP je tvorená niekoľkými obrázkami medzi dvoma obrázkami typu I. Pre GOP je charakteristická jej celková dĺžka N a periodicita M (obr. 15) udávajúca, ako sa opakujú obrázky typu P (vrátane obrázku I). Týmito dvoma konštantami je stanovené poradie obrázkov rôznych typov vo skupine GOP (medzery medzi obrázkami I a P sú vyplnené obrázkami B). Postupnosť je najvyššia štruktúra pri kódovaní obrazu vo štandardu MPEG 2, je tvorená skupinami GOP. V záhlaví postupnosti sa prenášajú údaje týkajúce sa spôsobu kódovania celej postupnosť. Podobne v záhlaví nižších obrazových zložiek (GOP, obrázok, pruh makroblokov, makroblok) sa prenášajú spoločné údaje týkajúce sa týchto zložiek. U makrobloku sú to najmä adresa a typ makrobloku, spôsob kvantizácie a pohybové vektory. Kompresné prostriedky MPEG 2: Kompresia bitového toku v systéme MPEG 2 je založená na diskrétnej kosínusovej transformácii DCT, pohybové kompenzované medzisnímkové predikcie na princípe DPCM, kvantizácia koeficientov DCT a ich kódovanie kódom RLC a VLC. Transformácia DCT spolu s pohybovo kompenzovanou DPCM sa nazýva hybridná DCT. blok 8 x 8 priama DCT blok 8 x 8

obrazové prvky inverzná DCT obrazové prvky Obr.16 Dvojrozmerná diskrétna kosínusová transformácia pre N = 8

25

Diskrétna kosínusová transformácia DCT nahrádza hodnoty obrazových prvkov jednotlivých blokov 8 x 8 spektrálnymi koeficientmi DCT, ktoré sú opäť usporiadané do blokov 8 x 8 (obr. 16). Jedná sa v podstate o prevod z oblasti signálových hodnôt (jasu a chrominancie) do frekvenčnej oblasti (spektrálne koeficienty), analogicky ako napr. u analógovej Fourierovej transformácie a diskrétnej Fourierovej transformácie DFT. V digitálnej televízii DVB je DCT dvojrozmerná a je obmedzená na 8 x 8 prvkov. V dôsledku veľkej korelácie (závislosti) medzi susednými obrazovými prvkami má vo väčšine prípadov najväčšiu hodnotu koeficient reprezentujúci jednosmernú zložku daného bloku, umiestený v bloku vľavo hore. Veľkosti ďalších koeficientov smerom k vyšším priestorovým frekvenciám (smerom doprava sa zvyšuje horizontálna, smerom dolu vertikálna priestorová frekvencia) obvykle veľmi rýchle klesajú a veľké množstvo koeficientov má hodnoty blízke nule.

a) obrazové prvky b) koeficienty DCT (po zaokrúhlení) Obr.17 Príklad transformácie DCT 4 x 4 Príklad diskrétnej kosínusovej transformácie DCT pre 4 x 4 prvky ukazuje obrázok 17. Jas šestnástich obrazových prvkov (pixelov) bloku sa transformuje na 16 koeficientov DCT vyjadrujúcich amplitúdy jednotlivých "harmonických". Každá z týchto harmonických má opäť tvar štvorcovej matice (v našom príklade 4 x 4) s hodnotami medzi -1 a +1, pričom jej koeficient DCT udáva, ako sa tato harmonická podieľa na hodnotách obrazových prvkov daného bloku. Ľavý horný koeficient sa označuje F(0,0) a udáva dvojnásobok priemerného jasu celého bloku. Z príkladu je tiež zrejmé, že v tomto konkrétnom prípade je väčšina (celkom 9) koeficientov po zaokrúhlení nulových. Obecne platí, že čím väčší je počet nulových koeficientov, tým je lepšia kompresia. Ale je treba poznať, že pokiaľ by sa každý koeficient prenášal pomocou konštantného počtu bitov (to je slovom konštantnej dĺžky), k žiadnej kompresii by nedošlo. Preto je nutné využiť úsporné kódovanie reťazcov núl. Po vynulovaní niektorých koeficientov a vytvorení jednorozmerného časového radu (snímaným koeficientov bloku z dvojrozmernej matice podľa predpísaných pravidiel "cik-cak" alebo "prekladania") možno pre kódované reťazce núl výhodne využiť vlastnosti kódu RLC (Run-Lenght Coding), ktorý v dvojici čísel udáva počet za sebou nasledujúcich núl a hodnotu prvého nenulového koeficientu. Tieto dvojice sú potom kódované kodérom s premennou dĺžkou slova VLC (Variable Lenght Coding), ktorý prideľuje častejším kombináciám kratšie kódové slová. Vychádza pritom zo skutočnosti, že krátke série núl sú pravdepodobnejšie než dlhé a že malé hodnoty koeficientov sú pravdepodobnejšie než veľké. Hodnoty kódu VLC sú určené tabuľkovo. V prípade, že sa daná kombinácia v tabuľke nevyskytuje, zakóduje sa pomocou špeciálneho znaku (escape code) s nasledujúcim šesťbitovým slovom udávajúcim počet nulových koeficientov (až 64) a ďalším slovom určujúcim hodnotu prvého nenulového koeficientu. Transformácia DCT sa uvedeným spôsobom aplikuje priamo na obrazové prvky blokov v obrázkoch typu I a stupeň kompresie závisí na charaktere obrázkov i na

110 106 98 92 112 105 97 90 109 107 97 94 111 107 95 91

203 15 0 -1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 -2 0 -1

26

spôsobe kvantovania koeficientov DCT. K tomu sa používajú tzv. kvantizačné matice 8 x 8, v nich sú uvedené vždy na odpovedajúcej pozícii osembitové čísla, ktorými sa delí príslušný koeficient DCT. Tieto čísla sa obvykle zväčšujú smerom k vyšším priestorovým frekvenciám v súladu so skutočnosťou, že ľudské oko je na ne menej citlivé a môžu teda byť kvantované hrubšie. Po uvedenom vážení koeficientov DCT kvantizačná matica sa prevádza konečná kvantizácia (obvykle na základe lineárnej stupňovitej krivky) s tým, že je možné rozšíriť tzv. mŕtvu zónu okolo nuly za účelom vynulovania maximálneho počtu koeficientov DCT. Pretože malé odchýlky okolo nuly sú spôsobované tiež šumom, ich potlačenie obvykle zlepšuje subjektívnu kvalitu obrazu. Štandard MPEG 2 používa dva typy štandardných kvantizačných matíc, v podstate ale môže kodér vytvoriť ľubovolnú kvantizačnú maticu a spolu so signálom ju preniesť do dekodéru. Dekodér potom využíva tuto maticu do doby, než dostane z kodéru maticu inú, alebo príkaz k použitiu jednej zo dvoch štandardných kvantizačných matíc. Pri kódovaní obrázkov P a B sa najskôr vytvorí rozdiel hodnôt daného bloku a referenčného (predikovaného) bloku a až tento rozdiel sa transformuje pomocou DCT. Pri statickom obraze a pri malých zmenách sú rozdiely nepatrné a po transformácii dochádza k vynulovaniu veľkého množstva koeficientov DCT a tým k značnej úspore bitového toku. Aby bola dosiahnutá úspory i pri pohyblivých obrázkoch, využívajú sa princípy detekcie a kompenzácie pohybu, pričom sa stanovia vektory pohybu vždy pre celý makroblok. Jedna zo základných metód detekcie pohybu spočíva v postupnom porovnávaní práve kódovaného makrobloku s rôznymi makroblokmi z predchádzajúceho obrázku v celej vyhľadávanej oblasti (obr. 14). Tá môže byť napr. 32 obrazových prvkov vo vodorovnom a 16 obrazových prvkov vo zvislom smere s presnosťou na polovicu obrazového prvku, ktorá sa dosahuje interpoláciou medzi susednými prvkami. V každej polohe sa vytvorí absolútna hodnota rozdielu príslušných hodnôt a tieto absolútne hodnoty sa sčítajú pre celý makroblok a uložia do pamäti. Makroblok s najmenším súčtom sa potom použije ako referenčný, jeho relatívna poloha v pamäti je určená pohybovým vektorom. Uvedený spôsob je veľmi náročný na počet výpočtových operácii v kodéru, pre dekodér je však jednoduchý, pretože tu stačí na základe preneseného pohybového vektoru vyhľadať v pamäti referenčný makroblok a pripočítaním diferencií (po inverznej transformácie DCT) získať správne hodnoty práve dekódovaného bloku daného makrobloku. Je nutné si uvedomiť, že kodér pri kompenzácii pohybu vyhľadáva najpodobnejší makroblok, čo nemusí byť vždy pôvodný, v dôsledku pohybu posunutia makroblokov. I keď sa nenájde príliš podobný referenčný makroblok, nedochádza k chybám prenosu, iba úspora bitového toku je malá alebo žiadna. Dôležitou súčasťou každého kodéru a dekodéru je vyrovnávacia pamäť, ktorá vyrovnáva premenný bitový tok v závislosti na charaktere obrazu i použitých kompresných prostriedkoch. Aby sa zamedzilo pretečeniu vyrovnávacej pamäti, je táto pamäť trvale monitorovaná a pomocou spätnej väzby sa zaisťuje primerané zaplnenie pamäti. Spätná väzba obvykle ovláda jemnosť kvantovania koeficientov DCT (a ich diferencii) a tým zmenšovanie bitového toku a znižovanie kvality pri

27

hrubšom kvantovaní. Vzhľadom k tomu, že sa jedná o jemnosť kvantovania koeficientov DCT, má kvalita v rámci kódovaného bloku "globálny" charakter. Rozdiel medzi blokmi by sa mohol prejaviť iba v prípade zlého kódovania koeficientu F(0,0) odpovedajúceho priemernému jasu bloku. Tento koeficient sa preto kóduje vždy oddelene a s najväčším počtom bitov. Obrázky I sa kódujú iba s využitím DCT. Tím je možné na začiatku skupiny snímkou GOP bezproblémové strihať obrazové signály, pretože vnútrosnímková DCT je nezávislá na predchádzajúcich snímkách. Podobnosť medzi časovo susednými televíznymi snímkami sa využíva u obrázkov P, ale hlavne u obrázkov B, ktoré umožňujú maximálnu kompresiu signálu. V prílohe 3 prichádza vstupný obrazový signál po makroblokoch na rozdielový obvod, kde sa od neho odpočíta referenčný makroblok z obrazovej pamäti a tým sa vytvorí rozdiel (predikčná chyba), ktorá sa transformuje priamou DCT. Nasleduje kvantovanie rozdielových spektrálnych koeficientov, pričom sa berie do úvahy i stav obsadenia výstupnej vyrovnávacej pamäti. Kvantované koeficienty DCT sa po inverznej DCT (teda opäť vo tvaru obrazových diferencií) pridávajú k pohybovo kompenzovanému referenčnému makrobloku na vstupu obrazovej pamäti, ktorá teda ukladá kompletný obrázok pre ďalšiu predikciu. Vo výstupnej časti kodéru sa kvantované spektrálne koeficienty kódujú kódom VLC a po multiplexovaní s pohybovými vektormi sa ukladajú do výstupnej vyrovnávacej pamäti, odkiaľ postupujú na výstup kodéru. V prípade, že na vstupe je obrázok typu I, rozpoja sa oba vypínače a na obrázok sa aplikuje transformácia DCT priamo, bez DPCM. Spätná väzba z vyrovnávacej pamäti zaisťuje pri naplnení hrubšiu kvantizáciu spektrálnych koeficientov, tým zníženie bitového toku a postupné vyprázdňovanie pamäti. Kódovanie zvuku podľa štandardu MPEG 2: Kódovanie zvuku MPEG 2 je založené na rozdelení zvukového signálu vo frekvenčnej oblasti do 32 subpásiem a využití takzvaného psychoakustického maskovacieho javu ľudského sluchu v každom z týchto subpásiem. Princíp tohoto javu je znázornený na obr. 18, kde čistý tón 1000 Hz vysokej intenzity maskuje (to je celkom prekrýva) slabší zvukový signály v blízkom okolí, nachádzajúci sa pod prahom maskovania. V dôsledku maskovacieho javu silnejšie zvukové signály potláčajú vnímanie slabších spektrálnych zložiek v danej oblasti frekvencie, ktoré potom nieje nutné kódovať. V každom subpásme možno zvoliť optimálny počet bitov na vzorku, pri ktorom je kvantovací šum ešte maskovaný a teda nedochádza ku počuteľnému zníženiu kvality zvuku. Súčasne sa signálom prenášajú ešte tzv. meradlá závislé na skutočnej veľkosti signálu v danom subpásme, aby kódovanie prebiehalo účinne bez ohľadu na okamžitú intenzitu kódovaného zvuku v danom subpásme. Jemnosť kvantovania (a teda potrebný bitový tok) v každom frekvenčnom subpásme sa v kodéri stanovuje výpočtom na základe psychoakustického modelu podľa skutočnej situácie v danom časovom intervale. Štandardy MPEG pri kódovaní zvuku rozlišujú tri úrovne (layer) kompresie. Základný kompresný algoritmy používa úroveň 1, rozšírené algoritmy úroveň 2, ktoré tak dosahujú pri rovnakej kvalite zvuku nižších bitových tokov. Najkvalitnejšia je úroveň 3. V digitálnej televízii DVB i v digitálnom rozhlase DAB a v multimédiách sa používa úroveň 2 (MPEG Audio Layer 2). Zvukové štandardy MPEG 1 a MPEG 2 sú

28

v podstate zhodné s tým, že okrem vzorkovacích frekvencií 32 kHz, 44,1 kHz a 48 kHz zavedených v štandarte MPEG 1 pripúšťa MPEG 2 i vzorkovacie polovičné frekvencie. Okrem toho umožňuje MPEG 2 i kódovanie päťkanálového kruhového zvuku (surround audio). Pre kódovanie zvuku v digitálnej televízii DVB i v digitálnom rozhlase DAB sa používajú iba vzorkovacie frekvencie 48 kHz, prípadne 24 kHz. Prípustné užitočné bitové toky sa pri vzorkovacej frekvencii 48 kHz pohybujú v rozmedzí od 32 do 384 kbit/s po vstupných 16 a 32 kbit/s. Pri vzorkovacej frekvencie 24 kbit/s je rozmedzie prípustných bitových tokov 8 až 160 kbit/s so vstupných 8 a 16 kbit/s. Z dôvodu spätnej kompatibility s MPEG 1 používa systém MPEG 2 i pri viackanálovej modulácii dva základné stereofónne signály Lo, Ro získané maticovaním z piatich zdrojových signálov kruhového zvuku.

Obr.18 Princíp psychoakustického maskovacieho javu Ako už bolo uvedené, je bežný užitočný bitový tok stereofónneho páru AES/EBU v štúdiu 1,92 Mbit/s, bitový tok potrebný pre jeden stereofónny program s kvalitou približnou k CD je pri súčasnej úrovni techniky 192 kbit/s. Tomu odpovedá v tomto prípade redukcia dát 10:1, ktorou zaisťuje zdrojové kódovanie. Zvukový dekodér MPEG neobsahuje psychoakustický model ani procedúru prideľovania bitov pre jednotlivé vzorky v každom z 32 frekvenčných subpásiem. Potrebné informácie dostávajú v zakódovanom tvare spolu s kódovaným signálom. Z týchto informácii a z dekódovaných subpásmových vzoriek obnoví ich pôvodné hodnoty. Podobne ako obrazový dekodér MPEG je i zvukový dekodér podstatne jednoduchší a lacnejší než kodér. Skladba multiplexu MPEG 2: Kódovaný bitový tok jednej programovej zložky (obraz, zvuk, dáta) tvorí elementárny tok, ktorý sa po usporiadaní do paketov nazýva paketizovaný elementárny tok PES (Packetised Elementary Stream). Každý PES prenáša okrem vlastných dát dôležité informácie o obsahu paketov a synchronizačné informácie (tzv. časové razítka DTS a PTS) v hlavičke paketu. Dĺžka paketu PES je typická do 64 kbajtov, ale môže byť i väčšia. Časové razítka umožňujú dekóderu správne dekódovať obrazový tok so snímkou I, P a B. Kódovaný videosignál jedného televízneho programu multiplexovaný v programovom multiplexu s odpovedajúcimi zvukovými a dátovými signálmi tvorí programový tok, niekoľko programových tokov multiplexovaných v

29

transportnom multiplexu tvorí transportný tok TS (Transport Stream). Transportný tok sa prenáša po paketoch dĺžky 188 bajtov. Každý transportný paket začína hlavičkou o minimálnej dĺžke 4 bajtov, prvý z nich má hexadecimálnu hodnotu 47 a slúži k synchronizácii. Veľmi významnu úlohu hrá identifikácia paketu PID (Packet Identification), čo je číslo používané k identifikácii jednotlivých programov a tiež k identifikácii paketov každej dielčej programovej zložky. Hodnoty PID jednotlivých programov transportného toku sa prenášajú v tabuľke PAT (Program Association Table), ich paket má vždy hodnotu PID = 0 (obr. 19). Každý PID z tabuľky PAT identifikuje veľmi dôležitou tabuľku PMT (Program Map Table), ktorá sa prenáša v jednom pakete a je referenčná pre jeden program. V tabuľke PMT sú uvedené hodnoty PID jednotlivých dielčích zložiek (obraz, zvuk, dáta) daného programu. V príklade na obr. 19 má program 1 hodnotu PID = 22 a program 2 hodnotu PID = 33. Hodnota PID = 22 definuje tabuľku PMT pre program 1. V tejto tabuľke sú uvedené hodnoty PID pre obrazový signál (PID = 54) a pre dva zvukové signály programu 1 (PID = 48, PID = 49). Podobné sú v tabuľke PMT programu 2 (PID = 33) definovanie hodnoty PID pre obrazové a zvukové signály tohoto programu.

pakety transportného toku TS PID = identifikácia paketu (Paket ID) CAT = tabuľka podmieneného prístupu (Conditional Access Table) Obr.19 Skladba transportného multiplexu podľa štandardu MPEG 2 Striedanie jednotlivých paketov vo výslednom transportnom toku je naznačené vo spodnej časti obrázku. Konštantnú hodnotu PID = 1 má dôležitá tabuľka podmieneného prístupu CAT (Conditional Access Table). Podmienený prístup CA hrá v digitálnej televízii dôležitou úlohu a umožňuje príjem určitých programov iba tým divákom, ktorý ho majú predplatený. Používajú sa dva spôsoby predplatenia: buď mesačným predplatným na všetky relácie daného programu, alebo zaplatenie vždy iba vybranej

30

relácie (pay-per-view). Z hľadiska štandardizácie sa podmienený prístup realizuje v oblasti multiplexu MPEG 2, štandardizovaný je ale na úrovni DVB. Vyššie popísaný spôsob identifikácie paketov transportného toku umožňuje v dekodéri oddeliť ako jednotlivé programy mutliplexu, tak i ich dielčie zložky.

2.3 Kanálové kódovanie Signál SDI 270 Mbit/s má vplyvom skramblovania pseudonáhodný charakter. Výkonové spektrum tohoto signálu má tvar danej funkcie [(sin x)/x]2 - obr. 20, prvý priechod nulou je na frekvencii 270 MHz (na obr. 20 mu zodpovedá hodnota PI). Nad touto frekvenciou sa prenáša iba nevýznamná časť energie. Pre digitálny stereofónny pár AES/EBU s celkovým bitovým tokom zhruba 3 Mbit/s je pri kódovaní kódom "biphase-mark" potrebné frekvenčné pásmo 6 MHz. Na jeden aktívny snímok pripadá pri 576 aktívnych riadkoch vo snímku a 720 aktívnych obrazových prvkoch na riadku zhruba 415 000 obrazových prvkov. Pri osembitovom kódovaní spotrebujeme na zakódovanie jedného obrazového prvku priemerne 16 bitov (8 bitov pre každú jasovú vzorku a 16 bitov pre chrominanciu, ale len v každom druhom obrazovom prvku). Aktívny bitový tok nekomprimovaného obrazového signálu 4:2:2 je teda pri 25 snímkoch/s zhruba 165 Mbit/s, aktívny bitový tok signálu 4:2:0 asi 124 Mbit/s. Nový štúdiový profil MPEG 2 typu 422P@ML s intrasnímkovým kódovaním využíva iba obrázky I a má užitočný bitový tok maximálne 50 Mbit/s. Dĺžka skupiny obrázkov GOP je v tomto prípade N = 1 a zodpovedajúci stupeň kompresie je 165/50 = 3,3. Pri skupine obrázkov GOP zostavené zo striedajúcich sa obrázkov typu I a B užitočný bitový tok pri rovnakej kvalite signálu okolo 30 Mbit/s. Pri dlhej skupine GOP používanej pre distribúciu signálu 4:2:0 k divákom (napr. N = 12, M = 3) budú opäť pri porovnateľnej kvalite charakteristické bitové toky okolo 10 až 15 Mbit/s v závislosti na charakteru signálu. Z uvedených hodnôt je zrejmé, že v štandarte MPEG 2 závisí bitový tok pri porovnateľnej kvalite signálu veľmi výrazne na dĺžke a skladbe skupiny GOP. Dlhá skupina GOP výrazne znižuje bitový tok, ale za cenu väčšieho oneskorenia signálu v kodéri i dekodéri a obtiažnejšieho spracovania transportného toku (napr. kvalitný strih možno uskutočniť jen na obrázku I). Užitočným bitovým tokom sa obyčajne rozumie bitový tok odpovedajúci kódovanému obrazovému signálu a príslušným zakódovaným zvukovým i dátovým signálom vrátane synchronizačných informácii a napr. pohybových vektorov prenášaných pre správne dekódovania. Prídavné bity korekcie prenosových chyb sa ale do užitočného toku nezahrňujú.

31

Obr.20 Grafy funkcie (sin x)/x a [(sin x)/x]2 Kľúčovým problémom kanálového kódovania je: prevedenie užitočného bitového toku s požadovanou kvalitou, s príslušnými zvukovými a doplnkovými digitálnymi signálmi do prenosového kanála a jeho dostatočné zabezpečenie proti chybám a doprava k divákovi. K prevodu zabezpečených bitových tokov (Mbit/s) do prenosového kanála charakterizovaného svojou šírkou pásma (MHz) slúži pri kanálovom kódovaní viacstavová digitálna modulácia. Základné schémy používaných viacstavových digitálnych spôsobov modulácii sú na obr. 8 [Hierarchické modulačné konštalácie DVB-T]. Parameter m udáva počet rozlíšiteľných stavov modulovanej nosnej vlny pri fázové modulácii m-PSK (Phase Shift Keying) alebo pri kvadratúrnej amplitúdovej modulácii m-QAM (Quadrature Amplitude Modulation). m 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 ... b 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... Tab. 1 - Vzťah medzi počtom stavov a počtom bitov/symbol Vzťah medzi počtom stavov m a koeficientom b udáva tabuľka 1. Prenášaný bitový tok závisí na symbolovej rýchlosti vynásobenej počtom b bitov prenesených jedným symbolom. Ak sa každým symbolom prenáša jeden bit (dva stavy, m = 2), potom je číselné vyjadrenie prenosovej rýchlosti v symboloch/s a bitového toku v bitoch/s rovnaké. So zvyšovaním počtu stavov sa bitový tok, ktorý možno prenášať v danom kanále, b-krát zvyšuje, ale súčasne sa znižuje odolnosť proti rušeniu. Ta je daná rozlíšiteľnosťou jednotlivých stavov za prítomnosti šumu a rušenia a v podstate vzdialeností susedných stavov v konštalačných diagramoch. Súhrnne možno povedať, že pre celkový bitový tok, ktorý možno preniesť v danom prenosovom kanále, je rozhodujúci počet bitov b prenesených jedným symbolom a frekvenčná šírka kanála. Pokiaľ sa udáva celková šírka kanálu, to je v podstate frekvenčný odstup jednotlivých kanálov, uplatní sa ešte strmosť poklesu na jeho okrajoch.

32

kanálové kódovanie kanálové dekódovanie Obr.21 Zabezpečenie proti chybám v DVB Užitočný bitový tok sa doplňuje zabezpečovacími bitmi proti prenosovým chybám. Vzniká tak celkový hrubý bitový tok, ktorý sa pomocou viacstavovej digitálnej modulácie prenáša v danom frekvenčnom pásme. Základný obvod zabezpečenia proti chybám digitálnych systémov je znázornený na obr. 21. Toto zabezpečenie bolo navrhnuté v rámci projektu DVB, aby vyhovovalo družicovej, terestriálnej i káblovej digitálnej televízii s tým, že každé médium využíva zabezpečenie podľa svojich špecifických požiadaviek. V terestriálnej digitálnej televízie sa využíva kompletné zabezpečenie bitového toku zahrňujúce vnútorné kódovanie, vonkajšie prekladanie, vnútorné kódovanie a vnútorné prekladanie. Najmenšie zabezpečenie sa používa v káblovej televízie s ohľadom na nízku úroveň rušenia v kábloch. Názov vonkajší (outer) a vnútorný (inner) vychádza z radenia príslušných obvodov v rámci celého reťazca kódovania a dekódovania, ako je zrejmé z obr. 21. Ešte pred korekciou chýb sa v kodéri v rámci kanálového kódovania prevádza skramblovanie dát. Skramblovanie sa aplikuje na pakety transportného toku TS konštantnej dĺžky 188 bajtov. Prvý bajt každého paketu je synchronizačný a má pevnú hexagonálnu hodnotu 47hex. Pakety TS sú skramblované po skupinách osem paketov tak, že sú kombinované s výstupom generátoru pseudonáhodnej postupnosti PRBS (Pseudo Random Binary Sequence) o dĺžke 15 bitov. Každá skupina sa v prijímači identifikuje tým, že synchronizačný bajt prvého paketu skupiny má všetky bity invertované, má teda pevnou hodnotu B8hex. K uľahčeniu synchronizácie nie sú synchronizačné bajty skramblované. Zmyslom skramblovania je zaistenie pseudonáhodného charakteru toku dát (randomization, energy dispersal), vyznačujúceho sa rovnomerným spojitým

DVB-C DVB-C DVB-S DVB-S DVB-S DVB-T DVB-T DVB-T DVB-T

Vonkajší kodér RS (204, 188) t=8

Vonkajšie prekladanie bajty I=12

Vnútorný kodér (konvolunčné)1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8

Vnútorné prekladanie (bity, symboly)

DVB-C DVB-C DVB-S DVB-S DVB-S DVB-T DVB-T DVB-T DVB-T

Inverzné vnútorné prekladanie

Vnútorný dekodér (konvolunčný)

Inverzné vonkajšie prekladanie

Vonkajší dekodér RS (204, 188)

33

výkonovým spektrom od najnižších frekvencií opäť v tvare [(sin x)/x]2 - obr. 20. Skramblovanie sa prevádza vždy a vôbec nesúvisí s podmieneným prístupom CA (Conditional Access), ktorý tiež používa skramblovanie, ale k znemožneniu dekódovania bitového toku bez prístupového kľúča (tento elektronický kľúč získavajú len oprávnení diváci). Vonkajší kodér zaisťuje korekciu chyb pomocou Reed-Solomonova kódu RS (204, 188, t = 8). Ku každému skramblovanému paketu pridáva 16 zabezpečovacích bajtov, takže v každom pakete možno opraviť až 8 chybných bajtov. Vonkajšia korekcia chýb zvyšuje užitočný bitový tok v pomeru 204/188. Účelom prekladania (interleaving) je zaistenie prenosu proti zhlukom chýb. Vonkajšie konvolunčné prekladanie s hĺbkou I = 12 zaisťuje, že i v prípade prenosovej chyby o celkovej dĺžke 12 bajtov sa na vstupu dekodéru nevyskytnú bezprostredne za sebou dva chybné bajty a chyba môže byť vykorigovaná vonkajším kódovaním. Podobne vnútorné prekladanie zaisťuje dostatočné rozhádzanie susedných bitov a symbolov OFDM pri pozemnom vysielaní digitálnej televízie. Vonkajšie ani vnútorné prekladanie pritom celkový bitový tok neovplyvňujú, pretože jednotlivé bity, bajty a symboly iba časovo "rozhádžu", bez toho aby samy pridávali nejaké korekčné bity. Vnútorné konvolunčné kódovanie transformuje k zdrojových bitov na n výstupných zakódovaných bitov, kódový pomer je k/n. V dôsledku vnútorného kódovania sa bitový tok zvyšuje v obrátenom pomere n/k. Normy DVB pripúšťajú kódové pomery 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 a 7/8. Je zrejmé, že kódovanie s pomerom 1/2 je najrobustnejšie, to je zaisťuje najväčšiu ochranu signálu proti prenosovým chybám.

2.4 Dátové služby v systéme DVB-T Začlenenie signálov dátových služieb do štruktúry DVB-T: Dátové signály v DVB-T majú rôzny aplikačný charakter, napr. jednoduchý prenos súborov, interaktívny prenos obrazových postupností, poskytovanie služieb internetu a pod. Vlastné súbory dátových signálov sa pred zapuzdrením do TS paketov segmentujú. Postupy spracovania dátových signálov s rôznym aplikačným charakterom sú stanovené v normách ETSI EN [4] a ETSI TS [5]. V nich sú podľa aplikačného charakteru dátových signálov definované nasledovné spôsoby zapuzdrovania do TS paketov:

- Data Piping - najjednoduchší spôsob prenosu dátových signálov, keď sa zapuzdrujú priamo do dátovej časti TS paketov, pričom k dátam sa pridáva iba základná 4-bajtová adresa

- Data Streaming - dátové signály sa najprv zapuzdrujú do PES paketov a následne do TS paketov. Data Streaming môže byť asynchrónny, synchrónny a synchronizovaný.

- Multi Protocol Encapsulation (MPE - multiprotokol zapuzdrovania) - dátové signály sa najprv segmentujú a následne zapuzdrujú do DSM-CC sekcií (Digital Storage Medium Command and Control - príkazy a riadenie digitálneho pamäťového média, definované v norme ISO/IEC [6], odpovedajú formátom privátnych sekcií podľa normy ISO/IEC [1]). MPE je viac-menej najrozšírenejším spôsobom zapuzdrovania dát. Jeho hlavné využitie je v oblasti zapuzdrovania IP paketov. Ako všeobecný termín pre zariadenie na zapuzdrovanie dát sa udomácnil termín DVB/ip GW alebo IPE, ktorý je rozšírenejší v USA, kde ale nie je DVB-T normou pre pozemské vysielanie. V americkom systéme ATSC je ale zavedený rovnaký spôsob zapuzdrovania ako MPE v DVB-T, čím sa stávajú niektoré zariadenia kompatibilné pre oba systémy. V protokole MPE sa tiež vkladajú adresy zdroja a miesta doručenia

34

dátových signálov vo forme 48-bitových MAC adries. Týmto sa zabezpečuje podpora prevádzky bod-bod v systéme DVB-T, ktorú samotné TS pakety nepodporujú.

- Object Carrousel a File Carrousel - rovnaké zapuzdrovanie ako v MPE založené na DSM-CC sekciách, ale ich hlavnou odlišujúcou črtou je periodické opakovanie vysielaných dát na spôsob teletextových stránok, čo spôsobuje pomerne veľké plytvanie prenosovou kapacitou pri väčšine aplikácií. Tento spôsob je odôvodniteľný iba pri menších aplikáciách. Sú použité napr. pri vysielaní SI/PSI tabuliek.

vysielací kanál vysielací kanál DVB-T terminál

spätná osoba interaktívna spätný cesta kanál

interaktívni kanál priama

interaktívna nezávislé cesta na sieti závislé na sieti závislé na sieti V – vysielateľ PIS – poskytovateľ interaktívnej služby AVS – adaptor vysielacej siete ASI – adaptor interaktívnej siete RPM – rozhranie prijímacieho modulu RIM – rozhranie interaktívneho modulu Obr.22 Všeobecný referenčný model interaktívneho systému Poskytovania služieb cez DVB-T: Dátové služby implementované v TS paketoch môžu kapacitu TS jedného TV kanála využívať čiastočne, ale aj úplne. Jednosmernú distribúciu služieb (broadcast service) možno považovať za najprirodzenejšiu dátovú službu používateľom v systéme DVB-T. K týmto službám patrí napr. jednosmerná distribúcia PSI tabuliek, EPG (Electronic Program Guide - elektronický prehľad programov), rozšírený teletext, webcasting a pod. V prípade týchto služieb používateľ nemá možnosť ovplyvňovať obsah vysielaných informácií, ale môže si len z vysielaných informácií vyberať. Potreba umožniť reakciu používateľa na prichádzajúce dátové služby podnietila implementáciu spätného kanála. Komunikáciou cez spätný kanál sa zaviedla do systému DVB-T interaktivita. Pôvodne išlo len o zasielanie jednoduchých príkazov od používateľa (vo forme príkazov na určité aplikácie, napr. Pay-TV a pod.), neskôr o

Vysielací priestor

Interaktívna sieť

V AVS

RIS AIS

Rozhranie sieťovej jednotky

RPM

RIM (môže byť aj externé

STB

35

náročnejšiu komunikáciu (napr. pri aplikáciách internetu). Preto boli nadväzne normalizované postupy na uplatnenie spätného kanála v systéme DVB-T (všeobecne v systémoch DVB). Tým je možné podstatne rozšíriť okruh dátových služieb, včítane napríklad multimédiálnych služieb. Normy ETSI ETS 300 802 [7] a ETSI TR [8] stanovujú pre systémy DVB (a tým aj pre DVB-T) všeobecné riešenia pre interaktívne služby protokolmi podľa normy ETSI EN [4], vrstvovú štruktúru protokolov pre interaktívne služby a požiadavky na vytvorenie úzkopásmového interaktívneho kanála medzi koncovými zariadeniami používateľov, resp. DVB-T terminálmi a poskytovateľom príslušnej služby. Všeobecný referenčný model interaktívnej služby v systéme DVB je na obr. 22. V tomto modeli sú medzi poskytovateľom služby a DVB-T terminálmi zriadené dva základné kanály:

1. Broadcast Channel (BC - vysielací kanál) - jednosmerné vysielanie videa, audia a dát zriadené medzi poskytovateľom služby a DVB-T terminálmi

2. Interaction Channel (IC - interaktívny kanál) - dvojsmerný interaktívny kanál zriadený na interaktívne účely medzi poskytovateľom služby a DVB-T terminálmi. Skladá sa z: - Return Interaction Path - RIP, resp. Return Channel -RC (spätná interaktívna cesta, resp. spätný kanál) - zriadená od DVB-T terminálov k poskytovateľovi služby. Používa sa na príkazy pre poskytovateľa alebo na odpovede poskytovateľovi služby Je to úzkopásmový kanál, obyčajne označovaný ako spätný kanál. - Forward Interaction Path - FIP (priama interaktívna cesta) - zriadená od poskytovateľa služby k DVB-T terminálom. Používa sa na zabezpečovanie a riadenie komunikácie. V niektorých prípadoch táto komunikácia je zahrnutá do BC kanála (In Band signaling - signalizácia v pásme BC).

Na obr. 23 je uvedený referenčný model vrstvovej štruktúry protokolov interaktívnej služby v systéme DVB-T. Hoci tento vrstvový model neodpovedá modelu OSI, je medzi nimi priama súvislosť. Na úrovni linkovej vrstvy OSI modelu sú v referenčnom modeli vrstvovej štruktúry protokolov definované dve podvrstvy, jedna bližšie k fyzickej vrstve, závislá na spojovacej sieti, a druhá vzdialenejšia, nezávislá na spojovacej sieti. Takéto rozdelenie sa prijalo vzhľadom na to, že IC možno vytvoriť v rôznych sieťach elektronickej komunikácie včítane verejných telekomunikačných sietí, a to aj bezdrôtových.

protokoly nezávisle na spojovacej sieti

protokoly závisle na spojovacej sieti

privátne vrstvy

vyššie vrstvy spojovacieho média

prístupový mechanizmus štruktúra paketu

synchronizácia modulácia kanálové kódovanie frekvenčné pásmo filtrácia riadenie výkonu

36

Obr.23 Referenčný model vrstvovej štruktúry protokolov pre interaktívne služby Na interaktívnu komunikáciu v týchto sieťach existujú normy, v ktorých sú popísané súbory príkazov a protokoly, ktorými sa komunikácia medzi oboma koncami uskutočňuje. Ako príklad možno uviesť normy na vytvorenie interaktívnej komunikácie pre systém DVB verejnou telekomunikačnou sieťou (PSTN/ISDN) ETSI EN [9], cez DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) ETSI EN [10], verejnou pohyblivou sieťou GSM ETSI EN [11] a sieťami káblovej televízie ETSI EN [12]. Použitie týchto sietí na zavedenie interaktívnej služby v systéme DVB-T je možné, ale z hľadiska ekonomického v prevážnej miere nevýhodné. V mnohých prípadoch je potrebné realizovať v IC len spätný kanál s malou prenosovou kapacitou. Napríklad pri poskytovaní internetu v systéme DVB-T sa v spätnom kanále prenáša malé množstvo informácii (TCP potvrdzovanie), ale je potrebné viazať napr. telefónnu linku tak ako pri telefónnom spojení a platiť ako pri plnohodnotnom spojení v oboch smeroch. Toto dosť znevýhodňuje poskytovanie iných služieb v systéme DVB-T. Kvôli odstráneniu uvedeného nedostatku bol navrhnutý systém DVB-RCT (Return Channel Terrestrial), ktorý sa stal aj predmetom normalizácie v rámci normy ETSI EN [13]. V tomto systéme je prenos v oboch smeroch medzi DVB-T terminálmi a poskytovateľom služby realizovaný vysielaním - bezdrôtovo. Tým sa dátová komunikácia stáva nezávislá na spojovacej infraštruktúre (obr. 24). Nezávislosť umiestnenia DVB-T terminálov na pripojení k spojovacej infraštruktúre je významná vlastnosť systému DVB-RCT, ktorú je možné výhodne zúročiť v súčasne sa rozvíjajúcom konkurenčnom prostredí.

TV programy a dáta DVB – T terminál

TV prijímač

pozemský spätný kanál V – vysielateľ PIS – poskytovateľ interaktívnej služby AIS – adaptor interaktívnej siete RPM – rozhranie prijímacieho modulu RIM – rozhranie interaktívneho modulu Obr.24 Zostava systému DVB-T V systéme DVB-RCT sa v smere k DVB-T terminálom využíva na prenos príslušný vysielací kanál BC. V jednotlivých TS paketoch vysielacieho kanála sú prenášané segmenty aplikačných dát označené príslušným PID, segmenty dát na riadenie intreraktivity (MAC manažovacie dáta a správy) označené iným PID a napr. segmenty dát TV programov. V zmysle všeobecného referenčného modelu interaktívneho systému ide o In-Band signalling. Aplikačné dáta príslušnej služby sa pred

V

PIS AIS

RPM

RIM

STB

37

segmentáciou zapuzdrujú do MPE protokolu, ktorého súčasťou sú 48-bitové MAC adresy zabezpečujúce príjem dát aplikácie určeným DVB-terminálom. V smere od DVB-T terminálov k poskytovateľovi interaktívnej služby sa zriaďuje spätný interaktívny kanál rádiovým pozemským kanálom, ktorý je ale zdieľaný väčším počtom DVB-T terminálov. Zdieľanie sa zabezpečuje prenosovou metódou TDMA (Time Division Multiplex Access - prístup s časovým delením). Kapacita prenosového kanála je rozdelená v časovej oblasti na časové intervaly (slots). Do ich postupnosti prispievajú dátovými signálmi jednotlivé DVB-T terminály. Dátové signály terminálov, t.j. dáta aplikácií a MAC manažovacie dáta (správy), sú segmentované a zapuzdrované do ATM buniek. Prístup do časových intervalov z jednotlivých DVB-T terminálov je regulovaný dátami na riadenie interaktivity z prijímaného kanála BC. Na reguláciu prístupu sú vytvorené nasledujúce typy prístupov:

- súperiace (contention based slots) sú prístupné pre všetky DVB-T terminály a predstavujú obdobu prístupu na sieť Ethernet/IEEE 802.3 (protokol CSMA/CD). Ak viac DVB-T terminálov začne vysielať v tom istom časovom intervale, na strane poskytovateľa služby sa vyhodnotí kolízia, vysielanie DVB-T terminálov sa preruší a súčasne dostanú pokyn vysielať v inom náhodne vybranom čase. Tieto prístupy sú používané pre prenosy dát s malým objemom (napr. požiadavka na rezervované časové intervaly).

- s dynamickou rezerváciou (reserved slots with dynamic reservation) sú vyčlenené poskytovateľom služby určitému DVB-T terminálu na základe jeho požiadavky na rezervovanie určitej prenosovej kapacity. Iné DVB-T terminály v týchto intervaloch nevysielajú. Tieto prístupy sú používané pre dlhšie dátové prenosy.

- s rezervovanou pevnou prenosovou rýchlosťou (reserved slots with fixed rate reservation) sú prideľované určitým DVB-T terminálom. Iné DVB-T terminály v týchto intervaloch nevysielajú.

- na vyrovnanie rozdielov v oneskorení signálov a úrovní signálov poskytovateľa služby z rôzne vzdialených DVB-T terminálov je zavedené riadenie vyrovnávania rôznych dôb šírenia signálov a riadenie výstupného výkonu vysielača (ranging). Táto regulácia sa uskutočňuje vyrovnávacou procedúrou vyčlenenými časovými intervalmi (ranging slots).

Prístup dátových signálov spätného smeru do rádiového kanála v pásme VHF/UHF z jednotlivých DVB-T terminálov sa uskutočňuje cez fyzickú vrstvu. Pred vlastnou moduláciou (podobne ako v systéme DVB-T) sú dátové signály kvôli vysokému zabezpečeniu proti chybám pri prenose kódované. Na zabezpečeniu vysokej prispôsobiteľnosti prenosu v spätnom smere pre rôzne prevádzkové podmienky je k dispozícii vysoká variabilnosť modulačných metód založených na kombinácii digitálnych modulácií OFDM a QPSK alebo 16-QAM či 64-QAM. Na výstupe spätného smeru DVB-T terminálov sa dátové signály časových intervalov transformujú do dávok (burst) vysokofrekvenčných modulovaných signálov. V systéme DVB-RCT je normalizované rozmiestnenie nosných (Carrier spacing - CS) v krokoch 1 kHz, 2 kHz, 4 kHz a sú normalizované tri štruktúry pre dávky (Burst Structures - BS). V štruktúre BS1 je celý výkon aplikovaný na jednej nosnej, v BS2 na 4 nosných a v BS3 medzi 29 nosných v multiplexe OFDM. Na moduláciu nosných sa variabilne používa modulácia QPSK, 16-QAM alebo 64-QAM. Tým sa dosahuje

38

rôzny stupeň odolnosti a široký rozsah dosiahnuteľných bitových rýchlostí. Uvedené postupy spracovania dát používateľa na fyzickej úrovni majú za cieľ získať variabilné možnosti pri nasadzovaní systému DVB-RCT v rôznych situáciách. Takto môže systém DVB-RCT pracovať ako v bunkách s priemerom do 65 km s rýchlosťou niekoľko kbit/s, tak aj v malých bunkách s priemerom do 3,5 km s rýchlosťou niekoľko Mbit/s. Systém DVB-RCT (spätný kanál) nevyžaduje prístup k rádiovému spektru na prednostnej báze. Umožňuje využívať rôzne nevyužité časti rádiového spektra v pásme VHF/UHF bez rušivých účinkov na prednostné analógové a digitálne vysielacie služby. Na vysielanie signálu v spätnom smere sa nevyžaduje viac ako 0,5 W do antény. Príjem dátových signálov: Signály systému DVB-T (TV signály a signály dátových služieb) sú určené na spracovanie v DVB-T termináloch, ktoré môžu byť fyzicky zostavené rôznym spôsobom, a to aj s ohľadom na aplikácie dátových služieb. Pôvodne najjednoduchšia zostava určená len na spracovanie TV signálov, t.j. DVB-T STB (Set Top Box) vo funkcii digitálno-analógového prevodníka s analógovým TV prijímačom, sa zavedením aplikácií dátových služieb musí doplniť. Dôvodom je nutnosť spracovania protokolov týchto služieb vyššími vrstvami a spracovania aplikácií na príslušnom koncovom zariadení (napr. PC). Takto môžu vznikať rôzne alternatívy STB s výstupmi na ďalšie koncové zariadenia, čiže môžu vzniknúť rôzne privátne riešenia pre aplikácie dátových služieb. Toto je nevýhodné z hľadiska zavádzania výroby (veľa typov v malých výrobných sériách) a vedie to aj ku komplikáciám s ich používaním. Obr.25 Zostava MHP s pripájanými zariadeniami Tento špecifický problém sa stal postupne predmetom samostatného DVB projektu na definovanie špecifikácie perspektívnej DVB MHP platformy (Multimedia Home Platform - platforma /základňa/ pre domáce multimediálne zariadenia) v zostave podľa obr. 25. MHP je vo všeobecnosti jednotná otvorená softvérová platforma na programovanie multimediálnych obsahov a pre interaktívne služby v systéme DVB, založená na programovacom jazyku JAVA. Kľúčový element API (Application Programming Interface - rozhranie pre programovanie aplikácií) je založený na technológii JAVA a zabezpečuje nezávislé rozhranie medzi aplikáciami od rôznych

Displej RE P RO

RE P RO

MPH družicová anténa

DVB – T anténa

kábelový rozvod ISDN

xDSL DVD prehrávač

PC

diaľkový ovládač

klávesnica

39

poskytovateľov a výrobcami DVB-T MHP STB terminálov. API tiež zahŕňa špecifikácie rôznych funkcií súvisiacich napr. so zobrazovaním textov a grafiky na obrazovke, ako i súbor algoritmov a protokolov na obsluhu jednotlivých aplikácií. Používateľom, vybaveným DVB-T MHP terminálmi a príslušnými koncovými zariadeniami, sa zabezpečí prístup okrem k TV programom aj k ďalším službám, ako napr.:

- SuperTeletext - Electronic Programme Guide (elektronický prehľad programov) - doplnkové služby, textové informácie (napr. pri vysielaní športových

programov) - široký výber poveternostných služieb - informácie o cestnej, leteckej a železničnej premávke - interaktívne ukážky hier - online nakupovanie - e-mail - prístup na internet - home banking a pod.

Architektúru MHP platformy je možno charakterizovať v štruktúre s tromi úrovňami podľa obr. 26. V prvej zdrojovej úrovni sa zabezpečujú funkcie súvisiace so spracovaním TS paketov a grafiky, so zabezpečením vstupov/výstupov na koncové zariadenia a zdroje signálov. Systémový softvér v druhej úrovni zahŕňa manažovanie aplikácií a podporu pre transportné protokoly a jednotku JVM (JAVA Virtual Machine), zabezpečujúcu väzbu medzi špecifickým hardvérom a softvérom z normalizovanými rozhraniami API. Aplikácie sústredené v tretej vrstve pristupujú na platformu cez rozhrania API. 3. vrstva aplikácie

MHP API 2. vrstva softvér 1. vrstva zdroje interakčný kanál vysielací Obr.26 Trojúrovňová architektúra MHP z hľadiska jednotlivých elementov

aplikácia 1 ........................

aplikácia n

Manažér aplikácii transportné protokoly API JVM

MPEG spracovanie Grafiky CPU I/O braný pamäť

40

Prístup k jednotlivým službám súvisí so softvérovým vybavením včítane API. Sortiment podporovaných služieb a aplikácií je stanovený jednotlivými verziami MHP platformy. Napr. verzia MPH 1.0 zahrňuje EPG a superteletext [14], verzia 1.0.1 ďalej pridáva podporu spätného kanála a verzia MPH 1.1 je rozšírená o internet cez DVB MHP, čím pridáva HTML operabilitu. Verzia MPH 2.0 ďalej počíta s možnosťou aplikácií v norme MPEG-4. Prechod na vyššie verzie v zariadeniach platformy MHP sa uskutočňuje zavedením inovovaného softvérového vybavenia a prípadne pridaním hardvérových blokov. Funkcie platformy MHP sa zabezpečujú príslušným hardvérovým a softvérovým vybavením, ktoré je fyzicky umiestnené v samostatnom DVB-T MHP STB, alebo sú implementované priamo do DVB-T integrovaného terminálu, prípadne na špeciálnej karte určenej do PC.

3. Technické prevedenie analógového a digitálneho TV vysielania DBV-T

Analógové TV DBV-T Šírka kanála 8 resp. 7 MHz. 8 resp. 7 MHz.

jeden TV program viac TV programov (3 až 6 TV programov)

TV kanál

možnosť prenášat aj iné informácie ako TV je obmedzená

možnosť prenášať aj iné informácie ako TV program

pomerne veľký vyžiarený výkon (až 600 kW)

vysielače sa navzájom nerušia – za určitých podmienok sa podporujú

Vysielače

nemožnosť vysielať na rovnakom TV kanále

vysielače s menším výkonom – ekologický význam

Modulácia obrazový – amplitúdovo modulovaný zvukový – frekvenčne modulovaný

QPSK, 16-QAM a 64-QAM

dobrá – NTSC a PLA Zlučiteľnosť horšia - SECAM

nezlučiteľná z bežnou analógovou TV

Kompresia žiadna MPEG (obrazu aj zvukovu) Zabezpečenie signálu proti rušeniu

žiadne kompletné zabezpečenie bitového toku zahrňujúce vnútorné kódovanie, vonkajšie prekladanie, vnútorné kódovanie a vnútorné prekladanie pevný príjem ("fixed antenna reception"): prenosný príjem ("portable antenna reception") mobilný príjem

Možný príjem výlučne pevný

príjem na prijímač v ruke Tab. 2 - Vlastnosti analógového a digitálneho TV vysielania DBV-T

41

3.1 Základné charakteristiky analógového vysielania - v jednom TV kanáli sa prenáša jeden TV program, - na mnohých miestach (najmä v miestach bez priamej viditeľnosti na vysielač)

dochádza k degradácii signálu spôsobeného mnohocestným šírením (v obraze vidieť tzv. „duchov“), nízkou úrovňou signálu (obraz je zašumený) atď.,

- počas pohybu (napr. vozidla so zabudovaným TV prijímačom) je príjem veľmi nekvalitný, resp. nemožný,

- kvalitný príjem analógového TV signálu je možný pomocou vonkajšej pevne zabudovanej antény (napr. na streche domu),

- na pokrytie určitého územia sú potrebné vysielače s pomerne veľkým vyžiareným výkonom (na Slovensku až 600 kW),

- susedné vysielače nemôžu kvôli možnému rušeniu vysielať na rovnakom TV kanáli (ochranná vzdialenosť je závislá od výkonu vysielačov), čoho dôsledkom sú značné nároky na frekvenčné spektrum,

- pri vysielaní farebnej televízie (vzhľadom na požiadavku zlučiteľnosti so systémom pre čierno-biely príjem) principiálne dochádza k ovplyvňovaniu jasového signálu a signálu farby, čo spôsobuje skreslenie obrazu.

3.2 Základné charakteristiky systému DVB-T

- v jednom TV kanáli je možné vysielanie viacerých TV programov (tzv. multiplexu, t.j. 3 až 6 TV programov),

- možnosť prenosu niekoľkých sprievodných zvukov, - možnosť prenosu iných dátových tokov, napr. rozhlasové programy a toky

ďalších služieb na účely zábavy alebo obchodu (napr. „Webcasting“, interaktívna televízia atď.),

- pružná voľba kvality obrazu a zvuku (vrátane kvality tzv. televízie s vysokou rozlišovacou schopnosťou - HDTV),

- vysoká bezpečnosť metód kódovania pre platené služby, - zlepšenie kvality príjmu najmä v oblastiach s odrazmi, ktoré sú pri

analógovom prenose rušivé, pri digitálnom prenose sa však neobjavujú, - možnosť budovania tzv. jednofrekvenčných vysielacích sietí (SFN - Single

Frequency Network), t.j. rovnaký multiplex programov sa vysiela sieťou vysielačov na jednej frekvencii, pričom tieto vysielače sa navzájom nerušia, ba naopak, za určitých podmienok podporujú. To má zásadný vplyv na úsporu frekvenčného spektra, ktoré je národným bohatstvom,

- možnosť používať prenosné prijímače s jednoduchými anténami, napr. v pohybujúcich sa dopravných prostriedkoch,

- na pokrytie územia postačujú vysielače s menším výkonom, čo má význam aj z hľadiska ekologického.

3.3 Otázka konvergencie

Ako príklady môžeme uviesť: - konvergencia vysielania klasického video programu a poskytovania všeobecných dátových služieb v rámci vysielania pozemskej digitálnej televízie (DVB-T); - konvergencia vysielacích technológií pre analógovou televíziu (ATV) a digitálne televízie (DVB-T). Oba tieto pohľady sú veľmi dôležité, pretože v prvom prípade sa jedná o súbeh rôznych dátových služieb, ktoré je možno poskytovať v rámci jednej existujúcej digitálnej technológie (DVB-T), čím dochádza k podstatnému zlepšeniu využitia frekvenčného spektra a v druhom prípade sa jedná o jedno z možných riešení

42

prechodu od analógového vysielania k digitálnemu, ktoré ako sa zdá, nutne vyžaduje po istú dobu koexistenciu obidvoch technológií.

3.3.1 Konvergencie videa a dátových služieb Vysielanie pozemskej digitálnej televize (DVB-T) sa postupne stáva realitou v mnohých štátoch Európy a to nielen vo forme experimentálnych alebo pilotných projektov. V mnohých štátoch už došlo k výstavbe celoplošných sietí DVB-T, ktoré sú dnes v bežnej komerčnej prevádzke. Ako príklady možno uviesť Veľkú Britániu (od roku 1998) so 32 programami v 6 multiplexoch, Švédsko (od roku 1999) so 17 programami vo 4 multiplexoch a Španielsko (od roku 2000) s približne 20 programami (celoplošnými i regionálnymi) vysielaním v 6 multiplexoch. Vo všetkých týchto štátoch sú v prevádzke ako jednofrekvenčné siete (SFN), tak i multifrekvenčné siete (MFN). Dôvodov k tomuto rýchlemu rozvoju digitálnej televízie je hneď niekoľko.

1) K vysielaniu pozemskej digitálnej televízie je využívané rovnaké kanálové rozdelenie spektra ako u analógového TV vysielania.

2) DVB-T je vysoko robustný systém odolný proti rušeniu a interferenciám, ktoré sú pomerne veľkým problémom v analógovom TV vysielaní.

3) Prevádzkovaním DVB-T dochádza k podstatne lepšiemu využitiu frekvenčného spektra (zvýšenie frekvenčnej účinnosti), pretože v jednom TV kanále možno digitálne prenášať až šesť TV programov alebo menej než šesť TV programov a ďalšie dátové služby.

4) Príjem DVB-T z viacej smerov, ktorý u ATV spôsobuje väčšinou problémy (interferencie), je u digitálneho vysielania naopak prínosom a zvyšuje kvalitu príjmu.

5) DVB-T zvyšuje výkonovú účinnosť, pretože rovnaké pokrytie ako u ATV možno dosiahnuť i pri podstatne zníženom vyžiarenom výkone.

6) Kvalitný príjem je možný i na obyčajnú prútovú anténu. 7) Nezanedbateľnou výhodou je možnosť vysoko kvalitného príjmu i za

pohybu a to i pri rýchlostiach cez 200 km/hod, čo systémy analógovej TV, systémy digitálnej káblovej televízie (DVB-C) alebo digitálnej satelitnej televízie (DVB-S) vôbec neumožňujú. S mobilným príjmom sa počíta tak v rýchlovlakoch, prímestskej doprave či v osobných automobiloch a okrem TV programu sa samozrejme počíta hlavne s prenosom dát pre sprostredkovanie dôležitých informácii.

Z technického hľadiska predstavuje zavedenie digitálneho TV vysielania revolučný skok, ktorý je možné prirovnať napr. k nosičom CD (digitálny záznam) alebo masovému rozšíreniu mobilných telefónov. Súčasná doba je z hľadiska televízneho vysielania na Slovensku, podobne ako v celej Európe, charakterizovaná:

- novými požiadavkami tvorcov TV programov na ďalšie vysielacie frekvencie, - vyčerpanosťou frekvenčného spektra, čo častokrát neumožňuje vyhovieť

predošlej požiadavke. Analógové vysielanie je možné považovať za saturované,

- rozširovaním mobilného príjmu (napr. v autách), - záujmom obyvateľstva o vyšší počet programov, pričom nároky na kvalitu

signálu stúpajú, - snahou o znižovanie energetickej náročnosti zariadení.

43

Uvedené problémy v značnej miere môže riešiť zavedenie nového systému TV vysielania, založeného na šírení digitálnych signálov. Pri pozemskom vysielaní sa tento systém označuje ako DVB-T (Digital Video Broadcasting – Terrestrial). DVB – T v sebe zahŕňa moderné spôsoby spracovania TV signálu ako napr. hierarchická modulácia, MPEG čo má za následok zefektívnenie vysielania a využitia frekvenčného spektra ktoré je v dnešnej dobe už takmer vyčerpané. Samozrejmosťou tohto systému sa stalo zlepšenie kvality obrazu, zvuku, zvýšenie počtu programov v pásmach VHF a UHF. Zlepšený príjem, lepšie pokrytie a zároveň dostupnosť nových služieb aj pre tých, ktorí nemajú internet a počítač, najmä v budúcnosti. Jedinou technickou prekážkou pre systém DVB – T je jeho nezlučiteľnosť z klasickou analógovou televíziou. Ale aj tu sa ponúka viacero možnosti riešenia tohto problému. Pre ľudí, ktorí nechcú veľa investovať bude stačiť kúpiť stolný prijímač (set-top-box) a ten sa pripojí cez SCART konektor k starému analógovému TV. Ďalšou alternatívou na riešenie tohto problému je kúpa plne digitálneho TV prijímač DVB-T ktorý má priamo v sebe už zabudované komponenty na spracovanie digitálneho TV signálu, prípadne ďalších signálov ktoré sa používajú a prenášajú v DVB – T.

4. Poskytovania služieb analógového a digitálneho TV vysielania DBV-T

4.1 Služby poskytované analógovým TV Prvoradou úlohou analógového TV vysielania je zásobovať účastnícke antény dostatočne silným televíznym signálom. Teletext – je služba, ktorá využíva sieť televíznych vysielačov, kde na televíznej obrazovke okrem obrazovej informácie môžeme sledovať textové a jednoduché grafické informácie. Teletextové informácie predstavujú dáta ktoré sú vysielané v zatemňovacích riadkoch oboch polsnímkoch.

4.2 Služby poskytované DVB – T DVB-T MHP terminálu (Multimedia Home Platform - platforma /základňa/ pre domáce multimediálne zariadenia) s príslušnými koncovými zariadeniami, sa zabezpečí prístup okrem k TV programom aj k ďalším službám, ako napr.:

- SuperTeletext - Electronic Programme Guide (elektronický prehľad programov) - doplnkové služby, textové informácie (napr. pri vysielaní športových

programov) - široký výber poveternostných služieb - informácie o cestnej, leteckej a železničnej premávke - interaktívne ukážky hier - online nakupovanie - e-mail - prístup na internet - home banking a pod.

Elektronický programový sprievodca: umožňuje pracovať s dátami o vysielaných programoch (čas vysielania, názov, krátky popis atd.). Programového sprievodcu, ako zvláštnu aplikáciu, môže spracovať tiež prevádzkovateľ multiplexu alebo televíznej stanice.

44

Informačné služby: sú naviazané na televízny program alebo vysielané samostatne. Ich obsahom môžu byť doplňujúce informácie k relácii, dopravné informácie, predpoveď počasia, aktuality zo športu, spravodajstvo alebo prezentácie na rôzne témy. K informačným službám môžeme tiež zaradiť tzv. SuperTeletext využívajúci prepracované multimediálne prvky a interaktívne reklamy, ktoré ponúkajú ďalšie informácie o výrobku, prípadne zobrazí kontakty na najbližšieho predajcu a iné. Komunikácie: interaktivita umožní nahradiť posielanie SMS mobilnými telefónmi stlačeným správneho tlačidla alebo navolením textu na diaľkovom ovládači. Týmto spôsobom bude možné na obrazovke sprevádzkovať napr. chat alebo posielanie otázok a názorov do štúdia. Aplikácia e-mail, umožní využívať televíznu obrazovku ako klienta elektronickej pošty. Zábava : interaktívna televízia umožní divákovi zúčastniť sa súťaží so svojho domova. Forma účasti diváka na rôznych televíznych súťažiach bude záležať iba na fantázii a odvahe ich tvorcov. Všetky relácie môžu byť doplnené zábavnými kvízmi a anketami. Kvízy, ankety alebo hry sú realizovateľné tiaž ako samostatné aplikácie bez väzby na vysielaný program. Transakcie: najväčší obchodný potenciál by mal mať aplikácie spojené s elektronickým obchodovaním. Ako príklad môžeme spomenúť aplikáciu umožňujúcu objednávku tovaru diaľkovým ovládaním pri sledovaní relácie alebo celkom samostatnú aplikáciu pripomínajúcu internetový obchod. Pri sledovaní športových zápasov tak bude možné využívať on-line stavkovanie a pre ovládanie bankového účtu prostredníctvom televíznej obrazovky pripraví prevádzkovateľ aplikácie podobné internet bankingu. Video On Demand (video na prianie): umožňuje divákovi zostaviť si vlastný program. Pokiaľ volí v rámci vysielaného dátového toku, môžu to byť krátke videosekvencie, napr. opakované zábery pri sledovaní športových zápasoch. Objemnejší a špecifickejší obsah (celé televízne relácie alebo celovečerné filmy) potom budú prenášané pomocou spätného kanála iba k divákovi, ktorý si ich zvolil. Webové stránky: ako veľmi dôležité sa javí prepojenie digitálneho vysielania s webom. Tato náväznosť je využiteľná pri odkazovaní na informácie, ktoré nie sú v reálnom čase súčasťou televízneho vysielania alebo nie sú ani pre TV vysielanie pripravené. Bez spätného kanála bude k dispozícii iba obmedzené množstvo webových stránok, ktoré vysielatelia "pribalia" k televíznemu programu. Ako je zrejme analógové TV vysielanie umožňuje obmedzený počet doplnkových alebo pridružených služieb k hlavnej službe (zásobovať účastnícke antény dostatočne silným televíznym signálom). Toto je zapríčinené spektrom a charakterom analógového signálu, do ktorého je veľmi obtiažne priam až nemožné vložiť nové signálové zložky a čakať pri tom bezproblémovú zlučiteľnosť. Treba tiež spomenúť, že takmer všetky doplnkové a pridružené služieb k analógovému TV majú jednosmerný charakter. Realizácie spätného analógového kanála u terrestriálneho vysielania by bola technicky náročná a komplikovaná a z najväčšou pravdepodobnosťou aj ekonomicky neperspektívne. Jedinou možnosťou (aj to veľmi obmedzenou) ako je možné do analógového TV vložiť nové signály, je využiť volné

45

riadky ktoré sa pri vysielaní obrazu nevyužívajú. Sú to najmä zatemňovacie riadky oboch polsnímkov. Moderný systém DVB – T konkrétne DVB-T MHP terminál (Multimedia Home Platform - platforma /základňa/ pre domáce multimediálne zariadenia) predstavuje zariadenie pomocou ktorého sa domáce televízne zariadenie neporovnateľne zmení z hľadiska množstva poskytovaných služieb. K dispozícii sú tu ponúknuté služby jednosmerného charakteru, ale aj služby, ktoré na svoju prevádzku vyžadujú spätný smer (spätný kanál). Z možnosťou prevádzkovať takejto služby môže DVB-T MHP terminál predstavovať nové možnosti „Európskej informačnej spoločnosti“. Najväčšiu perspektívu do budúcnosti bude predstavovať najmä interaktívne a dátové služby ako napr. e-mail, prístup na internet, home banking a pod. Rozvoj služieb s úplnou interaktivitou bude z najväčšou pravdepodobnosťou regulovaný najme cenou za spätný kanál.

5. Ekonomická stránka analógového a digitálneho TV vysielania DBV-T Hneď na začiatku tejto kapitoly treba povedať, že okrem technických a aplikačných výhod v oblasti služieb prináša nový spôsob vysielania aj nároky na finančné prostriedky. Preto digitálne vysielanie musí pre vysielateľov, ale najmä pre divákov priniesť niečo nové, aby sa stala atraktívnou a aby jedna i druhá strana bola ochotná do novej technológie investovať. Podobne, ako takmer vo všetkých oblastiach telekomunikačnej a informačnej techniky, predstavuje digitálne vysielanie ekonomicky významnú cestu ku kvalitatívnemu i kvantitatívnemu zlepšeniu využívania finančných i frekvenčných zdrojov. Digitálne TV vysielanie nie je kompatibilné so súčasným analógovým vysielaním. V prípade využívanie dnešných stanovíšť vysielačov bude potrebné na vysielacej strane vymeniť celú technológiu, okrem budov a stožiarov a snáď aj vysielacích antén (ak tieto budú svojimi parametrami vhodné). Na prijímacej strane (u diváka) sa vyžaduje doplnenie prijímača o tzv. „set-top box“, ktorý sa zapojí medzi prijímaciu anténu a dnešný TV prijímač. Ďalšou možnosťou, najmä pri nutnosti výmeny zastaralého TV prijímača, je nákup nového prijímača, ktorý má v sebe diel na digitálny príjem už vstavaný. O digitálne prijímače budú musieť byť doplnené aj hlavné stanice TV káblových rozvodov (TKR) a spoločných TV antén (STA). Digitalizácia vysielania môže mať význam aj z hľadiska podpory domáceho priemyslu, obchodu, trhu a zamestnanosti, pretože si vyžaduje dostupnosť nových digitálnych prijímacích zariadení. Nová technológia predstavuje nové formy využitia a nové služby. Čím rýchlejšie sa digitalizácia uskutoční, tým skôr sa otvorí a rozšíri trh pre nové multimediálne služby. V neposlednom rade skorý nástup pozemského digitálneho TV vysielania na Slovensku zníži náskok, resp. zabráni zaostávaniu Slovenska v porovnaní s vyspelými európskymi krajinami, vrátane najbližších susedov.

5.1 Nutná koexistencia pre analógové TV a DVB-T Z hľadiska prechodu z analógového na digitálne vysielanie v prostredí Európy sa ukazuje, že počas určitého obdobia bude potrebná paralelná prevádzka analógového a digitálneho vysielania. Predpokladá sa, že zásadný prechod na úplne digitálne vysielanie bude uskutočnený po etapách. Pretože postup a harmonogram prechodu od

46

analógového na digitálne pozemské TV vysielanie na Slovensku je do značnej miery identický so zavádzaním akejkoľvek novej technológie. Na Slovensku je situácia, kde významná časť obyvateľstva prijíma signál analógovej televízie z pozemských TV vysielačov. Ďalší príjem je pomocou káblových rozvodov alebo satelitných prijímačov – takýto príjem nie je tak rozšírený ako pozemné TV vysielače. Za týchto okolností je digitalizácia pozemského vysielanie (zavedením DVB-T) jedinou možnou cestou k rozšíreniu programovej ponuky a zvýšenie úrovne dátových služieb pre obyvateľov. Nutnosť rýchlej výstavby DVB-T však vedie k tomu, že určitú dobu budú vedľa sebe koexistovať tak siete analógovej TV, i DVB-T. Táto koexistencia spôsobuje dva celkom špecifické problémy:

1) potrebu zvlášť starostlivého frekvenčného plánovania a zvažovania využitia každej voľnej frekvencie v kontextu "analóg" či "digitál" a neskôr len "digitál",

2) potrebu využívať pri modernizáciách analógových TV sietí takú vysielaciu technológiu, ktorá umožní neskôr jednoduchý prechod na DVB-T.

Riešenie prvej úlohy je na národných regulačných orgánoch, (v SR Telekomunikačný úradu) riešenie druhej úlohy je na prevádzkovateľoch. Ak začnú prevádzkovatelia analógovej televízie už dnes obnovovať svoju vysielaciu sieť takouto technológiou, (univerzálne plne digitálne budiče použiteľné ako pre ATV tak pre DVB, univerzálny výkonový koncový zosilňovač, ...), nemôžu urobiť chybu. Naopak, je to veľmi dobrá investícia pre budúcnosť, pretože pri prechodu na DVB-T stačí vymeniť jediný modul (kodér ATV za kodér DVB-T) a nahrať iný riadiaci software do riadiacej jednotky. Možno však uvažovať i o tom, že pri prechode na DVB-T budú niektoré bývalé analógové vysielacie strediská úplne zrušené, iné premiestené a iné digitálne vzniknú ako celkom nové. V takýchto prípadoch možno použiť stavebnicové vysielače a po ukončení doby využitia ich rozobrať a všetky diely (okrem ATV kodéru) použiť pre výstavbu nového DVB-T vysielače na inom mieste.

5.2 Ekonomická investícia do prijímacej časti – koncové zariadenie Koncového zákazníka – diváka, alebo poslucháča nezaujíma technika prenosu, alebo spôsob jej financovania. Jediné čo sa ho priamo dotkne pri prechode na digitálny prenos signálov je jeho koncové zariadenie a zmena v službách, ktoré mu poskytne. Zariadenia určené na analógový príjem TV sú pre digitálne TV nepoužiteľné, alebo použiteľné s malou úpravou. Zákazník si bude musieť zaobstarať buď digitálny televízor, alebo digitálny STB ktorý dokáže spracovať digitálny signál. V praxi platí, že každá investícia zákazníka do novej technológie je limitovaná nielen návykmi ale predovšetkým cenou. Práve preto je nutné prilákať na Slovensko čo najväčší počet predajcov STB, alebo digitálnych prijímačov, aby sa v konkurenčnom boji znižovali ceny a to bez straty na kvalite výrobkov. Predajcov možno upozorniť na DVB na Slovensku napríklad prostredníctvom internetu, priamym oslovením, alebo účasťou Slovenska na výstavách ktoré sa zaoberajú takouto prenosovou technikou. Ak cena prijímačov nebude prijateľná, môže dôjsť k strate záujmu divákov o digitalizáciu a nové služby. Hlavné dôvody pre rozhodnutie zadovážiť si takéto zariadenie sú uvedené v predchádzajúcej časti. Ponuka koncových prijímacích zariadení, poskytujúcich vyššiu technickú úroveň a multifunkčnosť, ako aj prirodzený cyklus obmeny prijímačov v

47

domácnostiach sa teda môžu stať hlavnou hnacou silou na presadenie sa digitálnej TV. Vzhľadom na snahu Slovenska o zavedenie DVB-T a je vhodné okrem STB čo najskôr ponúkať aj integrované zariadenia na príjem viacerých spôsobov prenosu (analógový PAL, digitálne DVB-T, a ďalšie štandardy). Rozhodujúcim momentom je cena prijímacieho zariadenia. Tento fakt si uvedomujú aj v ďalších štátoch Európy. Prístup k riešeniu tohto problému môže byť je napr.:

- prevádzkovateľ platenej televízie poskytne zákazníkovi STB zadarmo, ak si objedná platenú televíziu

- snaha prilákať používateľov na DVB – T prostredníctvom nízkej ceny za čo najjednoduchší prijímač, hoci s obmedzenými schopnosťami (napr. bez teletextu). Nízku cenu môžeme dosiahnuť aj vďaka dotáciam.

Na uľahčenie prechodu od analógového k digitálnemu prenosu TV a R na Slovensku je vhodné:

- ponúkať lacné STB, pričom nízku cenu dosiahnuť prilákaním viacerých výrobcov na slovenský trh, jednoduchou konštrukciou s obmedzenými možnosťami, ako aj dotačnou politikou,

- ponúkať spotrebiteľom viacnormové integrované prijímače

5.3 Charakter niektorých digitálnych prijímačov a ich technické parametre

5.3.1 USB Toto zariadenie má USB 2.0 rozhranie umožňujúce jeho pripojenie k ľubovolnému počítaču alebo notebooku. Vďaka napájania z USB je ideálny pre použitie s notebookem i na cestách mimo domova, jednoducho ho umiestnite do puzdra s notebookom. ASUS My Cinema-U3000 = elegantný externý digitálny TV tuner s Philips dekodérom, USB 2.0 rozhraním

48

Typ USB Technické parametre a možnosti Cena DVB-T tuner, napájanie z USB Frekvencie: VHF 170~230MHz, UHF 470~862MHz Úroveň vstupného signálu: -78 ~ -20dBm Rozhranie: USB 2.0, nepodporuje USB 1.1 Plánované nahrávanie: áno Time Shifting. áno, Ďalšie funkcie: EPG

MSI MEGA Sky 580, DVB-T externí TV+FM tuner, USB2.0

Podporované OS: Windows 200 SP4, XP SP2, MCE

bez DPH: 1800 ,- Sk s DPH: 2142,- Sk

DVB-T tuner, Rozhranie: USB 2.0 Frekvencie: VHF 170~230MHz, UHF 470~862MHz Požiadavky na systém: ovládač grafickej karty musí obsahovať DirectX 8.1 Vstup: antény, Napájanie: z USB Diaľkové ovládanie: áno, Funkcie: PIP. PAP, POP, TimeShifting Tuner je kompatibilní s Microsoft Windows XP Media Center Edition 2005.

WinFast Dongle DTV USB2.0

TV vysielanie sa dá uložiť na disk vo formátu MPEG2.

bez DPH: 1985 ,- Sk s DPH: 2362,- Sk

DVB-T tuner Anténa: integrovaná, možnosť pripojiť externe Rozhraní: USB 2.0, Napájanie: z USB Plánované nahrávanie: áno Time Shifting. Áno

ASUS MY CINEMA U3000, Dibcom 3000P, DVB-T, MCE

Podporované OS: Windows XP / MCE

bez DPH: 2469 ,- Sk s DPH: 2938,- Sk

Príjem DVB-T signálu Konektory: Koaxiálny TV Anténa, USB 2.0 TV vysielanie sa dá uložiť na disk vo formátu MPEG2.

Aver TV DVB-T USB

Ďalšie špecifikácie: Stereo, Teletext, Time Shifting

bez DPH: 2724 ,- Sk s DPH: 3242,- Sk

Tab. 3 - Vlastnosti digitálneho prijímača cez USB Funkcia Time Shifting – umožňuje pozastaviť televízne vysielanie, posunúť späť a vrátiť sa znovu do reálu - zaujímavé momenty si tak môžete prehliadnuť ešte raz so zvýšenou pozornostou. Funkcie obraz v obraze (PIP, PAP, POP) umožňujú sledovať dva kanály naraz, prípadne vedľa prehrávania videa mať v okne i televízne vysielanie.

5.3.2 PCI Toto zariadenie v sebe zahŕňa možnosť príjmu pozemného analógového i digitálneho vysielania. Predstavuje tak zaujímavú investíciu pre prechod na budúce digitálne vysielanie, ktoré sa už pripravuje. Pokiaľ sa uvažuje o zakúpení TV tunera, stojí za zváženie duálny (analóg+digitál) tuner. Dnes môžete prijímať analógovo, zajtra digitálne a nebude to stáť ani korunu naviac.

49

ASUS My Cinema - P7131Dual = low-profile duálny TV tuner s Philips dekóderom, FM rádiom pre PCI. Typ PCI Technické parametre a možnosti Cena

TV a FM Tuner, čip Philips SAA7131E, analóg + digitál PCI rozhranie (PCI 2.2 BusMaster) Anténový vstup: TV + FM, TV tuner: PAL Video vstup: S-Video, kompozitný FM rádio 88MHz-108MHz, stereo Formát ukladania: MPEG1/MPEG2 Automatické i manuálne ladenie Možnosť pripojenia káblového i bežného anténového vstupu, Asus VideoSecurity Online Diaľkové ovládanie: áno, infračervené

ASUS MY CINEMA P7131D CARD, Philips 7131, DVB-T/PAL

Operační systémy: Windows XP (vyžaduje DirectX 9)

bez DPH: 1684 ,- Sk s DPH: 2004,- Sk

Príjem DVB-T signálu, Formát záznamu: MPEG-2

Konektory: Koaxiálny TV Anténa, S-Video / kompozitný video vstup, Time Shifting: áno Načasovaný záznam (schedule): áno, prebudenie z S3, S4 hybernácia, Preview: 16 kanálov Viacej užívateľské nastavenie: áno

Podpora HDTV: 1080i / 720P

AVer TV-DVB-T 777, MCE, HDTV, PCI, TV+Radio

Operačné systémy: Windows 2000/XP, Certifikované pre Microsoft Media Center Edition

bez DPH: 2285 ,- Sk s DPH: 2719,- Sk

DVB-T tuner, Rozhranie: PC (PCI 2.3 bus master) Frekvencie: VHF 170~230MHz, UHF 470~862MHz Vstupy: antény, S-Video, kompozitný, čidlo diaľkového ovládača, Výstupy: antény Formát záznamu: MPEG-1/2/4, WMV, VCD, DVD Načasovanie nahrávania: áno, Time Shifting: áno Obraz v obraze: PIP, POP, PAP, DirectBurn: áno Diaľkové ovládanie: áno, Podporované OS: Windows XP SP2

Leadtek WinFast DTV1000 T

Požiadavky na systém: grafické ovládače musia podporovať DirectX 8.1 a vyšší (DirectX 9.0 pre HDTV)

bez DPH: 2367 ,- Sk s DPH: 2817,- Sk

Tab. 4 - Vlastnosti digitálneho prijímača cez PCI

50

5.3.3 PCMCIA Je kombinovaný televízny tuner s podporou prijímania a zaznamenávania ako digitálneho tak analógového televízneho a rozhlasového vysielania. Vsunuje sa do PCMCIA sloty a preto je určený predovšetkým pre notebooky. AVer TV Hybrid+FM Cardbus PCMCIA, RC, DVB-T+analogTV Technické parametre a možnosti Cena

Video vstupy pre záznam z kamery a ďalších externých zariadení, Teletext a EPG, Časované nahrávanie Záznam do formátu MPEG 1/2/4 a snímanie obrázkov Časový posun (time shift), Náhľad 16 kanálov Normy PAL/SECAM/NTSC Pokročilý ovládací program s jednotným vzhľadom a použitím pre všetky funkcie Infračervené diaľkové ovládanie Analógové TV vysielanie (normy PAL/SECAM/NTSC), Analógové FM rozhlasové vysielanie, DVB-T rozhlasové a televízne vysielanie Externý zdroj videa (vstup s-video alebo kompozitné) Voliteľná veľkosť okna (1/4 obrazovky - celá obrazovka) Rýchly náhľad 16 kanálov, Podpora formátu 4:3 i širokouhlého 16:9 Podpora HDTV (iba u HDTV DVB-T vysielania) Záznam audio/video vo formáte MPEG 1/2/4 (DVB-T iba MPEG 2) Snímanie obrázkov a sekvencí, Záznam z externého zdroje (kamera, DVD prehrávač a ďalšie), Časované nahrávanie, Nahrávanie so stlmeným zvukom, Time-shift Rozhranie: PCMCIA, 32-bitov CardBus Vstupy: TV anténa (75 Ω), FM anténa, S-Video, Kompozitné video, Stereo audio (2x CINCH) Rozmery: 135 x 54 x 16 mm

AVer TV Hybrid+FM Cardbus PCMCIA, RC, DVB-T+analogTV

Požiadavky na systém: Intel Pentium 4 2,4 GHz alebo Intel Pentium M 1,3 GHz alebo Intel Celeron M 1,5 GHz, Grafická karta s podporou Direct X 9, Zvuková karta, 256 MB RAM, Volný CardBus slot, Operačný systém 2000/XP

bez DPH: 2745 ,- Sk s DPH: 3267,- Sk

Tab. 5 - Vlastnosti digitálneho prijímača cez PCMCIA

51

5.3.4 SET TOP BOX Slúži na príjem DVB-T digitálneho pozemného televízneho vysielania. Umožňuje sledovať digitálne televízne stanice na bežnom analógovom TV prijímači. Pre príjem DVB-T signálu sa nemusí kupovať nová televízia, stačí k súčasnej televízii prikúpiť set-top box, ktorý sprostredkuje digitálny signál pre analógový televízor. Prijímač DVB-T digitálneho vysielania prepojiteľný cez Scart alebo S-Video CyberHOME DVT1010 DVB-T Typ set-top box

Technické parametre a možnosti Cena

Informačný box: zobrazovanie informácii o programu behom prepínania jednotlivých TV kanálov, Prepínanie medzi televíznymi a rozhlasovými stanicami (tlačidlo TV/RADIO), Ovládanie hlasitosti, Okamžité stlmenie zvuku, Zmena jazykového alebo zvukového doprovodu u aktuálne zvoleného programu, Zobrazenie teletextu, Zobrazenie elektronického sprievodca (tlačidlo EPG), Riadenie programov podľa čísla alebo mena, Blokovanie alebo uvoľňovanie programov prostredníctvom rodičovského zámku, Odstraňovanie programov, Pridávanie programov do zoznamu obľúbených TV staníc, editácie a mazanie zoznamu obľúbených TV staníc

CyberHOME DVT1010 DVB-T

Konektory: vstup RS-232 + tuner + výstup 2x RCA stereo + S/PDIF koaxiálny výstup + S-video + SCART, Podporované formáty MPEG-2, MPEG-1, PAL/SECAM, NTSC, Štvorznakový displej zo siedmimi segmentmi, Možnosť update firmware, Spotreba v prevádzke 7,9 W, v pohotovostnom režime 0,5 W, Rozmery 227x44x245 mm, Hmotnosť 1235 g

bez DPH: 1884 ,- Sk s DPH: 2241,- Sk

VHF kanály: 5-12, UHF kanály: 21-69

AutoScan: áno, Pamäť na uloženie programov: 4000

SiehFern INFO: áno (jednoduchý sprievodca elektronickými programami, záleží na dostupnosti v regiónu), Software update: áno, cez anténu (záleží na dostupnosti v regiónu) Super TecniText s pamätí na 1000 video textu

Video text titulky: ano, OSD: ano, Diaľkové ovládanie: áno, Konektory: antény vstup/výstup, SCART

TechniSat DigitMod T1 DVB-T

Napájanie: externé AC adaptér 12V, Rozmery: 160 x 36 x 108 mm

bez DPH: 2052 ,- Sk s DPH: 2443,- Sk

Tab. 6 - Vlastnosti digitálneho prijímača SET TOP BOX

52

Cenové relácie set-top box prijímačov sú rôzne – do značnej miery sa cena odvíja od výrobcov a len v menšej miere od technických možností ktoré ponúkali. Najlacnejšie prijímače sa pohybovali v rozmedzí 2000 až 2500 Sk, zatiaľ čo niektoré značkové prijímače od svetových výrobcov môžu dosiahnuť cenu rádovo i niekoľkých tisícok Sk. Pri výbere a kúpe takéhoto zariadenia je treba na mieste dobre zvážiť aké služby budeme používať, lebo pravidlo čím drahšie tým lepšie v tomto prípade neplatí. Upozornenie – tabuľky ktoré opisujú zariadenia v predchádzajúcich kapitolách majú len informačný charakter a opisujú základné technické parametre, ktoré by malo dane zariadenie spĺňať.

5.4 Financovanie koncových zariadený (set-top boxov) Podľa získaných materiálov ktoré sú uvedené v predchádzajúcich častiach sa dnes v závislosti na univerzálnosti a vybavení pohybuje cena set-top boxov v rozmedzí 2 000 až 10 000 Sk. Treba brať do úvahy pri počítaní nákladov na túto časť niekoľko skutočností

- predpokladaná potreba set-top boxov je zhruba 500 000 - treba brať bo úvahy percento domácností, inštitúcii a podnikov, ktoré už

investovali do budúcnosti a zakúpili si napr. univerzálny prijímač schopný prijímať ako analógový tak i digitálny signál (pravidelná obnova TV prijímačov)

- výhodný spôsob, ako účinne znížiť dotačné ceny set-top boxov by bola podpora ich výroby v SR, napr. v spolupráci so zahraničným výrobcom (toto by malo aj vplyv na nezamestnanosť – možnosť vytvorenia nových pracovných miest)

Aj keď berieme do úvahy všetky tieto skutočnosti, skutočný odhad potrebných prostriedkov je veľmi obtiažny a to z dôvodu pohyblivej ceny set-top boxov. Pri súčastnom tempe technického pokroku a rýchlosti vývoja nových modelov tohto zariadenia sa dá z najväčšou pravdepodobnosťou predpokladať že v záujme nového modelu sa predchádzajúce modely stanu predmetom výpredaja, teda tovaru ktorého sa je treba zbaviť. Tento fakt môže mať za následok radikálny pokles cien set-top boxov. Preto v rámci použitej literatúry, ktorú som mal k dispozícii, sa moje ceny značne odlišujú (súčasná cena použitá v tomto materiále ja obrazom ponuky predávajúcich na internete). Do úvahy treba ešte brať organizácie, ktoré budú poskytovať v tejto sieti služby, lebo ich kontext môže predstavovať: kúp si balík predplatených služieb a dostaneš set-top box zadarmo. Snaha ponúknuť koncovému užívateľovi čo najväčšie množstvo platených služieb, a tým si zaistiť väčší zisk, môže mať zásadný vplyv na obchod a financovanie koncových zariadení.

5.5 Ekonomická investícia do vysielacej časti Pre rozvoj pozemskej digitálnej televízie bude nevyhnutná podpora zo strany štátu. Táto podpora môže mať rôzne priame alebo nepriame formy, napr.:

- dofinancovanie verejnoprávnych vysielateľov prostredníctvom daňových úľav,

- vyčlenenie časti koncesionárskych poplatkov do fondu rozvoja digitálnej televízie,

Bez podpory štátu by sa rozširovanie DVB-T i v ekonomicky vyspelých štátoch zastavilo na úrovni 50 až 60 % populácie. Vzhľadom na to, že prechod od analógového na digitálne TV vysielanie je predovšetkým vecou takmer všetkých

53

obyvateľov Slovenska, je potrebné rozvinúť širokú cielenú informačnú a marketingovú kampaň. Táto musí byť zameraná ako na otázky programovej náplne a iných služieb, tak aj na oblasť prijímacích zariadení. Musia byť do nej zapojené všetky organizácie a inštitúcie, ktoré sa podieľajú na procese digitalizácie, vrátane zložiek obchodných a výrobných. Informácie o revolučnej technickej zmene musia byť budúcemu konzumentovi sprostredkované včas a dostatočne detailne. Pri súčasnom stave hospodárstva SR je asi najdôležitejšou problematikou otázka nákladov a financovania procesu zavádzania DVB-T. V rámci zavádzania a prevádzky DVB-T je nutné počítať s nákladmi na nasledujúce činnosti: a) Organizačná príprava. Financovanie technickej prípravy (návrhy frekvenčných plánov, participácia v medzinárodných skupinách zaoberajúcich sa prípravou celoeurópskeho frekvenčného plánu, upresňovanie stratégie podľa konkrétnej situácie, návrh pilotných projektov atď.) a prípravy legislatívy je nutné zabezpečiť zo zdrojov štátneho rozpočtu, a to formou vyčlenených finančných prostriedkov pridelených na tieto účely kompetentným organizáciám a expertom, ktorí sa touto problematikou zaoberajú. Tieto náklady sa odhadujú na cca 20 mil. Sk ročne. b) Výstavba vysielacej siete. Náklady na vybudovanie vysielačov pre 1 muliplex s pokrytím husto obývaných oblastí, prevažne s využitím stavieb existujúcich vysielačov a vykrývačov, možno na základe porovnania so zahraničím odhadnúť na 450 mil. Sk. Tieto náklady, ktoré bude treba ešte upresniť po spracovaní obchodného plánu vysielateľov a vyhodnotení pilotných projektov, by mali hradiť TV spoločnosti (napr. z časti koncesionárskych poplatkov) a prevádzkovateľ vysielacej siete (napr. z investičných prostriedkov na prirodzenú obnovu vysielačov). Zdrojom investícií môže byť aj nadnárodný kapitál, ktorý bude ochotný znášať počiatočnú neziskovosť digitálneho vysielania, ktorý však bude na tieto investície určitým spôsobom stimulovaný. c) Prevádzka vysielacej siete. Na základe rozborov vykonaných v zahraničí sa ukazuje, že prevádzka siete DVB-T sa v porovnaní s prevádzkou analógovej siete v prepočte na 1 program pohybuje na úrovni 50 až 75 % pri zaručovaní vnútorného prenosného príjmu. Pri zaručovaní len pevného príjmu by prevádzkové náklady klesli na 1/3 až 1/4. Ušetrenie prevádzkových nákladov môže byť jedným a veľmi podstatným zdrojom získania financií. Z hľadiska finančnej náročnosti a na základe získaných údajov sa dajú predpokladať nasledovné nároky na štátny rozpočet SR:

- na organizačnú prípravu cca 20 mil. Sk ročne, - náklady na dofinancovanie účastníckych „set-top boxov“ pre individuálny

príjem (predpokladaná akceptovateľná cena tohto zariadenia pre účastníka je 3000 Sk) cca 325 mil. Sk ročne po dobu 12 rokov,

- náklady na dofinancovanie prijímačov pre spoločný príjem signálov prostredníctvom televíznych káblových rozvodov a spoločných televíznych antén cca 113,3 mil. Sk ročne po dobu 6 rokov.

Na výstavbu vysielačov (pre 1 muliplex s pokrytím husto obývaných oblastí za predpokladu využitia stavieb existujúcich vysielačov a vykrývačov) sa predpokladá

54

potreba investičných nákladov vo výške cca 450 mil. Sk (z prostriedkov prevádzkovateľov vysielacej siete). Na druhej strane dôjde k úspore prevádzkových nákladov na úroveň cca 50 až 75 % nákladov na analógové vysielanie v prepočte na 1 TV program. Z ekonomického hľadiska môže takýto prístup znamenať veľké úspory v nákladoch na šírenie signálov ku koncovému zákazníkovi, jednoduchý prístup ďalších poskytovateľov služieb do najodľahlejších častí Slovenska, tým aj silnejšie konkurenčné prostredie. Vďaka neexistencii množstva stožiarov a inžinierskych sietí k ním vedúcich, aj enviromentálny prínos, ako aj zníženie rozsahu pôsobiacich elektromagnetických vĺn v ovzduší, ktorých škodlivosť na ľudský organizmus nie je dodnes vylúčená.

5.6 Frekvenčné spektrum – národné bohatstvo štátu Frekvenčné spektrum, využívané pre rádiokomunikačné služby, patrí podľa telekomunikačného zákona medzi obmedzené zdroje. Pretože šírenie elektromagnetických vĺn prirodzene nekončí na štátnych hraniciach, je využívanie spektra obvykle kompromisom medzi záujmami a potrebami jednotlivých štátov. To platí tým viac, čím je krajina menšia. Pridelenia frekvencií na národnej úrovni sú predmetom národných frekvenčných tabuliek (NFT), resp. národných tabuliek frekvenčného spektra (NTFS). V zmysle rozhodnutia ERC/DEC(97)01 (ERC Decision of 21 March 1997 on the publication of national tables of frequency allocations) sú členské štáty CEPT vyzývané na zverejnenie týchto tabuliek. V SR zverejnenie NTFS zabezpečuje VÚS. V zmysle Správy ERC 025 má byť prideľovanie frekvenčných pásiem v národných frekvenčných tabuľkách členských štátov CEPT zosúladené s Európskou tabuľkou pridelení od roku 2008 (t.j. najneskoršie do 31. 12. 2007). Tento proces postupne prebieha aj na Slovensku. Ako najväčší problém sa dnes ukazuje zosúladenie využívania frekvencií pridelených pre bezpečnosť a obranu štátu. Prídel frekvencie alebo frekvenčného kanálu predstavuje povolenie vydané príslušným orgánom daného štátu, aby rádiová stanica mohla danú frekvenciu alebo kanál používať. Samotné prideľovanie frekvencií sa deje na národnej úrovni. V podmienkach SR prideľovanie frekvencií pre väčšinu služieb zabezpečuje TÚ SR (telekomunikačný úrad Slovenskej republiky ). V prílohe 4 je znázornená národná tabuľka frekvenčného spektra (NTFS) Slovenskej republiky. Súčasný stav TV vysielania na Slovensku prebieha v pásmach III (174 - 223 MHz kanály R6 - R11), pásmach IV.-V (470 - 734 MHz, kanály K21 - K53), pásmach IV.-V (734 - 790 MHz kanály K54 - K60), a od 1.1.2006 je k dispozícii celoplošne (aj pre DVB – T 790 - 806 MHz, 806 - 808 MHz). Do budúcnosti (predpoklad od r. 2015) sa poskytne celoplošne k dispozícii frekvenčný rozsah 838 - 862 MHz V týchto kanáloch však existujú kvôli iným službám určité obmedzenia ako napr.:

- Obranné systémy - Letecká navigácia

V uvedených frekvenčných pásmach pracujú základné TV vysielače i prevádzače, ktorými sa šíria programy STV1, STV2, MARKÍZA atď. Na pokrytie členitého terénu Slovenska bolo potrebné vybudovať veľké množstvo vysielačov. Filozofia pokrytia je

55

založená na čo najväčšom pokrytí územia zo základného vysielača rádovo desiatky až stovky kW. Nepokryté miesta sú potom dokrývané prevádzačmi do 1 kW. Záujem obyvateľstva o príjem viacerých programov, najmä v oblastiach s vyššou hustotou obyvateľstva, viedol k situácii, že pri frekvenčnom plánovaní nastal stav nedostatku vhodných TV kanálov. Ďalším faktorom, ktorý ovplyvňuje kapacitné možnosti šírenia TV programov je situácia vo využívaní frekvencií v susedných štátoch. Takmer každý TV kanál je treba medzinárodne koordinovať. Prideľovanie frekvencií pre väčšinu služieb zabezpečuje telekomunikačný úrad Slovenskej republiky, ktorí sa riady zákona č. 610/2003 Z. z. o elektronických komunikáciách. Tento zákon tak isto definuje úhradu za právo používať frekvencie – konkrétne § 33

- 1. Úhrada za právo používať frekvencie je jednorazová, zohľadňuje zaručenie efektívneho a bezporuchového použitia frekvencií. Jednorazová úhrada je splatná pri vydaní povolenia pred termínom uvedenia rádiového zariadenia do prevádzky, ak v rozhodnutí nie je uvedený iný termín splatnosti.

- 2. Opakovaná úhrada podľa odseku 1 sa platí podľa sadzobníka úhrad do výšky 1 000 000 Sk alebo ich ekvivalent v EUR, pričom za každú frekvenciu na účely rozhlasového vysielania sa platí ročne úhrada do výšky 90 000 Sk alebo ich ekvivalent v EUR a na účely televízneho vysielania ročne úhrada do výšky 180 000 Sk alebo ich ekvivalent v EUR. Sadzobník úhrad ustanoví všeobecne záväzný právny predpis, ktorý vydá úrad.

- 3. Povinnosť podľa odsekov 1 a 2 sa nevzťahuje na využívanie frekvencií pre bezpečnostné zložky (napr. ministerstvo obrany SR, ministerstvo vnútra SR, SIS, zbor väzenskej a justičnej stráže, železničná polícia, colné riaditeľstvo SR, hasičské a záchranné zbory, základné zložky integrovaného záchranného systému)

Všetky ostatné záväzné právne predpisy a opatrenia týkajúce sa frekvenčného spektra sú vo vydaní Telekomunikačného úradu Slovenskej republiky z 19. apríla 2004 č. O - 2/2004, ktorým sa ustanovuje sadzobník úhrad za právo používať frekvencie. Tento predpis udáva cenník za jednotlivé frekvencie a výpočet platby za jednotlivé kanálové jednotky v jednosmernom ale aj spätnom kanále.

56

Záver

V súčasnosti sme svedkami zavádzania digitálnej pozemskej televízie na území Slovenska. Názor, že digitálna televízia prinesie len prenos obrazu a zvuku v digitálnej kvalite je dosť mylný. Okrem skvalitnenia TV signálu prináša nové interaktívne služby. Systém DVB, konkrétne platforma MHP prináša do domácností nové služby ako jednoduchý prehliadač webových stránok, odosielanie e-mailov, SMS správ, prezeranie JPG obrázkov, alebo prehrávania MP3 súborov. Samozrejmosťou popritom je možnosť prenášať informácie o počasí, či už pomocou starého teletextu, alebo pomocou interaktívnych počítačových aplikácií s 32 bitovou grafikou (superteletext). Najväčším prínosom MHP je interaktivita, ktorá umožní po pripojení spätného smeru (napr. dial-up, LAN, iný spoj) odosielanie požiadaviek, platieb, či internetový obchod (e-shop), súťaže, tipovanie. Široká ponuka programov a služieb poskytovaných prostredníctvom tohto systému, kvalitný obraz a zvuk, rýchly prenos dát, sú hlavnými faktormi, ktoré napomáhajú fenoménu digitálnej TV. Nezanedbateľnou výhodou je tiež možnosť zvýšiť počet šírených programov. Táto skutočnosť je hlavným dôvodom, prečo sa téma digitálnej televízie stala vo viacerých krajinách doslova politickou agendou. Frekvenčné spektrum je totiž už vo väčšine európskych štátov vyčerpané, najmä v najľudnatejších oblastiach. Samotná podstata DVB-T teda spočíva hlavne v jej schopnosti čo najefektívnejšie využiť frekvenčné spektrum a v prínose nových programov, služieb.

57

Zoznam použitej literatúry [1] Říčný, V. - Kratochvíl, T.: Základy televízni techniky. Vysoké učení

technické v Brně 2002 [2] Pantůček, A. - Konvit, M. - Dúha, J.: Telekomunikačná technika II. Alfa

Bratislava: 1988 [3] Oravec, J.: Stratégia a technické kritériá na zavedenie pozemského digitálneho

TV vysielania v systéme DVB-T na Slovensku. Banská Bystrica, máj 2001 [4] Valček, T.: Podpora digitalizácie na Slovensku pomocou normy DVB.

Diplomová práca 2004 [5] http://www.digitalnitelevize.cz/ [6] http://www.telecom.gov.sk/index/index.php [7] http://www.digitalnitelevize.cz/ [8] http://www.vus.sk/ [9] http://www.dvbt.sk/ [10] http://www.digiset.cz/

58

Zoznam príloh

Príloha 1. Kódovací obvod sústavy PAL

Príloha 2. Dekódovací obvod sústavy PAL

Príloha 3. Princíp hybridnej DCT

Príloha 4. Tabuľka frekvenčného spektra

59

Prílo

ha 3

. Princ

íp h

ybridn

ej D

CT

R

ozdi

elov

ý ob

raz

O

braz

ový

výs

tup

vs

tup

+

-

rozp

ojen

é v

mód

u in

tra

pohy

bové

vek

tory

+

m

inul

ý ob

raz

Tra

nsfo

rmác

ia

DC

T

Kva

ntov

anie

ko

efic

ient

ov

Mul

tipl

exor

K

ódov

anie

V

LC

Inve

rzné

kv

anto

vani

e

Vyr

ovná

vaci

a pa

mäť

+

Kom

penz

ácia

po

hybu

O

braz

ová

pam

äť

Inve

rzná

DC

T

+

Det

ekci

a po

hybu

Prílo

ha 4

. Tab

uľka

fre

kven

čnéh

o sp

ektra

Fre

kven

čný

rozs

ah

pride

lenia v SR

Civ

/M

il

Vyu

žitia SR

Poz

nám

ka

DV

B-T

Plá

nova

ná slu

žba,

v súč

asno

sti n

evyu

žitá

. T-D

AB

Plá

nova

ná slu

žba,

v súč

asno

sti n

evyu

žitá

. R

OZH

LA

SO

VÁ

ci

v.

TV analóg

ová (poz

emsk

á)

frek

venč

ný p

lán

III. T

V p

ásm

a, k

anál

y R

6 - R

11 (8

MH

z ra

ster

) (n

orm

a C

CIR

- B

1);

Pev

ná

mil.

Obra

nné sy

stém

y

Poh

yblivá

m

il.

Obra

nné sy

stém

y

174 - 22

3 M

Hz

Poh

yblivá

ci

v. Bez

šnúro

vé m

ikro

fóny

všeo

becn

é po

vole

nie

DVB-T

Fre

kven

čný

plán

IV

.-V

TV

pás

ma,

kan

ály

K21

- K

53, r

aste

r 8

MH

z.

RO

ZH

LA

SO

VÁ

ci

v. TV analóg

ová (poz

emsk

á)

Fre

kven

čný

plán

IV

.-V

TV

pás

ma,

kan

ály

K21

- K

53, r

aste

r 8

MH

z Pev

ná

mil.

Obra

nné sy

stém

y

470 - 73

4 M

Hz

Poh

yblivá

m

il.

Obra

nné sy

stém

y

DV

B-T

Fre

kven

čný

plán

IV

.-V

TV

pás

ma,

kan

ály

K54

- K

60, r

aste

r 8

MH

z.

734 - 79

0 M

Hz

RO

ZH

LA

SO

VÁ

ci

v. TV analóg

ová (poz

emsk

á)

Fre

kven

čný

plán

IV

.-V

TV

pás

ma,

kan

ály

K54

- K

60, r

aste

r 8

MH

z.

LETECKÁ

RÁDIO

NAVIG

ÁCIA

ci

v. Letec

ká nav

igác

ia

LETECKÁ

RÁDIO

NAVIG

ÁCIA

m

il.

Obra

nné sy

stém

y do

31.

12.2

005

790 - 80

6 M

Hz

RO

ZH

LA

SO

VÁ

ci

v. DVB-T

ce

lopl

ošne

k d

ispo

zíci

i od

1.1.

2006

LETECKÁ

RÁDIO

NAVIG

ÁCIA

ci

v. Letec

ká nav

igác

ia

LETECKÁ

RÁDIO

NAVIG

ÁCIA

m

il.

Obra

nné sy

stém

y do

31.

12.2

005

806 - 80

8 M

Hz

ROZHLASOVÁ

civ.

DVB-T

ce

lopl

ošne

k d

ispo

zíci

i od

1.1.

2006

ROZHLASOVÁ

civ.

DVB-T

81

4-83

8 M

Hz

frek

venč

ný p

lán

V. T

V p

ásm

a, T

V k

anál

y K

64-K

66

celo

ploš

ne k

dis

pozí

cii,

kaná

l. ra

ster

8 M

Hz;

808

-814

MH

z ce

lopl

ošne

k d

ispo

zíci

i od

1.1.

2006

Pev

ná

civ.

808 - 83

8 M

Hz

Pev

ná

mil.

Obra

nné sy

stém

y

RO

ZH

LA

SO

VÁ

ci

v. DVB-T

ce

lopl

ošne

k d

ispo

zíci

i od

r. 2

015

(pre

dpok

lad)

RÁDIO

LOKÁCIA

m

il.

Obra

nné sy

stém

y

838 - 86

2 M

Hz

Let

ecká

rád

iona

vigá

cia

mil.

Obra

nné sy

stém

y