Ako funguje DVB-T: multiplex, SFN a kompresia
Digitálne pozemné vysielanie stojí na troch nápadoch: komprimovať, združovať a vysielať tak, aby odrazy signálu prestali byť problémom.
DVB-T je európska norma pre digitálne pozemné vysielanie televízie, teda pre signál, ktorý sa šíri z vysielačov na kopcoch a prijíma sa bežnou anténou na streche alebo v izbe. Dnes ju vo väčšine krajín nahradil jej nástupca DVB-T2, princípy však zostali rovnaké. Pozrime sa na ne bez zbytočných vzorcov.
Kompresia: menej dát, rovnaký obraz
Nekomprimovaný televízny obraz by potreboval obrovský dátový tok. Kompresia využíva to, že po sebe idúce snímky sú si veľmi podobné, a prenáša prevažne len zmeny. Prvá generácia digitálneho vysielania používala kompresiu MPEG-2. Neskôr prišla účinnejšia MPEG-4 AVC (H.264), ktorá pri rovnakej kvalite potrebuje menej dát, a pri DVB-T2 sa často používa ešte novšia HEVC (H.265). Krajiny, ktoré s digitálom začínali skôr, väčšinou použili MPEG-2, tie, ktoré prišli neskôr, často siahli rovno po novšej kompresii. Preto nie každý prijímač z jednej krajiny fungoval aj v susednej.
Multiplex: viac programov v jednom kanáli
Televízny kanál v pásme UHF je široký 8 MHz. V analógovej dobe sa doň zmestil práve jeden program. V digitálnom vysielaní sa do tohto priestoru vloží dátový tok, ktorý nesie niekoľko programov naraz, spolu so zvukovými stopami, titulkami, programovým sprievodcom a ďalšími údajmi. Tento balík sa nazýva multiplex. Koľko programov sa doň zmestí, závisí od zvolenej modulácie, od ochrany proti chybám a od toho, akú kvalitu obrazu chce prevádzkovateľ dosiahnuť. Viac programov znamená menej dát pre každý z nich.
Modulácia OFDM a ochranný interval
Pozemný signál sa odráža od kopcov a budov a k anténe prichádza viackrát s malým oneskorením. V analógovej televízii to spôsobovalo duchov na obraze. DVB-T používa moduláciu COFDM, pri ktorej sa dáta rozdelia na tisíce pomalých nosných vĺn. Každý symbol trvá relatívne dlho a medzi symbolmi je vložený krátky ochranný interval. Ak oneskorený odraz dorazí v rámci tohto intervalu, prijímač ho nevníma ako rušenie, ale dokáže ho dokonca využiť.
SFN: jedna frekvencia pre celú sieť
Z vlastnosti ochranného intervalu vyplýva ďalšia výhoda. Ak viacero vysielačov vysiela presne ten istý signál v presne zosynchronizovanom čase, prijímač ich signály vníma ako odrazy jedného vysielača. Takto vzniká jednofrekvenčná sieť (SFN), v ktorej celý región pokrýva viac vysielačov na rovnakom kanáli. Šetrí to frekvencie, ktorých je málo. Má to však hranice: ak sú vysielače príliš ďaleko od seba, oneskorenie prekročí ochranný interval a signály sa začnú rušiť.
Čo z toho plynie pre diváka
- Prijímač musí podporovať kompresiu, ktorú vysielač používa.
- Všetky programy jedného multiplexu idú z rovnakého kanála, takže buď prichádzajú všetky, alebo žiadny.
- Pri slabom signáli sa obraz nezhoršuje postupne, ale náhle sa začne rozpadať.
Ako to vyzerá pri skutočnom ladení, opisuje článok DVB-T v praxi.
Stav digitálneho vysielania na Slovensku · Čo prináša digitálna televízia · Magazín SE