Nguyên nhân gây nhiễu trên đường truyền ATSC

MỤC LỤC 1 Bộ thu ATSC Trong thu ATSC, chỉnh tần số chuyển đổi tín hiệu từ RF sang IF Sau đó, kênh liền kề bị triệt tiêu lọc SAW với độ dốc Nyquist Tín hiệu ATSC giới hạn băng tần chuyển đổi thành IF thứ hai, thấp để chuyển đổi A/D đơn giản hóa sau lọc thơng thấp khử cưa Chuyển đổi A/D theo sau cân kênh kỹ thuật số để sửa lỗi truyền Khối cân kênh bao gồm lọc phù hợp thực lọc roll-off với hệ số roll-off r = 0.115 Tín hiệu 8VSB sau giải điều chế byte bị lỗi sửa khối FEC Điều lần mang lại luồng truyền tải ban đầu, áp dụng cho giải mã MPEG-2 để khơi phục tín hiệu video âm gốc Nguyên nhân gây nhiễu đường truyền ATSC Đường truyền ATSC phải chịu loại nhiễu đường truyền DVB-T Các kênh truyền mặt đất đặc trưng can thiệp sau: • Tiếng ồn • Giao thoa • Tiếp nhận đa luồng (tiếng vang) • Đáp ứng biên độ, trì hỗn nhóm • Hiệu ứng Doppler thu sóng di động (khơng xem xét ATSC / 8VSB) Trong số loại nhiễu trên, nhiễu loại dự đoán tốt xử lý tương đối dễ dàng truyền ATSC Tất hiệu ứng khác, đặc biệt tiếp nhận đa luồng, khó quản lý Điều nguyên tắc truyền dẫn sóng mang sử dụng ATSC Trong cân 8VSB / ATSC có khả sửa tiếng vang, 8VSB dễ bị nhiễu so với COFDM Tiếp nhận điện thoại di động "Hiệu ứng tường" xảy mức S/N khoảng 14,9 dB ATSC Điều tương ứng với khoảng 2,5 lỗi phân đoạn giây với tỷ lệ lỗi phân khúc tương ứng 1,93 10-4 Tỷ lệ lỗi bit trước Sậy Solomon 2.10 -3 tỷ lệ lỗi bit sau Sậy Solomon 10-6 Giả sử công suất nhiễu đầu vào chỉnh tần khoảng 10 dB V (xem chương DVB-T), điện áp đầu vào máy thu yêu cầu tối thiểu khoảng 25 dB V ATSC ATSC-M/H Mobile DTV Hai đề xuất công ty Samsung / Rohde & Schwarz ("A-VSB" - VSB tiên tiến) Harris / LG ("ATSC-MHP") dẫn đến việc tạo gọi Tiêu chuẩn ứng viên ATSC M/H phần mở rộng ATSC tiêu chuẩn cho truyền hình di động vào năm 2008 Tiêu chuẩn ATSC M/H gọi [A/153] bao gồm số tài liệu Phần mô tả phần truyền (Đặc điểm hệ thống truyền) Mục đích làm cho ATSC trở nên di động phải thu di động cách sử dụng công nghệ Các tiện ích mở rộng tương thích ngược đó, khơng can thiệp vào máy thu ATSC có Các dịch vụ chèn để sử dụng điện thoại di động vơ hình máy thu ATSC bình thường Trong luồng liệu MPEG-2 cung cấp cho điều chế ATSC M/H, dịch vụ di động chạy PID không báo hiệu qua bảng PSI, gọi PID không ước tính Tuy nhiên, điều khiển biết đến với điều chế ATSC M/H, chèn nội dung vào khung ATSC theo cách đặc biệt Các dịch vụ ATSC "bình thường" dịch vụ di động sau chia sẻ tổng tốc độ liệu không đổi 19,39 Mbit/s Luồng truyền tải MPEG-2 chỉnh sửa tương ứng ghép kênh ATSC M/H để chèn nội dung DTV di động vào luồng liệu Các dịch vụ DTV di động video âm mã hóa MPEG-4 AVC MPEG-4 AAC với tổng tốc độ liệu xấp xỉ Mạng 0,5 Mbit/s dịch vụ độ phân giải hình tương ứng với điện thoại di động (416 pixel x 40 dòng (16: 9)) Vì lý tương thích, nội dung nhúng giao thức UDP IP tương tự DVB-H Ngoài ra, điều biến tương thích ATSC M/H cung cấp tín hiệu điều khiển tín hiệu Khả hình thành SFN (mạng đơn tần) không tạo thành phần ATSC đề xuất cung cấp song song Có tiêu chuẩn liên quan [A/110B] không sử dụng lý chi tiêu cấp phép, giải pháp độc quyền cho đồng hóa SFN (ví dụ: Rohde & Schwarz) 3.1 Khả tương thích với cấu trúc khung có Chìa khóa ATSC M/H khả tương thích ngược với ATSC bình thường Máy thu ATSC bình thường khơng cảm nhận xáo trộn từ nội dung di động bổ sung Để đạt điều này, định dạng phải hoàn toàn phù hợp với phân khúc ATSC tại, cấu trúc trường khung Đoạn ATSC chứa thời gian xen kẽ bảo vệ lỗi gấp đơi (Reed Solomon trellis) gói truyền tải MPEG-2 Các byte đồng hóa MPEG-2 ban đầu khơng bị dịch chuyển theo thời gian thay đồng hóa phân đoạn (4 ký hiệu) 187 byte - khơng có byte đồng - gói truyền tải MPEG-2 trở thành 2484 byte phân đoạn ATSC mã hóa RS (188, 208) 2/3 trellis Tuy nhiên, thời gian xen kẽ, liệu bảo vệ lỗi khơng tìm thấy suốt phân đoạn mà phân phối 52 phân đoạn gói truyền tải tương ứng ATSC phân bổ 313 phân đoạn cho trường trường cho khung Nếu dự định kết hợp nội dung di động tương thích vào ATSC, cấu trúc khung phải tuân thủ Các cân nhắc sau tầm quan trọng việc điều chỉnh ATSC M/H: • 52 gói luồng vận chuyển 52 phân đoạn liền kề chứa liệu kết hợp xen kẽ • x 52 gói truyền tải dẫn đến số 156 gói 156 phân khúc, tương ứng • x 156 = 312 phân đoạn dẫn đến trường ATSC • Cùng với đồng hóa trường, trường ATSC có tổng chiều dài 313 phân khúc Nếu mạng tần số đơn hình thành, điều kiện tiên tất điều biến hoạt động hoàn toàn đồng với tần suất, thời gian liệu I.E cần phải đồng hóa cấu trúc khung, bắt đầu với ghép kênh ATSC M / H, ghép kênh thông báo cho điều chế ATSC khởi động khung ARSC thời gian phát xạ ký hiệu ATSC Trong ATSC M / H - "Mobile DTV" - nội dung cho dịch vụ di động • MPEG-4 AVC - H.264 mã hóa (video), độ phân giải hình ảnh 426 pixel x 240 dòng (16: 9) • MPEG-4 AAC mã hóa (âm thanh) • Được nhúng môi trường IP • Được cung cấp thêm mã Solomon mã chập • Có thêm thông tin TPC (kênh tham số truyền) (về lớp vật lý, bảo vệ lỗi) • Mở rộng với thơng tin FIC (kênh thông tin nhanh) bổ sung (số lượng dịch vụ) • Hiển thị hoạt động suốt với SSC bổ sung (kênh báo hiệu dịch vụ) • Nhận tốt với trình tự đào tạo bổ sung cho điện thoại di động người nhận • Tùy chọn trang bị ESG (Hướng dẫn dịch vụ điện tử) thơng qua OMA BCAST (Phát sóng liên minh di động mở) Do chuẩn bị, khóa vào luồng truyền tải MPEG-2 cung cấp cho điều biến ATSC, theo cách mà xen kẽ diễn bảo vệ lỗi bị "đánh lừa",tức tính tốn trước Các nội dung bổ sung chạy điều khiển đặc biệt (0x1FF9 người dùng xác định) biết đến với điều chế điều chế ATS M/H Điều bao gồm loại tín hiệu Dữ liệu cho ATSC M/H xen kẽ trước (52 gói luồng vận chuyển) theo cách cho thứ tự khôi phục cách xen kẽ điều biến (52 phân đoạn) Các tác vụ bảo vệ lỗi bổ sung, chèn chuỗi đào tạo bổ sung, hoàn thành ghép kênh ATSC M/H Hình 1: Truyền trực tiếp MPEG-4 AVC AAC qua IP 3.2 Truyền phát video âm MPEG-4 Trong ATSC M / H, tiêu chuẩn TV di động khác, nội dung truyền cho ứng dụng di động nhúng qua giao thức IP Tài liệu phát trực tuyến MPEG-4 AVC MPEG-4 AAC ban đầu chèn vào luồng truyền tải MPEG-2 gói UDP (Giao thức gói liệu người dùng) phần DSM-CC Biến thể truyền liệu cung cấp khả tương thích với biến thể truyền khác (ví dụ: DVB-H chap-ter) MPEG-4 AVC (= H.264) loại nén video đại hiệu Điều tương tự áp dụng cho MPEG-4 AAC + cho mã hóa âm Hình 2: Bộ ghép kênh ATSC-M/H điều chế ATSC-M/H Hình 3: Bộ dụng cụ ATSC-M/H đơi ATSC-M/H 3.3 Bộ ghép kênh ATSC M/H Bộ ghép kênh ATSC M/H thực yếu tố để xử lý tín hiệu ATSC M/H Nó điều kiện liệu ATSC M/H bổ sung theo cách "tiêu hóa" cho điều chế ATSC M/H Nó cung cấp cho việc đóng gói IP bảo vệ lỗi cho việc xen kẽ trước chèn chuỗi đào tạo bổ sung cho máy thu M/H Được xem xét theo cách đơn giản hóa, khe AT / M / H bắt đầu xác ranh giới trường Tuy nhiên, thực tế, chúng có độ lệch 37 gói phân đoạn luồng vận chuyển trước đồng hóa trường Điều khơng hiển thị Hình ban đầu gây nhầm lẫn Hình 4: Khung ATSC-M / H 3.3.1 Khung tương thích ATSC M / H Trường M/H ATSC chia thành hai khe M/H Mỗi khe M/H có độ dài 156 phân đoạn (để gọi lại: x 52 gói TS xen kẽ = 156 gói) Thành phần M/H ATSC thực tế nằm 118 phân đoạn phần lại 156 phân khúc ln sử dụng cho luồng ATSC Một đến tám khe M/H tạo thành diễu hành Một diễu hành mang theo hai nhóm ATSC M/H Do đó, diễu hành khơng có khác ngồi loạt khe M/H truyền nội dung M/H Chia sẻ tốc độ liệu diễu hành tổng số 19,38 Mbit/giây kênh ATSC ròng 0,9 đến 7,3 Mbit/s Tuy nhiên, tốc độ liệu hữu ích thực tế diễu hành thấp bảo vệ lỗi bổ sung Trong ATSC M/H, khung M/H bao gồm 16 khe M/H liền kề hình thành Các khung M/H tạo nên khung M/H Nó phụ thuộc vào số lượng vị trí (1 đến 8) phân bổ cho diễu hành mà vị trí M/H thực bị chiếm dụng với nội dung M/H điều xác định chi tiết tiêu chuẩn Nếu khe M/H bị chiếm dụng với nội dung M/H, có 118 phân đoạn gói luồng vận chuyển sử dụng cho mục đích này, phần lại dành cho ATSC Ý định đệm MPEG cho ATSC máy thu khơng để trống Hình 5: Dữ liệu M/H liệu ATSC Hình 6: Bảo vệ lỗi bổ sung 3.3.2 Bảo vệ lỗi bổ sung Nội dung ATSC M/H bảo vệ thêm lỗi, bảo vệ lỗi thêm vào ghép kênh ATSC M/H Việc bảo vệ lỗi bổ sung bao gồm bảo vệ lỗi Reed Solomon mã hóa tích chập Mã hóa tích chập bổ sung với mã hóa lưới mắt cáo với điều chế ATSC sau dẫn đến mã turbo Sau mã hóa tích chập, nội dung ATSC M/H xen kẽ Hình 7: Reed-Solomon FEC bổ sung Hình 8: Lớp ATSC-M/H (nguồn: Rohde & Schwarz) 3.3.3 Trình tự đào tạo bổ sung Bộ ghép kênh ATSC chèn thêm chuỗi trainng bổ sung cho cân máy thu Điều cho phép người nhận tự thích nghi tốt với điều kiện nhận di động di động khơng thuận lợi Nó cho phép máy thu để xử lý điều kiện mạng đơn tần dễ dàng 3.3.4 Dữ liệu bổ sung Ngồi liệu truyền phát MPEG-4, thơng tin bổ sung tầm quan trọng máy thu truyền lớp khác ATSC M/H, : • TPC - Kênh thơng số truyền dẫn • FIC - Kênh thơng tin nhanh • SSC - Kênh báo hiệu dịch vụ • OMA BCAST - Phát sóng Liên minh di động mở Kênh tham số truyền kênh thông tin nhanh bao gồm tương đối chặt chẽ lớp vật lý thấp nhất; hai nhập vĩnh viễn theo số byte định khe M/H Kênh tham số truyền dẫn báo hiệu ánh xạ khe M/H bảo vệ lỗi bổ sung Thông qua Kênh thông tin nhanh, số lượng dịch vụ ID chúng truyền Tên dịch vụ thực tế tìm thấy Kênh báo hiệu dịch vụ truyền cấp IP Ngoài ra, liệu EPG phát OMA BCAST 3.4 Bộ điều chế ATSC M/H Bộ điều chế M/H ATSC nhận liệu tiền điều kiện điều khiển đặc biệt bao gồm liệu ATSC "bình thường" PID thơng thường báo hiệu qua PSI chèn liệu DTV di động M/H vào khe M/H Khe M/H có độ dài nửa trường ATSC Khe thời gian M/H bao gồm số phân đoạn ATSC liền kề Bộ điều chế ATSC điều khiển tín hiệu từ ghép kênh ATSC M/H Khung ATSC không tự lựa chọn điều chế ATSC mà liên kết với liệu M/H ATSC Ngoài ra, điều biến ATSC phải thực thiết lập lại lưới mắt cáo vào thời điểm định Nhưng máy thu ATSC "bình thường", kết sau điều chế trông giống phần liệu truyền chứa ẩn số không xác định, tức PID khơng ước tính Tuy nhiên, máy thu M/H ATSC có khả sử dụng liệu 3.5 Hình thành mạng tần số đơn Do khan tần số, mạng tần số đơn cung cấp cách kinh tế để sử dụng lại tần số khu vực tương đối lớn Khả sử dụng nhiều chủ yếu tiêu chuẩn truyền dựa COFDM ATSC cố gắng sử dụng phương pháp, áp dụng quy tắc tất máy phát mạng ATSC tần số phải : • đồng tần số • đồng thời gian • đồng liệu • đáp ứng thời gian phát thải Khơng có khoảng bảo vệ điều chế sóng mang đơn Điều cần thiết cân thích hợp máy thu hỗ trợ phục hồi nhiều tốt từ điều kiện tiếp nhận Yếu tố thiết yếu ATSC mạng tần số đơn đồng khung tất điều biến có liên quan thời gian phát xạ ký hiệu Các điều biến đồng hóa thơng qua ghép kênh 3.6 Tổng quan ATSC M/H "Mobile DTV" phần mở rộng tiêu chuẩn ATSC có để giúp ATSC trở nên linh hoạt hữu dụng ứng dụng di động Nhiều phần mở rộng tương thích ngược, đơn giản bị bỏ qua thu ATSC "bình thường", chèn vào tín hiệu ATSC Để phát ATSC M/H, cần có ghép kênh ATSC M/H với điều biến tương thích ATSC M/H Các máy thu ATSC bù cho khác biệt độ trễ khoảng 40 giây số giới hạn định trường hợp nhận đa luồng cung cấp cho mạng đơn tần theo thứ tự cường độ này; nhiên, điều chủ yếu phụ thuộc vào khác biệt cấp độ đường dẫn nhận vào số lượng đường dẫn chủ yếu vào máy thu Closed Captioning Đó là, là, thông thường NTSC để truyền liệu phụ đề (CC) khoảng trống dọc dòng 21 trường thứ thứ hai khung TV Về nguyên tắc, CC sử dụng để gửi phụ đề, nhiều ngôn ngữ khác nhau, theo hai byte cho trường cho máy thu TV; tức văn có liên quan đến chương trình Tốc độ liệu có liên quan tính sau: • byte trường 60 trường giây • 120 byte giây bit = 820 bit / giây Hình 9: Phụ đề đóng chèn hình TV 10 Hình 10: Dữ liệu thích đóng dòng 21 tín hiệu TV tương tự Hình hiển thị ví dụ việc chèn thích đóng hình TV Người xem bật tắt trình chèn thơng qua phím CC điều khiển từ xa Hình 10 hiển thị dòng 21 với liệu thích đóng Tiêu chuẩn có liên quan EIA 608 A Phát sóng liệu phụ đề chi tiết quy định luật pháp Hoa Kỳ Việc truyền liệu tương thích chuẩn hóa ATSC tiêu chuẩn EIA 708 B Dữ liệu CC không gửi luồng PES riêng tư DVB mà thông qua liệu người dùng tùy chọn sau tiêu đề ảnh nước PES video Do đó, liệu tự động đồng với luồng video Tốc độ liệu gấp mười lần so với truyền hình tương tự Do đó, tốc độ liệu liệu CC ATSC : • • 9600 bit Hoặc 20 byte cho trường liệu người dùng hình ảnh 60 khung hình giây Bộ giải mã CC, thành phần chip giải mã MPEG, tìm nạp liệu từ trường liệu sau tiêu đề ảnh chèn thông tin văn tương ứng vào hình ảnh giải mã 11 Hình 11: Vị trí liệu người dùng hình ảnh luồng PES video Tắt tương tự Kế hoạch ban đầu tắt máy phát công suất cao tương tự Mỹ vào ngày 17 tháng năm 2009 Tuy nhiên, nhà lập pháp chuyển ngày sang ngày 12 tháng năm 2009 khan máy thu truyền hình kỹ thuật số có sẵn Kể từ ngày này, truyền hình mặt đất tương tự máy phát công suất cao lịch sử q khứ có máy phát cơng suất thấp dịch vụ tương tự cáp tiếp tục hoạt động Canada lên kế hoạch chuyển đổi hoàn toàn sang ATSC vào ngày 31 tháng năm 2011 Tại Mexico, ngày tắt kế hoạch truyền hình analog vào năm 2022 Hàn Quốc muốn chuyển đổi dịch vụ truyền hình analog từ NTSC đến ATSC trước ngày 31 tháng 12 năm 2012, năm cho đề xuất chuyển đổi tương tự đề xuất Anh Úc Hình 12: Bộ ghép kênh ATSC-M / H Rohde & Schwarz AEM100 12 ... MPEG-2 để khơi phục tín hiệu video âm gốc Nguyên nhân gây nhiễu đường truyền ATSC Đường truyền ATSC phải chịu loại nhiễu đường truyền DVB-T Các kênh truyền mặt đất đặc trưng can thiệp sau: •... (khơng xem xét ATSC / 8VSB) Trong số loại nhiễu trên, nhiễu loại dự đốn tốt xử lý tương đối dễ dàng truyền ATSC Tất hiệu ứng khác, đặc biệt tiếp nhận đa luồng, khó quản lý Điều nguyên tắc truyền dẫn... ghép kênh ATSC- M/H điều chế ATSC- M/H Hình 3: Bộ dụng cụ ATSC- M/H đôi ATSC- M/H 3.3 Bộ ghép kênh ATSC M/H Bộ ghép kênh ATSC M/H thực yếu tố để xử lý tín hiệu ATSC M/H Nó điều kiện liệu ATSC M/H