Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki Uygulamaları

1. Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki Uygulamaları Müh. Burak BAKIR

2. Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki Uygulamaları Konular: • Yayıncılık Temel Sistemleri • Dijital-TV Sistemleri • Ses ve Video İşaretlerinin Sayısallaştırılması • Video Sıkıştırma Standartları • Sayısal Sistemlerde Ölçüm • Türkiye’de Sayısal-TV • Avrupa’da Sayısal-TV Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

3. Yayıncılık Temel Sistemleri UYDU (uplink) VIDEO AUDIO/VIDEO ENCODER VERİCİ KARASAL AUDIO KABLO GÖSTERGE VIDEO TV ALICISI AUDIO HOPARLÖR Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

4. Yayıncılık Temel Sistemleri Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

5. Yayıncılık Temel Sistemleri DVB-T Verici Kapsama Alanı SFN (Tek Frekanslı Network) Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları MFN (Çok Frekanslı Network)

6. TV Progr. 1 V1 MPEG-2 Video Kod. Taşıyıcı Üretici Düşük Öncelikli Veri (Payload) Dijital Modulasyon A1 MPEG-2 Audio Kod. Çerçeve yapıcı TV Progr. 2 Dış Kodlayıcı Harman- layıcı İç Kodlayıcı Enerji Dağıtıcı Multiplexer (Program&Transport) V2 MPEG-2 Video Kod. Atayıcı Birleş- tirici A2 MPEG-2 Audio Kod. Dış Kodlayıcı İç Kodlayıcı Enerji Dağıtıcı Harman- layıcı An Yüksek Öncelikli Veri Yayıncılık Temel Sistemleri Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

7. Dijital-TV sistemleri • Uydu-TV • DVB-S (QPSK, 8PSK, 16QAM) • DVB-S2 (QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK ) • Karasal-TV • DVB-T (64QAM, 16QAM QPSK) • DVB-H (64QAM, QPSK) • Kablo-TV • DVB-C (64QAM, 128QAM, 256QAM) • IPTV (ADSL üzerinden TV) Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

8. Dijital sistemlerin avantajları • Daha güvenilir • Gürültü ve karışmalardan az etkilenir • Hiç bozulmadan iletilebilir ve kopyalanabilir • (İlk kopya ile 100’üncü kopya tamamen aynıdır) • Sinyal kalitesi istenildiği kadar arttırılabilir • Veri hızı arttırılarak istenildiği kadar iyi kalite elde edilebilir • TV sistemleri ile bilgisayar sistemleri birleşebilir (MULTIMEDIA) • Dijital devreler daha ucuza mal edilmektedir • Dijital sinyal işleme teknikleri hızla gelişmektedir Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

9. Benek (pixel) Optikgörüntü 1.satır 2.satır 3.satır v2(t) Video signal t v3(t) Görüntünün elektriksel sinyale dönüşümü Her noktanın bilgisi ard arda iletilir ve görüntü alıcıda yeniden inşa edilir. Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

10. KODLAMA A/D ÖRNEKLEME DİLİMLEME 1.0V 7 6 5 4 adımlar 0.5V 3 2 1 0V 0 0 1 2 3 4 5 (ms) (ms) 0 1 2 3 4 5 Gerilim (V) 0 0,143 0,286 0,429 0,571 0,714 0,857 1,00 adım 0 1 2 5 6 7 3 4 kod 000 001 010 101 110 111 011 100 1 dijital sinyal 0 Analog sinyalin sayısala çevrilmesi (PCM) 1.0V amplitude 0.5V zaman 0V (ms) 0 1 2 3 4 5 analog signal örneklenmiş dilimlenmiş kodlanmış sinyal Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

11. Video Sinyalinin Sayısala Dönüşümü Önce görüntü 16x16 benekten (pixel) oluşan “makroblok” ve 8x8 “blok”lara ayrılır. Sonra her benek örneklenerek bilgi sayısal olarak kodlanır. ÇERÇEVE BENEK(PİKSEL) • Bit/Örnek • 3x8=24 bit/örnek (renkli görüntü)Örnekleme hızı • fs = 2fmax (Nyquist limiti) • fs 3fmax (Tercih edilir) MAKROBLOK • Standart TV (SDTV): • fmax= 5MHz, fs=13.5 Ms/s, • rn = 13.5x24=324Mb/s • HDTV: • fmax20MHz, fs > 40 Ms/s, • rn > 1Gb/s Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

12. Video Sinyalinin Sayısala Dönüşümü Standart TV (SDTV):324Mb/s • HDTV:1Gb/s • Bir TV kanalında bu kadar yüksek dijital verileri iletmek mümkün değil ! Çözüm? • Dijital TV işaretlerinin iletilmesi için en az 50 kat sıkıştırılması gerekmektedir ! Örnek: • MPEG-2 sıkıştırma tekniği kullanıldığında:SDTV = 4-8 Mb/s HDTV = 18-20 Mb/s Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

13. Dijital-TV sistemleri • DVB-S • MPEG-2 sıkıştırma tekniğini kullanıyor • 34 Mbps bant genişliği sağlıyor * • 1 transponder 7 SDTV veya 1-2 HDTV yayını taşıyabiliyor • DVB-S2 • DVB-S’ten yaklaşık %30 daha fazla performans • MPEG-2 veya MPEG-4 sıkıştırma tekniğini kullanıyor • 46 Mbps bant genişliği sağlıyor ** • 1 transponder 10 SDTV veya 2 HDTV yayını taşıyabiliyor (MPEG-2) • 1 transponder 21 SDTV veya 5 HDTV yayını taşıyabiliyor (MPEG-4) *) EIRP 51dBW, QPSK 2/3 **) EIRP 51dBW, QPSK 3/4 Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

14. Dijital-TV sistemleri • DVB-T ve DVB-C • DVB-T’de 64 QAM ile 27 Mbps, DVB-C’de 256 QAM ile 39 Mbps bant genişliği sağlanabiliyor. • 1 SDTV yaklaşık 3,75-4,5 Mbps yer kaplıyor. • 1 transponder 64QAM ile 7 SDTV veya 1-2 HDTV yayını taşıyabiliyor • MPEG-4 ile 1 SDTV kanalı 1.5 Mbps’a sığdırmak mümkün, dolayısıyla 256 QAM kapasitesi 26 SDTV kanalına kadar çıkabilecek Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

15. Video Sıkıştırma Standartları • Bir çerçevedeki gereksiz bilgileri atmak (intra frame) • Matematiksel transformasyonlar (DCT, wavelet) kullanılır • Zaman içindeki tekrarlardan kaynaklanan gereksiz bilgileri atmak (inter frame) • Değişmeyen bölgelerdeki bilgiler iletilmez • İnsan Gözünün sınırlarından yararlanmak • Aydınlık bilgisi için yüksek ayırma; daha çok piksel ve daha yüksekbit/piksel • Renk için düşük ayırıcılık; daha az piksel ve bit/piksel • Hareketli resimlerde düşük ayırıcılık Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

16. Bir Çerçevedeki Gereksiz Bilgileri Atmak Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

17. Bir Çerçevedeki Gereksiz Bilgileri Atmak Fark Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

18. İnsan Gözünün Algılaması + = • İnsan Gözünün sınırlarından yararlanmak • Parlaklık için; daha çok piksel ve daha yüksekbit/piksel • Renk için; daha az piksel ve bit/piksel Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

19. İnsan Gözünün Algılaması Görüntüdeki hareketli kısımlar için fazla ayırıcılık gerekmez Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

20. Video Sıkıştırma Standartları Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

21. Analog yayın 0~1 arası sonsuz sayı… No FEC Sayısal Sistemlerde Ölçüm Neden ? • Dijital yayın 0 yada 1 Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

22. Sayısal Sistemlerde Ölçüm • Ölçüm Tekniklerinin Sınıflandırılması • İlk Montaj • Şebeke dengeleme • Anten ayarı • Şebeke Bakımı • Rutin şebeke bakımları ve kontrollü çalışma • Kaçak (leakage) testi • İzleme(Monitoring) • Mevcut şebeke takibi • Oluşabilecek sorunları önceden tespit • Kesintisiz sinyal iletimi • Onarım • Sinyali geri kazanmak Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

23. Uydu-TV’de Ölçüm • Şebeke bakım, dağıtım ve dengeleme • Multiswitch dengelenmesi • Kablolama hataları • Konnektör ve splitter kayıpları • Kombine sistemde geniş band sorunu(VHF, UHF+Digitürk), (VHF,UHF+L Band) • Uydu-TV Sinyal İletimi • 40-2250 MHz arası sinyal dağıtımı • L Band (950-2250 MHz) uzun mesafe dağıtım zordur. Fiberoptik ile uzun mesafe sinyal iletimi yapılabilir. • Transmodülatörler ile merkezi kablo-tv dağıtımı • VHF+UHF Bandında çalışan ölçüm cihazları, ekipmanlar • Kaliteli, düşük kayıplı malzeme tercihi Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

24. Karasal-TV’de Ölçüm • Anten şebekesi ile dağıtım • Eskiden, analog karasal yayında olduğu gibi evlere RF prizler üzerinden dağıtım. • 47-860 MHz arası ölçüm yapabilen cihazlar kullanılır. • Kablo dengesi önem arz eder Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

25. Sayısal Karasal-TV’de Ölçüm • DVB-T Saha testleri ve kapsama alanı ölçümü • Belirli aralıklarda örnek sinyal seviyeleri almak • DVB-T kapsama alanı adında şehir haritası • SFN avantajını görebilmek Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

26. Sayısal Karasal-TV’de Ölçüm • DVB-T Ölçümlerinde Constellation Diagramı • I/Q diyagramı olarak da geçer • I= Phase (faz) • Q= Quadrature axis (I ile 90 derece faz farkı) 64QAM (6bit/sembol) Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

27. Sayısal Karasal-TV’de Ölçüm • DVB-T Ölçümlerinde Constellation Diyagramı • Constellation diyagramı ile ne anlaşılabilir ki ? • Sinyal gürültü oranı • Faz hataları • I/Q genlik denge hataları • I/Q Faz hataları • MER(Modulation eror rate) Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

28. Sayısal Kablo-TV’de Ölçüm • Ölçümü 2 grupta ayırırsak: • Head-End merkez ölçümü • Tarama (sweep) işlemi için H/E çıkışı referans alınır • Tarama sinyali gönderilir • Modülasyon derinliği ölçülür • Saha ölçümü • Sinyal gücü ölçümü • BER ve MER ölçümleri • CTB/CSO ölçümleri • Constellation diyagramı • İleri ve geri yönde tarama • Spektrum analizi Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

29. No FEC Sayısal Kablo-TV’de Ölçüm Dijital kablo-tv’de BER ve MER analizi MER Analog yayında C/N’e eş değerdir Kötü MER= Kötü BER Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

30. Avrupa toplam TV • 236 milyon TV’li hane • %30 kablo, %26 uydu, %43 karasal, %1 IPTV • Sayısal TV izleme oranı %26 (61 Milyon) (Kaynak: Astra 2006) Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

31. Avrupa’da TV izleme dağılımı (Kaynak: Astra 2005) Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

32. Türkiye toplam TV • 16 milyon TV’li hane • %8 kablo, %34 uydu, %58 karasal-tv • Sayısal TV izleme oranı %34 (5,5 Milyon) Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

33. Avrupa sayısal TV • 61 milyon sayısal yayın izleyen hane • %14 kablo, %65 uydu, %20 karasal, %2 IPTV (Kaynak: Astra 2006) Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

34. Türkiye sayısal TV • 5.5 milyon sayısal yayın izleyen hane • %0 kablo, %100 uydu, %0 karasal, %0 IPTV (Kaynak: Astra 2006) Dijital-TV Yayıncılığı ve Türkiye'deki uygulamaları

35. Sorular?

36. İlginize teşekkür ederim. Burak BAKIR burakbakir@gmail.com