2.6 Цифровое телевидение

Цифровое телевидение представляет собой область, в которой операции обработки, записи и передачи телевизионного сигнала связаны с его преобразованием в цифровую форму. Отметим преимущества перехода к цифровой форме представления и передачи телевизионных сигналов:

Прежде всего, появляется возможность создания унифицированного видеооборудования, которое использует единый стандарт цифрового кодирования и, в перспективе, вытеснит многочисленные, несовместимые между собой стандартные системы цветного телевидения -- SECAM, PAL, NTSC.

Все цифровые сигналы обрабатываются по единой технологии. Повышается стабильность параметров оборудования, которое работает в бесподстроечном режиме. Так обеспечивается значительное повышение качества телевизионного изображения, особенно при цифровой видеозаписи с применением электронного монтажа. Качество цифровой видеозаписи чрезвычайно важно для создания фондовых и архивных материалов, а также для длительного их хранения. Внедрение единого стандарта цифровой видеозаписи значительно облегчает международный обмен телевизионными программами.

Применение цифровых сигналов значительно расширяет номенклатуру спецэффектов. Это и селективная обработка участков кадра, и электронный монтаж из фрагментов нескольких кадров, замена объектов в кадре, геометрические преобразования изображений и т.п.

Цифровая техника открывает совершенно новые возможности в художественном оформлении телевизионных программ. Таким образом, внедрение цифровых методов существенно обогащает технологию телевизионного вещания, делает ее исключительно гибкой и высокопроизводительной. Повышается качество передачи сигналов телевизионных программ по линиям связи благодаря значительному ослаблению эффекта накопления искажений и применению кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки передачи.

На вход тракта цифрового телевидения (см. рисунок 2.5) поступает аналоговый телевизионный сигнал. В кодирующем устройстве (кодере) телевизионный сигнал преобразуется в цифровую форму и поступает на передающее устройство, которое состоит, в общем случае, из кодера канала и устройства преобразования сигнала. Пройдя через канал связи, цифровой сигнал поступает в приемник, состоящий из устройства обратного преобразования сигнала и декодирующего устройства (декодера). Он, декодер, осуществляет преобразование цифрового телевизионного сигнала в аналоговый. Кодер и декодер канала также обеспечивают защиту от ошибок в канале связи. В устройствах преобразования характеристики цифрового сигнала согласуются с характеристиками канала связи.

Кодирование ТВ сигнала включает три этапа:

Дискретизацию (по времени).

Квантование (по уровню).

Кодирование (цифровое представление отобран- ных уровней).

При дискретизации из аналогового телевизионного сигнала (рис.2.6, а) формируется импульсный сигнал (множество отсчетов) (рис.2.6, б). В соответствии с теоремой Котельникова, достаточно знать ряд его мгновенных (дискретных) значений через интервал времени Т, который связан с верхней граничной частотой fгр передаваемого спектра зависимостью Т<0,5/fгр. Таким образом, выборка мгновенных значений телевизионного сигнала должна производиться с частотой дискретизации, большей, по крайней мере, в 2 раза верхней граничной частоты видеоспектра.

В результате получается серия отдельных импульсов, т. е. телевизионный сигнал оказывается «разбитым» на множество дискретных значений. Интервал времени Т между отсчетами называется интервалом дискретизации.

Передавать точно значения отсчетов нет необходимости, поскольку глаз человека обладает конечной разрешающей способностью по яркости. Это позволяет разбить весь диапазон значений отсчетов на конечное число уровней. Если число таких дискретных уровней выбрать достаточно большим, чтобы разность между двумя ближайшими уровнями не обнаруживалась зрителем, то можно вместо передачи всех значений отсчетов передавать лишь определенное число их дискретных значений. Полученные значения отсчетов округляются до ближайшего из набора фиксированных уровней, называемых уровнями квантования (рис.2.6, в). Уровни квантования разделяют весь диапазон значений отсчетов на конечное число интервалов, которые именуются шагами квантования. Каждому уровню квантования соответствует определенная область значений отсчетов. Границы между этими областями называются порогами квантования (рис.2.6, в).

Комплекс операций, связанных с преобразованием аналогового телевизионного сигнала в цифровой (дискретизация, квантование, кодирование), называется цифровым кодированием телевизионного сигнала. Для передачи телевизионного сигнала с высоким качеством необходимо примерно 256 уровней квантования (рис.2.6, г).

Декодирующее устройство телевизионного сигнала осуществляет операции, обратные производимым в кодере.

Непрерывный аналоговый телевизионный сигнал несет информацию об отдельных элементах изображения и может принимать любое значение. В цифровом телевизионном сигнале каждому элементу изображения соответствует большая группа импульсов, принимающих только два значения -- «О» или «1» (рис.2.6, д). Отсюда следует, что главное преимущество цифровой формы представления -- высокая защищенность от искажений и шумов. Это обусловлено тем, что на приемной стороне важно обнаружить факт передачи импульса в заданный момент времени независимо от его формы. Решить такую задачу легче, чем обеспечить неискаженную передачу формы аналогового сигнала.

Главным недостатком цифрового телевидения является более широкая полоса пропускания канала связи по сравнению с аналоговым. Это объясняется тем, что скорость передачи цифрового сигнала довольно велика. Она измеряемая числом двоичных символов в секунду (бит/с). Поэтому на сегодня основная проблема в цифровом телевидении - уменьшение в несколько раз требуемой скорости передачи сигналов. Она решается путем устранения избыточности, имеющейся в телевизионном сигнале, и использования эффективных методов модуляции. Различают статистическую, визуальную (физиологическую) и структурную избыточность телевизионного сигнала.

Статистическая избыточность вызвана корреляционными связями и предсказуемостью между элементами сигнала в одной строке, в смежных строках и соседних кадрах. Эта избыточность может быть устранена без потери информации, а исходные данные при этом могут быть полностью восстановлены.

Визуальная избыточность заключается в той части информации, которая не воспринимается глазом человека (например, цветовая разрешающая способность зрения примерно в 4 раза ниже, чем яркостная). Ее можно устранить с частичной потерей данных, мало влияющих на качество воспроизводимого изображения.

Структурная избыточность определяется законом разложения телевизионного изображения и связана со способом передачи телевизионного сигнала. Например, передаются постоянные по форме сигналы гашения, которые нет необходимости передавать в цифровом сигнале. Устранение этих сигналов позволяет уменьшить объем цифрового потока примерно на 23 %.

Для борьбы с помехами, приводящими к неверному распознаванию символов цифрового сигнала (к ошибкам передачи), в состав тракта цифрового телевидения включается кодер канала -- устройство защиты от ошибок (см. рис.2.5). При этом для передачи по каналу используется помехоустойчивое кодирование. Наиболее распространенным методом помехоустойчивого кодирования является введение в цифровой канал избыточных символов. Отметим, что современные методы помехоустойчивого кодирования позволяют при введении в цифровой телевизионный сигнал сравнительно малого числа избыточных символов значительно уменьшить вероятность ошибочного приема символа.

Кроме ошибок передачи, внешние помехи приводят к временной нестабильности кодовых импульсов. Эту временную нестабильность, называемую фазовым дрожанием, также часто именуют джиттером.

Помехоустойчивость передачи цифрового телевизионного сигнала зависит от вида модуляции и кода, примененных для передачи цифровой информации по каналу, алгоритма декодирования сигнала в декодере и ряда других факторов.

Коды в цифровом телевидении используются:

Для кодирования телевизионного сигнала.

Для эффективной передачи по каналу.

Для цифровой обработки сигнала в различных звеньях тракта цифрового телевидения.

Для обеспечения удобства декодирования и синхронизации при приеме.

Цифровой телевизионный сигнал должен передаваться с высокой достоверностью. Защита его от искажений актуальна как в условиях телецентра, так и на линиях связи. Коррекция ошибок заключается в восстановлении поврежденной информации цифровыми методами, а маскирование ошибок -- в замене поврежденной информации предыдущими или проинтерполированными данными. В итоге, качество цифрового телевизионного сигнала должно отвечать лишь одному требованию -- возможности правильного приема кодовых комбинаций, оцениваемой вероятностью ошибки Р.



Глава 3. Расчетная часть

3.1 Проектирование сети цифрового телевизионного вещание вы селе Орто-токой

Географическое характеристика села Орто-токой.

Ортом-Токомй -- посёлок городского типа в Киргизии. Подчинён администрации города Балыкчы Иссык-Кульской области на рис.1 расположение села орто-токой. Расположен в 20 км к юго-западу от Балыкчы широта: 42°20'24' Северной Широты.Долгота: 113°02'10'' Восточной Долготы.. Высота над уровнем моря 1834 м. Статус посёлка городского типа получил в 1947 год. Зона «Орто-Токой» объединяет территориально отроги в западной оконечности хребта Терскей Ала-Too, Кочкорскую и Кара-Куджурскую долины. Расстояние по дорогам до центра зоны -- райцентра Кочкорка -- составляет около 150 километров от города Нарын и 58 километров от города Балыкчи.

Поселок Орто-Токой основании в 1956 году в связи со строительством Орто-Токойского водохранилища и расположен на высоте 1730 метров над уровнем моря на границе Тонского и Кочкорского районов в узком горном ущелье. Поселок отдален от города Балыкчы на 18 км. Территория поселка состоит из 40 кв.км, земля принадлежит Тонскому району.

Основной целью является расчет сети цифрового наземного телевизионного вещания (ЦНТВ). В процессе выполнения необходимо рассчитать высоту подъема антенны передатчика, мощность передатчика, минимальную медианную напряженность поля, защитный интервал, а также задержку сигнала от спутника и угол места.

При этом расчеты для определения уровня напряженности поля на приемной станции будем проводить с помощью Рекомендации МСЭ-Р 1546 «Метод для предсказания распространения типа точка-зона для наземных служб в диапазоне частот от 30 до 3000 МГц». Данной рекомендацией МСЭ руководствуются при планировании наземных служб в полосе частот 30-3000 МГц для расчета зоны обслуживания станций, работающих в одном и том же или смежных частотных каналах.

Рекомендация МСЭ-Р 1546 состоит из кривых, представляющие значения напряженности поля для ЭИМ 1 кВт при номинальных частотах 100, 600 и 2000 МГц, соответственно, как функция различных параметров; некоторые кривые относятся к сухопутным трассам, другие относятся к морским трассам, основанные на статистическом анализе экспериментальных данных. Для получения значений напряженности поля для любой заданной требуемой частоты, необходимо использовать метод интерполяции или экстраполяции значений, полученных для этих номинальных значений частот. Кривые основаны на данных измерений в основном в средних климатических условиях в умеренных областях, содержащих "холодные" и "теплые" моря, например Северное море и Средиземное море. Кривые для сухопутных трасс были подготовлены из данных, полученных в основном при умеренном климате, таком как в Европе и Северной Америке. Кривые морских трасс были подготовлены из данных, полученных в основном в районах Средиземноморья и Северного моря. Обширные исследования показывают, что условия распространения в некоторых областях сверх рефракции ограниченных "горячими" морями в основном различны.

Алгоритм расчета

1. Определяются идеальные зоны обслуживания всех отдельных присвоений данной ОЧС.

2. Находятся 4 крайние координаты точек (северной, южной, западной, восточной) зон обслуживания среди всех присвоений сети. Определяется прямоугольный контур (в общем случае), стороны которого проходят через 4 полученные точки так, что зоны обслуживания каждого присвоения сети ОЧС полностью располагаются внутри контура

3. Контур расширяется во все 4 стороны (северная, южная, западная, восточная) на 15%. Этот запас определяется из условия возможного расширения зоны обслуживания, образующегося вследствие эффекта суммирования в методе сложения мощностей

4. Границы расчетной области задаются полученным контуром. Расчет ведется в точках, расположенных по рядам расчетной сетки, с выбранным шагом. Отсчетной точкой является крайняя северо-западная точка расчетной области.

Последовательность расчета в точках расчетной сетки:

сначала производится расчет в отсчетной точке (крайняя северо-западная точка расчетной сетки)

затем в соседнем узле в направлении востока и т.д. до самого восточного узла сетки верхнего ряда

далее производится аналогичный расчет в следующем ряду, расположенным южнее первого и т.д. по всем рядам расчетной сетки

5. Помехи отбираются один раз для всех станций сети и используются в расчете всех точек расчетной сетки.

6. По очереди проводится расчет по всем точкам расчетной сетки (кроме точек, расположенных в море). В каждой точке:

6.1. Вычисляются напряженности поля от каждой полезной (станции ОЧС) и мешающих станций

6.2. Для каждой точки расчетной сетки определяются полезные и мешающие присвоения для полезной сети ОЧС. Для этого вычисляются:

1) время задержки прихода сигнала для каждого присвоения сети ОЧС в точку приема (узел) по формуле:

tзадержкиi=ln/c,

где ln - вычисленное расстояние от i-ого присвоения до точки приема, c - скорость света;

2) tзадержкидоп равное длительности защитного интервала;

3) определяется позиционирование рабочего окна приемника по полезной станции a, дающей самый мощный сигнал, для которого принимается (tзадержки0= tзадержки a);

4) вычисляются относительные tзадержки:

tзадержкиi-tзадержки0- <tзадержкидоп - присвоение является полезной станцией

tзадержкиi-tзадержки0?tзадержкидоп или tзадержкиi-tзадержки0 <0 - присвоение является мешающей станцией

6.3 Вычисляются:

1) суммарная полезная напряженность поля Еuse в данной точке от полезных станций сети, определенных в пункте 6.2., по методу сложения мощностей:

2) суммарная напряженность поля помех от станций сети Eint ОЧС:

Вычисляется суммарная мешающая напряженность поля в рассматриваемой точке от всех присвоений для каждой станции Eint i ОЧС по методу сложения мощностей с учетом поправок и защитных отношений (для рассматриваемой сети ОЧС мешающие присвоения берутся из отобранных в пункте 6.2.).

3) суммарная напряженность поля помех от мешающих станций, не принадлежащих сети Eint ext:

Вычисляется суммарная мешающая напряженность поля в рассматриваемой точке от всех присвоений вне сети ОЧС Eint ext i по методу сложения мощностей с учетом поправок и защитных отношений.

4) суммарная мешающая напряженность поля Eint, которая учитывает влияние на рассматриваемую полезную сеть ОЧС от всех внутренних и внешних помех:

Eint = Eint ОЧС + Eint ext

6.4. Проверятся следующие условия:

если Euse<Emin, то в рассматриваемой расчетной точке нет приема сигнала из-за недостаточного уровня полезного сигнала (ниже чувствительности приемника).

если Emin<Euse<Eint, то в рассматриваемой расчетной точке нет приема сигнала из-за мешающего воздействия от собственных присвоений рассматриваемой ОЧС и других мешающих станций

если Emin<Eusе и Eint?Euse, то расчетной точке есть прием сигнала с заданным качеством сигнала

если Emin<Eusе, Eint ext?Euse и Eint ОЧС >Euse, то эта точка подвержена внутренней интерференции.

Одним из возможных средств доставки телевизионных программ на вход телевизионного передатчика являются геостационарные спутники телевизионного вещания, поэтому необходимо производить расчет спутниковой линии связи. Для этого необходимо определить:

видимые спутники для точки приема, чтобы приемная станция находилась в зоне уверенного приема,

вычислить расстояние от точки приема до спутника,

вычислить временную задержку сигнала от источника ТВ программ до наземного приемника,

определить уровень сигнала в точке приема (по зоне действия спутника),

определить диаметр приемной антенны в зависимости от уровня и и рабочей частоты принимаемого сигнала.

3.2 Расчет угла месть

Выбор антенны

Прежде чем говорить о том, как выбрать спутниковую антенну, необходимо определить: для работы в составе какой приемной спутниковой системы она предназначается? То есть, выбирая спутниковую антенну (как, впрочем, и другие компоненты приемной системы), вам нужно ответить на несколько вопросов:

· В зоне покрытия какuх спутников вы проживаете, то есть, какие спутники вы можете принимать?

· Какие каналы вас интересуют, и какой, исходя из этого, спутник вы хотите смотреть?

· Имеется ли возможность расположить антенну так, чтобы местные "предметы" не закрывали направление на спутник?

· Хотите ли вы смотреть один или несколько спутников?

· Каковы финансовые средства, которые вы хотите вложить в это "предприятие"?

Спутниковая антенна (само зеркало) предназначена для фокусировки на облучатель конвертера параллельного пучка радиоволн, излучаемых спутником. Антенна представляет собой часть параболоида вращения, так как именно такая форма обеспечивает прекрасную фокусировку параллельного пучка излучения.

Телевизионные сигналы передаются со спутников, в диапазонах Ku (~11 ГГц) и С (~4 ГГц), то есть принимаемые сигналы имеют длину волны 27 и 75 мм соответственно. Именно поэтому любое препятствие (плотная облачность, снег, дождь) на пути между вашей антенной и спутником будет ослаблять сигнал и может вообще исключить (если это препятствие -- деревья, здания и т. д.) возможность приема программ спутникового телевидения.

Офсетная антенна диаметром 1,1 метра

"Оffset" -- часть прямофокусной антенны. Вы никогда не задумывались, почему у прямофокусной антенны конвертор расположен посередине (в фокальной точке параболы), а у "offset"-антенн смещен вниз? На самом деле, все просто. Посмотрите на приведенный ниже рисунок, и вам станет все ясно (рис.1). Форма offset-антенны может быть самая разная, вплоть до прямоугольной (рис. 2). Очевидно только одно: при таких формах антенны реальный, физический размер антенны несколько больше, чем прямофокусной. Поэтому, например, данная антенна имеет эффективную площадь, соответствующую диаметру 110 см, при этом реальные размеры рефлектора несколько отличаются: это эллипс, вытянутый по вертикали. С другой стороны, несомненным преимуществом офсетной антенны, по сравнению с прямофокусной, является меньшее скапливание осадков в виде дождя и снега, за счет более вертикального ее положения (для широты Санкт-Петербурга на 20°), что важно для зимних условий и незатемнения части зеркала антенны конвертором.

Основными характеристиками антенны являются:



Таблица 1.

Размеры рефлектора, мм	1100х1168
Материал рефлектора	Сталь
Толщина материала, мм	0.8
Тип системы	Offset
Фокусное расстояние, мм	700 (f/d=0.7)
Диапазон частот, ГГц	10.95...12.75
Ширина луча, град	1.5
Коэффициент усиления на частоте 11.3ГГц, дБ	41.1
Уровень боковых лепестков, не более..., дБ	-25
Уровень кроссполяризации, не более...,дБ	-30
Тип подвески	Азимут-угломестная
Угол места, град	15...45
Угол азимутальный, град	0...360
Масса антенны, кг	12

Данная таблица взята из технического описания антенны.

Из понятных характеристик антенны, ее диаметр и тип системы -- два наиболее часто встречаемых в быту понятия. Кроме того, еще два важных параметра -- для какого диапазона эффективна эта антенна (Ku или С) и отношение f/D (фокусного расстояния и диаметра). Рассмотрим эти характеристики.

Определяем расстояние до спутника Intelsat

Зона обслуживания «IntelSat-15»

Так как расстояние между передатчиками очень мало, по сравнению с расстоянием до спутника, то рассчитывается только один передатчик.

Координаты передатчика 2

420 20' 27.10'' СШ = 42,3400 СШ

760 1' 7.38'' ВД = 76,0170 ВД

Вычисляем угол места

EL=tan-1[6,61 * cos 42,3400 * cos 9.20 - (1/6,61)*(1 - cos2 42,3400 * cos2 9.2)]1/2=300

Находим истинное значение угла места

ELи ==46.2470

Схема направлений на спутник «IntelSat-15»

Находим расстояние до спутника

cosц =cos 42,330*cos 9.20=0.7456

d==37660 км

Вычисляем задержку сигнала от источника сигнала до земного приемника

??= 2*l/c, где l - расстояние до спутника (м),

с - скорость света (м/с)

??= 2*37660000/(3*108) = 0,251 с

Вычисляем потери сигнала от спутника

л=3*108/3,6*109=0.025

L=20lg(4*3.14*39000000/0.025)=246.155 дБ

Вычисляем необходимый коэффициент усиления наземной приемной антенны

Gспр>Pвх-Рэиим+L

Где Рвх?-115 дБВт

Gспр> -115-46+196

Gспр>35 дБ

3.3 Расчет передатчика стандарта dvb-t2

Высота подъема передающей и приемной антенн

высота подъема передающей антенны прежде всего связана с зоной радиовидимости, определяемой по формуле.

RM=4.12*()=26КМ, (2) где

Н - высота антенны передатчика,

h - высота антенны приемника,

RМ - зона радиовидимости.

Правильный расчет эффективной высоты подъема передающей антенны (heff, см. рис.4) играет очень важную роль при расчете зоны покрытия, и она зависит как от физической высоты установки над уровнем моря (hn), так и от усредненной высоты местности в зоне приема (hm), т.е.

Pn = F + 10 log10 (k T0 B)=5+10 log10(1,38*10-23*290*7,61*106)= -130 дБВт

Ps min = C/N + Pn =18-130=-112 дБВт

?=С/f, где С-скорость света С=3*108 м/с

Aa = GD + 10 log10 (1,64 · ?2/4?)=6+10 log10(1,64*0,542/( 4*3,14))= -8 дБм2

ц min = Ps min - Aa=-112+10= -104 дБ(Вт/м2)

Emin = цmin + 120 + 10 log10 (120?)=ц min + 145,8= -102+145,8=42 дБ(мкВ/м)

Cl = ? х ?, (13)=1,64*5,5*0,95=8,57

где:

?: коэффициент распределения, равный 1,64 для 95%.

?: стандартное отклонение, принимаемое равным 5,5 дБ при приеме вне помещений.

х=0,95 для 95%.

Emed = Emin + Pmmn + Cl + Lb (11)=43,8+0+8,57+10=60,6 дБ(мкВ/м)

Далее переводим напряженность в мкВ/м

Е(дБмкВ/м)=20lgE (мкВ/м) , следовательно Е(мкВ/м)=10Е(дБмкВ/м)/20=1062,3/20=1035мкВ/м=1,*10-3 (В/м)

Из формулы (4)

Рпер === 0,6 Вт

Для вычисления потерь в подводящем кабеле переводим Вт в дБВт

Р(дБВт)=10lgР(Вт)=10lg19=13 (дБВт)

Рвых= Рпер+бк=13+1,2=14,2 (дБВт)

Производим обратное преобразование Рвых

(Вт)=10Р(дБВт)/10=102,4/10=1,7 (Вт) »2Вт

Рис. 2 Зона уверенного приема

3.4 Выбор оборудования

Выбор цифрового приемника.

Последняя эволюция лидирующих на рынке ProStream платформы Harmonic, в 1-RU ProStream ® 9100 с ACE ® обеспечивает превосходное качество видео и гибкость для поддержки нескольких сложных цифровых приложений обработки, такие как цифровой поворот, любой любой-к-аудио и видео транскодирование , линейная вставка рекламы и живой адаптивной потоковой передачи. В нем рассматриваются текущие трансляции и многоэкранное I / O-форматы и легко масштабируется для будущих форматов.

ProStream 9100 с ACE особенности архитектуры сверхвысокой плотности, что значительно уменьшает количество стоечного пространства, необходимого для удовлетворения растущих требований к обработке и транскодирования. Гибкость системы и рабочих процессов универсальность достигается с модульными модулями аудио / видео обработки и обработки карт IP с высокой пропускной способностью. Низкое энергопотребление, высокая надежность и удобство обслуживания упрощены результат в лучшем в своем классе, мультиформатный платформе, которая обеспечивает превосходное качество видео и OPEX.

Особенности

· До четырех аудио / модулей обработки видео на одном шасси, конфигурируемых для трансляции или мультиэкранном

· Высокая плотность перекодирование 60 SD или 20 HD MPEG-2 и MPEG-4 AVC каналов вещания

· 20 SD / HD входы с до 80 Мультиэкранные выходных профилей OTT

· IP, ASI и 8VSB ввода / вывода

· Мультиплексирование и скремблирование до 500 услуг

· Линейная вставка рекламы в SD / HD видео потоков

· До 16 интегрированных бассейнов statmux

· Поддержка картинка-в-картинке и Microsoft Mediaroom приложений

· Двойные блоки питания

- See more at:

Card Dual GbE ввода / вывода

Тип IEEE 802.3z

IP-порты Два независимых

Соединители Два 1 GbE SFP (многомодовый, одномодовый, медь)

I / O Скорость 1000 Мбит скорость линии на одну карту

IP Encapsulation MPEG TS через UDP / IP / MAC / RTP / HRTP

От 1 до 7 TS / IP

MPEG Формат 188 B в TS

Транспортных потоков MPEG MPTS и SPTS

Обработка ввода / вывода 250 сокеты

500 Мбит на карту

Максимальный битрейт на сокет 100 Мбит

Адресация Multicast, одноадресный

управление IGMPv1, IGMPv2, IGMPv3, ARP, ICMP

Коррекция ошибок SMPTE 2021-1 и SMPTE 2021-2

Карточки Quad GbE ввода / вывода

Тип IEEE 802.3z

IP-порты Четыре независимых

Соединители Два 1 GbE SFP (многомодовый, одномодовый, медь)

Два 1-GbE RJ45

Два 10-GbE SFP +

I / O Скорость 1000 Мбит скорость линии на одну карту

IP Encapsulation MPEG TS через UDP / IP / MAC / RTP / HRTP

От 1 до 7 TS / IP

MPEG Формат 188 B в TS

Транспортных потоков MPEG MPTS и SPTS

Обработка ввода / вывода 500 розеток

До 2 Гб на карту

Максимальный битрейт на сокет 160 Mbps

адресация Multicast

управление IGMPv1, IGMPv2, IGMPv3, ARP, ICMP

Карта DVB-ASI ввода / вывода

Тип ASI вход / выход

Соединители Четыре BNC, 75 Вт

Направление ввода / вывода Настраиваемый, вход или выход, на каждый порт

MPEG Формат 188/204 B в TS

Обработка ввода / вывода Один MPTS / SPTS на порт

До 210 Mbps на каждый входной порт

До 187 Мбит в выходной порт

Порты ASI I / O 4-20 (каждая карта имеет четыре порта)

8VSB Input Card

Тип 8VSB для приема ATSC

Соединители Четыре F, 75 Вт

Направление ввода / вывода вход

MPEG Формат 188 B в TS

Обработка ввода / вывода Один MPTS на порт

До 19,39 Мбит на порт

8VSB Входные порты Четыре на карту (до четырех карт)

Тюнер каналы 2-59

Packet Rate Error Threshold 0-12,892 пакетов в секунду

Порог Качество сигнала 0.0-27.0 дБ

Интерфейсы управления

Ethernet 1000Base-TX

Соединители Два RJ45 (1 управления, 1 CAS)

Scrambling

SCS внутренний

стандарты DVB общий скремблирования

Открытый CAS

DVB Simulcrypt v1, v2 и v3

AES-CBC, AES-nsa2 скремблирования алгоритмы

AES дескремблирование

Fix Key скремблирования и дескремблирования

Выборочное шифрование для VOD

CAS Транспортное сообщение Одновременное подключение до 30 различных систем CA.

BISS Шифрование Режим 1

Количество ECMs 900 на платформе

Ремультиплексирование

маршрутизация Любой вход на любой выход

PID Переназначение, фильтрация, мультикастинг

PID Multicasting Любой вход ПИД-регулятора может быть несколько для многоадресной передачи TS выходов с различными переназначения и обработки (разные CW, если закодированная)

PSI / SI, ПКГС Добыча, инъекции, наматывая, регенерация

Выход Зеркальное Любой к любому (ASI / IP для ASI / IP)

Расширенный обработки потоковых данных Интеллектуальное замещение службы, PID приоритезация, поколение ПЦР, диапазон PID

избыточность

устройство 1: 1

N: 1

N: M

Под NMX или автономные управления с графическим интерфейсом

внутренний обслуживание

Любые к любой вход TS

Порт ввода / вывода

IP зеркалирование портов

выход TS зеркального отображения

Триггеры ETR290

Перекодирование / перекодирование, трансляция

Масштабируемость

SD / HD перекодирование / транскодирования До 60 услуг SD

До 20 HD услуги

SD / HD перекодирование / транскодирования с Microsoft PIP До 40 SD услуги + 40 PIP

До 20 HD услуги + 20 PIP

До 20 HD-к-SD услуг

До 20 HD-к-SD услуги + 20 PIP

HD к SD понижающее преобразование До 20 HD-к-SD услуг

До 20 HD-к-SD услуги + 20 PIP

SD разрешения и частоты кадров

625 строк (PAL), 50 Гц 720 х 576 @ 25 Гц

704 х 576 @ 25 Гц

544 х 576 @ 25 Гц

528 х 576 @ 25 Гц

480 х 576 @ 25 Гц

352 х 576 @ 25 Гц

525 строк (PAL), 60 Гц 720 х 480 @ 29.97 Гц

704 х 480 @ 29.97 Гц

544 х 480 @ 29.97 Гц

528 х 480 @ 29.97 Гц

480 х 480 @ 29.97 Гц

352 х 480 @ 29.97 Гц

HD разрешения и частоты кадров

720p, 50 Гц 1280 x 720 @ 50 Гц

960 х 720 @ 50 Гц

720p, 60 Гц 1280 x 720 @ 59.94 Гц

960 х 720 @ 59.94 Гц

1080i, 50 Гц 1920 x 1080 @ 25 Гц

1440 x 1080 @ 25 Гц

1280 x 1080 @ 25 Гц

1080i, 60 Гц1920 x 1080 @ 29.97 Гц

1440 x 1080 @ 29.97 Гц

1280 x 1080 @ 29.97 Гц

Видеовход Скорость передачи

SD в формате MPEG-2

HD MPEG-2

SD MPEG-4 AVC

HD MPEG-4 AVC 0,5-12 Мбит

0,5-50 Мбит

0,5-12 Мбит

0,5-30 Мбит

VBR Выходной видеосигнал Скорость передачи (DiviTrackMX)

SD

HD 0,5-8 Мбит

1-20 Mbps

CBR Видеовыход Скорость передачи

SD в формате MPEG-2

HD MPEG-2

SD MPEG-4 AVC

HD MPEG-4 AVC 2-8 Мбит

3-18 Mbps

1-8 Mbps

3-18 Mbps

Перекодирование / перекодирования, Multiscreen

Масштабируемость

HD и SD входы

Выходные профили

Выходные профили для каждого входа До 20 SD HD услуг /

До 80 выходных профилей

Четыре SD

Два HD

Один HD + три SD

SD разрешения и частоты кадров 720 х 576 @ 29.97 & 25

720 х 404 @ 29.97 & 25

704 х 576 @ 29.97 & 25

704 х 396 @ 29.97 & 25

640 х 480 @ 29.97 & 25

640 х 360 @ 29.97 & 25

576 х 324 @ 29.97 & 25

512 х 288 @ 29.97 & 25

480 х 360 @ 29.97 & 25

480 х 320 @ 29.97 & 25

480 270 @ 29.97 & 25

416 х 240 @ 29.97 & 25

400 х 300 @ 29.97 & 25

400 х 224 @ 29.97 & 25

у384 х 216 @ 29.97 & 25

352 х 288 @ 29.97 & 25

320 х 240 @ 29.97 & 25

320 х 180 @ 29.97 & 25

288 х 162 @ 29.97 & 25

256 х 144 @ 29.97 & 25

240 х 180 @ 29.97 & 25

176 х 144 @ 29.97 & 25

HD разрешения и частоты кадров 1280 x 720 @ 29.97 & 25

1024 x 576 @ 29.97 & 25

960 х 540 @ 29.97 & 25

852 х 480 @ 29.97 & 25

768 х 432 @ 29.97 & 25

Скорость передачи

Sub SD

SD

HD 0,3-1 Мбит

1,2-2,5 Мбит

1-5 Мбит

Перекодирование, Аудио

Режимы Выходной Кодирование MPEG-1 Layer II

AC-3 2.0 и 5.1

E-AC-3 2.0 $ 5.1

AAC, HE-AAC (v1 и v2) 2.0 и 5.1

Аудио форматы Stereo (2/0)

Совместное стерео

двойной моно

Многоканальный (3/2 + LFE, 3/2)

плотность До четырех MPEG-1 Layer II аудио потоков на видеоуслуги

До двух AAC / HE-AAC стерео аудио потоков на видеоуслуги

Один AC-3 стерео аудио потоков на видеоуслуги

Один многоканальный (5.1) поток в видеосервиса

битрейта

MPEG-1 Layer II Stereo (2.0)

AAC Stereo (2.0)

AAC Многоканальный (5.1)

HE-AAC v1 стерео (2.0)

HE-AAC v1 Многоканальный (5.1)

HE-AAC v2 стерео (2.0)

AC-3 стерео (2.0)

AC-3 Многоканальный (5.1)

E-AC-3 стерео / Многоканальный 32-384 KPBS

32-384 KPBS

224-640 KPBS

32-128 KPBS

96-192 KPBS

32-64 KPBS

96-640 KPBS

32-640 KPBS

32-1024 KPBS

Аудио Контроль уровня Юнгер Уровень магии

- See more at:

ВЫБОР ЦИФРОВОГО ПЕРЕДАТЧИКА

На сегодняшний день существует большое количество различных фирм предлагающих цифровое оборудование стандарта DVВ-Т2. Передатчики зарубежной фирмы Harris были испытаны в опытной зоне цифрового вещания в стандарте DVB-T2 в Республике Казахстан. Эти испытания показали в целом очень хорошие результаты, была достигнута существенно большая зона покрытия, чем в классическом стандарте DVB-T и реализована передача программ стандартной и высокой четкости в наиболее скоростных режимах работы стандарта DVB-T2. Российские фирмы производители так же положительно зарекомендовали себя на рынке цифрового оборудования предприятия ООО "НПП Триада-ТВ", ООО "НПК Микротек» и ОАО «МАРТ». Эти предприятия длительный период времени торгуют оборудованием на российском рынке. Являются поставщиком оборудования, комплектующих и расходных материалов для различных подразделений «РТРС».

Остановимся на оборудование этих трех российских предприятий.

Цифровой телевизионный передатчик DVB-T2 10Вт предприятия «Март» - «Нева Ц-0,01».

Основные технические характеристики:

выходная мощность- 0,01 кВт;

частотный диапазон- 470 - 862 МГц;

входные интерфейсы:

- 2 x ASI, BNC;

- 100/1000 base - T (RG45), Протоколы: RTP,UDP;

режим передачи- MFN, SFN-SISO, SFN-MISO;

модуляция- QPSK, 16 QAM, 64 QAM, 256 QAM (normal and rotated);

количество несущих:

- 1K, 2K, 4K, 8K;

- расширенное 8K, 16K;

- расширенное 16K, 32K;

- расширенное 32K;

защитный интервал- 1/128, 1/32, 1/16, 19/256, 1/8, 19/128, ј;

код LDPC- 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6;

распределение пилот-тонов- PP1, PP2, PP3, PP4, PP5, PP6, PP7, PP8;

канальное кодирование- BCH+LPDC;

управление и мониторинг:

- дисплей, клавиатура и индикаторы состояния;

- 10/100/1000 base-T Ethernet (SNMP, WEB);

- RS-232;

коэффициент ошибок модуляции, MER?35 Дб;

габаритные размеры (Ш*Г*В)- 2 U (483x610x100 мм);

вес -14 кг;

потребляемая мощность -0,2 кВт.

Передатчик «Полярис ТВЦ-10» построен на основе технологии цифрового формирования COFDM сигнала с последующим широкополосным линейным усилением с использованием LDMOS UHF транзисторов.

Основные характеристики цифрового телевизионного передатчика DVB-T2 10Вт предприятия «Триада-ТВ» - «Полярис ТВЦ-10»:

рабочий диапазон частот - 470 - 860 МГц;

потребляемая мощность - 0,22кВт;

выходная мощность - 10Вт;

воздушное охлаждение;

высота - 1U мм;

ширина - 482мм, глубина - 350мм;

масса - 6,3кг.

Цифровой телевизионный передатчик DVB-T2 1-10Вт НПО «Кабельные сети» TV-50D.

Основные характеристики цифрового телевизионного передатчика:

входной сигнал- мультиплексированный поток транспортный поток MPEG-TS, 188 или 204 бит;

вход данных - два иерархических входа 2xASI, BNC, 75ohm;

вход внешнего опорного генератора 10 MHz - BNC 50ohm, -5…+10 dBm;

вход опорного сигнала 1 PPS с приемника GPS - BNC - 50 ohm, TTL;

выход ВЧ - VHF, 174-230 MHz (диапазон III) или UHF, 470-860 MHz (диапазон IV-V);

выходная мощность: 50 W rms;

стабильность выходной мощности ± 0.5 dB, ALC;

MER > 40 dB;

тип выходного разъема 7/16 female, 50 ohm;

выход контроля ВЧ - 30 dB, BNC female;

полоса частот - 8 MHz или 6, 7 MHz(по заказу);

гармоники и побочные излучения ? - 60 dB;

температура + 5…45 °C;

габаритные размеры (2+4+1)U 19“;

напряжения питания ~220 Vac, 50-60 Hz;

потребляемая мощность: 300 VA max;

охлаждение воздушное принудительное.

Таким образом, сопоставив технические характеристики передатчиков, выбор сделан в сторону передатчика предприятия «Триада» «Полярис ТВЦ-10», так как он имеет минимальные габариты, а также полностью совместим с системой мониторинга сети ТВ-вещания поставляемой, настраиваемой и обслуживаемой специалистами предприятия «Триада», остальные показатели практически одинаковые и их отличия несущественны.

Выбор мачты

В данном проекте используем металлическую мачту, предназначенную для установки антенн телекоммуникационного и вещательного оборудования на высоте 30 м. Конструкция мачты представляет собой трубы одного диаметра, соединяющиеся с помощью втулок. Стык поясов секций осуществляется болтовым соединением через фланцы. Технические характеристики мачты приведены в таблице 8.

План размещения мачты приведен в приложении Б и В.Таким образом, изучив теоретические основы данного вопроса, произвели подбор наиболее подходящего оборудования для проектирования сети вещания стандарта DVB-T2 в ЗАТО п. Орто-токой.

Таблица 8 -Технические характеристики мачты

Модель	МС-4-76
Материал	оцинкованная сталь
Защитное покрытие	полимерная окраска
Кол-во уровней оттяжек	1
Кол-во секций, шт.	2
Длина транспортная, м	2
Высота мачты, м	30
Макс. несущая способность, кг	45
Масса ствола, кг	15
Страна изготовитель	Россия



Заключение

В ходе данной выпускной квалификационной работы, согласно полученному заданию, было проведено планирования цифрового эфирного телевидения в селе Орто-токой с численностью населения 500 человек.

Были произведены расчеты параметров, в ходе которых определены следующие данные: высота подвеса антенны 20 метров, мощность передатчика 10 Вт.

В результате расчетов технических характеристик системы, было выбрано оборудование различных фирм, а именно приемник DVB-S/S2 Cisco D9854, передатчик - Полярис ТВЦ-10, спутниковый модем CDM-600L, источник бесперебойного питания - Eaton 9130 и передающая антенна - Aldena ATS.08.07.920.

Выбранное оборудование имеет модульную структуру, что позволит при необходимости быстро и легко наращивать число транслируемых программ.



Список использованных источников

1. Абилов А.В. Сети связи и системы коммутации. Учебное пособие для вузов.- Москва: Радио и связь, 2004. - 288 с.

2. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн: учебник для вузов / Г.А. Ерохин, О.В. Чернышев, Н.Д. Козырев, В.Г. Кочержевский; под. ред. Г.А. Ерохина. - 2-е изд., испр. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004. - 491 с.: ил.

3. В.Л. Банкет, О.В. Бондаренко. Современные телекоммуникации. Технологии и экономика. Под общей ред. С.А. Довгого. - М.: Эко-Тренд, 2003. - 320 с.: ил.

4. Булатова А.С. Экономика. Учебник для вузов, факультетов и академий. Под ред. Булатовой А.С.. - М.: БЭК, 1995. - 511 с.: ил.

5. Быков Ю.П. и др. Справочные материалы по курсовому и дипломному проектированию. -Новосибирск, 2001. -54 с.

6. Бочкарёва И.В., Панченко Е.Ю. Экономика предприятий связи. Учебное пособие для студентов специальности 210700-- Инфокоммуникационные технологии и системы связи, «Физика и техника оптической связи», «Радиосвязь, радиовещание и телевидение».

7. Серов А. В. Эфирное цифровое телевидение DVB-T/H. - СПб.: БХВ-Петербург, 2010 г., 464 стр.

8. Ю.Б. Зубарев, М.И. Кривошеев, И.Н. Красносельский. Цифровое телевизионное вещание. Основы, методы, системы. - М.: Научно- исследовательский институт радио (НИИР), 2001, 568 с.

9. Русак О.Н., Малаян К.Р. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие 3-ие изд., испр. и доп./ Под ред. О.Н. Русака - СПб.: Издательство «Лань», 2000г.



Список использованных сокращений

АФУ - антенно-фидерное устройство

ЗССС - приемная земная спутниковая станция

КРТПЦ - краевой радиотелевизионный передающий центр

ОПФ - основные производственные фонды

РТРС - российская телевизионная и радиовещательная сеть

РТПС - радиотелевизионная передающая станция

ФС - фидер снижения

ФОТ - фонд оплаты труда

ФЗП - фонд заработной платы

ЦЭТВ - цифровое эфирное телевидение

ASI - англ. asynchronous serial interface - асинхронный последовательный интерфейс

DVB - англ. Digital Video Broadcasting - цифровое видео вещание

ETSI - англ. european telecommunications standards institute - европейский институт по стандартизации в области телекоммуникаций

VSAT - англ. very small aperture terminal - малая спутниковая наземная станция

MPEG - англ. moving picture experts group - экспертная группа по движущемуся изображению, сформированная международной организацией ISO для выработки стандартов сжатия и передачи цифровой видео и аудио информации

Размещено на Allbest.ru