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Gli Standard del digitale Terrestre: DVB-T, ATSC, ISDB-T

Gli Standard del digitale Terrestre: DVB-T, ATSC, ISDB-T

Quella del DTT, Digital Terrestrial Television, cioè Televisione Digitale Terrestre, è una tecnologia relativa all’invio ed alla ricezione di informazioni audio e video tramite l’impiego di segnali modulati digitalmente. Fornisce un gran numero di canali in più ed una qualità audio e video superiore rispetto a pari impiego di ampiezza di banda rispetto ad una trasmissione analogica. La televisione digitale fornisce inoltre una serie di servizi interattivi come l’EPG (Electronic Program Guide, ovvero Guida Elettronica ai Programmi), il TV shopping o la possibilità di video-giocare on air, solo per citarne alcuni.

Il Digitale Terrestre

Esistono diversi standard di DTT (digitale terrestre) sviluppati ed adottati dalle varie nazioni: in Nord America ed in Corea del Sud esiste l’ATSC, l’ISDB-T viene usato in Giappone e Brasile, mentre in Europa, in Nuova Zelanda e nella maggior parte di Asia, Africa ed Australia è adottato il DVB-T (vedi fig.). Sia l’ISDB-T che il DVB-T si basano sullo standard di modulazione COFDM che a sua volta ha le varianti: QPSK, 16QAM e 64QAM. L’ATSC è invece basato sullo standard 8VSB, simile all’antica modulazione a banda laterale unica della TV analogica.

Global Digital TV Deploymen

Tutti gli standard digitali adottano l’MPEG-2 come protocollo di compressione per veicolare le informazioni audio e video nella ampiezza di banda disponibile. La sempre maggiore richiesta di canali e quella di contenuti ad alta definizione hanno spinto verso lo sviluppo di migliori tecniche di compressione come l’MPEG-4 AVC o H.264.

ATSC - Advanced Televisive System committee (Comitato per i servizi televisivi avanzati)

All’inizio del’90 furono iniziate negli USA le sperimentazioni volte a sviluppare un sistema televisivo digitale che consentisse il più alto bit-rate di trasmissione all’interno di una banda di 6 MHz della TV analogica. L’obiettivo consisteva nel trasmettere un segnale HDTV tramite le frequenze terrestri. Il target fu dimostrato teoricamente e realizzato sperimentalmente nel corso del 1990, divenendo la base dell’attuale sistema ATSC, lanciato nel 1995. La data del definitivo passaggio al digitale con il definitivo spegnimento degli impianti analogici (il cosiddetto switch-off) è stato fissato negli Stati Uniti per il 17 Febbraio 2009 (ma è già stato rinviato al 12 Giugno 2009 - N.d.T.)

Lo standard di modulazione impiegato nell’ATSC è l’8VSB che in qualche modo somiglia all’ NTSC analogico, basato su una portante singola. Tramite questo tipo di modulazione si possono raggiungere i 19,39 Mbps in un canale televisivo da 6 MHz. In questo modo è possibile trasmettere un segnale in alta definizione (HDTV) o fino a 4 trasmissioni analogiche convenzionale in un singolo canale TV da 6 MHz.Il flusso di dati è compresso in MPEG-2 per quanto riguarda il video ed in Dolby Digital AC-3 (surround 5.1) per l’ audio, fornendo così l’alta qualità dei sistemi home-theater. E’ inoltre possibile fornire, tramite la trasmissione dati, numerosi altri servizi accessori.

DVB-T, Digital Video Broadcast-Terrestrial (Trasmissione Terrestre di Video Digitali)

Un analogo sviluppo avvenne in Europa nei primi anni 90. Le compagnie televisive, i fabbricanti di apparati TV si riunirono per creare un comitato destinato alla supervisione dello sviluppo della TV digitale in Europa. Un primo accordo sul digitale terrestre fu steso da tutti i soggetti interessati e firmato nel Settembre 93, sancendo la nascita del progetto DVB. L’obiettivo del comitato era quello di garantire uno standard aperto ai vari operatori del settore per poter veicolare tutta la gamma dei servizi digitali.

La modulazione adottata nel DVB-T è quella definita dal protocollo COFDM, in grado di raggiungere 19 Mbps (a seconda del tipo di modulazione adottata: se QPSK, 16QAM o 64QAM). Rendendo così possibile la trasmissione di un programma in HDTV o fino a 4 di TV standard in un singolo canale TV da 6, 7 o 8 MHz. Il codec video usato per trasmettere il flusso dei dati è l’MPEG-2 o l’MPEG-4 AVC. Il DVB-T può essere usato anche su dispositivi mobili per fornire servizi interattivi o in modalità trasmissione dati.

La modulazione COFDM funziona dividendo il flusso di dati in più parti che vanno successivamente a modulare una serie di portanti adiacenti, racchiuse nella banda di un canale TV (8, 7 o 6 MHz). Per il DVB-T esistono attualmente 2 schemi di modulazione, caratterizzati dal numero e dalle frequenze delle “sub-portanti”: 2K (al momento 1705 ad intervalli di 4 KHz) e 8K (al momento 6817 ad intervalli di 1 KHz). Il DVB-T impiega inoltre una tecnica di “Intervallo di Guardia” che mette un ricevitore in condizione di ignorare i dati ricevuti in un breve intervallo di tempo, allo scopo di minimizzare gli effetti della ricezione multi-path. E’questa caratteristica che pone il DVB-T al di sopra dell’ATSC, neutralizzando l’effetto multi-path e rendendo quindi il primo il sistema più adatto ad applicazioni mobili (vedi fig.). La stessa caratteristica dell’ Intervallo di Guardia è quella che permette di operare nell’ambito delle reti a frequenza singola o SFN (Single Frequency Network) in cui 2 o più stazioni trasmittenti possono inviare lo stesso segnale nello stesso canale RF all’interno della stessa area geografica.

COFDM multipath - digitale terrestre

ISDB-T - Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial (Trasmissione Terrestre di Servizi Digitali Integrati)

L’inizio delle trasmissioni commerciali basate sull’ISDB-T sono iniziate in Giappone nel Dicembre 2003 e si sono rapidamente espanse in tutto il Paese nel Dicembre 2006. Oggi in Giappone esistono 30,6 milioni di ricevitori ISDB-T e 20,5 milioni di videofonini in grado di ricevere tale segnale e questo dal Dicembre 2007. La TV analogica giapponese chiuderà definitivamente nel Luglio 2011.
Anche l’ISDB-T adotta la modulazione COFDM con quasi tutte le caratteristiche in comune con il DVB-T: varianti di modulazione QPSK, 16QAM e 64QAM; numero di sub-portanti (2K e 8K) e la stessa tecnica di Intervallo di Guardia, consentendo così l’impiego anche su dispositivi portatili e l’uso di reti SFN. I Giapponesi tuttavia hanno introdotto alcuni miglioramenti su queste tecniche. Hanno suddiviso la larghezza di banda di un comune canale TV, 6 MHz, in 13 parti. Il primo segmento è dedicato alla trasmissione verso apparati mobili indifferentemente se si tratti di contenuti standard o ad alta definizione. L’ISDB-T fa anche uso della tecnica del time interleaving che contribuisce a migliorare sensibilmente la ricezione, soprattutto in condizioni problematiche come in movimento o in ambienti chiusi o in presenza di rumori. Un altro miglioramento è l’introduzione dell’EWS, Electronic Warning System (Sistema di Allarme Elettronico) che avvisa automaticamente la popolazione in caso di emergenze.

ISDB-T Spectrum - Digitale Terrestre

Tramite l’ISDB-T è possibile trasmettere su ogni singolo canale un programma in HDTV (TV ad alta definizione) o fino a 4 programmi in qualità standard più un canale 1 seg (vedi fig.) dedicato ai cellulari ed altri dispositivi portatili, il tutto in un canale TV standard da 6 MHz. La compressione video è in MPEG-2, sia per l’HD che per le trasmissioni standard (SD), mentre per l’1seg viene usato l’MPEG-4 AVC. Anche nell’ISDB-T è possibile fornire servizi interattivi e di trasmissione dati.

Leggi la versione inglese dell'articolo sul digitale terrestre: Digital TV Standards: DVB-T, ATSC, ISDB-T

 

 

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ritratto di Nicola dcp

Compatibilità ISDB-T e DVB-T?

Con un cellulare con ISDB-T è possibile vedere la Tv correttamente in Italia?

ritratto di ernenek37

DVB-T2

mi sembra che oltre alle tipologie sopraelncate vi sia anche il DVB-T2 che dovrebbe essere ormai alle porte,in quanto permetterebbe ,se ho ben compreso,di coprire anche il segnale TV HD attualmente in fase di test su alcune TV..
Sarebbe possibile integrare quanto sopra,(certamente utile!)con le notizie sul futuro prossimo della TV ( segnale HD) ?

 

 

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