Структурные схемы цифрового спутникового телевидения - Курсовая работа

ФГОБУ ВПО «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» Уральский технический институт связи и информатики (филиал)Основной целью данной работы является рассмотрение и изучение таких вопросов как: - цифровое преобразование и сжатие видеосигналов; Цифровая технология в телевидении открывает новую эру не только в развитии телевизионного вещания, но и в значительной мере расширяет всю информационную структуру страны. Цифровые методы передачи позволяют: объединить цифровые потоки от разных источников; эффективно взаимодействовать различным системам связи между собой и с компьютерными сетями; а также предоставляют широкой пользовательской аудитории возможность доступа к глобальным и локальным информационным сетям и многое другое. Разработки систем цифрового телевидения в современных условиях ведутся, как правило, группами высококвалифицированных специалистов различного профиля с тем, чтобы придать этим системам универсальный характер.Японией был предложен стандарт ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting), являющийся развитием DVB-T для мультимедийных систем передачи разнообразной информации. Однако основой указанных проектов является MPEG-компрессия (MPEG - Moving Picture Expert Group), основные принципы которой разработаны группой специалистов стран Западной Европы, США, Японии и других стран. В системе ATSC компрессированный цифровой поток сигналов (видео и аудио) модулирует по амплитуде несущую, образуя 8-или 16-уровневые радиосигналы с подавленной нижней боковой полосой (8-VSB или 16-VSB (Vestigial Side Band)). В стандарте ATSC предусматривается чересстрочная развертка с числом активных строк 1080, причем ведущие телевизионные компании США уже в конце 1998 г. начали передачи по этой системе. Для спутникового цифрового ТВ-вещания специалистами США предложены две модификации систем: DSS (система В) и G1MPEG-2 (система С), но применяется модуляция QPSK (4 ФМ), как и в европейской системе DVB (A).Составляющие R-Y и B-Y выбраны потому, что глаз человека в меньшей степени реагирует на искажения цветовых тонов именно при таком варианте. цифровое телевидение спутник канал кодирование Алгоритм сжатия устраняет имеющуюся в видеосигнале избыточность в виде мало различающихся фрагментов изображения в одном кадре (неподвижный фон, а также незначительные отличия между соседними и близкими кадрами). При межкадровом кодировании через каждые 10 - 15 кадров выбираются опорные кадры (I - intra - кадры), которые считаются основными и кодируются независимо от других кадров. Остальные кадры микропроцессор сравнивает между собой и с опорными кадрами, и в результате сравнения вырабатываются сигналы различия на основе алгоритма предсказания с компенсацией движения. Вспомогательные кадры разделяются еще на два типа: предсказанные Р-кадры (Predictive), закодированные на основе предыдущих кадров (I или Р), и интерполированные В-кадры (Bidirectionally - predictive), закодированные на основе предыдущего и последующего кадров.Каналы звукового вещания принято делить на три класса: высший (полоса частот 30 Гц…15 КГЦ), первый (50 Гц…10 КГЦ) и второй (100 Гц…6 КГЦ). Магистральные каналы вещания (и, соответственно, звукового вещания при передаче телевизионных программ) должны удовлетворять требованиям к каналу первого класса, т.е. полоса частот должна быть в пределах 50…10000 Гц, и отношению сигнал/шум для гипотетической наземной линии (не менее 57 ДБ). При передаче звуковых аналоговых сигналов по кабельным, радиорелейным и спутниковым каналам обычно принято объединять три типовых телефонных канала с полосой 0,3…3,4 КГЦ.Однако в последнее время появились попытки применить в спутниковых каналах сигналы с фазовой манипуляцией с увеличенным алфавитом сигналов - 8-ФМ (8-позиционные сигналы фазовой манипуляции), - что потребовало использования нового вида помехоустойчивых кодов-«турбокодов» . Поскольку в демодуляторе на приемной стороне используется квазикогерентная обработка сигналов, то для устранения неопределенности фазы опорного колебания на приемной и передающей стороне дополнительно применяется дифференциальное кодирование и декодирование. Для повышения помехоустойчивости приема сигналы с выхода мультиплексора поступают на модулятор не непосредственно, а дважды дополнительно кодируются помехоустойчивым кодом (при использовании сигналов 4-ФМ обычно внутренний код - сверточный и внешний блоковый - Рида-Соломона, а при применении сигналов ФМ-8 используются уже упомянутые турбокоды) Для упрощения рисунка такие кодеры и декодеры не показаны. В первом типе станций сигнал после декодирования поступает в профессиональную студию либо в кабельную распределительную сеть телевизионных программ, или в бытовой интегрированный кабельный декодер, в котором выделяются также каналы телетекста и звукового вещания, во втором типе станций - на индивидуальный спутниковый ресивер-декодер.

Оглавление

Введение

1. Теоретические сведения

2. Цифровое преобразование и сжатие видеосигналов

3. Цифровое преобразование и сжатие звуковых сигналов

4. Структурная схема спутниковой системы цифрового телевидения

5. Распределение частотных каналов в сетях кабельного телевидения

6. Модуляция и канальное кодирование

7. Канальное кодирование

Заключение

Библиография