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Sistema Satellitare DVB-S

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In questo articolo viene illustrato il funzionamento della telediffusione via satellite, e la sua implementazione a livello di protocollo e fisica. Inoltre viene spiegata la sua evoluzione nel tempo.

DVB-S sistema di trasmissione televisiva satellitare

Considerato che spesso abbiamo parlato di telediffusione via satellite, ho deciso di scriverne un articolo per spiegare un po' il funzionamento, qui troverete le basi del sistema, se avete ulteriori necessità di approfondimento In fondo all'articolo ho messo alcuni riferimenti.

Infrastrutture satellitari

In questa infrastruttura la parte principale è il satellite. I satelliti per la telediffusione sono piazzati in un'orbita precisa chiamata Geostazionaria, quest'orbita ha una caratteristica molto importante è perfettamente in sincronismo con il movimento rotatorio della terra. Da tutto questo ne deriva una situazione interessante, dal punto di vista di un osservatore situato sul piano terrestre, il satellite risulta sempre nella stessa posizione nel cielo, da questo è possibile piazzare un'antenna parabolica fissa su questo punto. Quest'orbita geostazionaria si trova sul piano corrispondente alla circonferenza dell'equatore, il satellite viene piazzato una distanza di 42'168 Km.

Il satellite funziona in modo passivo, si limita a lavorare come transponder, infatti il lavoro di multiplazione di tutti i canali ( televisivi, radio e dati) viene effettuato a terra. Nel caso del satellite HotBird viene effettuato dall'azienda Eutelsat che si carica di recuperare dai diversi provider televisivi. In Italia sono rappresentati da Sky e Tivu Sat, vengono recuperati i loro flussi dati ( dove all'interno sono già pronti sotto forma di Transport Stream ) è vengono trasmessi al satellite.

Il satellite essendo transponder si limita a ricevere questo segnale, l'unica operazione che sarà effettuata è spostare la frequenza portante, infine viene amplificato e trasmesso in direzione della terra.

Infine c'è l'utente che con la sua parabola recupera questo flusso, Attraverso un ricevitore DVB-S che quindi divide il segnale ricevuto, recupera i dati di suo interesse che possono essere di diversi tipi come canali tv, radio o dati.

Infine è buona cosa ricordare che questo sistema è monodirezionale, infatti il segnale parte dalla emittente televisiva e arriva fino al cliente, ma ricordiamo che il contrario non avviene. In caso di necessità di una via montante verso l’operatore televisivo da parte del cliente è necessario aggiungere un’infrastruttura come un modem collegato alla linea telefonica, o più recentemente aggiungere una scheda di rete sui ricevitori satellitare così da potersi connettere su Internet.

Protocollo di trasmissione DVB

Nello standard DVB i dati vengono trasportati in un flusso chiamato Transport Stream. Il Transport Stream è formato da pacchetti ES (Elementary Stream) Contengono un elemento base di un flusso MPEG possono essere di lunghezza variabile ma non superare 64 Kbyte. Questi pacchetti alla trasmissione vengono divisi in pacchetti elementari PES (Packetized Elementary Stream) di una dimensione fissa di 188 byte e vengono ricostruiti alla ricezione dal ricevitore satellitare, questo è necessario per introdurre la tecnica a dispersione d'energia.

Questo flusso Transport può contenere diverse tracce video, audio e in oltre vengono aggiunti i dati che servono informazioni di servizio Chiamate PSI (Program Specific Information).

Nei pacchetti PSI sono contenuti diversi tipi di informazione in particolar modo le tavole che servono a ricostruire ogni canale con video e audio corrispondenti.

I pacchetti principali PSI sono:

  • Le tavole PAT e PMT che vedremo in seguito,
  • CAT (Conditional Access Table) che servono al sistema di accesso condizionato,
  • PCR (Program Clock Reference) in questi vengono trasportati i riferimenti temporali e il sincronismo.
  • NIT (Network Information Table) questa tabella contiene i valori di simbolo e di correzione del flusso.
  • EIT (Event Information Table) contiene informazioni sulle trasmissioni è gli orari di future trasmissioni.

Per visualizzare un canale è necessario selezionare i pacchetti giusti per questo è stato Implementato un sistema in due livelli, il primo livello contiene la tavola PAT che identifica tutte le tabelle PMT con aperto un canale contenuto sul suo transponder. La tavola PAT e contrassegnata dall'indirizzo PID 0x00 è contiene l'identificativo della tavola PMT per ogni canale presente in questo Transport Stream.

La tavola PMT contiene al suo interno tutti gli identificativi dei flussi video e audio di un determinato canale. La procedura per visualizzare un canale si effettua così:

  1. lettura della tavola PAT, in seguito viene estratto l’identificativa della tavola PMT.
  2. Dalla tavola PMT vengono estratti i diversi identificativi dei flussi audio e video necessari per visualizzare il canale
  3. Dal flusso viene estratto PCR che serve per la ricostruzione del segnale video audio.
  4. In caso di segnale criptato viene Aperto attraverso lo Scrambling e le chiavi crittografiche fornito dal sistema di accesso condizionato.
  5. A questo punto il ricevitore ricompone il flusso MPEG correlato dalla sua parte video e audio, questo viene mandato o direttamente così via la connessione HDMI al televisore, o può essere di nuovo rimodulato sotto forma analogico così da usare la connessione analogica della televisione.

Evoluzione del sistema DVB

Il sistema di DVB-S Ha subito due tipi di evoluzione una orizzontale e una verticale. Per quanto riguarda quella Orizzontale il sistema si è diversificato nelle sue varianti destinate al digitale terrestre DVB-T, Una versione dedicata alla televisione via Cavo molto diffuso all’estero DVB-C.

Per quanto riguarda la sua evoluzione dal punto di vista verticale ha subito un’evoluzione dove si ha avuto un incremento del flusso trasmesso questo nuovo sistema viene chiamato DVB-S2 questa possibilità di trasmettere quantità importanti di dati ha permesso i introdurre i canali HD e 3D.

Sistema di accesso condizionato

Il sistema di accesso condizionato è utilizzato dai provider televisivi per il controllo della visione o meno dei loro canali secondo i contratti sottoscritti dagli utenti. Questo sistema viene utilizzato soprattutto dai fornitori di Pay TV, inoltre viene utilizzato per codificare i link di servizio. Quest’argomento lo tratterò molto più approfonditamente in un ulteriore articolo, dopo aver pubblicato l’articolo sulla crittologia. In questo futuro articolo vi spiegherò il funzionamento del sistema e la storia della pirateria.

Link utili

http://www.dvb.org/ (sito ufficiale dello standard)

http://it.wikipedia.org/wiki/DVB-S

 

 

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ritratto di Panda95

Articolo molto

Articolo molto interessante!
Avrei qualche domanda,
il ricevitore di Sky ha la possibilità di aggiornare il firmware anche senza essere collegato a Internet, mi chiedevo come facesse, forse usa un flusso Transport esclusivamente per inviare l'aggiornamento? Visto che l'upload non è possibile questo viene trasmesso 24 ore su 24?
Grazie per l'attenzione.

ritratto di Fabrizio87

È come dici tu, Gli

È come dici tu,

Gli aggiornamenti del firmware sono mescolati all'interno dei diversi transponder insieme alle trasmissioni televisive e audio.
se vuoi renderti conto di quanti dati circolano di consiglio di dare un'occhiata su questo sito che mostra tutti dati trasmessi da sky,
http://it.kingofsat.net/datapack-skyitalia.php

Per via di principio visto che non abbiamo nessuna certezza di come il funzionamento dell'aggiornamento del firmware ma siamo arrivati tramite analisi dei pacchetti provenienti da satellite a determinare che viene trasmesso sempre 24/24, e per di più viene aggiunto degli impulsi che dall'ordine ricevitore di aggiornarsi a ore prestabilite di solito alle 3 o 4 del mattino.

se uno avesse un po' di tempo da dedicare questo è possibile analizzare tutti questi pacchetti attraverso un computer Linux e skystar c'è una scheda di iscrizione per satellite così da registrare tutti partiti proveniente dal cielo e analizzarli in un secondo tempo, è così che pirati possono ottenere delle copie del firmware senza smontare il ricevitore ufficiale.

ritratto di Panda95

Grazie mille!

Grazie mille!

 

 

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