En lugar de transportar una portadora de datos en un único canal de radiofrecuencia (RF), la COFDM funciona dividiendo el flujo de datos digitales en una gran cantidad de flujos digitales más lentos, cada uno de los cuales modula digitalmente un conjunto de frecuencias de subportadoras adyacentes y muy espaciadas. En el caso de DVB-T, existen dos opciones para la cantidad de portadoras, conocidas como modo 2K o modo 8K. En realidad, se trata de 1705 o 6817 subportadoras que están separadas aproximadamente por 4 kHz o 1 kHz.
DVB-T ofrece tres esquemas de modulación diferentes ( QPSK , 16QAM , 64QAM ).
Muchos países han adoptado o propuesto la tecnología DVB-T para la transmisión de televisión digital (ver mapa), utilizando principalmente canales VHF de 7 MHz y UHF de 8 MHz, mientras que Taiwán, Colombia, Panamá y Trinidad y Tobago utilizan canales de 6 MHz. Algunos ejemplos incluyen el canal Freeview del Reino Unido .
El estándar DVB-T se publicó como EN 300 744, Estructura de trama, codificación de canal y modulación para televisión digital terrestre . Está disponible en el sitio web de ETSI , al igual que ETSI TS 101 154, Especificación para el uso de codificación de video y audio en aplicaciones de radiodifusión basadas en el flujo de transporte MPEG-2 , que brinda detalles del uso de DVB de métodos de codificación de fuente para MPEG-2 y, más recientemente, H.264/MPEG-4 AVC, así como sistemas de codificación de audio. Muchos países que han adoptado DVB-T han publicado estándares para su implementación. Estos incluyen el D-book en el Reino Unido, el DGTVi italiano, [9] el ETSI E-Book y los países nórdicos e Irlanda NorDig.
El sistema DVB-T se ha seguido desarrollando hasta convertirse en estándares más nuevos, como el DVB-H (Handheld), que fue un fracaso comercial y ya no está en funcionamiento, y el DVB-T2 , que se finalizó inicialmente en agosto de 2011.
La DVB-T, como transmisión digital, entrega datos en una serie de bloques discretos a la velocidad de símbolo. La DVB-T es una técnica de transmisión COFDM que incluye el uso de un intervalo de guarda. Permite al receptor hacer frente a situaciones de trayectos múltiples intensos. Dentro de un área geográfica, la DVB-T también permite el funcionamiento de redes de frecuencia única (SFN), donde dos o más transmisores que transportan los mismos datos operan en la misma frecuencia. En tales casos, las señales de cada transmisor en la SFN deben estar alineadas en el tiempo con precisión, lo que se hace mediante la información de sincronización en el flujo y la sincronización en cada transmisor referenciado al GPS .
La longitud del intervalo de guarda se puede elegir. Es un equilibrio entre la velocidad de datos y la capacidad de la SFN . Cuanto más largo sea el intervalo de guarda, mayor será el área potencial de la SFN sin crear interferencia entre símbolos (ISI). Es posible operar SFN que no cumplan la condición del intervalo de guarda si la autointerferencia se planifica y se monitorea adecuadamente.
Descripción técnica de un transmisor DVB-T
Esquema de un sistema de transmisión DVB-T
Con referencia a la figura, a continuación se presenta una breve descripción de los bloques de procesamiento de señales.
Codificación de fuente y multiplexación MPEG-2 (MUX): los flujos de vídeo comprimido, audio comprimido y datos se multiplexan en flujos de programa MPEG (MPEG-PS). Uno o más MPEG-PS se unen en un flujo de transporte MPEG (MPEG-TS); este es el flujo digital básico que se transmite y recibe en los televisores o los decodificadores domésticos (STB). Las velocidades de bits permitidas para los datos transportados dependen de una serie de parámetros de codificación y modulación: pueden oscilar entre 5 y 32 Mbit/s (consulte la figura inferior para obtener una lista completa).
Splitter: Se pueden transmitir dos MPEG-TS diferentes al mismo tiempo, utilizando una técnica llamada Transmisión Jerárquica . Puede utilizarse para transmitir, por ejemplo, una señal SDTV de definición estándar y una señal HDTV de alta definición en la misma portadora . Generalmente, la señal SDTV es más robusta que la HDTV. En el receptor, dependiendo de la calidad de la señal recibida, el STB puede ser capaz de decodificar el flujo HDTV o, si la intensidad de la señal es insuficiente, puede cambiar al SDTV (de esta manera, todos los receptores que se encuentran cerca del sitio de transmisión pueden bloquear la señal HDTV, mientras que todos los demás, incluso los más alejados, pueden seguir recibiendo y decodificando una señal SDTV).
Adaptación de MUX y dispersión de energía: El MPEG-TS se identifica como una secuencia de paquetes de datos , de longitud fija (188 bytes). Con una técnica llamada dispersión de energía , la secuencia de bytes se decorrelaciona .
Entrelazador externo : el entrelazado convolucional se utiliza para reorganizar la secuencia de datos transmitidos, de tal forma que resulte más resistente a largas secuencias de errores.
Codificador interno: un segundo nivel de corrección de errores se proporciona mediante un código convolucional perforado , que a menudo se denota en los menús de los decodificadores como FEC ( corrección de errores hacia adelante ). Hay cinco tasas de codificación válidas: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 y 7/8.
Entrelazador interno: Se reordena nuevamente la secuencia de datos, con el objetivo de reducir la influencia de los errores de ráfaga. Esta vez, se adopta una técnica de entrelazado de bloques, con un esquema de asignación pseudoaleatorio (esto se realiza en realidad mediante dos procesos de entrelazado separados, uno que opera sobre bits y otro que opera sobre grupos de bits).
Mapeador: la secuencia de bits digitales se mapea en una secuencia modulada en banda base de símbolos complejos. Existen tres esquemas de modulación válidos : QPSK , 16- QAM y 64-QAM.
Adaptación de tramas: los símbolos complejos se agrupan en bloques de longitud constante (1512, 3024 o 6048 símbolos por bloque). Se genera una trama de 68 bloques de longitud y se construye una supertrama con 4 tramas.
Señales piloto y TPS: Para simplificar la recepción de la señal que se transmite por el canal de radio terrestre , se insertan señales adicionales en cada bloque. Las señales piloto se utilizan durante la fase de sincronización y ecualización, mientras que las señales TPS (Transmission Parameters Signalling) envían los parámetros de la señal transmitida y permiten identificar de forma unívoca la celda de transmisión. El receptor debe ser capaz de sincronizar, ecualizar y decodificar la señal para acceder a la información contenida en los pilotos TPS. Por tanto, el receptor debe conocer esta información de antemano y los datos TPS solo se utilizan en casos especiales, como cambios en los parámetros, resincronizaciones, etc.
Espectro de una señal DVB-T en modo 8k (nótese la característica de superficie plana)
Modulación OFDM: La secuencia de bloques se modula según la técnica OFDM , utilizando 1705 o 6817 portadoras (modo 2k u 8k, respectivamente). El aumento del número de portadoras no modifica la tasa de bits de la carga útil, que se mantiene constante.
Inserción de intervalo de guarda: para disminuir la complejidad del receptor, cada bloque OFDM se extiende, copiando delante de él su propio extremo ( prefijo cíclico ). La anchura de dicho intervalo de guarda puede ser 1/32, 1/16, 1/8 o 1/4 de la longitud del bloque original. El prefijo cíclico es necesario para operar redes de frecuencia única, donde puede existir una interferencia ineludible proveniente de varios sitios que transmiten el mismo programa en la misma frecuencia portadora .
DAC y front-end: La señal digital se transforma en una señal analógica, con un convertidor digital a analógico (DAC), y luego se modula a frecuencia de radio ( VHF , UHF ) por el front-end de RF . El ancho de banda ocupado está diseñado para acomodar cada señal DVB-T individual en canales de 5, 6, 7 u 8 MHz de ancho. La frecuencia de muestreo de banda base proporcionada en la entrada del DAC depende del ancho de banda del canal: es muestras/s , donde es el ancho de banda del canal expresado en Hz.
Descripción técnica del receptor
El receptor STB adopta técnicas duales a las utilizadas en la transmisión.
Front-end y ADC: la señal de RF analógica se convierte a banda base y se transforma en una señal digital, utilizando un convertidor analógico a digital (ADC).
Sincronización de tiempo y frecuencia: se busca la señal de banda base digital para identificar el comienzo de tramas y bloques. También se corrigen los problemas con la frecuencia de los componentes de la señal. La propiedad de que el intervalo de guarda al final del símbolo se coloque también al principio se explota para encontrar el comienzo de un nuevo símbolo OFDM. Por otro lado, los pilotos continuos (cuyo valor y posición se determina en el estándar y, por lo tanto, es conocido por el receptor) determinan el desfase de frecuencia que sufre la señal. Este desfase de frecuencia puede haber sido causado por el efecto Doppler , imprecisiones en el reloj del transmisor o del receptor, etc. Generalmente, la sincronización se realiza en dos pasos, ya sea antes o después de la FFT, de tal manera que se resuelvan tanto los errores de frecuencia/temporización gruesos como los finos. Los pasos previos a la FFT implican el uso de correlación deslizante en la señal de tiempo recibida, mientras que los pasos posteriores a la FFT utilizan la correlación entre la señal de frecuencia y la secuencia de portadoras piloto.
Eliminación del intervalo de guarda: se elimina el prefijo cíclico.
Desmodulación OFDM: esto se logra con una FFT.
Ecualización de frecuencia : las señales piloto se utilizan para estimar la función de transferencia de canal (CTF) cada tres subportadoras . La CTF se obtiene en las subportadoras restantes mediante interpolación. La CTF se utiliza luego para ecualizar los datos recibidos en cada subportadora, generalmente utilizando un método de forzamiento a cero (multiplicación por la inversa de la CTF). La CTF también se utiliza para sopesar la fiabilidad de los datos desmapeados cuando se proporcionan al decodificador Viterbi.
Desasignamiento: dado que existen constelaciones QAM codificadas en Gray, el desasignamiento se realiza de manera "suave" utilizando leyes no lineales que desasignan cada bit del símbolo recibido a un valor difuso más o menos confiable entre -1 y +1.
Desentrelazado interno
Descodificación interna: utiliza el algoritmo de Viterbi , con una longitud de rastreo mayor que la que se utiliza generalmente para el código básico de tasa 1/2, debido a la presencia de bits perforados ("borrados").
Desentrelazado externo
Descodificación externa
Adaptación MUX
Demultiplexación y decodificación de fuente MPEG-2
Países y territorios que utilizan DVB-T o DVB-T2
Sistemas de televisión digital terrestre en todo el mundo. Los países que utilizan DVB-T o DVB-T2 se muestran en azul. [10]
Bulgaria ( H.264/MPEG-4 AVC , FEC=2/3, intervalo de guarda – 1/4, 64 QAM. La transmisión simultánea oficial comenzó en marzo de 2013, el cambio completo se realizó el 30 de septiembre de 2013.) [16] [17]
Italia (utiliza H.264/MPEG-4 AVC para SD y HD, junto con una adopción limitada de HEVC ). MPEG-2 se eliminará gradualmente en diciembre de 2022. La transición a DVB-T2 no se especifica con precisión a partir de 2023.
Polonia (utiliza DVB-T2 con HEVC , excepto MUX3, perteneciente a la estatal TVP , a la que todavía se le permite utilizar video H.264/AVC para transmisiones SD y HD hasta finales de 2023; consulte DVB-T en Polonia )
Rumanía El DVB-T solo se utilizó de manera experimental en dos ciudades y se está eliminando gradualmente. El estándar oficial de transmisión terrestre en Rumanía es DVB-T2 y las implementaciones comenzaron en 2015.
Suiza (queda una estación regional DVB-T. Se restableció la transmisión nacional de televisión terrestre utilizando DVB-T2 cerca de Austria y pronto cerca de Francia) [21]
Irán (utiliza DVB-T MPEG-4/H.264/AAC SD :720x576i HD :1920x1080i); desde 2020 transición a DVB-T2 H.265/HEVC con HD 1080p 50 – ver Televisión en Irán )
Irak (iniciado en la región del Kurdistán, Irak, por MIX Media el 31 de diciembre de 2011, utiliza MPEG-4)
Malasia (7 canales DVB-T en 2 transpondedores durante la prueba, el sistema final utiliza DVB-T2 en todo el país, 17 canales de TV y 14 canales de radio en 2 transpondedores en UHF, apagado analógico el 31 de octubre de 2019. Utiliza video H.264 y audio AAC)
La DVB-T/T2 está desactivada en Suiza y la parte flamenca de Bélgica. La UE tiene previsto desactivar la DVB-T/T2 en sus estados miembros de aquí a 2030. [ cita requerida ]
Suiza : El canal público suizo SRG SSR canceló su red TDT el 3 de junio de 2019. Una estación regional de la zona de Ginebra siguió transmitiendo. Posteriormente se activó una antena DVB-T2 en el este del país para retransmitir la televisión suiza a los operadores de cable austriacos. Está previsto que una transmisión similar cubra la Gran Ginebra.
Véase también
ATSC (Comité de sistemas de televisión avanzados, Norma norteamericana)
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Referencias
Estándar ETSI : EN 300 744 V1.5.1, Transmisión de vídeo digital (DVB); Estructura de trama, codificación de canal y modulación para televisión digital terrestre , disponible en el Área de descarga de publicaciones ETSI (Esto abrirá el motor de búsqueda de documentos ETSI; para encontrar la última versión del documento, ingrese una cadena de búsqueda; se requiere registro gratuito para descargar el PDF).
Enlaces externos
Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre DVB-T .
Bermudas (resuelto el 10 de julio de 2007) [11]
Colombia (decidido el 28 de agosto de 2008) [12] (Utiliza DVB-T/H.264/ MPEG-4 para SD y HD desde 2011) [13]
Groenlandia (Nuuk TV)
Guayana Francesa
Panamá (decidido el 12 de mayo de 2009) [14] (utiliza DVB-T/ MPEG-2 para transmisiones SD y DVB-T/H.264/ MPEG-4 para transmisiones HD).
Islas Malvinas (En 2008, KTV Ltd. implementó DVB-T, 64QAM, 7/8, 1/32, MPEG2 para transmisiones SD y HD) [ cita requerida ] [15]
Albania (utiliza MPEG-2 para transmisiones SD y H.264/MPEG-4 AVC para transmisiones HD).
Andorra
Armenia
Austria (transición a DVB-T2 )
Azerbaiyán.svg/1280px-Flag_of_Belgium_(civil).svg.png){kind=small}
Bélgica (utiliza DVB-T MPEG-2 y DVB-T2 H.264/MPEG-4 AVC )
Bielorrusia (utiliza DVB-T H.264/MPEG-4 AVC para transmisión SD y HD y DVB-T2 para transmisiones SD y HD de pago)
Bulgaria ( H.264/MPEG-4 AVC , FEC=2/3, intervalo de guarda – 1/4, 64 QAM. La transmisión simultánea oficial comenzó en marzo de 2013, el cambio completo se realizó el 30 de septiembre de 2013.) [16] [17]
Croacia A partir de 2020 la transmisión se realiza en DVB-T2 H.265/HEVC con HD 1080p 50 – ver Televisión en Croacia
República Checa (MPEG-2, DVB-T2 HEVC H.265 se inició en 2017)
Chipre (vídeo H.264/MPEG-4 AVC)
Dinamarca (utiliza H.264/AVC para transmisiones SD y HD. Véase DVB-T en Dinamarca ).
Estonia (utiliza vídeo H.264/AVC )
Islas Feroe
Finlandia
Alemania (en parte todavía DVB-T MPEG-2 , solo SD; desde 2016 transición a DVB-T2 H.265/HEVC con HD 1080p 50 – ver Televisión en Alemania )
Georgia
Grecia Ambos proveedores Digea y ERT utilizan H.264/MPEG-4 AVC )
Hungría (marca MinDigTV, utiliza exclusivamente video H.264/MPEG-4 AVC ).
Islandia [18]
Irlanda (utiliza H.264/MPEG-4 AVC para transmisiones HD y SD, consulte Saorview )
Italia (utiliza H.264/MPEG-4 AVC para SD y HD, junto con una adopción limitada de HEVC ). MPEG-2 se eliminará gradualmente en diciembre de 2022. La transición a DVB-T2 no se especifica con precisión a partir de 2023.
Letonia (utiliza H.264/MPEG-4 AVC )
Lituania (utiliza H.264/MPEG-4 AVC )
Luxemburgo (utiliza DVB-T MPEG-2 para SD y H.264/MPEG-4 AVC para HD)
Malta
Moldavia (utiliza MPEG-2 . Se está probando H.264/AVC ).
Montenegro
Países Bajos (utiliza DVB-T2 , operado por Digitenne )
Macedonia del Norte ( DVB-T en Macedonia del Norte )
Noruega (utiliza H.264/MPEG-4 AVC para transmisiones SD y HD)
Polonia (utiliza DVB-T2 con HEVC , excepto MUX3, perteneciente a la estatal TVP , a la que todavía se le permite utilizar video H.264/AVC para transmisiones SD y HD hasta finales de 2023; consulte DVB-T en Polonia )
Portugal (utiliza vídeo H.264/AVC ;)
Rumanía El DVB-T solo se utilizó de manera experimental en dos ciudades y se está eliminando gradualmente. El estándar oficial de transmisión terrestre en Rumanía es DVB-T2 y las implementaciones comenzaron en 2015.
Rusia (utiliza DVB-T2 H.264/AVC [19] )
Serbia (utiliza DVB-T2 H.264/AVC [20] )
Eslovaquia (utiliza MPEG-2 para SD y H.264/MPEG-4 AVC para HD, probando DVB-T2 H.264/AVC )
Eslovenia (utiliza vídeo H.264/MPEG-4 AVC desde 2007. Véase DVB-T en Eslovenia )
España (utiliza DVB-T H.264/ MPEG-4 para transmisiones HD).
Suecia (utiliza MPEG-2 y H.264/MPEG-4 AVC ) para SD, y DVB-T2 con H.264/AVC para transmisiones SD y HD. Véase DVB-T en Suecia .).svg/1280px-Flag_of_Switzerland_(Pantone).svg.png){kind=small}
Suiza (queda una estación regional DVB-T. Se restableció la transmisión nacional de televisión terrestre utilizando DVB-T2 cerca de Austria y pronto cerca de Francia) [21]
Turquía (utiliza DVB-T2 . La licencia de transmisión solo se otorga a los canales TRT de propiedad estatal . [22] [23] )
Reino Unido (utiliza DVB-T MPEG-2 para transmisiones SD y DVB-T2 H.264/AVC para transmisiones HD. Consulte DVB-T en Reino Unido ).
Ucrania (utiliza DVB-T2 H.264/AVC para todas las transmisiones a nivel nacional).svg/1280px-Flag_of_Australia_(converted).svg.png){kind=small}
Australia (utiliza principalmente MPEG-2 para transmisiones SD y H.264/AVC para transmisiones HD, consulte esta lista de canales de televisión digital en Australia )
Nueva Zelanda (utiliza video MPEG-4/H.264; consulte Freeview Nueva Zelanda)
Fiyi
Papúa Nueva Guinea
Islas Salomón
Vanuatu
Kiribati
Nauru
Samoa
Tonga
Tuvalu
Niue
Islas Cook
Polinesia Francesa
Afganistán (utiliza DVB-T2 MPEG-4 lanzado en abril de 2015) [24]
Bahréin (en evaluación) [25]
Bangladesh (Anunciado) [26]
Bután (utiliza DVB-T2)
India (utiliza MPEG-2 para transmisiones SD y MPEG-4 para HD)
Indonesia (adoptó DVB-T2 H.264/AVC [27] el 2 de febrero de 2012) [28]
Irán (utiliza DVB-T MPEG-4/H.264/AAC SD :720x576i HD :1920x1080i); desde 2020 transición a DVB-T2 H.265/HEVC con HD 1080p 50 – ver Televisión en Irán )
Irak (iniciado en la región del Kurdistán, Irak, por MIX Media el 31 de diciembre de 2011, utiliza MPEG-4)
Israel (utiliza vídeo MPEG-4/H.264)
Jordania [25]
Kuwait (utilizará DVB-T2) [29]
Kirguistán (DVB-T2) [30]
Líbano [25]
Malasia (7 canales DVB-T en 2 transpondedores durante la prueba, el sistema final utiliza DVB-T2 en todo el país, 17 canales de TV y 14 canales de radio en 2 transpondedores en UHF, apagado analógico el 31 de octubre de 2019. Utiliza video H.264 y audio AAC)
Mongolia (utiliza DVB-T2)
Birmania
Corea del Norte (utiliza DVB-T2, las pruebas comenzaron en 2012) [31] [32]
Omán (en evaluación) [25]
Palestina (en evaluación) [ cita requerida ]
Catar [33]
Singapur (4 canales DVB-T el 1 de enero de 2007 y 7 canales DVB-T2 el 13 de diciembre de 2013)
Arabia Saudita [25]
Siria (utilizando DVB-T, MPEG-2 y MPEG-4.) [25]
Taiwán (utiliza DVB-T/ MPEG-2 para transmisiones SD y DVB-T/H.264/ MPEG-4 para transmisiones HD)
Tayikistán (DVB-T2) [34]
Tailandia (utiliza DVB-T2 H.264/AVC con códec HE-AAC para transmisiones SD y HD lanzadas el 1 de abril de 2014)
Vietnam (utiliza DVB-T2 H.264/AVC para transmisiones SD y HD)
Emiratos Árabes Unidos [25]
Uzbekistán
Yemen [25]
Argelia
Angola (Se utilizará ISDB-T )
Benín
Botswana (utilizará ISDB-T )
Burundi
Camerún
Cabo Verde
AUTO
Chad
Comoras (DTMB experimental)
República Democrática del Congo
Congo
Yibuti
Egipto
Gabón
Gambia
Ghana
Costa de Marfil
Kenia (utilizará DVB-T2 MPEG-4 )
Lesoto
Madagascar (utilizará DVB-T2 en red paga)
Malaui
Malí
Mauritania
Mauricio
Marruecos
Mozambique
Namibia
Níger
Nigeria
Ruanda (ya utiliza DVB-T/ MPEG-4 y pronto migrará a DVB-T2 )
Santo Tomé y Príncipe
Senegal
Seychelles
Sierra Leona
Sudáfrica (utilizará DVB-T2 , después de considerar brevemente ISDB-T ) [35] [36]
Sudán
Suazilandia
Tanzania.svg/1280px-Flag_of_Togo_(3-2).svg.png){kind=small}
Ir
Túnez (experimental)
Uganda
Zambia
Aruba
Curazao
Bonaire
San Martín
Saba
San Eustaquio
Islas Caimán
Montserrat (ISDB-T experimental)
Turkmenistán (Sólo disponible en Ashgabat)
