sistemi za prenos i emitovanje tv signala

10. Sistemi za prenos TV signala

Sadr`aj predmeta:

11.Sistemi za emitovanje i prijem

TV signala

Sadr`aj predmeta:

Televizijski tehni~ko-tehnolo{ki lanac

TV centar –

TV studio

Sistem za

prenos

signala

Sistem za

emitovanje

signala

Krajnji

korisnici

Sistemi za prenos i distribuciju TV signala

Ovo predavanje tretira sisteme za prenos i distribuciju TV signala.

Osnovna karakteristika savremenih sistema za prenos i distribuciju

signala je da su dvosmerni, odnosno dupleksni sistemi. Na taj na~in

ovi tehni~ki sistemi dobijaju i atribut televizijskih tehnolo{kih

sistema, jer je tehnolo{ke jedinice mogu}e dislocirati van TV centra

uz mogu}nost njihovog uklju~enja u TV program u realnom

vremenu.

Savremeni sistemi za prenos i distribuciju TV signala omogu}avaju

rezidencijalnim korisnicma, mogu}nost "rada na daljinu" za potrebe

TV produkcije i uklju~enja u TV program u realnom vremenu.

Pored osnovne funkcije, distribucije TV programa, sistemi za prenos i

emitovanje TV signala, omogu}avaju implementaciju velikog broja

interaktivnih multimedijalnih servisa.


Savremeni sistemi i tehnologije za prenos TV signala:

• Mikrotalasni linkovi – sistemi radio-relejnih veza ,

• Opti~ki sistemi prenosa ,

• Satelitski sistemi za prenos signala ,

• IP/MPLS tehnologija, realizovana na opti~koj i radio-

relejnoj infrastrukturi.


Savremeni sistemi i tehnologije za distribuciju TV signala:

• Zemaljska radiodifuzija,

• Kablovski distribucioni sistemi (KDS),

• Mikrotalasni višekanalni distribucioni sistemi (MMDS

- Microwave Multichannel Distribution System),

• Satelitski DTH sistemi ,

• IPTV tehnologija,

• [irokopojasne be`i~ne tehnologije,

• Internet tehnologije.


Emisioni sistem televizijske stanice mora da zadovolji

osnovnu funkciju, distribuciju programa do korisnika, sa

zadovoljavajućim tehničkim kvalitetom signala na prijemnoj

lokaciji.

Standardni i najčešći način za distribuciju TV programa

do korisnika je korišćenje analognih televizijskih radio-

difuznih predajnika.Medjutim, emitovanje TV programa posredstvom

analogne radio-difuzne zemaljske mreže ima dosta nedostataka

pre svega u pogledu broja programa i kvaliteta reprodukovane

slike.

Kvalitet signala zavisi od karakteristika prijemne antene i

veoma je osetljiv na smetnje.

Broj programa koji može da se realizuje kod analogne

zemaljske radio-difuzije je veoma ograničen.


Navedene činjenice ukazuju da je analogna radio-difuzija

(sistem analognih radio-difuznih predajnika) prevazidjeno

tehničko rešenje.

U savremenoj televiziji neophodan je razvoj i primena

sistema koji će omogućiti distribuciju velikog broja televizijskih

programa, odličnog kvaliteta na prijemu i korišćenje novih

interaktivnih telekomunikacionih servisa.

Srbija je definisala 2015. godinu za prelazak sa

analognog na digitalno zemaljsko emitovanje. Ova odluka

odnosi se na dominantan način distribucije TV signala,

posredstvom sistema radio-difuznih predajnika.

Prelazak sa zastarelih analognih na aktuelne digitalne

sisteme odnosi se i na druge konkurentne sisteme za prenos i

distribuciju signala, KDS, MMDS, SAT, itd.


Rok za prelazak na digitalno emitovanje odnosi se na sisteme

za distribuciju TV signala posredstvom zemaljskih radio-difuznih predajnika ali ne i na druge sisteme za distribuciju TV

signala.

Neki od njih kao {to su satelitska distribucija TV signala, ve}

nekoliko godina koriste isklju~ivo digitalne standarde, stariji DVB–S (Digital Video Broadcasting–Satellite) i standard

druge generacije DVB–S2.

Tako|e, kablovski distribucioni sistemi – KDS, migriraju sa

analognih ka digitalnim standardima, DVB-C (Digital Video

Broadcasting–Cable).

Neki od sistema za distribuciju TV signala inicijalno su

projektovani kao digitalni, npr. IPTV.


Procena je da je u Srbiji, 2010. TV program posredstvom

analognih zemaljskih predajnika, pratilo 55 %

potencijalnih gledalaca.

KDS je drugi konkurenti sistem sa 34 %, SAT DTH platforme

su tre}i konkurentni sistemi sa 8 % i IPTV je ~etvrti

konkurentni sistem sa 3 % potencijalnih gledalaca.

Drugi konkurentni sistemi i tehnologije za distribuciju TV

signala, MMDS, {irokopojasne be`i~ne tehnologije, Internet, itd., imaju mali broj korisnika ili uop{te nisu zastupljeni u

Srbiji.


Procena je da u Srbiji, 2012. TV program posredstvom

analognih zemaljskih predajnika, prati 53 % potencijalnih gledalaca.

KDS je drugi konkurenti sistem sa 34 %, SAT DTH platforme

su tre}i konkurentni sistemi sa 8 % i IPTV je ~etvrti

konkurentni sistem sa 5 % potencijalnih gledalaca.


Ostali sistemi za distribuciju signala do rezidencijalnog korisnika

• KDS – kablovski distribucioni sistemi

Procena je da u Srbiji ima oko 900000 kablovskih priklju~aka, odnosno do 34 %

populacije prati TV program posredstvom KDS.

• Satelitske DTH platforme

Procena je da u Srbiji ima oko 220000 DTH SAT priklju~aka, odnosno do 8 %

populacije prati TV program posredstvom DTH sistema.

Total TV koriste brojni KDS za prijem signala na podru~jima koja nisu pokrivena

sistemom terestri~kih analognih predajnika.

• IPTV sistem Telekoma

Telekom je krajem 2008. godine ponudio IPTV uslugu rezidencijalnim korisnicima

posredstvom DSL sistema. Procena je da u Srbiji ima oko 120000 IPTV priklju~aka,

odnosno oko 5 % populacije prati TV program posredstvom DTH sistema.


Prvi digitalni standard DVB-S, za satelitsku distribuciju TV

signala, predlo`en je od strane DVB Projekta a usvojen je 1993. godine od strane ETSI-ja, Evropskog telekomunikacionog

instituta za standarde.

DVB Projekat je me|unarodni sektorski konzoricijum sa vi{e od 270 ~lanova, predstavnika broadcast-era (TV i radio stanice),

zakonodavnih institucija i proizvo|a~a emisione opreme.

Naredni standard koji je usvojen je DVB-C, namenjen kablovskoj distribuciji TV signala. Standard je usvojen 1994.

godine.


DVB-T standard za digitalno zemaljsko emitovanje, posredstvom

digitalnih zemaljskih radio-difuznih predajnika, usvojen je 1996.

godine.

DVB-S, DVB-C i DVB-T standarde nasledili su novi efikasniji

standardi DVB-S2 (2003. godine), DVB-C2 ( specificiran 2009.) i DVB-T2 (specificiran 2008. , standardizovan 2009. godine).

Svi DVB standardi druge generacije su veoma slo`eni ali

omogu}avaju pove}anje protoka – bit rate, minimalno 30 do 50 %

u odnosu na prvu generaciju standarda.


Birth Certificate

Name : Second Generation of Digital Terrestrial TV

Nick Name : DVB-T2

Date of Birth : 26 June 2008 (59th DVB Steering Board)

Standardisation : WAVEFORM ETSI EN 302 755 V1.1.1 (2009-06)

GUIDE LINE ETSI TS 102 831 V1.1.1 (2009-06)


Pored DVB-T, DVB-S i DVB-C standarda, treba pomenuti i

standard DVB-H (usvojen 2004. godine) koji je namenjen prijemu TV signala na pokretnim prijemnicima. Zasnovan je na

istim principima kao i DVB-T. Umesto DVB-H predlo`en je DVB-SH standard (2007.), koji po svojoj kompleksnosti

predstavlja najslo`eniji tehni~ki sistem u istoriji televizije.

Pored standarda za digitalno emitovanje TV signala, definisani su i standardi za digitalno emitovanje radijskog signala, DAB

(Digital Audio Broadcasting) i unapre|ena verzija DAB+.

Rok definisan za ASO, 2015. godine odnosi se samo na DVB-T (DVB-T2) ali ne i na DAB (DAB+). Analogno FM emitovanje

radio signala nastavi}e se i posle 2015. godine.


Za potrebe digitalnog zemaljskog emitovanja DVB-T,

primenjena je COFDM tehnologija, inicijalno kori{}ena u vojnim tehnologijama. Standard DVB-T se zasniva na

multipleksiranju sa velikim brojem ortogonalnih nosilaca, ~ime se amortizuje problem vi{estrukih refleksija. Signal je izuzetno

otporan na interferentne smetnje.

Mre`e se u DVB-T sistemu projektuju kao jednofrekvencijske SFN (Single Frequency Network) ili vi{efrekvencijske MFN

(Multi-Frequency Network). SFN omogu}ava efikasnije iskori{}enje EM spektra ali je neophodna visoka sinhronizacija sistema predajnika. U praksi projektuje se kombinacija MFN i

SFN mre`a.


Pored standarda za digitalno emitovanje, drugi vaàn tehni~ki

aspekt savremenih sistema za distribuciju TV signala je izbor standarda za kompresiju.

MPEG-2 je bio dominantan standard do 2003. godine, kada je definisana varijanta MPEG-4 standarda verzija 10 (ITU-R

H.264/AVC). MPEG-4 standard verzija 10, ostvaruje

pribli`no isti subjetivni kvalitet dekodovanog video signala

kao MPEG-2 kompresija, pri dvostruko nièm bitskom

protoku.

Na primer MPEG-2 signalu sa protokom od 6 Mbps,

odgovara MPEG-4 signal sa protokom od 3 Mbps.

U okviru MPEG-4 standarda predvi|ena je i mogu}nost

skalabilnog kodovanja, ~ime se postiè fleksibilnost neophodna za razli~ite parametre televizije visoke rezolucije - HDTV.


Pregled kompresionih standarda u Evropi, 2009. godine


U Srbiji je Strategijom za prelazak sa analognog na

digitalno emitovanje TV programa, predvi|en DVB-T2

sistem za digitalno emitovanje i MPEG-4 verzija 10

(H.264/AVC) sistem za kompresiju signala.

Sve druge evropske zemlje koriste DVB-T sistem za digitalno

emitovanje i MPEG-2 i/ili MPEG-4 sistem za kompresiju signala.

Doma}a administracija smatra da izbor DVB-T2 sistema

predstavlja optimalno re{enje, jer Srbija me|u poslednjim evropskim dr`avama ulazi u proces prelaska na digitalno zemaljsko emitovanje, kada je mogu}e implementirati

savremeniji i efikasniji DVB-T2 sistem. Druge evropske zemlje DVB-T2 sistem planiraju uglavnom za HDTV, pri ~emu }e

nastaviti emitovanje u DVB-T standardu.


Termini za ASO u Evropi, izvor MTID, 2009.


Termini za ASO u Evropi, izvor DigiTAG, 2009.


Odluke evropskih zemalja o uvo|enju DVB-T2 standarda,

izvor MTID, 2010.


Kablovski distribucioni sistemi (KDS)

U sistemima kakvi su KDS moguće je distribuirati veliki

broj TV programa i pridruženih interaktivnih telekomunikacionih

servisa.

Kablovski sistemi omogućavaju distribuciju stotinak

analognih i više stotina digitalnih televizijskih kanala ukoliko se

za prenos signala koristi koaksijalni kabl. U slučaju primene

optičkog vlakna kao prenosnog medijuma kapacitet sistema je

više stotina analognih, odnosno više hiljada digitalnih

televizijskih kanala.


KDS - Mreža finalne distribucije tipa "zvezda"


KDS - Razvod tipa “zvezda”


KDS - Dodatni servisi


Sistemi za prenos i distribuciju TV signala bi}e prikazani na

konkretnom primeru realizovanih sistema FOX Televizije.

Sistemi za distribuciju i emitovanje TV signala FOX televizije

realizovani su 2006. i 2007. godine i po svojim karakteristikama

predstavaljaju najaktuelnije sisteme realizovane na podru~ju

Srbije, koji su u potpunosti uporedivi sa savremenim tehni~kim

sistemima u Evropi i svetu. To je osnovni razlog da se u predavanju o

sistemima za prenos i distribuciju TV signala prika`u konkretni

realizovani sistemi FOX Televizije.

Blok {ema emisionog sistema FOX Televizije

Blok {ema emisionog sistema regionalne TV

Emisioni sistem FOX Televizije

• Emisioni sistem FOX Televizije realizovan je krajem 2006. godine,

na osnovu dozvola za K3 mre`u, izdatih 4. avgusta 2006. godine od

strane RRA i RATEL-a.

• Poslednji tehni~ki pregled ura|en je 25. novembra 2006. godine,

svega 113 dana nakon dobijanja dozvola.

• Sistem od 36 predajnika realizovan je za 59 dana. (2 predajnika rade

u VHF opsegu a 34 u UHF opsegu).

• Snage predajnika su od 10 W do 2 kW.

• Ukupan ERP – efektivna izra~ena snaga celog sistema predajnika

FOX Televizije je na nivou od 141 kW.

• Prenos signala od TV centra FOX Televizije do sistema predajnika

uspostavljen je posredstvom tehni~kih sistema Telekoma Srbija.

Performanse emisionog sistema FOX Televizije

• Sistem predajnika je digital ready.

• FOX Televizija je prva televizija sa nacionalnim pokrivanjem u

Srbiji, koja emituje signal u stereo tehnici.

• Prenos signala realizovan posredstvom MPLS mre`e Telekoma,

odnosno IP tehnologije, predstavlja jednu od prvih takvih

realizacija na globalnom nivou.

• Za prenos signala koristi se bitski protok od 6.3 Mbps.

• Sistem Ethernet daljinskog nadzora i kontrole sistema.

Prenos signala FOX Televizije

• Kompresioni standard za prenos signala do sistema predajnika je

MPEG-2.

• Za prenos signala koristi se bitski protok od 5.7 Mbps za video

signal, 256 kbps (2∙128 kbps) za audio stereo par i 375 kbps za

teletekst. Ukupan bitski protok je na nivou 6.3 Mbps.

• Kompresioni standard za IPTV je MPEG-4.

• Za prenos signala za IPTV koristi se bitski protok od 2.8 Mbps.

• Strategijom za prelazak sa analognog na digitalno emitovanje TV

signala, predvi|en je kompresioni standard MPEG-4 verzija 10

(H.264/AVC).

FOX

MPLS sistem Telekoma ,

6 Mbps

RTS

Sistem analognih i digitalnih mikrotalasnih

linkova

Avala


linkova RTS-a

B92

Satelitska digitalna kontribucija ,

4 Mbps. Prelaze na MPLS sistem Telekoma.

Pink


linkova

Happy & Ko{ava

Satelitski DTH sistem SBB-a,

3.5 Mbps. Prelaze na MPLS sistem Telekoma.

Sistemi za prenos signala televizija sa nacionalnom pokriveno{}u

(sistemi kori{}eni 2007. godine)

FOX

MPLS sistem Telekoma ,

6 Mbps

RTS


linkova

Avala


linkova RTS-a

B92 MPLS sistem Telekoma.

Pink


linkova

Happy & Ko{ava MPLS sistem Telekoma.

Sistemi za prenos signala televizija sa nacionalnom pokriveno{}u

(aktuelno stanje 2012. godine)

Primarna

distribucija

Sekundarna

distribucija

Usluge

multiple

ska

Usluge

prenosa

Usluge

emitova

nja

Krajnji

korisnik

Provajderi

sadr`aja

Lanac u~esnika u digitalnoj radiodifuziji

Blok {ema emisionog sistema FOX Televizije

Sistem predajnika FOX Televizije – dispozicija predajnika

Sistem predajnika

FOX Televizije –

karta pokrivenosti

Minimalne vrednosti nivoa elektri~nog polja koje treba {tititi (standardna korisni~ka oprema – prijem u urbanom podru~ju)

Minimalne vrednosti nivoa elektri~nog polja koje treba {tititi (standardna korisni~ka oprema – prijem u ruralnom podru~ju)

Servisna zona predajnika FOX Televizije na lokaciji Torlak-Beograd

Servisna zona predajnika FOX Televizije na lokaciji Rudnik

Blok {ema IP/MPLS mre`e Telekoma Srbija –

multifunkcionalnost sistema

Blok {ema IP/MPLS mre`e Telekoma Srbija – predajni deo sistema

distribucija TV signala za primarni sistem predajnika (MPEG-2) i

distribucija TV signala za IPTV servis (MPEG-4)

CAR – Centralna ma{inska soba FOX Televizije

MPEG-2 i MPEG-4 enkoderi Telekoma instalirani u

CAR-u FOX Televizije

MPEG-2 enkoder Telekoma instaliran u CAR-u FOX Televizije

MPEG-4 enkoderi Telekoma instaliran u CAR-u FOX Televizije

Blok {ema IP/MPLS mre`e Telekoma Srbija – prijemni deo sistema

za distribuciju TV signala za primarni sistem predajnika (MPEG-2)

[ematski prikaz radio-difuzne TV stanice Tornik-Zlatibor

Predajnik FOX TV

RF snage 0.5 kW

na lokaciji Tornik-Zlatibor,

(Na slici su prikazani i

predajnici TV B92 i TV

Ko{ava, kao i triplekser.)

Prednja strana predajnika. Prikazani su moduli: eksajter

(modulator sa RF predpoja~ava~em i CPU), 500 W poja~ava~ i

energetski modul.

Zadnja strana predajnika. Prikazani su moduli sa pripadaju}im

kablovima: eksajter (modulator sa RF predpoja~ava~em i CPU),

500 W poja~ava~ i energetski modul.

Multiplekser, pasivni ure|aj posredstvom koga vi{e predajnika

emituje signal na zajedni~kom antenskom sistemu

Terminalni ure|aji (dekoderi) za prenos TV signala posredstvom

IP/MPLS mre`e Telekoma

Sistem daljinskog nadzora i kontrole sistema predajnika

• Procena FOX Televizije je da ima realnu pokrivenost

potencijalnog auditorijuma na nivou od 5300000 gledalaca,

odnosno 70 % populacije Republike Srbije.

• Procena je da konkurentske TV Pink i TV B92, sa

dopunskim pokrivanjem, imaju pokrivenost od preko 85 %

populacije Republike Srbije.

• Procena je da FOX Televizija ima manju pokrivenost

potencijalnog auditorijuma u odnosu na konkurentske

televizije za minimalno 20 %, odnosno za najmanje 1000000

gledalaca.

Pokrivenost potencijalnog auditorijuma

signalom FOX Televizije

• Najva`nije emisione lokacije u Srbiji

U okviru K3 mreè, FOX Televizija nije dobila lokaciju Avala, nije dobila ju`ni

pravac na lokaciji Venac i ima redukovan dijagram zra~enja na lokaciji

Jastrebac.

• [tetne smetnje

Najzna~ajnije {tetne smetnje FOX Televizija trpi u servisnim zonama predajnika

Cer (25. UHF), Crni vrh (58. UHF) i â~alica (36.UHF).

• Dopunsko pokrivanje

Zbog koncepcije K3 mreè i postojanja mikrosenki neophodno je dopunsko

pokrivanje, na koje FOX Televizija ima zakonsko pravo. Konkurentske televizije

realizovale su vi{e desetina predajnika i repetitora.

K3 mreà i dopunsko pokrivanje - problemi

K3 mre`a i dopunsko pokrivanje - problemi

• Najva`nije emisione lokacije u Srbiji

Zbog nedostatka lokacije Avala, redukovanih dijagrama zra~enja na

lokacijama Venac i Jastrebac procena je da FOX Televizija gubi

500000 potencijalnih gledalaca.

• [tetne smetnje

Zbog {tetnih smetnji procena je da FOX Televizija gubi 300000potencijalnih gledalaca.

• Dopunsko pokrivanje

Realizacijom prve faze dopunskog pokrivanja FOX Televizija bi dobila

600000 gledalaca.

K3 mreà i dopunsko pokrivanje – mogu}nost

re{avanja problema

• Re{avanjem problema K3 mreè i dopunskim pokrivanjem,

FOX Televizija prema procenama dobija oko 1400000gledalaca.

• Sa ukupnim potencijalnim auditorijumom od oko 6700000

gledalaca dostiè se pokrivenost od oko 89 % populacije

Republike Srbije.

• Stav FOX Televizije je da se problemi K3 mreè i dopunskih

pokrivanja mogu re{iti u najve}oj meri konstruktivnim stavom

dràvne administracije.

Ure|aji za prijem TV signala


Konvencionalni ure|aji za prijem TV signala su hardverski

ure|aji – TV prijemnici, realizovani:

- sa katodnim cevima - CRT (Cathode Ray Tube),

- u PDP (Plasma Display Panel) tehnologiji,

- u LCD (Liquid Crystal Display) tehnologiji,

-u OLED (Organic Light Emitting Diode) tehnologiji.

TV prijemnici sa katodnim cevima (CRT) se povla~e iz

proizvodnje. LCD i PDP TV prijemnici su savremene

preovla|uju}e tehnologije, dok je OLED tehnologija u razvoju.


Pored konvencionalnih ure|aja za prijem TV signala – TV

prijemnika, razvoj IT tehnologija, Interneta i mobilnih platformi,

omogu}io je pra}enje TV programa posredstvom ra~unara i mobilnih

GSM ure|aja.

Pra}enje TV programa posredstvom ra~unara mo`e se ostvariti

instalacijom TV ra~unarskih kartica, pri ~emu se kao reproduktor

TV slike koristi monitor ra~unara ili eksterni displej.

Druga mogu}nost pra}enja TV programa posredstvom ra~unara mo`e

se ostvariti kori{}enjem Internet televizije, koja se emituje preko

Interneta (IPTV i Internet televizija su razli~ite tehnologije). Kao

reproduktor TV slike koristi se monitor ra~unara.

U ekspanziji su mobilne platforme, koje omogu}avaju pra}enje TV

programa posredstvom mobilnih GSM ure|aja. Kao reroduktor TV

slike koristi se displej GSM ure|aja i perspektivno eksterni displej.


Prednosti PDP u odnosu na LCD TV prijemnike:

- ta~nija reprodukcija vrste i zasi}enja boje ;

- vi{i nivo sjajnosti (cd/m2) displeja ;

- rezistentnost displeja na magnetno polje zvu~nika;

- ve}e dimenzije displeja;

- ve}i odnos kontrasta;

- precizna definicija crne boje;

- bolja reprodukcija tranzijentnih (brzih) promena u slici.


Prednosti LCD u odnosu na PDP TV prijemnike:

- jeftinija tehnologija ;

- odsustvo refleksije od ve{ta~kog svetla ili sun~evog svetla ;

- nema indukcije stati~kog naelektrisanja na displeju ;

- nema burn-in efekta (efekat gorenja) stati~nih slika ;

- ni`a radna temperatura i manja temperaturna disipacija ;

- dvostruko manja potro{nja (power consumption) energije za isti

gabarit displeja ;

- nema problema u radu na ni`em atmosferskom pritisku (vi{a

nadmorska visina) .

sistemi za prenos i emitovanje tv signala

Documents