fjernsyn – digitale fjernsynssystemer

I et digitalt TV-system blir bildet delt opp i individuelle elementer, pixels. Et standard TV-bilde inneholder 720 × 576 pixels. Luminans, fargetone og metning i hvert element blir kodet i digital form og overføres sammen med informasjon om posisjonen til billedelementet. Dersom de digitale symbolene tolkes feilfritt i mottakeren, kan det utsendte bildet gjenskapes uten noen degradering.

Overføring av et slikt signal ville kreve fire ganger båndbredden til de analoge systemene. Dette er ikke mulig for kringkasting i eteren, men problemet overvinnes ved å benytte signalkompresjon eller kildekoding. Med overføring av 50 bilder per sekund er forandringen fra bilde til bilde vanligvis svært liten, og i de analoge systemene, som er uten hukommelse, overføres derfor mye overflødig informasjon. I et digitalt system blir i hovedsak bare forandringen fra bilde til bilde overført. Med avanserte kodingsmetoder og digital teknikk har det lykkes å redusere bitraten med en faktor på 50 med bibehold av dagens billedkvalitet, og kompresjonsgraden for akseptabel billedkvalitet økes stadig. Billedkodingen kombinert med effektive digitale modulasjonsmetoder medfører at nødvendig båndbredde i overføringskanalen er redusert til 10–20 % av hva som kreves for de analoge systemene. (Se også billedkoding.)

DVB-organisasjonen har utviklet et system for digital TV-kringkasting med tekniske løsninger for de tre hoveddistribusjonssystemene, satellitt, jordbundet kringkasting og kabel.

For satellitt ble det i 1995 standardisert et system for overføring via satellitt, DVB-S. Dette baserte seg på bruk av firfaseskiftnøkling, QPSK, og koding med RS-kode fulgt av foldingskode. Dette gjorde det mulig med kvasi-feilfri overføring med datahastigheter på 30 til 40 Mbit/s per transponder. En transponder er en kanal i satellitten som er beregnet på overføring av ett analogt TV-program, og en kringkastingssatellitt kan ha over 30 transpondere. Datarate per TV-kanal reduseres stadig som en følge av fremskritt for kompresjonsteknologien, og i 2004 vil den typiske verdien for datarate per TV-program ligge i området 2–5 Mbit/s. Dette viser at digital overføring muliggjør en betydelig reduksjon av overføringskostnadene per TV-program.

I 2004 ble 2. generasjons overføringssystem, DVB-S2 utviklet. Det kan benytte forskjellige modulasjonsmetoder, både faseskiftnøkling og APSK, hvor både amplitude og fase verieres. Modulasjonsmetode og koderaten kan tilpasse overføringshastigheten til forholdene i det aktuelle systemet, og dette øker oveføringshastigheten med typisk 30 %.

Et digitalt system ble også utviklet for kabeldistribusjon, DVB-C. Modulasjonsmetoden som benyttes, er Quadrature Amplitude Modulation (QAM), hvor både amplitude- og fasetilstanden kan skiftes. Opp til 256QAM kan benyttes, som betyr at hvert symbol kan overføre opp til 8 bit, da 28 = 258. Datahastigheten i et 8 MHz frekvensluke i en kabel kan typisk være 30 Mbit/s

For jordbunden distribusjon av digitale fjernsynssignaler er det utviklet et system, DVB-T. Den 26 februar 2004 vedtok Stortinget å gå over til et slikt system for jordbundet kringkasting. Ved DVB-T fordeles informasjonen som skal overføres, på et stort antall tettliggende bærebølger. For hver bærebølge nyttes QAM modulasjon. Det aktuelle systemet for Norge er basert på det såkalte 8k-systemet med 6817 bærebølger som hver kan moduleres med opp til 64QAM. Det gir en overføringshastighet på 25 til 30 Mbit/s og et tilsvarende antall TV-program per sender.

Et slikt signal er robust når det gjelder forstyrrelse på grunn av tilfeldige refleksjoner fra bygninger og fjellsider. De forskjellige signalene kan kombineres konstruktivt slik at de bidrar til å forbedre den totale signalkvaliteten i stedet for å forstyrre. Dermed kan også flere sendere operere på samme frekvens. Signalene fra andre senderne, som er forsinket i forhold til hovedsignalet, kan oppfattes som en reflekser. For å sikre signalkvaliteten nyttes også feilkorrigerende koding, RS-koding og foldingskoding som for satellitt. Modulasjonsmetoden betegnes Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex ( COFDM). Systemet gir en effektiv utnyttelse av det tilgjengelige frekvensspektrum. De samme prinsipper nyttes ved digital lydkringkasting. Se også digitalfjernsyn.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.