Una trattazione approfondita sulla televisione numerica e sul sistema
DVB richiederebbe la stesura di un libro, tenderò quindi a fornire una
descrizione generale sul sistema DVB. Rimango comunque disponibile per
qualsiasi chiarimento o approfondimento.
L’argomento della televisione numerica va ora tanto di moda per quello
che riguarda la televisione digitale terrestre, ma ha fatto ingresso nelle
nostre case gia da un bel pezzo, basti pensare alla TV via satellite che
ormai è quasi completamente digitale; il DVB (Digital Video Broadcasting)
è lo standard adottato in Europa per quello che riguarda TV digitale
e non solo. Quando si parla di TV digitale terrestre si parla di
una rivoluzione del sistema, quando invece questa rivoluzione riguarda
principalmente l’ultimo pezzetto di strada fatto dal segnale televisivo.
Non tutti sanno infatti che da molti anni il segnale TV dagli
studi televisivi fino ai ponti radio viaggia già in forma digitale,
per essere poi diffuso in forma analogica fino alle nostre case.
Il segnale televisivo prima di arrivare a casa nostra subisce una serie
di manipolazioni, partendo dal segnale analogico le fasi principali sono:
Conversione e compressione
I due argomenti riguardanti conversione e
compressione vanno trattati insieme, poiché non esiste una vera propria
distinzione tra le due fasi. La conversione analogico digitale porta
sempre delle perdite per quanto riguarda le informazioni contenute nel
segnale originale (quello analogico), quindi quando si effettua
la conversione bisogna trovare un compromesso tra qualità descrittiva e mole di
dati da trasportare. Nel caso delle immagini occorre quindi decidere
la risoluzione dell’immagine digitale, che per quello che riguarda lo
standard Mpeg-2 (quello utilizzato dal sistema DVB) è di 720 pixel
per linea, 530 linee e 30 frame al secondo.
Se la rappresentazione
dell’immagine fosse fatta convertendo direttamente i segnali uscenti dal
tubo da ripresa, ci troveremo a dover campionare tre segnali riguardanti i
colori; avremmo quindi per ogni pixel ben 24 bit, dato che ogni singolo
colore viene campionato su 256 livelli. Ci si rende subito conto che
una conversione di questo tipo porterebbe a dover trasportare qualche
centinaio di megabit al secondo; grosse moli di dati significano utilizzo
di grandi risorse quindi non economicità del nostro servizio. Si rende
necessario quindi trovare un metodo descrittivo più efficiente. Nello standard
Mpeg si hanno allora due passaggi, uno di compressione spaziale ed uno di
compressione temporale.
Per quello che riguarda la compressione spaziale
(frame per frame), il metodo utilizzato nel nostro caso è molto simile
al Jpeg e sfrutta il fatto che l’occhio umano è più sensibile alle
variazioni d’intensità rispetto alle variazioni cromatiche. È quindi
possibile ridurre la risoluzione delle componenti cromatiche e sostituire
gruppi di bit con la loro media.
La compressione temporale non lavora
su singolo frame ma su gruppi di frame, in questo tipo di compressione
si sfrutta il fatto che frame temporalmente vicini sono generalmente molto simili;
è quindi conveniente non inviare completamente tutti i frame, ma inviare
alcuni frame di riferimento per intero ed inviare poi le sole variazioni
del frame attuale rispetto al frame di riferimento, riuscendo così a
ridurre notevolmente la mole di dati da trasmettere. Una volta compresse
le immagini, l’audio ed i segnali di controllo vengono impacchettati
insieme ad esse
(vedi link fondo pagina) ed inviati verso i sistemi di trasmissione.
Trasmissione
Per quanto riguarda la trasmissione bisogna fare le opportune distinzioni
tra le differenti implementazioni DVB. Le principali implementazioni
DVB esistenti sono DVB-S, DVB-C, DVB-T.
La DVB-S è l’implementazione
satellitare e per la sua diffusione viene utilizzata la modulazione
QPSK, la DVB-C è l’implementazione per distribuzione TV via cavo, la
diffusione avviene mediante segnale modulato QAM. L’ultima della lista,
ma anche quella ultimamente più discussa, è la DVB-T, l’implementazione
terrestre, la quale utilizza la modulazione QAM.
Fra le risposte sul nostro sito si possono trovare altri dettagli relativi
ai sistemi di modulazione:
http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=8088
Modulazioni PSK e QAM.
http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=2749m
Schema a blocchi della creazione flusso dati MPEG: questa risposta è
relativa ai sistemi DVD, ma le tecniche sono le stesse usate per la TV digitale.