تلويزيون ديجيتال

مروري بر انتشار و دريافت امواج زميني تلويزيون ديجيتال

با گذشت زمان ، بشر كه توانسته با تغيير در محيط پيرامونش و با اتكا بر ساخته هاي دست خود ، تمدن بزرگي را فراهم آورد به جايگاه كنوني خود هرگز راضي نشده و علاوه بر موارد كمي ، بيش از پيش به كيفيت تجهيزات و امكانات ساخته خود مي انديشد .

در اين گذر در منظر انتشار امواج تصاوير تلويزيوني گامهاي بسيار بلندي برداشته و اكنون با گذر از قله اي ديگر ، سرويسهاي تلويزيوني آنالوگ را تكنولوژي منسوخ شده مي داند . در سيستم هاي متداول امروزي كه از روش انتشار امواج بصورت آنالوگ بهره مي برد ، در طي مسير ، كيفيت دريافت اين تصاوير به شدت افت نموده و شرايط محيطي بر آن تاثير نامطلوب فراواني مي گذارند . از جمله اين تاثيرات مي توان موارد زير را برشمرد :

الف - تداخل ناشي از دريافت از دو مسير كه باعث ايجاد سايه در تصاوير تلويزيوني مي شود ، در سيستم هاي آنالوگ بشدت وجود دارد برخورد امواج به ساختمانها و موانع موجود در مسير دريافت باعث تشديد اين مشكل مي شوند .

ب - محدود بودن فضاي فركانسي در سيستم آنالوگ ( در محيط هاي كوهستاني براي پوشش مناسب تلويزيوني مجبور به احداث چند ايستگاه تلويزيوني هستيم كه براي هر شبكه در هر ايستگاه مجبوريم كانال منحصربفردي را تخصيص دهيم ) .

ج - تداخل ناشي از كانال هاي نزديك يا هم كانال ( تعدد ايستگاههاي تلويزيوني و محدود بودن فضاي فركانسي گاه عمداً و گاه سهواً اين مشكل را پديد مي آورند ) .

د - گستردگي باند فركانسي تلويزيوني و عدم خطي بودن تجهيزات دريافت و تقويت در سيستم هاي آنتن مركزي باعث بروز مشكل عدم دريافت سيگنالهاي هم سطح مي گردد .

ه – در دريافت سيستم هاي آنالوگ ميزان كرير به نويز براي دريافت مناسب ، بسيار بالاست . يعني بايد اختلاف سطح سيگنال مطلوب به ميزان نويز ايجاد شده بر روي آن ، بسيار بالا باشد كه همين امر باعث تلفات انرژي مي گردد .

و – در سيستم هاي آنالوگ جابجايي سيستم آنتن بشدت در تصوير دريافتي تاثير گذار است بدين معني كه با جابجا كردن آنتن تصوير تغيير مي كند كه اين مشكل در سيستم هاي تلويزيون سيار مثل خودروها بسيار مشكل زا مي باشد .
ز - در سیستم دیجیتال امکان ارسال تصاویر با ابعاد متفاوت برای فرستنده ها وجود دارد . بدین معنی که می توان تصاویر را با ابعاد SD ، HD و یا HD Ready ارسال کرد و گیرنده ها برای دریافت با مشکلی مواجه نگردند . با ایجاد بستر تلویزیون دیجیتال ، تبدیل سیستم استودیو ها از SD به HD توجیه پیدا کرده و کیفیت بسیار افزایش می یابد .
با استناد بر موارد مذكور ، سيستم جديدي براي انتشار امواج تلويزيوني زميني پيشنهاد شد كه از روش انتشار امواج ديجيتال بهره مي برد و در آن هيچيك از مشكلات و محدوديت هاي ذكر شده وجود نداشت . يعني در تصاوير ديجيتال نه سايه اي وجود دارد و نه تداخلي ، جابجا شدن آنتن تا وقتي كه سطح سيگنال از حداقل سيگنال لازم كم نشود ، تصوير مطلوب و ثابتي تامين مي گردد . بدین معنی که در تلویزیون آنالوگ با کاهش تدریجی سطح سیگنال ، کیفیت تصویر به تدریج کاهش می یابد اما در تلویزیون دیجیتال ، درصورتیکه سطح سیگنال از حدی بیشتر شود ، کیفیت مطلوب تصویر تامین می گردد .
فضاي بسيار كمي از محدوده فركانسي اشغال مي شود بصورتي كه بجاي يك شبكه آنالوگ در سيستم فشرده سازي MPEG4 مي توان 8 شبكه تلويزيوني و چند راديو پخش نمود . همچنین بعلت فشرده سازی بیشتر در MPEG4 نسبت به MPEG2 ، می توان این اختلاف حجم را در افزایش نمونه های ارسالی مورد استفاده قرار داد که باعث بهبود کیفیت تصویر می شود .
علاوه بر موارد ذكر شده ، در سيستم ديجيتال بعلت پائين بودن كرير به نويز ، نويز تاثير كمي در دريافت داشته و طبيعتاً براي انتشار امواج توان كمتري مصرف مي گردد . اين سيستم انتشار تلويزيوني را DVB-T) Digital Video Broadcasting – Terrestrial ) يا انتشار زميني ديجيتال امواج تصويري مي نامند .
البته اخيراً نسخه هاي DVB-T2 و DVB-S2 نيز ارائه شده اند كه بهينه شده سيستمهاي DVB-T و DVB-S هستند .
اما بررسي علت فشرده سازي MPEG4 و علت ترجيح داده شدن اين روش بر فشرده سازي MPEG2 چيست ؟

در فشرده سازي MPEG4 ، ميزان فشرده سازي تصاوير بسيار بيشتر از روش MPEG2 بوده و نتيجتاً عليرغم كاهش نيافتن كيفيت دريافت ، قادر خواهيم بود تعداد شبكه هاي تلويزيوني بيشتري را ارسال كنيم . اين مزيتي است كه بجاي ارسال تنها پنج شبكه تلويزيوني و يك راديو ، مي توانيم هشت شبكه تلويزيوني و چند راديو با يك فرستنده بر روي يك كانال تلويزيوني پخش كنيم . نتيجتاً هزينه كاهش يافته و فضاي فركانسي كمتري مورد نياز خواهد بود هرچند به گيرنده هاي گرانتري نياز خواهيم داشت .
اما براي دريافت اين شبكه ها مجبور به چه تمهيداتي هستيم ؟

با توجه به اینکه کشور دربحث پوشش تلویزیون زمینی ، مرحله گذر از آنالوگ به دیجیتال را سپری می کند ( به مرحله گذر Switchover مي گويند ) لازم است تا با تمهیداتی بتوان از تلویزیونهای آنالوگ موجود استفاده کرد تا به تدریج تلویزیون هایی با تیونر دیجیتال (DVB-T ) تولید و روانه شوند .

برای دریافت تصاویر دیجیتال و نمایش این تصاویر بر روی تلویزیونهای آنالوگ معمولی لازم است تا از دستگاه واسطی به نام STB) Set Top Box ) استفاده شود . عموماً این دستگاهها در دو نوع با بستر های متفاوت ارائه می گردند . گیرنده هایی که با اتصال به رایانه فعال می شوند و رایانه را به تلویزیون دیجیتال تبدیل می کنند و انواع گیرنده های خانگی که با اتصال آنتن پشت بام ، خروجیهای تصویر و صدای آنالوگ را تامین می کنند .
گیرنده های رایانه ای :

درا نواع گیرنده های رایانه ای اغلب آنتن کوچکی ارائه می گردد که بر اساس موقعیت و فاصله تا ایستگاه انتشار امواج تلویزیونی قادر خواهد بود دریافت مطلوبی داشته باشد اما اصولاً برای دریافت تلویزیونی لازم است از آنتن های پشت بام استفاده شود . این گیرنده ها دارای یک ورودی آنتن بوده و از درگاه USB به رایانه متصل می گردند . با نصب نرم افزار ارائه شده به همراه دستگاه و نصب درایورهای مربوطه ، رایانه شما قادرخواهد بود تحت این نرم افزار ، به پخش تصاویر تلویزیونی و برنامه های رادیویی بپردازد .

اکثر گیرنده های رایانه ای قادر به ضبط برنامه های تلویزیونی بر روی رایانه می باشند که حداکثر حجم ضبط برنامه بستگی به حافظه رایانه شما دارد .

گیرنده های خانگی :

در این نوع گیرنده ها نیز مانند انواع گیرنده های رایانه ای ، لازم است آنتن تلویزیون پشت بامی به ورودی آنتن متصل و پس از جستجوی کانال ( کانال یابی ) ویدئو و صدا از طریق خروجیهای تصویر و صدا به ورودی های مربوطه در تلویزیون وارد و نمایش داده می شوند .

برخی از مدل های گیرنده خانگی دارای علاوه بر خروجیهای کامپوزیت ، دارای خروجیهای کامپوننت نیز می باشند . این بدین معنی است که سیگنال ویدئو بدون ترکیب شدن رنگها ، جداگانه توسط کابل های آبی ، سبز و قرمز به ورودی متناظر تلویزیون متصل می گردد . این خروجی در تلویزیون هایی که دارای ورودی های کامپوننت هستند کاربرد پیدا می کند .

برخی از گیرنده ها دارای خروجی HDMI هستند که امکان انتقال سیگنال های با کیفیت صدا و تصویر بصورت دیجیتالی به تلویزیون را تامین می نماید . برای استفاده از این خروجی باید تلویزیون شما دارای اینگونه امکانات باشد یعنی لازم است که درگاه ورودی HDMI داشته باشد .

برخی از گیرنده های خانگی دارای ورودی USB بوده و از طریق آن امکان پخش فیلم ، موسیقی و نمایش عکس را فراهم می آورند . علاوه بر این امکانات در برخی از دستگاهها ، از طریق این درگاه ( USB ) قادرخواهید بود به آپگرید دستگاه اقدام کنید .

برخی از دستگاهها امکان آپگرید از طریق امواج دریافتی فرستنده های تلویزیونی را دارند. این امکان را (OTA ( over the air می گویند . در اینگونه دستگاهها نیازی به آپگرید دستی وجود ندارد و بر حسب نیاز ، بصورت خودکار این اطلاعات از طریق فرستنده های تلویزیونی به دستگاه گیرنده شما ارسال خواهند شد .

در برخی از گیرنده ها امکان ضبط برنامه های تلویزیونی بر روی فلش ( USB Flash ) وجود دارد که به PVR ) Personal Video Recording ) معروف است .
نوع اسكن تصوير :

از آنجايي كه در گيرنده هاي تلويزيون ديجيتال ، كيفيت تصوير دريافتي بسيار مهم است لذا لازم است روش اسكن ويدئويي دستگاه گيرنده و توانايي آن در ارائه تصوير بهنگام بررسي گردد . در نمايش تصوير ويدئويي دو نوع اسكن وجود دارد . Progressive يا پيشرونده و Interlaced يا در هم بافته . اين دو روش بيانگر اين موضوع هستند كه دستگاه گيرنده ، جزئيات تصوير را با چه آرايشي بر روي نمايشگر مي چيند و اين پازل را تكميل مي نمايد . در يك روش از گوشه سمت چپ تصوير خط به خط تصاوير بر روي صفحه نمايش چيده مي شوند تا تصوير هر فرم تكميل گردد . اين روش را روش اسكن پيشرونده مي گويند . در روش ديگر اسكن ، بخش عمودي تصوير به خطوط ميدان زوج و فرد تقسيم شده و ابتدا دستگاه خطوط فرد را چيده و سپس خطوط زوج را مي چيند . به اين روش ، اسكن در هم بافته مي گويند .
البته تفاوت نوع اسكن در ابعاد بزرگ تصوير قابل مشاهده و تشخيص مي باشد . در مدلهاي رايانه اي گيرنده هاي تلويزيون ديجيتال ، سرعت پردازنده و كارت گرافيكي رايانه در اين امر بسيار موثر هستند .