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IL DIGITALE TERRESTRE

IL DIGITALE TERRESTRE. PRIMA PARTE. Stefano Tancioni – IW0HNB 12/12/2012. Panoramica. Introduzione. Il Successo della Televisione Digitale Terrestre è stato decretato da diversi fattori: Motivazioni Economiche Vendita delle Frequenze Broadcaster Televisi

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IL DIGITALE TERRESTRE

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Presentation Transcript

  1. IL DIGITALE TERRESTRE PRIMA PARTE Stefano Tancioni – IW0HNB 12/12/2012

  2. Panoramica

  3. Introduzione • Il Successo della Televisione Digitale Terrestre è stato decretato da diversi fattori: • Motivazioni Economiche • Vendita delle Frequenze • BroadcasterTelevisi • Produttori di Tecnologie Elettroniche • Potere mediatico • Motivazioni Tecniche • Algoritmi di compressione sempre più potenti e disponibilità di grandi capacità di calcolo a basso costo. • Tecniche di modulazione sempre più robuste grazie alla nuova generazione di codici a correzione d’errore.

  4. Pro e Contro • Elementi Positivi: • Migliore utilizzo della spettro radio. • Qualità audio/video superiore. • Elementi Negativi: • Necessità di nuovi apparecchi per l’utente così come per i Broadcaster. • Maggiore complessità tecnologica.

  5. Ciclo di vita del segnale TV (1/2) TRASPORTO E DIFFUSIONE UTENTE PRODUZIONE Trasporto Diffusione

  6. DIFFUSIONE UPLINK DOWNLINK SORGENTE PONTE RADIO FIBRA OTTICA Ciclo di vita del segnale TV (2/2)

  7. Analogico VS Digitale (1/4) • Segnale Analogico: Segnale caratterizzato da una grandezza che varia in modo continuo. • Segnale Digitale: Segnale caratterizzato da una grandezza che varia in modo discreto. • Vantaggi tecnici del digitale: manipolazione del segnale, compressione, comportamento migliore in presenza di rumore. • Vantaggi non tecnici del digitale: numero maggiore di canali a parità di banda occupata, riduzione delle potenze, possibilità di introdurre contenuti interattivi o servizi aggiuntivi (EPG,MHP,audio multiplo, ecc…)

  8. TX MOD 70Mhz PCM (4 audio) Ponte Radio Sorgente Analogica Multiplexer Encoder Sorgente Digitale Analogico VS Digitale (2/4)

  9. M. ORO CANALE F 192,25 Mhz Analogico VS Digitale (3/4) ANALOGICO – SEGNALE RAI 1

  10. M. ORO CANALE F 192,25 Mhz Analogico VS Digitale (4/4)

  11. ENC 1 ENC 2 ENC 3 ENC 4 ASI MUX 1 ASI SWITCH ASI BACKUP MUX 2 Codifica e Multiplazione (1/2)

  12. Codifica e Multiplazione (2/2) • Un trasponder DTT ha una banda complessiva di 24Mbit/s, è quindi necessario comprimere i segnali in ingresso. • Per i segnali di tipo SD (704x576) si utilizza una codifica mpeg-2 mentre per i canali HD (1280x720 o 1920x1080) si utilizza la codifica mpeg-4. • L’operazione di codifica richiede una capacità di calcolo e del tempo. Maggiore è la qualità desiderata, maggiore sarà il ritardo introdotto dalla codifica (si può arrivare fino a diversi secondi nel caso di segnali HD). • La codifica mpeg è detta a cancellazione, cioè utilizza un algoritmo che prevede la rimozione del contenuto informativo “non rilevante” e sfrutta il principio della “moto-compensazione”,cioè mantiene soltanto le variazioni dell’immagine rispetto ad un frame principale (I Frame). • Il flusso ASI (Asynchronous Serial Interface ) è un formato per lo streaming dei dati. Nel caso specifico di segnale televisivo si comporta da contenitore per i pacchetti video compressi.

  13. Modulazione (1/6)

  14. Modulazione (2/6) INTERVALLO DI GUARDIA

  15. Modulazione (3/6) • Codifica e multiplazione (MUX) MPEG-2: un flusso video, uno audio e uno dati sono multiplati insieme a costituire un flusso di programma MPEG-2 PS (MPEG-2 ProgrammeStream). Uno o più flussi di programma costituiscono un flusso di trasporto MPEG-2 TS (MPEG-2 TransportStream). • Divisore:permette di trasmettere contemporaneamente flussi «differenti» ad esempio, SD ed HD, utilizzando parametri di modulazione diversi, come ad esempio il livello di protezione. • Scrambling:l’energia del segnale viene «spalmata» con lo scopo di scorrelare tra loro i pacchetti ASI. Semplificando si può dire che si utilizza una banda più ampia di quella richiesta, migliorando il rapporto S/N. • Codificatore esterno:viene inserito un primo livello di protezione (Reed-Solomon RS(204,188) ) recupera fino ad 8 byte errati, non sequenziali, per ogni pacchetto di 188 byte. • Interleaver esterno:i dati vengono «mescolati» per ridurre al minimo la probabilità di errori consecutivi sullo stesso flusso informativo. • Codificatore interno:utilizzo di un codice a convoluzione per aumentare la protezione del flusso. Valori ammessi: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8. • Interleaver interno:i dati sono mescolati nuovamente. • Mappatore:Modulazione in banda-base digitale della sequenza di bit, producendo una sequenza di simboli. (QPSK, 16-QAM, 64-QAM). • Adattamento di trama: i simboli generati dal processo di mappatura sono raccolti in blocchi. • Segnali pilota e TPS: permette una migliore ricezione del segnale in seguito alla trasmissione sul canale radio terrestre tramite segnali di aiuto. • Modulazione OFDM: la sequenza di blocchi è sottoposta ad una operazione di modulazione secondo la tecnica OFDM,. • Inserimento intervallo di guardia:Si introduce una copia ripetuta di una parte dei dati per semplificare il lavoro del ricevitore. Valori ammessi: 1/32, 1/16, 1/8 o 1/4 • DAC e front-end:il segnale viene convertito e trasmesso.

  16. Modulazione (4/6)

  17. Modulazione (5/6) • Spettro del segnale DVB-T

  18. Modulazione (6/6) • Spettro del segnale DVB-T con Interferente

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