Videotechnikai alapismeretek - PowerPoint PPT Presentation

About This Presentation
Title:

Videotechnikai alapismeretek

Description:

Videotechnikai alapismeretek Csisz r J nos A fekete-feh r s a sz nes videojel Mir l fogunk besz lgetni? ll k p felbont sa sorokra Egy ll k pet ... – PowerPoint PPT presentation

Number of Views:49
Avg rating:3.0/5.0
Slides: 40
Provided by: Csi91
Category:

less

Transcript and Presenter's Notes

Title: Videotechnikai alapismeretek


1
Videotechnikai alapismeretek
  • Csiszár János

2
A fekete-fehér és a színes videojel
  • Mirol fogunk beszélgetni?
  1. Állókép felbontása sorokra
  2. Sorok száma, képpontok száma sávszélesség
  3. Váltott soros képfelbontás
  4. Képfelvétel és visszaadás
  5. Összetett videojel - szinkron és képtartalom
  6. Videojel idoképe és spektruma
  7. TV-jelek közvetítése, modulációs eljárások
  8. NTSC, PAL, SECAM színes televízió rendszer
  9. HDTV
  10. A videojelek digitalizálása
  11. A digitális videojel adatsebessége,
    sávszélessége, QAM
  12. A transport stream felépítése
  13. OFDM moduláció

3
Állókép felbontása sorokra
  • Egy álló képet sorokra bontva, a sorok világosság
    tartalmát feszültséggé alakítva, a sorokat idoben
    egymás után közvetítve tudunk elektromos
    hálózaton képi információt közvetíteni
  • A vevo oldalon ugyanolyan idozítés szerint kell a
    sorokat összerakni, ahogy a kép elektromos
    jelekre való felbontását végeztük
  • A feszültség információknak világosság
    információk felelnek meg a vételi oldalon
  • Sor és képszinkronizáló jelek szükségesek, a
    helyes idozítéshez

4
A közvetítendo sorok száma
  • 20 fok látószög függoleges irányban, 2 szögperc
    felbontással 600 sor
  • 43 oldalarány (mozi) 800 oszlop
  • Nem érzékelheto villogás, ha a képek száma
    másodpercenként legalább 50-60, fúziós frekvencia
    (mozi 48Hz 2 x 24 kocka)
  • Kb. száz fényesség árnyalatnál többet nem tudunk
    megkülönböztetni (a képet ennyi szürkeárnyalatnál
    már jónak mondjuk)
  • A színekre nézve mind látószögben, mind
    árnyalatban átlagosan ötször kisebb az
    érzékenységünk (10 és 20 árnyalat)

Állókép Képpontok száma600x800480.000 db Egy
sorban 400 fekete fehér átmenet (legjobb
kép) Mozgókép, 25 F/s Max frekvencia
400átm.x600sorx25kép/s6 MHz
5
Váltott soros képfelbontás-rajzolás
  • A mozgókép már jó minoségu 25 kép/s esetén, de
    villog!
  • 50 kép/sec kellene, de ekkor dupla sávszélesség!
    (Fúziós frekvencia)
  • Megoldás másodpercenként 50 félkép, vagyis fele
    sorfelbontású kép, de kétszer olyan sebességgel,
    ezzel becsapjuk a látásunkat!
  • Páratlan sorszám annakidején így tudták jól
    szinkronizálni a félkép váltást!
  • A világon bármilyen sorszámú szabvány, mind
    páratlan soros!

Váltott sorosinterlaced Progresszívnon
interlaced
6
Képfelvétel (optikai-elektromos átalakítás)
  • Korábban vákuumcsöves megoldások Ikonoszkóp,
    Ortikon, Vidikon..
  • Ma félvezetosCCD, CMOS (p típusú félvezeto
    átmenet, fény hatására töltés alakul ki, annyi
    pixel, ahány képpont világosság értékét kell
    átalakítani elektromos feszültséggé, töltéskép
    a félvezeto eszköz pixelein)
  • CCD (Charge Coupled Device) a félvezetoben a
    potenciálgát csökkentésével-növelésével az egyes
    pixeleken felhalmozódott töltést kiléptetjük a
    félvezetorol.
  • A lépteto feszültség egy háromfázisú jel, mely az
    egymás mellett elhelyezkedo töltéstárolók
    potenciálgátját vezérli úgy, hogy a töltések egy
    irányba gördülnek.
  • A töltések kiléptetése szerint két típus létezik
  • Line transzfer CCD minden aktív fényérzékelo
    félvezeto mellett található egy azonos
    felépítésu, de fényre nem érzékeny tárolóelem.
    A vezérlo órajel hatására minden aktív oszlop
    töltése eggyel oldalra lép, a töltéskép az
    átmeneti tárolóba kerül, ahonnan függolegesen
    léptetve, egy sor töltése a vízszintes átmeneti
    tárolóba lép. Innen oldalra kiléptetve kapjuk meg
    egymás után egy sor pixeljeinek töltését.

7
Line transfer CCD
Elonye gyors muködés Hátránya a félvezeto
felület fele nem aktív, a felület egységre
eso Pixel szám kisebb!
8
Frame transfer CCD
  • Frame transfer CCD a kialakult töltésképet egy,
    az optikailag érzékeny terület melletti tárolóba
    léptetik, innen az ismert módszer szerint
    léptetik ki a megvilágítással arányos töltéseket.

Elonye a teljes felület fényérzékelo Hátránya
kisebb sebességu, mint a line transfer CCD
9
Színes kép létrehozása CCD-vel
  • A CCD csak világosságjelet érzékel, színes kép
    létrehozásához R, G, B színszurokön keresztül jut
    a CCD-re a fény.
  • Több megoldás létezik

Foveon a CCD rétegek egymás alatt helyezkednek
el, színszurot képezve
Prizmával elo- állított RGB, külön külön CCD,
profi megoldás
Színszuro, a CCD elott az emberi szem
érzékenysége miatt két zöld szuro egy pixelen
10
A CCD a valóságban
  • Az alapelv, és ahogy kinéz

11
CMOS képátalakító
  • Az átalakító a fényenergiát töltéssé hasonlóan
    alakítja át, mint a CCD képbontó, a töltések
    kinyerésének módjában van különbség a ketto
    között.
  • A CMOS átalakítónál minden pixelhez integráltak
    egy erosítot és egy kapcsoló áramkört, amelynek
    oszlop-sor vezérlo impulzusával minden pixel
    töltése külön-külön kinyerheto

Az erosítohöz gyakran integrálnak A/D
konvertert, így a jel digitális formában jelenik
meg a buszon
Elonye kis fogyasztás,olcsó gyártás Hátrányazajo
s, lassabb mint a CCD
12
Képmegjelenítés (elektromos-optikai átal.)
  • CRT (Cathode Ray Tube) szabad elektronok
    gyártása, fókuszálás, gyorsítás, eltérítés, a
    becsapódó elektron az elektro lumineszcens anyag
    típusától függoen generál fehér, piros, zöld, kék
    fényt.
  • Fekete-fehér CRT ezüsttel aktivált cinkoxid a
    luminofor anyag, fehér fény
  • Színes CRT minden képpontot három különbözo
    (R,G,B) színu fénypont hoz létre, a három
    elektronágyúból kiinduló elektronsugár
    intenzitását külön-külön vezérelve jön létre a
    színes kép.
  • Fekete-fehér CRT
    Delta és in-line színes CRT

Elektronágyú
13
Képmegjelenítés (elektromos-optikai átal.)
  • LCD Liquid Crystal Display

Háttérvilágítás, polárszuro1, LC, polárszuro2
(fehér fény)
A LC-ra adott feszültséggel arányosan
változtatja a polarizáció szögét, a feszült- ség
növelésével egyre több fény jut át a kimeneti (2)
polárszuron.
Színes LCD minden képpontot három (RGB) LCD
egység alkot, az egyes LCD-k elott színszuro van
Display
14
Képmegjelenítés (elektromos-optikai átal.)
  • PDP (Plasma Display Panel) A PDP alapelve
    megegyezik a CRT alapelvével, ugyanúgy egy
    speciális luminofor anyagot gerjesztünk, amelynek
    hatására az fényt bocsát ki. A CRT esetében a
    gerjeszto energiát egy elektronsugár adja, míg a
    PDP-nél egy gázkisülésbol származó
    elektromágneses energia.

A PDP-t ugyanúgy RGB szubpixelek alkotják, mint a
CRT vagy az LCD esetében, e három alapszínbol
keveri ki szemünk az illeto képpont színét. A PDP
elemi celláiban a gázkeverék vagy be van
gyújtva, vagy nem, emiatt a különbözo fényességu
pontokat csak a begyújtás idotartamával lehet
szabályozni.
15
Képmegjelenítés (elektromos-optikai átal.)
  • Az OLED kijelzo (Organic Light Emitting Diodes)
  • Ezen kijelzok alapanyaga egy szerves anyag, mely
    elektromos potenciál különbség hatására fényt
    bocsájt ki, ugyanis a negatív és pozitív
    töltéshordozók találkozásakor a felszabaduló
    energia fénnyé alakul.
  • Az OLED kijelzonél is RGB szubpixelek adják a
    színes képinformációt, mint az LCD vagy PDP
    esetében, ezek egyedi elektromos vezérlésével
    hozható létre a színes kép.

16
FF TV jel az ido és frekvencia tart.-ban
  • Mozgókép továbbítás a kép sorokra bontása, egy
    kép kb. 600 sor, 25 kép/s, a sorok és képek végén
    szinkronjel a vevoben való visszaállításhoz!
  • Hang frekvencia modulációval

Egy sor az idotartományban
TV adók elhelyezkedése a frekvenciasávban
17
HDTV
  • A HDTV (High Definition TV) rendszerének
    kialakulása két okra vezetheto vissza
  • Az SDTV (Standard Definition TV) gyártók félelme
    a piac telítodésétol, ez a
  • tény új utakra vezérelte oket
  • A TV szeretett volna konkurenciája lenni a
    filmnek, a régi versenytársnak
  • E két motivációból indult ki a HDTV muszaki
    tartalmának megfogalmazása
  • a függoleges felbontás legyen kb. kétszer
    nagyobb, mint az SDTV-nél
  • a képfrekvencia legyen minimum 50 Hz
    (progresszív)
  • a kép oldalaránya legyen 169, igazodva az emberi
    látás térszögéhez
  • a világosság és színinformációkat egymástól
    elválasztva kell közvetíteni,
  • (komponens átvitel)
  • a hangrendszer legyen a legkorszerubb., 5.1

18
HDTV történelem
  • Mihez képest HDTV?
  • 1925. Nipkow-tárcsás átvitel, 30 sor, 12,5 kép/mp
  • Késobb 180 , 240 sor HD-nek nevezték!
  • 1936. EMI (Isaac, Schoneberg) 405 sor, 50 félkép
    (Brit szabvány lett) HD!!!!!
  • 1938. Német szabvány, 441 sor HD
  • 1941. USA 525 sor, 30 félkép, HD -ez lett
    késobb az SDTV!!!!!
  • 1950. Megjelent a szélesvásznú film (2,351)
    Kihívás a TV-nek!
  • Az elso Japán volt (MUSE rendszer), 1981-ben
    bemutatták az USA-ban!
  • Az amerikaiak el voltak ájulva a rendszertol
    !!! (1125/60Hz)
  • 1986, DubrovnikJapán megpróbálja világszabvánnyá
    tenni a rendszert
  • EROS ELLENÁLLÁS! Mindenki ( USA, Európa) a saját
    rendszerét fejleszti
  • USA vajúdás analóg rendszer, majd
    digitális, ATSC
  • Európa, PAL Plus próbálkozás, végül digitális
    alapokon! 1250/50, késobb 1125/50
  • Japánúj próbálkozások, pl. 4000 soros HDTV

19
A HDTV rendszer jellemzoi
Azonos képmagasság mellett a HDTV-hez
kétszer közelebb ülhetünk, a sorokat így sem
látjuk, de a vízszintes látószög megnövekszik!
A HDTV musor (1080x1920 képpont) digitalizált
jele 4 2 2 mintavételezés mellett, 10 bites
felbontással 1244,16 Mbit/s sebességu, MPEG-2
komprimálással (ITU-601) 209,74 Mbit/s. Az SDTV
sávszélesség kb. ötszöröse! A HDTV sorszámaira
vonatkozó ajánlás a következo 720 p/50 720 sor
progresszív (nem váltott soros letapogatás,
képrajzolás, 50 Hz) 1080 i/50 1080 sor
interlaced (váltott soros letapogatás,
képrajzolás, 50 Hz) 1080 p/50 1080 sor
progresszív ( nem váltott soros letapogatás,
képrajzolás) A fenti formátumok minden képváltási
frekvenciára vonatkoznak, úgymint 24 25
29,97 30 kép / sec, illetoleg ezek kétszeresére
is.
20
Az analóg színes TV filozófiája
  • Milyen frekvenciasávban közvetítsük a
    színinformációt?
  • Látva a FF TV adók elhelyezkedését, az adók
    mellett nincs szabad frekvencia! Alaposabb
    vizsgálat után kiderül, a használt sávon belül
    bizonyos frekvenciasávok üresek! Ide kell
    beültetni a színinformációt!
  • Milyen legyen a modulációs módszer a színek
    átvitelénél?
  • RGB-t kellene átvinni, egyetlen vivofrekvencián,
    ez analóg modulációs eljárással, egyszeruen, nem
    oldható meg. DE! A QAM alkalmas ugyanazon a
    vivofrekvencián két, egymástól független
    információ átvitelére!
  • R,G,B-bol csak kettot tudunk átvinni, de hogyan??
  • Transzformáció, transzformáció,
    transzformáció!!!!!
  • RGB színtér r,g színsík X,Y, x,y CIE
    színsík u,v FCC színsík
  • Az egyes rendszerek közötti átszámítások mátrix
    szorzással végezhetok el.
  • A színek relatív értékei megadják a képpont
    világosság értékét is!
  • Y
    0,3R0,59G0,11B
  • Ha a színeket és a világosságot külön modulációs
    eljárással szeretnénk átvinni, a színek nem
    tartalmazhatnak világosság értéket, ezért lesz
    színkülönbségi jel

21
A színrendszerek közötti transzformációk
  • A színkülönbségi jeleket megkapjuk, ha a színek
    relatív értékeibol kivonjuk a világosság
    információt, így a három színkülönbségi jel
  • (R-Y), (G-Y), (B-Y), ezekbol elég kettot átvinni
    az egyenlet szerint
  • 0,3(R-Y)0,59(G-Y)0,1
    1(B-Y)0
  • (R-Y), (B-Y) értéktartománya a legnagyobb,
    ezeket visszük át, (G-Y)-t a vevokészülékben
    állítjuk elo a másik kettobol!

R G B
X Y Z
1,91 -0,53 -0,29 -0,98 2,00 -0,03
0,06 0,12 0,90

FCC
CIE
R G B
0,61 0,17 0,20 0,30 0,59 0,11
0,00 0,07 1,12
X Y Z

FCC
CIE
22
A kompozit színes videojel kialakítása
  • Tény a FF TV sorok világosságtartalma
    (általában) nem változik jelentosen a képernyo
    kezdete-vége között, vagyis elso közelítésben
    azonos a fénysuruség egy sorban!
  • Közelítés a szinkronjelek elo-és hátsóvállát
    elhanyagolhatjuk, így a videojel egy négyszögjel
  • idotartomány

    frekvencia tartomány

Fourier tr.
Valóságos videojel nem periodikus, a spektrum
nem vonalas spektrum! DE az energia csomósodás
megmarad!
Nemcsak sorszinkron jelek, hanem
képszinkron Jelek is vannak! A spektrum emiatt
így alakul.
fH
2 fH
fH
2 fH
23
Az NTSC színes TV rendszer (1953)
  • Amit át kell vinni világosságjel, a két
    színkülönbségi jel, és a hangjel
  • (R-Y), (B-Y), transzformáció a jobb színhuség és
    a kivezérlés miatt (I), (Q)
  • Az fH, 2fH, 3fH.frekvenciákon csomósodó jelek
    közé ültetheto a színjel, kvadratúra amplitúdó
    modulációval. A színsegédvivo (QAM modulált)
    frekvenciája fC (2n1) fH/2, az ilyen
    frekvenciájú vivot kell kvadratúra amplitúdó
    modulálni az I, Q jelekkel, majd hozzá kell adni
    a világosság jelhez!

Az NTSC rendszer hibájavételnél a többutas
terjedés miatt a QAM vektor fázisa változik,
emiatt változik a színezet is!
24
Az NTSC színsegédvivo elhelyezése
  • Ezért NTSC (Never Twice Same Colour -)
  • Az I, a Q és az Y komponens elhelyezése a
    frekvencia tartományban

Y
I,Q
25
A PAL színes TV rendszer (1961)
  • Phase Alternation Line Az NTSC rendszer
    fázisérzékenységét küszöböli ki úgy, hogy az
    (R-Y) V összetevot soronként fázisfordítja
    adás oldalon, vételi oldalon a két sor átlagát
    képzi, ezáltal a fázishiba okozta színtorzulás
    teljesen megszunik. Hiba lehetoség a két sort
    kb. azonosnak tekinti, ami az esetek nagy
    részében igaz is, de pl. vízszintes csíkozású kép
    esetén torzítást okoz!
  • Azonos sávszélességu színkülönbségi jelek
  • Kvadratúra amplitúdó moduláció
  • Színkülönbségi jelek transzformálása a
    túlvezérlés elkerülésére
  • (R-Y) V
    (B-Y) U
  • A V jel soronkénti fázisváltása miatt spektruma
    pontosan rácsúszik Y jel spektrumára! Más
    színsegédvivo frekvenciát kell választani, mint
    NTSC esetében!
  • Megoldás nem félsoros, hanem negyedsoros offset,
    fC(2n1)fH/4fV
  • Ilyen színsegédvivo választás esetén minden
    negyedik sor azonos fázisú, csíkozódás látszana.
    Ezt elkerülendo, fV-vel szétszórjuk a hibát

26
A PAL színsegédvivo elhelyezése
  • A PAL rendszer kiküszöbölte az NTSC hibáit
    PAL (Peace At Last -)

27
A SECAM színes TV rendszer (1957)
  • A SECAM rendszer szerette volna a QAM et
    elkerülni, hogy ne legyen a visszaverodések
    miatti színtorzulás.
  • Akkor hogyan visszük át egy idoben a két
    színkülönbségi jelet??
  • SEHOGYAN!!! Egyik sorban az egyiket, másik
    sorban a másikat, kell egy késlelteto muvonal,
    (egy sorideju) amelyik segítségével mindkét jel
    egy idoben rendelkezésre áll!!
  • A két színkülönbségi jel (DR, DB)
    frekvenciamodulációval kerül átvitelre, a
    vivofrekvenciák a sorfrekvencia egészszámú
    többszörösei!!!
  • (4,25- 4,406 MHz, 272-282 x fH)
  • Ez nagy zavart okoz a képen, ezért minden 3.
    sorban és minden félkép váltásnál megfordítja a
    színsegédvivo fázist, hogy a hiba elkenodjön

28
A színes videojel digitalizálása
  • Miért szükséges a digitalizálás?
  • A digitális jel az átvitel során keletkezo
    zavarokra érzéketlenebb, mint az analóg jel
  • Ellátható hibafelismero, hibajavító
    információkkal
  • A digitális jelen könnyebben végezhetünk bizonyos
    trükköket, manipulációkat
  • A digitalizálásnak ára van, adatsebesség,
    sávszélesség
  • Milyen lehetoségeink vannak?
  • A kompozit videojelet (NTSC, PAL, SECAM)
    digitalizálni
  • A komponens jeleket Y, (R-Y), (B-Y), vagyis Y,
    Cr, Cb digitalizálni
  • A hangot is digitalizálni kell, be kell ültetni a
    stream-be
  • NTSC Megvalósította a kompozit jel
    digitalizálását, fS3 x fC,, 8 bit a szinkronjel
    aljától a fehér szintig (255 érték)
  • 80-as évek eleje legyen a mintavételi
    frekvencia 13,5 MHz, ez teljesíti a Shannon
    tételt is, és egészszámú többszöröse a 625/50 és
    az 525/60 rendszer sorfrekvenciájának is.
    Felbontás8 bit (ma már 10-12 bit)

29
A digitális videojel adatsebessége
  • 100 f-f árnyalatú képet jónak látunk, legalább 7
    bit kell 8 bit
  • Legyen a színkülönbségi jelekre is 8 bit, bár
    tudjuk, nem szükséges!
  • VadatfsxN13,5x(3x8)324 Mbit/s 444
    mintavételezés
  • Színkülönbségi jeleket elég fele, vagy negyede
    akkora frekvenciával mintavételezni, mint a
    világosságjelet (szem felbontóképessége színekre)
  • Vadat13,5x86,75x(88)216 Mbit/s 422
    mintavételezés
  • Vadat13,5x83,375(88)108 Mbit/s
    411mintavételezés
  • Vadat13,5x86,75x(8)108 Mbit/s 420
    mintavételezés
  • Ezek elméleti értékek, nézzük a PAL valós SDTV
    képméretet
  • PAL teljes kép 864x625, ebbol hasznos 720x576
    (nem négyzetes pixel)

  • 768x576 (négyzetes pixel)
  • Vadat(576x720)x8 (576x720)x2x8x25 249
    Mbit/s 444 mv.
  • Vadat(576x720)x8 (576x720/2)x2x8x25 166
    Mbit/s 422 mv.
  • Vadat(576x720)x8 (576x720/4)x2x8x25 124
    Mbit/s 411 mv.
  • Vadat(576x720)x8 (576x720/2)x1x8x25 124
    Mbit/s 420 mv.
  • A tömörítetlen értéknek a 422 felel meg (D1
    formátum)

30
A videojel összetevoinek mintavételezése

31
A digitális videojel sávszélességének becslése
  • Az egy szolgáltató rendelkezésére álló
    sávszélesség továbbra is 8 MHz!!!
  • Mekkora (adó) sávszélesség szükséges pl. a 166
    Mbit/s adatsebességnek??
  • Ha a digitális videojelet NRZ vagy BIPHASE
    kóddal kódolnánk, a következok szerint adódna a
    sávszélesség

Ezek szerint vagy 83, vagy 166 MHz lenne
szükséges, a kódolási eljárástól függoen!!! De
csak 8 MHz áll rendelkezésre!
Megoldás digitális QAM!!! DVB-S4 QAM (QPSK) 2
bit/szimbólum DVB-T32-64QAM, 5-6
bit/szimbólum DVB-C64-256QAM, 6-8 bit/szimbólum
32
Példák digitális QAM módokra

BPSK QPSK
16 QAM
Vizsgáljuk csak a földfelszíni digitális TV
adást, legyen 64 QAM! Ezek szerint 6
bit/szimbólum ,vagyis az eredo nettó adatsebesség
166 Mbit/s esetén VADAT166Mbit/s6
bit/szimbólum 27,66 Mszimbólum/s Ez az
adatsebesség sem fér bele a 8 MHz-es
frekvenciasávba, de nem számoltunk még az
adatsebességet növelo hibafelismero-javító
kódokkal sem!
33
A digitális videojel eredo adatsebessége-1
  • A DVB-S és DVB-T adásmódnál, a fokozottan
    jelentkezo zavarok miatt belso és külso
    hibajavító kódokat is alkalmaznak, a viszonylag
    zavarmentes DVB-C adásmódnál csak külso
    hibajavító kódot.
  • Külso hibajavító kód a DBV szabvány szerint
    Reed-Solomon 204/188 kód
  • Belso hibajavító kód Y bites formába
    konvertáljuk az X bitet, jelölése Y/X.
  • Ez egy konvolúciós kód, megmutatja, hogy a
    dekódolt bit milyen valószínuséggel vette fel azt
    az értéket!

DVB-T esetében általában a 3/2 kódot alkalmazzák!
(vagy egy másikat)
34
A digitális videojel eredo adatsebessége-2
  • Ezek figyelembe vételével az eredo
    szimbólumsebesség
  • A moduláló négyszögjel a nagy sebességu digitális
    áramkörök miatt kis felfutási ideju, vagyis nagy
    sávszélességet foglal el, ezáltal a modulált jel
    is nagy sávszélességu lesz, az ilyen jellel
    végzett diszkrét állapotú modulációt nevezik
    kemény billentyuzésnek.
  • Az ilyen, nagy sávszélességet igénylo moduláló
    jel a QAM moduláció után is nagy sávszélességu,
    ez pedig azt jelentheti, hogy az analóg
    musorterjesztés számára kijelölt frekvenciasávot
    meghaladja.
  • Ennek elkerülésére a moduláló jelet alulátereszto
    szuron át kapcsoljuk a modulátorra.
  • A valóságos alulátereszto karakterisztikáját cos
    függvénnyel közelítjük, a szuro eltérését az
    ideális karakterisztikától a lekerekítési
    tényezo-vel,
  • r-el jelöljük.

A szimbólumsebességet SR-el jelölve, SR45,47 MS/s
35
A digitális videojel eredo sávszélessége
A szuro karakterisztikájának figyelembe vételével
adódó sávszélesség fBSR (1r), r0,5 esetén,
fB 45,47 x 1,5 68,2 MHz Ez a sávszélesség a
rendelkezésre álló 8 MHz-nek több, mint
nyolcszorosa, ezért az alapsávi digitális
videojelet a szabványos MPEG-2 eljárással adatredu
káljuk! Egy 8 MHz-es sávban általában 4-6 adót
terveznek muködtetni (multiplex), így a szükséges
adatredukciós tényezo kb. 50!
36
A transport stream felépítése
  • A digitális videojelet (és a hozzá tartozó
    hangot) az adatredukció után egy szabványos
    jelfolyamba (TS) illesztjük, a multiplex-hez
    tartozó többi musorral együtt.
  • A transport stream olyan információt (kép, hang,
    adat) hordozó bitfolyam, amelyet úgy terveztek,
    hogy egy vagy több, egymástól független program
    adatait tartalmazhatja, amelyek külön- külön
    lehetnek változó vagy állandó bitsebességuek.
  • A transport stream szabványos adatcsomagokból
    épül fel. Minden adatcsomag 188 bájtból áll.
    Minden csomag elso bájtja egy hexadecimális
    számmal jelzett 47 (01000111) értéku szinkron
    bájt, míg minden nyolcadik szinkronbájt negált,
    hexadecimális 38 (00111000) értéku. Nyolc
    adatcsomag alkot egy keretet

37
A transport stream szerkezete
  • PID (packet identification)Minden transport
    stream adatcsomag tartalmaz egy fejlécet, ami a
    csomagra jellemzo infomációkat hordozza. Egy
    PID-del csak egy elemi komponens (videó, audió,
    adat) továbbítható, és egy elemi komponenst
    mindig ugyanazzal a PID-del kell továbbítani.
  • PSI (program specific information)Ezek a
    táblázatok tartalmazzák azon információkat,
    amelyek szükségesek ahhoz, hogy a vevo képes
    legyen az
  • adatfolyamban megtalálni és dekódolni a
    venni kívánt programot.
  • PAT (program assotiation table)Ez a táblázat
    csak arról ad információt, hogy hány program
    található az adatfolyamban, illetve milyen PID
    azonosítóval jönnek az egyes programok PMT-i
    (Program Map Table).
  • PMT Minden programnak van egy saját PMT-je,
    amely az adott programra jellemzo információkat
    tartalmazza. Ez a PMT adja meg, hogy milyen PID
    azonosítóval kell keresnünk az adott program
    audió illetve videó adatcsomagjait.
  • A transport stream szabványos adatsebességu,
    ezért ha a musorok adatsebességeinek összege nem
    éri el a szabványos értéket, üres,
    dummykereteket kell elhelyezni a stream-ben.

38
Földfelszíni digitális TV adás
  • A transport stream összeállítása után kerül sor a
    belso és külso hibajavító eljárások elvégzésére,
    ezután a stream sugárzásra alkalmas.
  • A földfelszíni TV adás a tereptárgyak által
    okozott reflexiók hatásának csökkentésére az ún.
    OFDM (orthogonal frequency division multiplex)
    adásmódot alkalmazza.
  • A Transport Stream egy meghatározott számú
    szimbólumával modulálnak QAM módon egy
    vivofrekvenciát, a következo, ugyanilyen számú
    szimbólumokal egy másik frekvenciát, és így
    tovább. Az egyes, modulált vivoket összegzik, így
    alakul ki az OFDM jel teljes spektruma.
  • Az egyes vivok spektruma a diszkrét
    fázismoduláció miatt sinx/x jellegu.
  • A vivofrekvenciák helyes megválasztásával
    elérheto, hogy egymás információtartalmát nem
    zavarják, mivel a különbözo vivofrekvenciák a
    spektrum burkológörbe nulla helyein helyezkednek
    el.
  • A digitális információ átviteléhez több ezer,
    keskenysávú vivofrekvenciát alkalmaznak.

39
OFDM moduláció
  • Az OFDM eljárás lényege, hogy az egyes vivok
    adásidejének csak egy részét teszi ki a Transport
    Stream szimbólumainak átvitele, a többi idoben
    nincsen adatsugárzás, ez az ún. védelmi
    intervallum (GI. Guard Interval).
  • A GI beiktatásával elérheto, hogy a GI idon belül
    érkezett információt ,amely a visszaverodésekbol
    ered, figyelmen kívül hagyja a vevokészülék.
Write a Comment
User Comments (0)
About PowerShow.com