Đang tải... (xem toàn văn)
Tiêu chuẩn truyền hình ATSC
Các tiêu chuẩn thu phát trong truyền hình số Tiêu chuẩn ATSC I Lịch sử hình thành ATSC là một bộ tiêu chuẩn được phát triển bởi hệ thống truyền hình nâng cao cho truyền hình kỹ thuật số. ATSC thay thế phần lớn các hệ thống truyền hình analog NTSC tại Hoa Kỳ vào ngày 12 Tháng 6 năm 2009 và sẽ thay thế bởi NTSC 31 tháng 8 năm 2011 tại Canada và Ngày 31 tháng 12 năm 2021 tại Mexico. Các tiêu chuẩn ATSC đã được phát triển trong những năm 1990 do Grand Alliance, đặc tả cho những gì được gọi là tập đoàn của các thiết bị điện tử và các công ty viễn thông rằng lắp ráp để phát triển một HDTV. Các tiêu chuẩn ATSC đã được phát triển trong những năm 1990 do liên minh Grand, một tập đoàn của các thiết bị điện tử và các công ty viễn thông rằng lắp ráp để phát triển một đặc tả cho những gì bây giờ được gọi là HDTV.Tiêu chuẩn ATSC A/53, mà triển khai thực hiện hệ thống phát triển của Liên minh Grand, đã được xuất bản vào năm 1995; tiêu chuẩn đã được thông qua bởi Ủy ban Truyền thông Liên bang ở Hoa Kỳ năm 1996. ATSC cho phép 36 chuẩn Video từ HDTV(High Definition Television ) đến các dạng thức video SDTV((Standard Definition Television) với các phương thức quét (xen kẽ,liên tục) và các tỉ lệ khuôn hình khác nhau Tiêu chuần ATSC DTV được biết đến là 1 hệ thống dự định dùng để truyền các tín hiệu Video,Audio, chất lượng cao cùng với các dữ liệu khác trên cùng 1 kênh đơn 6 MHz. Hệ thống này có thể chia sẽ 1 cách đáng tin cậy khoảng 19Mbit/s trong 1 kênh truyền hình mặt đất 6MHz và khoảng 38Mbit/s trong 1 kênh truyền hình cáp 6MHz. Để thực hiện điều đó tín hiệu Video nguồn có thể được mã hóa tới 5 lần dòng bít tín hiệu truyền hình quy ước(NTSC) giảm xuống tới 50 lần hoặc cao hơn.nhằm thu nhỏ tốc độ dòng bít. kĩ thuật nén video và Audio được dùng trong hệ thống II Tiêu chuẩn kỹ thuật 1 Sơ đồ thu - phát Gồm quá trình điều chế và mã hoá kênh truyền Mã hóa kênh truyền có nhiệm vụ cộng thêm các thông tín vào dòng bít dữ liệu các thông tin được sử dụng trong quá trình tái tạo dữ liệu bên thu như các mã truyền dẫn bởi vì sự suy hao trong quá trình truyền dẫn sẽ gây lỗi tín hiệu truyền dẫn. Điều chế là đem các dòng dữ liệu số sau khi được mã hóa đềiu chế lên tín hiệu truyền dẫn, gồm 2 loại điều chế : + chế độ phát quảng bá mặt đất (8-VSB) + chế độ truyền dữ liệu qua cáp tốc độ cao (16-VSB) 1. Sơ đồ phát 2.Sơ đồ thu 3. Kỹ thuật - công nghệ sử dụng Định nghĩa tiêu chuẩn cao truyền hình được xác định bởi ATSC sản xuất màn hình rộng 16:09 hình ảnh lên đến 1920 × 1080 điểm ảnh có kích thước - hơn sáu lần so với độ phân giải màn hình của các tiêu chuẩn trước đó. Tuy nhiên, nhiều kích cỡ hình ảnh khác cũng được hỗ trợ. Băng thông giảm thấp hơn yêu cầu của hình ảnh có độ phân giải cho phép tối đa sáu tiêu chuẩn định nghĩa "subchannels" được phát sóng trên một kênh truyền hình duy nhất 6 MHz . ATSC cũng tự hào có 5,1-kênh âm thanh vòm bằng cách sử dụng Dolby Digital AC-3 format. Nhiều dịch vụ phụ trợ datacasting cũng có thể được cung cấp. Đặc biệt những người sử dụng ATSC và muốn giữ lại một tín hiệu tương tự phải phát sóng trên hai kênh riêng biệt, như hệ thống ATSC đòi hỏi việc sử dụng một kênh toàn bộ. Kênh ảo cho phép số lượng kênh được remapped từ kênh RF thể chất của họ vào bất kỳ số khác 1-99, do đó, các trạm ATSC có thể được liên kết với các số NTSC kênh liên quan, hoặc tất cả các trạm trên mạng có thể sử dụng cùng số lượng. Đó cũng là một tiêu chuẩn cho các hệ thống truyền dẫn phân phối (DTX), một dạng của mạng đơn tần số cho phép cho các hoạt động đồng bộ của nhiều trên kênh trạm booster. Tiêu chuẩn ATSC được đánh dấu A / x (x là số tiêu chuẩn) và có thể được tải miễn phí từ trang web của ATSC túc ATSC.org Mã hoá và nén tín hiệu nguồn Cho phép hạn chế tốc độ bít ( nén dữ liệu) phù hợp cho từng ứng dụng như các dòng dữ liệu video số, audio số và dữ liệu phụ(dữ liệu điều kiện và điều khiển truy nhập, dữ liệu phục vụ). Ghép kênh và truyền tải Các thông tin được chia nhỏ thành các gói dữ liệu, tương ứng sẽ có 1 phần tiêu đề để nhận biết cho 1 gói hoặc mỗi loại gói, và tương ứng thứ tự thích hợp các gói dữ liệu Viedo,Audio và dữ liệu phụ được ghép vào dòng dữ liệu đơn. Hệ thống DTV sử dụng dòng truyền tải Mpeg-2 để ghép và truyền dẫn tín hiệu Video,Audio và dữ liệu trong hệ thống phát sóng quảng bá(broadcast). Dòng truyền tải này cón được ứng dụng khi độ rộng băng truyền trên 1 kênh thông tin hay dung lượng lưu trữ có hạn hoặc trong đường truyền với các mode truyền không đồng bộ(ATM). Điều chế và truyền dẫn ATSC tín hiệu được thiết kế để sử dụng cùng 6 MHz băng thông như là kênh truyền hình analog NTSC (các yêu cầu can thiệp của A/53 DTV liền kề với tiêu chuẩn NTSC hoặc DTV kênh khác rất nghiêm ngặt). Một khi các video kỹ thuật số và tín hiệu âm thanh đã được nén và multiplexed, các luồng giao thông có thể được điều biến theo những cách khác nhau tùy thuộc vào phương thức truyền dẫn. • Trên đất liền (địa phương) phát thanh sử dụng 8VSB điều chế mà có thể chuyển với tốc độ tối đa là 19,39 mbit/s ,đủ để thực hiện một số video và các chương trình âm thanh và siêu dữ liệu • Cáp đài truyền hình nói chung có thể hoạt động ở một tín hiệu cao hơn để tỷ lệ tiếng ồn và có thể sử dụng hoặc là16VSB như được định nghĩa trong ATSC hoặc 256-QAM được định nghĩa trong SCTE, để đạt được một thông lượng của 38,78 Mbit / s, sử dụng cùng một MHz 6 kênh . Đề nghị cho các đề án điều chế cho truyền hình kỹ thuật số được phát triển khi nhà khai thác cáp mang tiêu chuẩn video độ phân giải-như không nén tín hiệu tương tự. Trong những năm gần đây, nhà khai thác cáp đã trở nên quen với tiêu chuẩn nén video có độ phân giải cho các hệ thống cáp kỹ thuật số làm cho nó khó hơn việc tìm thấy trùng lặp 6 MHz cho các kênh phát thanh địa phương trên không nén "cơ bản" cáp. Tuy nhiên, nhà điều hành cáp có vẫn được làm chậm để thêm ATSC kênh để đội hình của họ đối với luật pháp, quy định, và các nhà máy và thiết bị lý do liên quan. Một trong những vấn đề kỹ thuật và điều quan trọng là kiểu điều chế được sử dụng trên cáp: nhà điều hành cáp ở Mỹ (và ở mức độ thấp hơn Canada) có thể xác định phương pháp riêng của họ về điều chế cho các nhà máy của họ. Nhiều cơ quan tiêu chuẩn tồn tại trong ngành công nghiệp: các SCTE định 256-QAM như là một kiểu điều chế cho cáp trong một tiêu chuẩn công nghiệp cáp. Do đó, nhà khai thác cáp nhất ở Bắc Mỹ đang tìm kiếm khả năng bổ sung trên hệ thống cáp có chuyển đến 256-QAM từ 64-QAM điều chế sử dụng trong các nhà máy của mình, trong ưu đãi để các tiêu chuẩn 16VSB ban đầu được đề xuất bởi ATSC. Theo thời gian dự kiến 256-QAM sẽ được bao gồm trong các tiêu chuẩn ATSC. Đó cũng là một tiêu chuẩn cho ATSC truyền qua vệ tinh, tuy nhiên, điều này chỉ được sử dụng bởi các mạng truyền hình. Hoa Kỳ hỗ trợ các vệ tinh ATSC truyền dẫn tiêu chuẩn, nhưng hỗ trợ teleport cho tiêu chuẩn đang được cải thiện. Vệ tinh ATSC hệ thống truyền dẫn không được sử dụng chotrực tiếp các hệ thống vệ tinh phát sóng ở Bắc Mỹ này đã từ lâu được sử dụng hoặc là DVB-S (theo mẫu tiêu chuẩn hoặc sửa đổi) hoặc một hệ thống độc quyền như DSS hoặc DigiCipher 2 4 Ưu - nhược điểm Rất nhiều khía cạnh của ATSC được cấp bằng sáng chế, bao gồm các yếu tố của các mã hóa video MPEG, các AC-3 mã hóa âm thanh, và điều chế các 8VSB. Chi phí cấp phép bằng sáng chế, ước tính lên đến năm mươi đô la cho mỗi máy thu truyền hình kỹ thuật số Cũng như với các hệ thống khác, ATSC phụ thuộc vào nhiều tiêu chuẩn AP, ví dụ như các EIA - 708 tiêu chuẩn cho captioning đóng cửa kỹ thuật số, dẫn đến các biến thể trong thực hiện. Các tín hiệu ATSC là dễ bị thay đổi trong điều kiện tuyên truyền phát thanh hơn DVB-Tvà ISDB-T . Nó cũng thiếu đúng điều chế thứ bậc mà sẽ cho phép các phần SDTV của một tín hiệu HDTV (hoặc phần âm thanh của một chương trình truyền hình) để được nhận không bị gián đoạn, ngay cả ở những vùng rìa, nơi tín hiệu mạnh hơn là thấp. Vì lý do này, một chế độ điều chế bổ sung, tăng cường-VSB ( E- VSB ) đã được giới thiệu, cho phép một lợi ích tương tự. Đối với vận tải, ATSC sử dụng MPEG-2hệ thống đặc điểm kỹ thuật, được biết đến như là một luồng giao thông MPEG, để đóng gói dữ liệu, tùy thuộc vào những hạn chế nhất định. ATSC sử dụng 188-byte MPEG vận tải gói dữ liệu dòng suối để mang dữ liệu. Trước khi giải mã âm thanh và video diễn ra, những người nhận phải sửa chữa sai sót . Sau đó, các luồng giao thông có thể được demultiplexed thành suối thành phần của nó. III Thị trường sử dụng Về phương thức truyền dẫn phát sóng số bằng máy phát mặt đất, hiện đang tồn tại ba tiêu chuẩn: ATSC (của Mỹ), DVB-T (của châu Âu) và ISDB-T (của Nhật). Mỹ là nước tuyên bố chấp nhận tiêu chuẩn ATSC sớm nhất (từ tháng 12/1996) và cũng là nước tiên phong triển khai truyền hình số mặt đất. Nhưng đến năm 2004, chỉ có bốn nước theo tiêu chuẩn này là Canada, Hàn Quốc, Argentina và Mexico. Nhật cũng là nước duy nhất theo tiêu chuẩn ISDB-T do họ đề xuất. Gần 40 quốc gia ở châu Âu đã chọn tiêu chuẩn DVB-T, châu Á đã có thêm Trung Quốc và Malaysia. Hiện, theo tin của tổ chức DVB quốc tế, khối ASEAN đã khảo sát để sản xuất loại set-top box theo tiêu chuẩn DVB-T sử dụng cho mười nước ASEAN: Brunei, Campuchia, Indonesia, Lào, Malaysia, Myanmar, Philippines, Singapore, Thái Lan và Việt Nam. So Sánh * Trong khi hệ thống ATSC là phức tạp và tốn kém để thực hiện và sử dụng, cả hai đều phát sóng và thiết bị tiếp nhận và đang so sánh chi phí với điều đó của DVB. Mặc dù chế độ truyền dẫn của ATSC cố định, nó vẫn là một tín hiệu mạnh mẽ trong các điều kiện khác nhau 8VSBđã được lựa chọn trên COFDM một phần vì nhiều khu vực của Bắc Mỹ là nông thôn và có mật độ dân số thấp hơn nhiều, do đó đòi hỏi phải truyền lớn hơn và kết quả là rìa lớn. các khu vực. Trong các khu vực này, 8VSB được hiển thị để thực hiện tốt hơn so với các hệ thống khác. COFDM được sử dụng trong cả DVB-T và ISDB-T, và cho 1 seg, cũng nhưDBV-H và HD radio tại Hoa Kỳ. Trong khu vực thành phố, nơi mà phần lớn và ngày càng tăng của Bắc Mỹ sinh sống, COFDM được nói là tốt hơn . Trong khi ATSC cũng không có khả năng thực sự mạng đơn tần số (SFN) hoạt động, các chế độ truyền tải phân phối sử dụng đồng bộ trên nhiều kênh truyền, đã được hiển thị tiếp theo để cải thiện điều kiện tương tự.Vì thế, nó có thể không cần phải phân bổ phổ tần hơn so với DVB-T sử dụng SFNs. * DiBEG sử dụng kỉ thuật thuật ghép kênh đoạn dải tần BST-OFDM((Band Segmented OFDM) và cho phép sử dụng các phương thức điều chế tín hiệu số khác nhau đối với từng đoạn(Segment) dữ liệu như: QPSK, DQPSK, 16-QAM và 64-QAM DiBEG còn có thể được sử dụng trong các khu vực dải tần công tác 7/8MHz * Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T của tổ chức DVB (Digital Video Broadcasting) có những ưu điểm vượt trội so với truyền hình thông thường (dùng công nghệ tương tự - analog) với khả năng chống nhiễu cao, tự phát hiện và sửa lỗi, chất lượng trung thực, ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu đường truyền, tránh được hiện tượng bóng hình (ghost image) thường gặp ở truyền hình tương tự. . Các tiêu chuẩn thu phát trong truyền hình số Tiêu chuẩn ATSC I Lịch sử hình thành ATSC là một bộ tiêu chuẩn được phát triển bởi hệ thống truyền hình nâng. trên kênh trạm booster. Tiêu chuẩn ATSC được đánh dấu A / x (x là số tiêu chuẩn) và có thể được tải miễn phí từ trang web của ATSC túc ATSC. org Mã hoá và nén