180 likes | 341 Views
Dr. Bozóki Sándor Antenna Hungária ZRt. Műszaki Megoldások Osztálya 12. Televízió- és hangtechnikai konferencia és kiállítás (TV2007) 2007. május 2-3. HDTV-átvitel a műsorterjesztő szemével. Tartalom. Az európai HDTV helyzete, az elérhető műholdas csatornák
E N D
Dr. Bozóki Sándor Antenna Hungária ZRt. Műszaki Megoldások Osztálya 12. Televízió- és hangtechnikai konferencia és kiállítás (TV2007) 2007. május 2-3. HDTV-átvitel a műsorterjesztő szemével
Tartalom • Az európai HDTV helyzete, az elérhető műholdas csatornák • A DVB-S2 eljárás jellegzetességei • Az MPEG-4/AVC (H.264) kódolás jellegzetességei • HDTV fejállomás egy lehetséges architektúrája • Stúdió – fejállomási összeköttetések • HD/H.264 vevőkészülékek • HDTV bemutatók / kísérleti átvitelek az AH szervezésében
Az európai nagyfelbontású digitális televíziózás fejlődése • 2004 – Euro1080 (HD1) műholdas csatorna indulása (MPEG-2) • 2004-2005 – Tesztcsatornák indulása (MPEG-2) • Astra HD, HD Forum, Canal+ HD test • HD1 fizetőssé válása • 2006 – Kereskedelmi műholdas HD csatornák indulása (H.264) – RAI HD/DVB-T kísérlet a torinoi téli olimpia alatt (H.264) – Az angol HD/DVB-T kísérlet (H.264)
Az európai HDTV terjedését motiváló tényezők • Növekvő kereslet a nagyfelbontású („HD-ready”) megjelenítők iránt • HD-tartalom DVD-n való megjelenése (HD-DVD, kéklézeres DVD), amely erős konkurenciája lehet az SDTV csatornáknak • Az amerikai televíziós piac HD tartalomra való igénye az európai rendezésű nemzetközi események alkalmából (pl. 2006-os németo-.i labdarugó VB, 2006-os torinoi téli olimpia)
Európában fogható műholdas HD csatornák (2007 április) Euro1080 Canal Digital Nordic N Sky Italia Sky Digital Premiere Canalsat > 90 %-ban MPEG-4/AVC + DVB-S2
DVB-S2 – néhány jellegzetesség • Többféle bemenő jelfolyam (TS, IP, ATM … ) • Emelt szintű blokk-alapú csatornakódolás • BCH (Bose Ray-Chaudhuri Hocquenghem) kódolás a RS helyett • LDPC (Low Density Parity Check) kódolás a konvolúciós helyett • QPSK, 8PSK, 16APSK és 32 APSK modulációs üzemmódok • Kódarányok: 1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9, 9/10 • Spektrum lekerekítési tényezők: 0.2, 0.25 és 0.35 • Kvázi hibamentes (QEF) átvitel: PER < 10e-7 (Packet Error Ratio) • 30% nyereség vagy 2 dB C/N tartalék a DVB-S-hez képest
QPSK 8PSK 16APSK 32APSK DVB-S2 – konstellációk
(AWGN csatorna, QEF vétel) Szimbólumonkénti hasznos bitszám C/N [dB] (Forrás: S.A. Bigg et al – Application of Emerging Technologies to Cost-Effective Delivery of HDTV over Satellite /IBC 2005/ ) DVB-S2 – spektrumhatékonyság
Az MPEG-4/AVC (H.264) kódolás néhány jellegzetessége • Hatékonyabb időbeli redundancia csökkentés • Blokkméret: 16x16, 16x8, 8x16, 8x8, 8x4, 4x8, 4x4 pixel • Mozgásvektorok pontossága: 1/4 pixel • Hatékonyabb térbeli redundancia csökkentés • Makroblokkok térbeli predikciója I-szeletekben • Hatékonyabb entrópiakódolás • CAVLC (Context Adaptive Variable Length Coding) • CABAC (Context Adaptive Binary Arithmetic Coding) • Blokkosodást csökkentő hurokszűrő alkalmazása 30-70% nyereség a bitsebességen!
H.264 bitsebesség [Mbit/s] MPEG-2 bitsebesség [Mbit/s] (Forrás: A.M. Bock – Statistical Multiplexing of Advanced Video Coding Streams /IBC 2005/ ) H.264 vs. MPEG-2 kódolás Bitsebességek korrelációja (HD sportcsatornák) • Bitsebesség-igények határértékei (SD felbontás): • Monokróm képernyő: 70 kbit/s @ MPEG-2, 7 kbit/s @ H.264 • Zaj: 200 Mbit/s mindkét esetben
(AWGN csatorna, QEF vétel) Szimbólumonkénti hasznos bitszám C/N [dB] (Forrás: S.A. Bigg et al – Application of Emerging Technologies to Cost-Effective Delivery of HDTV over Satellite /IBC 2005/ ) DVB-S2 – spektrumhatékonyság
Néhány összehasonlítás ugyanazon vételi körülmények esetén (~ #SDTV 1996-ban!)
SAT antennák DVB-S/S2 vevők + titkosítást feloldók ASI router Monitorozás DVB-S/S2/C/T modulátorok HD/H.264 HD/MPEG-2 dekódolók Átviteli hálózat Multiplexerek + titkosítók HD-SDI router HD-SDI jelek stúdióból HD/H.264 kódolók CA rendszer PSI/SI mgmt KTV hálózat HD-TS stúdióból HDTV fejállomás
stúdió fejállomás HD-SDI HD/H.264 kódoló HD-SDI HD/H.264 kódoló HD-MPTS HD-MPTS Távközlési adapter (pl. ASI->E3) Távközlési adapter (pl. E3->ASI) Átviteli hálózat . . . multiplexer (ASI) (ASI) HD-SDI HD/H.264 kódoló Menedzselő rendszer Stúdió – fejállomási összeköttetések (1) • Statisztikus multiplexálás lehetősége a stúdióban • Tipikus átviteli kapacitás TS-enként: 34 … 150 Mbit/s (3 … 18 Tv-csatorna) • A forrásjel korlátozott felhasználhatósága a fejállomáson
HD-SDI HD-SDI HD-SDI -> IP gateway IP -> HD-SDI gateway HD-SDI HD-SDI HD-SDI -> IP gateway IP -> HD-SDI gateway (Gb Eth) switch switch Átviteli hálózat . . . . . . multiplexer HD-SDI HD-SDI HD-SDI -> IP gateway IP -> HD-SDI gateway stúdió fejállomás Stúdió – fejállomási összeköttetések (2) • Kvázi transzparens jelátvitel pl. JPEG2000 tömörítéssel (80 … 200 Mbit/s / csat.) • A forrásjel rugalmas felhasználhatósága a fejállomáson • Alacsony végpontok közötti késleltetés (< 100 ms)
HD/H.264 vevőkészülékek KaonMedia KSF-S700H2 (S) (PVR) KaonMedia KxF-S700 (x=S,C,T) Homecast HS5101CI (S) HC5001CI (C) HUMAX PR-HD1000 (S) PR-HD1000C (C) (Premiere ready) Samsung DCB-H360R (C) (Casema, Multikabel) Zinwell ZDX-640HDCI (S) Topfield TF7700HxCI (x=S,C,T) Philips DSR 9005 (S) DCR 9000 (C) Arion AF8000HDCI (S) Pace DS810KP (S) (Premiere) Thomson DSI8215 (S) (BSkyB) Pace DS815NS (S) (Sky Italia)
HDTV bemutatók / kísérleti átvitelek az AH szervezésében • 2004 – HDTV bemutató az Internet Hungary-n • 2005 – MPEG-2-es műsorok beiktatása a Petzvál u.-i házhálózatba transzmodulációval (Euro1080 + tesztcsatornák) • 2005 – HDTV bemutató a Médiaestélyen és a Média Hungary-n • 2005 – Kísérleti MPEG-2 alapú átvitel a DVB-T platformon keresztül a Tv-konferencia ideje alatt • 2006-2007 – Időszakos kísérleti H.264 alapú átvitel az Antenna Digital platformon keresztül