Тюнер ATSC - ATSC tuner

Несколько программ MPEG объединяются, а затем отправляются на передающую антенну. В системе цифрового телевещания США приемник ATSC затем декодирует TS и отображает его на телевизоре.

ATSC ( Advanced Television Systems комитет ) тюнер , часто называемый ATSC приемник или HDTV - тюнер , является тип телевизионного тюнера , что позволяет прием цифрового телевидения (DTV) телевизионных каналов , что использование стандартов ATSC , а передаваемая телевизионных станций в Северной Америке , части Центральной Америки и Южной Кореи . Такие тюнеры обычно интегрируются в телевизор , видеомагнитофон , цифровой видеомагнитофон (DVR) или телевизионную приставку, которая имеет выходные разъемы аудио / видео различных типов.

Другой тип телевизионного тюнера - адаптер цифрового телевидения (DTA) с аналоговым сквозным подключением .

Технический обзор

Термины «тюнер» и «приемник» используются вольно, и, возможно, более уместно называть его приемником ATSC, причем тюнер является частью приемника (см. Метонимия ). Ресивер генерирует аудио и видео (AV) сигналы, необходимые для телевидения, и выполняет следующие задачи: демодуляция ; исправление ошибок ; Демультиплексирование транспортного потока MPEG ; декомпрессия ; AV-синхронизация ; и переформатирование мультимедиа для соответствия оптимальному входу для телевизора. Примеры переформатирования носителя включают: чересстрочную развертку в прогрессивную развертку или наоборот; разрешения картинок; преобразование соотношения сторон (16: 9 в или из 4: 3); преобразование частоты кадров ; и масштабирование изображения . Масштабирование - это пример изменения разрешения. Обычно он используется для преобразования изображения с низким разрешением в дисплей с высоким разрешением. Это позволяет пользователю устранить почтовый ящик или столб-бокс , растягивая или обрезая изображение. Некоторые ATSC приемники, в основном те , в HDTV телевизоров , протянут автоматически, либо путем обнаружения черных полос или путем считывания активного дескриптора формата (AFD).

Операция

Тюнер ATSC работает, генерируя аудио- и видеосигналы, принимаемые с эфирного вещательного телевидения . Тюнеры ATSC обеспечивают следующие функции: выборочная настройка; демодуляция; демультиплексирование транспортного потока; декомпрессия; исправление ошибки; аналого-цифровое преобразование; AV-синхронизация; и переформатирование мультимедиа для оптимального соответствия конкретному типу экрана телевизора.

Выборочная настройка

Селективный настройка представляет собой процесс , с помощью которого радиочастоты (РЧ) на телевизионном канале выбирается из приемника в пределах диапазона от передаваемых РЧ сигналов. Тюнер обычно выполняет функцию выбора с быстрой перестройкой частоты наряду с подавлением нежелательных внеполосных сигналов.

Демодуляция

«Демодуляция» означает преобразование сигнала от тюнера в сигнал, который телевизор может использовать для воспроизведения изображения и звука без дальнейшего учета частоты, на которой он был передан. Это разделение стандартного сигнала основной полосы частот от несущей RF, которая использовалась для его передачи по воздуху (или по коаксиальному кабелю или другой среде дальней связи). ATSC, реализованный в США, использует модуляцию 8VSB , которая требует меньшей мощности для передачи, в отличие от также предлагаемой модуляции COFDM (используемой в европейском DVB-T , который менее подвержен многолучевым искажениям и, следовательно, лучше принимается в мобильных установках).

Транспортный поток

В США несколько цифровых сигналов объединяются и затем передаются от одного антенного источника для создания эфирного вещания. Посредством обратного процесса ( демультиплексирования ) приемник ATSC сначала принимает объединенный транспортный поток MPEG, а затем декодирует его для отображения одного из своих компонентных сигналов на телевизоре.

Декомпрессия

Поскольку цифровые сигналы, которые транслируются по воздуху, сжимаются (упаковываются в меньший размер), после того, как они принимаются тюнером ATSC, эти сжатые пакеты цифровых данных затем распаковываются (распаковываются до их исходного размера). Система ATSC использует сжатие с потерями , поэтому, хотя размер распакованных данных такой же, как размер исходных сжатых данных, полученные данные не совсем такие же, как исходные данные, подаваемые в систему на передающем узле, но они достаточно близки, чтобы большинство людей не заметят разницы.

Исправление ошибки

Исправление ошибок - это технология, которая используется тюнером ATSC, чтобы убедиться, что любые отсутствующие данные могут быть исправлены. Например, иногда помехи или сигнал низкого качества вызывают потерю некоторых данных, которые принимает тюнер ATSC. При исправлении ошибок тюнер может выполнять ряд проверок и исправлять данные, чтобы сигнал можно было просматривать на телевизоре. Исправление ошибок работает путем добавления некоторой дополнительной информации к сигналу перед передачей, которую можно использовать при приеме для заполнения пропусков. Следовательно, исправление ошибок имеет противоположный эффект сжатия - оно увеличивает объем данных для передачи, а не уменьшает его, как это делает сжатие, и улучшает качество и надежность сигнала, а не снижает его. Сжатие удаляет избыточные (и некоторые неизбыточные) данные, а исправление ошибок добавляет некоторые избыточные данные. Причина использования исправления ошибок вместо использования меньшего сжатия и сохранения уже существующей избыточности заключается в том, что системы исправления ошибок специально разработаны для получения максимальной выгоды от очень небольшого количества избыточных данных, в то время как естественная избыточность данных не выполняет эту работу так эффективно, поэтому с исправлением ошибок чистый объем необходимых данных еще меньше.

  • Стандарт ATSC (ATSC-E) имеет подраздел, который позволяет вещательным компаниям добавлять дополнительные (и переменные типы) исправления ошибок в свои потоки вещания.
  • Эта служба исправления ошибок не является обязательной в США и Канаде.
  • Неизвестно, сколько приемников HDTV поддерживают этот стандарт исправления ошибок.
  • Для передачи HDTV с разрешением 720 или 1080 дополнительные коды коррекции ошибок от 1% до 3% помогут снизить некоторые из худших характеристик ATSC со слабыми сигналами в неблагоприятных условиях многолучевого распространения.
  • Прием значительно снижается из-за электромагнитных помех в диапазоне от коротких волн до ОВЧ и УВЧ от соседних компьютеров всех видов [легкие], портативного Wi-Fi и широкополосного Интернета [от среднего до сильного], микроволновых печей [взрывных при включении], сотовых телефонов и вышек, на которых они установлены общаются и даже по линиям электропередач с электронными передачами .

AV синхронизация

AV-синхронизация - это согласование аудио- и видеосигналов, отображаемых на цифровом ТВ в нужное время. AV-синхронизация гарантирует, что звук не отстает от видео, которое отображается на телевизоре, и наоборот, так что и звук, и видео синхронизируются.

Переформатирование изображения

Переформатирование мультимедиа чрезвычайно важно, потому что форматирование изображений на телевизорах значительно различается в зависимости от используемой технологии. Например, в некоторых телевизорах изображение с чересстрочной разверткой , а в других - с прогрессивной разверткой . У разных телевизоров разное соотношение сторон .

Мандаты правительства США

Основная статья: Переход на цифровое телевидение в Соединенных Штатах

FCC издал следующие мандаты для устройств ввода в США:

  • К 1 июля 2005 г. все телевизоры с размером экрана более 36 дюймов (91 см) должны иметь встроенный тюнер ATSC DTV.
  • К 1 марта 2006 г. все телевизоры с размером экрана более 25 дюймов (64 см) должны иметь встроенный тюнер ATSC DTV.
  • К 1 марта 2007 года все телевизоры, независимо от размера экрана, и все интерфейсные устройства, которые включают тюнер (видеомагнитофон, DVD-плеер / рекордер, DVR), должны иметь встроенный тюнер ATSC DTV.

Устройства, произведенные до этих дат, все еще могут продаваться без встроенного тюнера ATSC DTV; Об отсутствии цифровых тюнеров по закону необходимо сообщать потребителям, и большинство розничных продавцов известных торговых марок понесли штрафы Федеральной комиссии по связи за несоблюдение этих требований.

Текущие правила указаны в Своде федеральных правил США (CFR).

Отключение аналогового телевещания

Для маломощных телевизионных станций см. Переход на цифровое телевидение в США .

В начале 2006 года в США вступил в силу Закон 2005 года о сокращении дефицита , который требует, чтобы эфирные телевизионные станции с полной мощностью прекратили аналоговое вещание к 17 февраля 2009 года (эта дата отключения ранее переносилась несколько раз). 11 февраля 2009 года обязательная дата трансляции DTV была снова перенесена на 12 июня 2009 года, хотя станциям разрешили переключаться раньше. Задержка позволила раздать больше купонов на покупку конвертеров.

По состоянию на 12 июня 2009 г. телевизоры и другое оборудование с унаследованными тюнерами NTSC не могут принимать эфирные трансляции от телеканалов США, кроме случаев, когда они транслируются через ретранслятор или маломощный передатчик. Однако станции класса A прекратили аналоговую передачу 1 сентября 2015 года, после чего к 13 июля 2021 года были полностью отключены все маломощные станции и ретрансляторы. В Канаде аналогичная дата прекращения аналогового ТВ была установлена ​​на 1 сентября 2011 года (за исключением в некоторых отдаленных северных регионах).

Было опасение , что отключение США приведет к миллионам , не кабельны и неспутниковым-связное телевизоров «идти темноту ». Зрители, которые не перешли на телевизор с цифровым тюнером или телевизионную приставку, в конечном итоге потеряли свой единственный источник телевидения, если только они не полагались только на вышеупомянутые вещательные компании, не работающие на полную мощность. Законопроект Конгресса санкционировал использование субсидируемых конвертеров таким образом, чтобы зрители могли принимать новые цифровые трансляции на своих старых телевизорах. После 12 июня 2009 г. переход продолжился, и около 235 000 человек запросили купоны.

Два купона на 40 долларов были выданы на каждый адрес в США номинально с 1 января 2008 г. по 31 марта 2009 г .; каждый купон может быть использован для покупки одного утвержденного конвертера, соответствующего условиям купона . Срок действия купонов истек через 90 дней после первоначальной рассылки, и их нельзя было продлить. Все домохозяйства имели право на получение купонов из первоначально выделенных 990 миллионов долларов, после чего дополнительные 510 миллионов долларов в виде купонов должны были быть доступны для домашних хозяйств, которые полагаются исключительно на прием эфирного телевидения. 4 января 2009 года купонная программа достигла своего потолка в 1,34 миллиарда долларов США, и любые дальнейшие запросы потребителей были помещены в список ожидания.

Мандаты канадского правительства

Основная статья: Цифровое телевидение в Канаде

В Канаде , то канадские радио-телевидения и телекоммуникации Комиссия (CRTC) установили 31 августа 2011, в качестве даты , на которую более-воздухе аналоговой ТВ служба передачи будет прекращено в 31 основных рынках страны, в том числе всех столиц провинций, плюс Оттава (столица страны) и большинство других крупных городских центров.

По состоянию на конец 2008 года в эфире работало 22 канадских передатчика DTV, и все существующие лицензии на цифровое телевидение на переходный период прямо запрещают, в качестве условия лицензии, вещание более четырнадцати часов в неделю программ, еще не включенных в аналоговую службу. В отличие от Соединенных Штатов, здесь нет плана субсидирования покупки преобразователей ATSC и нет требований, чтобы недавно импортированные приемники декодировали цифровой сигнал. Канадские ритейлеры также не обязаны сообщать о неспособности нового оборудования принимать DTV. Поэтому канадский рынок наводнен устаревшим новым оборудованием NTSC, которое по закону не может быть экспортировано в США. Ограниченное количество приемников ATSC находится в розничных магазинах Канады как приемники телевидения высокой четкости (HDTV). Блоки преобразователей ATSC CECB впервые были доставлены на национальные рынки в октябре 2008 года, когда такие сети, как Best Buy и Home Hardware, предлагали ограниченный выбор по более высоким ценам, чем в США, без государственных субсидий. Тюнеры ATSC могут также присутствовать в телевизорах, произведенных в последнее время, а также в DVD-рекордерах , приемниках HDTV FTA и платах ТВ-тюнеров для персональных компьютеров .

По состоянию на начало 2012 года почти все канадские вещательные компании транслируют сигнал ATSC, за некоторыми исключениями, предоставленными маломощными и региональными станциями. Эти сигналы можно надежно настроить в большинстве городов с помощью хорошей комнатной антенны и тюнера ATSC. Сигналы ATSC в США можно надежно настроить с помощью наружной антенны и тюнера ATSC на рынках Канады в пределах 60 миль от вышек вещания в США. Эти рынки включают Торонто (из Буффало), Виндзор (из Детройта и Толедо), Ванкувер (из Сиэтла и Такомы), Монреаль (из Берлингтона и Платтсбурга), Оттаву (из Уотертауна и Платтсбурга) и Фредериктон (из Преск-Айл). Внутренние антенны (как пассивные, так и усиленные) легче установить, но наружные антенны лучше подходят для настройки станций с больших расстояний.

Настройка и работа

Большинство тюнеров ATSC имеют относительно простые экранные меню и автоматически переводят пользователя на экран настройки при первом включении. Это позволяет пользователю выбрать часовой пояс и режим перехода на летнее время (поскольку все станции передают время в формате UTC ), а также сканирование полосы частот для станций. Сканирование "прослушивает" каждый канал от 2 до 69 и приостанавливается, когда обнаруживает цифровую несущую волну . Если он может декодировать станцию, он считывает свои данные PSIP и добавляет свои виртуальные каналы в карту каналов. Если PSIP не передается, используется номер физического канала, и каждый транспортный поток пронумерован в соответствии с его TSID (преобразованным из шестнадцатеричного ) или начинается последовательно с .1, .2, .3 и т. Д., В зависимости от тюнера. .

Несколько телеканалов используют или использовали временный канал для отправки своих сигналов DTV и после прекращения аналоговой передачи переводят свою цифровую передачу либо обратно на свой старый аналоговый канал, либо на третий канал (иногда бывший аналог другой местной станции) , выбранный при выборе цифрового канала в США. Это требует от всех зрителей повторного сканирования или добавления вручную нового канала и, возможно, удаления старого. Выполнение полного повторного сканирования обычно приводит к отключению других каналов, если они не могут быть приняты в момент прохождения сканирования их физического канала, поэтому обычно это нежелательно, хотя многие тюнеры ATSC имеют только эту опцию. У некоторых есть функция «простого добавления», которая не удаляет то, что уже отображено в памяти. Некоторые позволяют пользователю вводить физический канал и неотмеченный подканал, заставляя тюнер искать физический канал. В зависимости от тюнера, это может или не может автоматически добавлять станцию ​​и ее цифровые подканалы на карту и / или в « избранное » пользователя. Это также может оставить старое "мертвое" отображение каналов, так что появятся новые 8.1, мертвые 8.1, новые 8.2, мертвые 8.2 и т. Д. В большинстве случаев телевизионные станции не будут иметь фактическую частоту, на которой они в настоящее время используют их веб-сайт. Если автоматическое сканирование не улавливает сигнал и тюнер имеет возможность ручного сканирования частоты, попробуйте получить фактическую частоту у инженера станции. Это может позволить оставаться на одной частоте (канале) вместо «сканирования» (слишком быстрое перемещение) и позволить производить настройку антенны, наблюдая только проблемный канал.

Другие ошибки, которые возникают в тюнере, на самом деле являются результатом неправильных данных, отправленных одной или несколькими станциями, часто включая отсутствие данных электронной программы передач . Многие тюнеры ATSC запоминают информацию EPG для каждой станции, но только в течение нескольких часов после просмотра канала на этой станции. Некоторые вообще ничего не запомнят (отображая только необходимый баннер канала), в то время как очень немногие другие будут хранить данные в течение нескольких дней (хотя для этого требуется оставаться настроенными на каждую станцию ​​более нескольких секунд, чтобы получить расширенную информацию). Приемники DirecTV с тюнерами ATSC могут загрузить руководство в любое время, в то время как другие устройства TiVo загружают данные руководства отдельно. Для этого также можно использовать экранную телегид , но очень немногие тюнеры ATSC, если они вообще есть, включают это (что требует загрузки всех данных гида для всех каналов с одной конкретной станции). Станции, отправляющие неправильное время, также являются серьезной проблемой, так как это может исказить или испортить данные гида для всех станций до тех пор, пока правильное время не будет получено снова от другой и правильно установленной станции.

Ручная настройка

Каждый цифровой номер канала OTA состоит из основного номера и подканала, например 4.1, 4.2 и т. Д. Прочерк - это альтернативная форма представления: 4–1, 4–2 ... Точка и тире взаимозаменяемы; они оба означают одно и то же. Номера основных каналов относятся к тем же радиочастотам, что и ранее. Однако теперь номера « виртуального канала » (технически известные как номер логического канала ) стали обычным явлением. Таким образом, цифровые сигналы канала 4 теперь могут транслироваться на канале 43 или на любой другой частоте. Когда тюнер ATSC выполняет сканирование каналов, он находит сигнал на канале 43, узнает, что этот материал называется «Каналом 4», и запоминает это сопоставление. Пользователь может настроиться на «4», и тюнер будет знать, что нужно настроиться на 43. Прежде чем сканирование будет выполнено, можно получить доступ к программам напрямую путем ручной настройки, введя 43–1, 43–2 ... После сканирования к программам обычно можно получить доступ, введя 4–1, 4-2 и т. Д., Но все же возможно получить доступ к ним напрямую через 43, если он также не совпадает с уже назначенным каналом. Если станции изменяют свои частоты вещания, может быть возможно получить доступ к новым частотам напрямую, если они также не совпадают с уже назначенным каналом, и в этом случае они перейдут на этот канал вместо частоты, но обычная процедура для повторного сканирования всех каналов, которое просто назначит несколько версий любых перекрывающихся каналов.

Смотрите также

Рекомендации

Библиография

Внешние ссылки