© Typotex Kiadó
Tartalom
ELSŐ FEJEZET:
MÁSODIK FEJEZET:
HARMADIK FEJEZET:
3.1 3.2 3.3
3.4 3.5
Bevezetés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
Az analóg televízió . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
Az MPEG-adatfolyam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A csomagolt elemi adatfolyam (PES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az MPEG-2 átviteliadatfolyam-csomagok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A vevő számára szükséges információ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.1 Szinkronizáció az MPEG-adatfolyammal . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.2 Az aktuális program szerkezetének kiolvasása . . . . . . . . . . . . . 3.3.3 Hozzáférés egy adott programhoz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.4 Hozzáférés titkosított programokhoz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.5 Programszinkronizáció (PCR, DTS, PTS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.6 Az MPEG-2 adatfolyam által szállított további információk (SI/PSI/PSIP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PSIP az ATSC-rendszerben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az MPEG-2 adatfolyam egyéb elemei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.1 Az átviteli prioritás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.2 Az átvitelititkosítás-vezérlő bitek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.3 Az adaptációsmező-vezérlő bitek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.4 A folytonosságszámláló . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29 31 35 38 38 39 41 41 43
Az ITU-BT.R.601 (CCIR 601) előírásainak megfelelő digitális videojel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45 52 55 56 56 56 57
NEGYEDIK FEJEZET:
Transzformációk a frenkvenciatartományba és vissza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
ÖTÖDIK FEJEZET:
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8
www.interkönyv.hu
A Fourier-transzformáció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diszkrét Fourier-transzformáció (DFT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gyors Fourier-transzformáció(FFT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A DFT és az FFT megvalósítása és gyakorlati alkalmazása . . . . . . . . . . . . Diszkrét koszinusztranszformáció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Időtartománybeli jelek és transzformációjuk a frekvenciatartományba . . A DFT és FFT szisztematikus hibái és azok kiküszöbölése . . . . . . . . . . . Ablakfüggvények . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
63 65 66 69 70 70 73 75 77
© Walter Fischer
© Typotex Kiadó 14
DIGITÁLIS MŰSORSZÓRÁS
HATODIK FEJEZET:
6.1
6.2 6.3
Hangjelek MPEG és Dolby Digital rendszerű kódolása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A digitális hangforrásjel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A hangkódolás története . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az emberi fül pszichoakusztikus modellje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A hangkódolás alapelve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Részsávkódolás az MPEG I. és II. rétege szerint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az MPEG III. rétegében és a Dolby Digital rendszerben használt transzformációs kódolás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
NYOLCADIK FEJEZET:
105 105 106 108 112 113 116
Teletext a DVB-rendszerben . . . . . . . . . . . . . . . . .
119
A digitális képszabványok összehasonlítása . . MPEG-1 és MPEG-2, VCD és DVD, M-JPEG és MINIDV/DV . . . . . . . . . . . MPEG-3, MPEG-4, MPEG-7 és MPEG-21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A digitális videojelek fizikai illesztőfelületei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3.1 Párhuzamos és soros CCIR 601 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3.2 Szinkron párhuzamos átviteli adatfolyam-illesztő (TS Parallel) . 9.3.3 Aszinkron párhuzamos átviteli adatfolyam-illesztő (TS ASI) . . .
123 123 126 128 129 130 131
TIZEDIK FEJEZET: Mérések az MPEG-2 adatfolyamon . . . . . . . . . . . . . . 10.1 MPEG-MÉRÉSEK A DVB MÉRÉSI ÚTMUTATÓJA ALAPJÁN . . . . . . . . . . . 10.1.1 A szinkron elvesztése (TS_sync_loss, 1-es prioritás . . . . . . . . . 10.1.2 Hibás szinkronbájtok (Sync_byte_error, 1-es prioritás) . . . . . . . 10.1.3 Hiányzó vagy hibás program-hozzárendelési tábla (PAT) (PAT_error, 1-es prioritás) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.4 Hiányzó vagy hibás programleképezési tábla (PMT) (PMT_error, 1-es prioritás) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.5 Hibás adatcsomag-azonosító (PID_error, 1-es prioritás) . . . . . . 10.1.6 A folytonossági számláló hibajelzése (Continuity_count_error, 1-es prioritás) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.7 Átviteli hiba (Transport_error, 2-es prioritás) . . . . . . . . . . . . . . 10.1.8 Ciklikus redundancia-ellenőrzés (CRC) által jelzett hiba (CRC_error, 2-es prioritás) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.9 Referenciaórajel-hiba (PCR_error, PCR_accuracy_error, 2-es prioritás) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.10 A megjelenítési időbélyeg elcsúszása (PTS_error, 2-es prioritás) 10.1.11 A feltételes hozzáférési tábla hibás (CAT_error, 2-es prioritás) .
133 134 135 136
KILENCEDIK FEJEZET:
9.1 9.2 9.3
81 81 82 83 84 85 85 90 97 98 98 101
HETEDIK FEJEZET:
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6
MPEG-2 képkódolás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A képtömörítés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.1 A kvantálás csökkentése 10 bitről 8 bitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.2 A félképkioltás és sorkioltás kihagyása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.3 A színfelbontás függőleges irányú csökkentése (4 : 2 : 0) . . . . . 6.1.4 További adatsebesség-csökkentő lépések . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.5 Különbségi impulzuskód-moduláció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.6 Diszkrét koszinusztranszformáció és kvantálás . . . . . . . . . . . . . 6.1.7 Cikcakkleképezés és a nullsorozatok futamhosszkódolása . . . . 6.1.8 Huffman-kódolás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az elemi képfolyam felépítése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
www.interkönyv.hu
136 137 138 139 140 141 141 142 143
© Walter Fischer
© Typotex Kiadó 15
TARTALOM
10.1.12
A szolgáltatási adatok túl ritkák vagy gyakoriak (SI_Repetition_error, 3-as prioritás) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.13 A NIT-, SDT-, EIT-, RST- és TDT/TOT-táblák megfigyelése (NIT_Error, SDT_Error, EIT_Error, RST_Error, TDT_Error, 3-as prioritás) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.14 Ismeretlen adatcsomag-azonosító (Unreferenced_PID, 3-as prioritás) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.15 Egyéb szolgáltatási adatok átvitele közben fellépő hibák (SI_Other_Error) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.16 NIT_other_error, SDT_other_error, EIT_other_error . . . . . . . . . 10.2 Az ATSC-szabványú MPEG-2 adatfolyam mérése . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TIZENEGYEDIK FEJEZET: A digitális televíziójelek képminőségének vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.1 A képminőségmérés módszere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1.1 A szubjektív képminőségmérés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1.2 Kettős ingeren alapuló folytonos minőségskála- (DSCQS-) módszer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1.3 Egyszeres ingeren alapuló folytonos minőségmérés- (SSCQE-) módszer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Objektív képminőségmérés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TIZENKETTEDIK FEJEZET:
12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 12.7
A digitális moduláció alapjai . . . . . . . . . . . . . Bevezetés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A keverő . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az amplitúdómodulátor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az IQ-modulátor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az IQ-demodulátor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A Hilbert-transzformáció alkalmazása az IQ-modulációban . . . . . . . . . . . A Hilbert-transzformáció gyakorlati alkalmazása . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TIZENHARMADIK FEJEZET: Műholdas digitális televízió – a DVB-S rendszer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1 A DVB-S rendszer jellemzői . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2 A DVB-S modulátor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2.1 A konvolúciós kód . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.3 A DVB-S vevőkészülék felépítése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.4 A műholdas átvitelt befolyásoló tényezők . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TIZENNEGYEDIK FEJEZET:
14.1 14.2 14.3 14.4 14.5
A DVB-S méréstechnika . . . . . . . . . . . . . . . . . Bevezetés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A bithibaarány mérése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DVB-S jelek vizsgálata spektrumanalizátorral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A vállcsillapítás mérése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A digitális műholdvevők bevizsgálása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TIZENÖTÖDIK FEJEZET: Digitális TV-jelek továbbítása szélessávú kábelhálózaton keresztül (a DVB-C rendszer) . . . . . . . .
15.1 A DVB-C szabvány . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.2 A DVB-C modulátorok működése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
www.interkönyv.hu
144
145 145 146 146 147
149 151 152 152 153 153 159 159 161 162 163 170 174 176
179 181 184 188 194 196 201 201 202 203 207 207
209 210 211
© Walter Fischer
© Typotex Kiadó 16
DIGITÁLIS MŰSORSZÓRÁS
15.3 A DVB-C vevők működése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.4 A kábelhálózatokon fellépő zavaró jelenségek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
212 214
TIZENHATODIK FEJEZET: Az ITU-T J83B szabvány szerinti, szélessávú digitális kábeltévérendszer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
217
TIZENHETEDIK FEJEZET:
Digitális TV-jelek méréstechnikája szélessávú kábelhálózatokon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17.1 Konstellációelemzésre alkalmas, DVB-C/J83A, B és C szabványú mérővevők . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.2 Zavarok azonosítása a konstellációs ábra segítségével . . . . . . . . . . . . . . . 17.2.1 Az additív Gaussi-fehérzaj vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.2.2 A fázisdzsitter vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.2.3 Szinuszos zavarójel vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.2.4 Az IQ-modulátor által okozott jelhibák . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.2.5 A modulációshiba-arány (MER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.2.6 A hibavektor abszolút értéke (EVM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.3 A bithibaarány (BER) mérése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.4 DVB-C, illetve J83A, B és C rendszerek vivőteljesítményének mérése és jel–zaj-viszonyának becslése spektrumanalizátor segítségével . . . . . . . . . 17.5 A vállcsillapítás mérése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.6 A csatorna-amplitúdómenet ingadozásának és esésének mérése . . . . . . 17.7 A DVB-C/J8A, B és C szabványú vevőkészülékek bevizsgálása . . . . . . . .
TIZENNYOLCADIK FEJEZET: Az ortogonális frekvenciaosztásos nyalábolás (OFDM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18.1 18.2 18.3 18.4 18.5 18.6 18.7
TIZENKILENCEDIK FEJEZET: A földfelszíni digitális televízió-műsorszóró rendszer (DVB-T) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
220 223 224 227 227 227 230 231 232 233 235 236 236
237 237 239 240 245 252 254 254
A DVB-T szabvány . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A DVB-T spektrum vivői . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A hierarchikus moduláció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A 6, 7 és 8 MHz sávszélességű DVB-T adások rendszerparaméterei . . . . . A DVB-T modulátor és adó működése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A DVB-T vevők felépítése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A DVB-T rendszerekben fellépő zavarok és hatásaik . . . . . . . . . . . . . . . . A rádiócsatorna jellemzői . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Egyfrekvenciás hálózatok (Single Frequency Network; SFN) . . . . . . . . . .
257 259 261 266 268 276 279 283 286 291
HUSZADIK FEJEZET: A DVB-T méréstechnika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.1 A bithibaarány mérése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.2 DVB-T jelek vizsgálata spektrumanalizátorral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
299 301 303
19.1 19.2 19.3 19.4 19.5 19.6 19.7 19.8 19.9
Bevezetés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Miért használunk sokvivős modulációt? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az OFDM-átviteltechnika lényege . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az OFDM-szimbólumok előállítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az OFDM-spektrum kiegészítő jelei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A hierarchikus moduláció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
219
www.interkönyv.hu
© Walter Fischer
© Typotex Kiadó 17
TARTALOM
20.3 DVB-T jelek konstellációjának elemzése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.3.1 Az additív Gaussi-fehérzaj vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.3.2 A fázisdzsitter vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.3.3 A zavaró jelek hatása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.3.4 Visszaverődések, többutas vétel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.3.5 A Doppler-hatás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.3.6 Az IQ-modulátor által okozott jelhibák . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.3.7 A kvadratúra-jelhibák okai és hatása a DVB-T rendszerekben . . 20.3.8 A modulációshiba-arány (MER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.4 Az alaktényező mérése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.5 A rádiócsatorna amplitúdó-, fázis- és csoportfutásiidő-menetének vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.6 A rádiócsatorna impulzusválaszának mérése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.7 A vállcsillapítás vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HUSZONEGYEDIK FEJEZET: Az észak-amerikai ATSC-szabványnak megfelelő digitális földfelszíni televízió . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21.1 21.2 21.3 21.4 21.5
Az ATSC-szabvány . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A 8VSB-modulátor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A 8VSB-jel teljes és „hasznos” adatsebessége . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az ATSC-vevő . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az átviteli úton jelentkező zavarok forrásai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
321 321 322
323 323 327 336 336 337
Mérések az ATSC/8VSB-rendszerben . . . A bithibaarány (BER) mérése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spektrumanalizátoros mérések a 8VSB-rendszerben . . . . . . . . . . . . . . . . A 8VSB-jel konstellációs diagramjának elemzése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Az amplitúdómenet és a futásiidő-karakterisztika mérése . . . . . . . . . . . .
339 339 341 343 344
HUSZONHARMADIK FEJEZET: A digitális földfelszíni televízió ISDB-T szabványa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
347
HUSZONNEGYEDIK FEJEZET: A digitális televíziózás a világban – áttekintés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
351
Irodalomjegyzék . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fogalmak és meghatározások . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A digitális televíziótechnika tipikus mérőműszerei és egyéb berendezései . . . . . . Tárgymutató . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
355 359 373 383
HUSZONKETTEDIK FEJEZET:
305 306 307 307 307 308 308 310 316 320
22.1 22.2 22.3 22.4
www.interkönyv.hu
© Walter Fischer
