TELEVIZNÍ PŘÍJEM TELEVISION RECEPTION

Sieť ové a informačné technoló gie 2007 celoš kolský odborný seminá r s medziná rodnou účasť ou

Slovenská poľnohospodá rska univerzita v Nitre Nitra, 6. februá r 2007

TELEVIZNÍ PŘ Í JEM TELEVISION RECEPTION Karel ZATLOUKAL - Miroslav ULRICH

Abstract

Television reception has been undergoing serious changes. The past has generated numerous regulations and standards relating to TV signal processing and transmission. The analogue television has been superseded by digital television. TV signal transmission is very interesting, because throughout the years there have been four basic streams of television, which are unsubstitutable. One of the most common and well-developed streams is satellite technology. Some technologies and trends will most probably be implemented in other means of transmission. We have also witnessed a considerable development in the area of cable television. There are similar elements and trends in accessing individual channels. At present surface digital television is being tested and we expect analogue TV to be replaced by digital TV soon. Experiments with distance digital television reception are very interesting, for example digital television from Austria can be received using simple technology in the surroundings of Brno. Internet television has become a very interesting and challenging ways of television reception. The parameters of television streams received via Internet do not reach the desired quality comparable to other technologies; however, it is a very up-and-coming technology, with promising future. Key words

DVB-S, DVB-T, Internet Úvod Televizní vysílání můž eme rozdělit do dvou základních skupin. Jde o starší, analogový přenos televizního signálu a novější digitální technologie. Analogové vysílá ní Analogový přenos televizního signálu má mnohé nevý hody a postupně se od něj ustupuje. V průběhu roků byl různě upravován a modifikován. V současnosti existuje velké množ ství norem a standardů, podle který ch se v různý ch státech vysílá. Různé modifikace vznikaly zejména proto, aby se zajistila optimální kvalita přijímaného signálu pro už ivatele za přijatelnou cenu. Analogové vysílání bylo postupně rozšiřováno v jednotlivý ch vysílacích pásmech. Nejdříve byly využ ívány první tři pásma. Koncem šedesátý ch let, v tehdejším Č eskoslovensku, se začalo využ ívat IV. a V. TV pásmo. V obecném povědomí se toto vysílání vž ilo jako II TV. program. Televizory, které nebyly vybaveny odpovídajícími vstupními obvody bylo nutné dovybavit příslušný m konvertorem. Většina současný ch televizorůje vybavena na tento typ vysílání. Při zavádění digitálního vysílání je situace obdobná. Televizní přijímače je obdobně nutné dovybavit odpovídajícím vstupním dílem.

132



Jako alternativa k televizním přijímačům již delší dobu existuje specializovaná karta do PC, která obsahuje TV tuner. Kvalita a vlastnosti jednotlivý ch produktůse do značné míry liší a podle našich zkušeností nenahradily tyto karty klasickou televizi. Nicméně pořízení záznamu TV pořadu na HDD počítače bylo a je lákavé. S rozvojem satelitní technologie vznikla i modifikace analogového vysílání pro satelitní přenos televizního signálu. Digitá lnívysílá ní Digitální přenos televizního signálu je poměrně novou technologií. Přesto i tady proběhl a probíhá bouřlivý rozvoj. Vý razně se projevily tři základní směry dalšího rozvoje. Kaž dý směr má svá specifika a je prakticky nezastupitelný . Satelitnívysílá ní Princip satelitního vysílání je poměrně jednoduchý . Realizace již bý vá obtíž nější, ale zvládnutelná. Telekomunikační druž ice je umístěná zhruba ve vý šce 33000Km nad rovníkem. Rychlost pohybu je shodná s otáčením zeměkoule. Pozorovateli na zemi se druž ice jeví jako stacionární bod, na který je poměrně snadné zaměřit parabolickou anténu s dostatečně citlivý m převodníkem signálu – LNB. Pro snadné nastavení je vhodné znát svou polohu, polohu druž ice a z těchto údajůsi spočítat azimut a elevaci. Pro optimalizaci polohy je vhodné použ ít vyhledávač satelitů, který nám pomůž e zjistit nejlepší nastavení antény. Drobný problém vzniká tím, ž e je k dispozici poměrně velké množ ství druž ic, ale anténou přijímáme pouze jednu druž ici, nebo skupinu druž ic, které jsou u sebe. Ř ešení jsou v zásadě dvě. Natá č eníanté ny První řešení využ ívá natáčení antény pomocí motorů. Vý hodou je, ž e můž eme obsáhnout celý viditelný obzor. Nevý hodu je, ž e v jednom okamž iku je mož né sledovat pořad jen z jedné druž ice. Elektronické přepínač e Druhá varianta využ ívá elektronické přepínače, které umož ní připojit k přijímači některý z LNB, který je k dispozici. V případě, kdy jde o příjem satelitů, které jsou „blízko sebe“, je mož né LNB umístit u jedné paraboly. Pokud jsou satelity daleko od sebe, musíme použ ít další, jinak nasměrovanou anténu. Jen pro úplnost dodávám, ž e LNB se dodávají v různý ch provedeních, kdy mohou obsahovat jeden, dva a více samostatný ch systémů. To umož ní na jednu anténu připojit více přijímačůs tím, ž e mohou ve stejné době nezávisle přijímat různé pořady z daného satelitu. Vlastnírealizace Pro příjem satelitního vysíláno potřebujeme DVB-S zařízení. Těch je v současné době poměrně velké množ ství. Ř ada stanic vysílá volně (FTA) a k jejich přijmu stačí ty nejjednodušší DVB-S zařízení. Ř ada vý robců, implementuje do těchto zařízení emulátor dekodéru - EMU, který umož ní příjem některý ch kódovaný ch vysílání. Že se jedná o nelegální příjem je zřejmé. Kódované vysílání se přijímá pomocí oficiálního dekodéru, vybaveného odpovídající čipovou kartou. I v této oblasti kvete nelegální činnost, kdy je mož né zajistit neoficiální kartu a podobně.

133



Poměrně velký m problémem jsou omezení jednotlivý ch poskytovatelů. Jako příklad mohu uvést Slovak Link a Czech Link (CZ Link). V licenčních podmínkách je stanoveno, ž e legální příjem je pro už ivatele, kteří si zakoupili příslušnou kartu a jsou obyvatelé konkrétní země a platí zde koncesionářské poplatky. Takž e vznikají iniciativy, které umož ňují zaregistrovat kartu pro obyvatele na cizím území. To je nelegální, obdobně jako použ ití EMU. Legální způsob de facto neexistuje. Doplňky a služby Satelitní přijímače mohou bý t vybaveny dalšími doplňky. U některý ch typů je zařízení vybaveno HDD, na který je mož né zaznamenat vysílaný pořad. Jinou, poměrně oblíbenou variantou, je napojení DVB-S pomocí USB portu k PC. Dalším zajímavý m doplňkem je například doručení elektronické pošty pomocí satelitního přijímače do Vašeho PC a vzniká řada dalších služ eb. Satelity zajišťují kromě Televizního vysílání i rádiové vysílání a řadu datový ch služ eb. Praktické zkušenosti Satelitní příjem jsme testovali pomocí DVB-S přijímače SKYON DSR – 1350. Jde o FTA přijímač s vestavěný m EMU. Přijímač je velmi citlivý a má kvalitní RF modulátor. Přijímač je připojen na LNB kabelem s délkou větší jak 40m. I bez zesilovače kvalitně přijímá signály řady druž ic. K zařízení je poskytována poměrně dobrá podpora. Jde o levné ale velmi vý konné zařízení. Druhý testovaný satelitní přijímač je DSR 510SKY. Je vý razně méně citlivý jako DSR-1350, má podstatně horší RF modulátor. Práce s vnitřním EMU je méně komfortní. Nicméně jde o poměrně stabilní a kvalitní zařízení. Satelitní přijímač DSR 510SKY je zapojen na druhý systém dvojitého LNB (druhý systém je použ it pro SAT přijímač SKYON). Při srovnávacích testech má menší citlivost i když je zde o 20m kratší kabelový přívod. Pro další testy je přijímač vybaven přepínačem antén, dalším LNB a průchozím zesilovačem se ziskem 15dB. U přijímače se využ ívá USB připojení na PC. Po vyřešení drobný ch problémů se využ ívá záznam pořadu na HDD počítače. Jde o velmi zajímavou a praktickou funkci přístroje. Další variantou, kterou testujeme je použ ití DVB-S karty SKYSTAR 2. Výhody a nevýhody Základní vý hodou satelitního přijmu je dostupnost velkého množ ství stanic, které jsou jiný m způsobem prakticky nedosaž itelné. Nevý hodou je poměrně vysoká cena zařízení a některý ch služ eb. Kabelová televize Kabelové televize velmi rychle pochopily vý hody digitálního vysílání. Vznikají zde podobné podmínky jako u satelitního vysílání. Komerční firmy zajišťují vý stavbu kabelový ch sítí a jejich provoz. Je nutné řešit kvalitu příjmu a zejména zajistit příjem svý m abonentům podle rozsahu placený ch služ eb. Vzhledem ke kapacitě přenosový ch sítí se velmi rychle rozšířily další služ by. Je zde nabídka rozhlasový ch stanic a zejména se prosazují datové služ by. Typicky jde o vysokorychlostní přístup k Internetu. To samozřejmě přináší další nabídky jako je IP telefonie a podobně. Praktické zkušenosti Televizní příjem byl testován na dvou místech v Brně. Nemáme k dispozici přímé srovnání s ostatními systémy. Podstatně zajímavější jsou doplňkové datové služ by. Provoz Internetu je

134



celkem stabilní. V jednom případě je instalována dokonce menší lokální síť (5 PC) s velmi intenzivním datový m provozem. Dále byly testovány v tomto prostředí mož nosti IP telefonie. Výhody a nevýhody Vý hodou je poměrně kvalitní televizní a rozhlasový příjem včetně přidruž ení dalších datový ch služ eb. Nevý hodou je poměrně drahá infrastruktura a tím i vysoké ceny. Cena infrastruktury také předurčuje, ž e se kabelové rozvody realizují ve větších aglomeracích. Další nevý hodou je omezená nabídka programů, která je dána licenčními a obchodními podmínkami. Nabídka je prakticky vž dy vázaná na danou lokalitu. Pozemnívysílá ní Pro příjem digitálního pozemního vysílání potřebujeme doplnit stávající televizor DVB-T přijímačem. Na trhu je celá řada značek od různý ch vý robců. Prakticky vž dy se jedná o přijímače FTA programů. Je celkem zřejmé, ž e během času bude množ ství programůvysíláno kódovaně, obdobně jako u satelitního vysílání. V současnosti jsou k dispozici i kombinované přijímače DVB-S a DVB-T. Experimentá lnívysílá ní Jak již bylo uvedeno digitální vysílání proniká i do pozemního vysílání. V našich podmínkách se jedná o experimentální vysílání. V Č eské a Slovenské republice je několik míst, kde je mož né tato pokusná vysílání přijímat. Praktické zkušenosti Programová nabídka se liší podle jednotlivý ch lokalit. Největší zkušenosti máme s příjmem pozemního vysílání v okolí Brna. První pokusy jsme provedli v kopcovité krajině severně od Brna. V silně kopcovitém terénu v okolí Blanska jsme nepředpokládali kvalitní příjem. Překvapením je poměrně kvalitní a stabilní příjem i v místech, které na mapách předpokládaného pokrytí nebyly uváděny. Testovací období není reprezentativní - nezahrnuje celý rok. Kaž dodenní příjem po dobu delší jak půl roku ovšem ukazuje na velmi nadějné vý sledky. Druhá lokalita, kde testujeme příjem je zhruba 30Km již ně od Brna. V této lokalitě je příjem naprosto bezproblémový a velmi stabilní. Příjem je dokonce mož ný i na náhradní pokojovou anténu. Podstatně zajímavější je dálkový příjem digitálního vysílání. V lokalitě na sever od Brna je na stejnou anténu přijímáno digitální vysílání z Brna a z Rakouska. Příjem z Rakouska již není tak stabilní a v extrémních případech se několikrát projevilo čtverečkování. Nicméně příjem je zajišťován pomocí jednoduché 12 prvkové YAGI antény, vybavené širokopásmový m zesilovačem se ziskem 18dB. Od antény je více jak 20m kabelový svod. Další testy chceme zaměřit na pokusná vysílání Slovenský ch vysílačů, ale v současnosti ještě nejsou ž ádné vý sledky k dispozici. DVB-T přijímač e Pro příjem pozemního vysílání je nutné běž ný TV přijímač doplnit DVB-T přijímačem. Prakticky byly odzkoušeny čtyři typy. Mezi jednotlivý mi typy jsou značné rozdíly. Jako první byl testován a provozován DVB – T přijímač Strong SRT 5126. Přijímač je velmi citlivý , a plně vyhovuje i v extrémních podmínkách. Přijímač je od antény vzdálen více jak 40m a předchází mu průchod přes jiný DVB-T přijímač. Ten je také od firmy Strong a jde o typ SRT 5015. Citlivost a ostatní parametry jsou velmi dobré. Vestavěný RF modulátor je

135



kvalitní a přijímač vyhovuje také pro příjem v extrémních podmínkách. Velký m zklamáním je DVB-T přijímač YAMADA 1300 vý robce Umax. Citlivost je velmi nízká. Problémem je i vysoká poruchovost. Byly testovány dva přijímače, oba měly prakticky shodné vlastnosti tj. zejména malou citlivost, méně kvalitní vý stup signálůpomocí SCART konektorůa zejména vysokou poruchovost. Oba testované vzorky během několika dnůnepřetrž ité činnosti přestali reagovat na dálkové ovládání. Obnovení činnosti je mož né vypnutím a opětném připojení zařízení na napájecí napětí. To je trochu komplikovaný způsob pro přepínání programůa další ovládání zařízení. Posledním typem, který je testován je opět Strong SRT 5010, který má již tradičně vysokou citlivost a vyhovuje i náročný ch podmínkách. Výhody a nevýhody Vý hody pozemního digitálního vysílání jsou celkem zřejmé. Dojde k vý raznému zkvalitnění přijímaný ch programů. Uvolněním frekvencí zastaralého analogového vysílání umož ní rozšířit nabídku programů a služ eb. Nevý hodou je nutnost dovybavit televizory DVB-T přijímači. V porovnání s cenou televizoru nejde o zanedbatelnou částku. Zatím jsou k dispozici zařízení pro příjem FTA, ale je zřejmé, ž e v budoucnu budeme potřebovat přijímat i kódované vysílání. Pozemní vysílání bude se vší pravděpodobností orientované obdobně jako kabelová televize na danou lokalitu. TV příjem po Internetu V současnosti je komerčně zaváděná nová služ ba na Internetu. Jedná se o příjem TV pořadů. Jde o velmi perspektivní služ bu i když v současnosti jsou parametry tohoto vysílání těž ce srovnatelné s ostatními technologiemi. Běž ně je zde použ it niž ší datový tok, který ovlivňuje vý slednou kvalitu příjmu. Praktické zkušenosti Prostřednictvím Internetu je vysílána řada pořadů, včetně několika český ch a slovenský ch pořadů. Příjem je mož né nastavit podle mož ností a přenosový ch vlastností Internetu. Je obvykle mož nost volit z několika datový ch toků. Vlastní zkušenosti máme pouze s příjmem volného vysílání a z řady vlastních zkušeností z experimentálních aktivit v rámci akademické sítě Cesnet nebo v rámci videopřenosů v několika vysoký ch škol v Č eské a Slovenské republiky. Vlastní příjem byl testován v sítích několika poskytovatelů Internetu. Samozřejmě jsou zde vý razné rozdíly v poskytovaný ch služ bách, průchodnosti dat a podobně. To je jen konstatování skutečností, které jsou známy např. z použ ití IP telefonie a dalších služ eb. Výhody a nevýhody Vysílání po Internetu má zatím rezervy ve kvalitě přenášeného vysílání. Je jen otázkou času, kdy tento handicap bude odstraněn. Již v současnosti je k dispozici množ ství televizních pořadů z různý ch zemí. V současnosti je zde stále problém s pokrytím lokality dostatečně rychlý m Internetem. Zá vě r Použ ité digitální technologie umož ňují řešit televizní příjem dle potřeb drtivé většiny už ivatelů. Satelitní a Internetové vysílání umož ní příjem velkého množ ství pořadůz různý ch lokalit a to nejen z Evropy. Kabelové a pozemní vysílání nabízí lokálně orientovaný vý běr

136



programů (obvykle jeden nebo několik okolních států). Problém je vysoké ceně infrastruktury. Satelitní vysílání není prakticky omezeno lokalitou přijmu. Velmi zajímavé je srovnání různý ch způsobů vysílání. Pro testování jsou k dispozici tři pracoviště, které jsou vybaveny pro příjem analogového vysílání, digitálního satelitního vysílání, pozemního digitálního vysílání a je zde mož nost příjmu volný ch televizních stanic po Internetu. Vzhledem k tomu, ž e pracoviště jsou blízko sebe, je mož né srovnat jednotlivé způsoby příjmu. Závěrečné vyhodnocení ještě neproběhlo, ale jsou zde patrné značné rozdíly, zejména v nastavení parametrůvysílání.

Kontakt Ing. Karel Zatloukal, Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta, Alberov 6, Praha 2, [email protected] Mgr. Miroslav Ulrich, Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta, Alberov 6, Praha 2, [email protected]

Recenzent: Ing. Zuzana Palková, PhD., Katedra elektrotechniky a automatizácie MF SPU

137

TELEVIZNÍ PŘÍJEM TELEVISION RECEPTION

Recommend Documents