1 Adrian Michalski, Radosław Drozdek 29-04-2012Zastosowanie sieci informatycznych do transmisji programów telewizyjnych Adrian Michalski, Radosław Drozdek

2 Spis Treści 1. Historia 2. Telewizja kablowa 3. Telewizja internetowa4. Telewizja IP 5. Telewizja mobilna 6. Telewizja satelitarna 7. Naziemna telewizja cyfrowa

3

4 Początki telewizji - fotokomórkaW 1875 roku Ernest von Siemens konstruuje pierwszą fotokomórkę W 1877 roku Julian Ochorowicz, polski psycholog, tworzy teoretyczne podstawy telewizji monochromatycznej; obraz składa się z malutkich punkcików • W 1884 roku Paul Nipkow, na bazie fotokomórki konstruuje tarczę potrafiącą dokonać mechanicznio-optycznej analizy i syntezy obrazu

5 Telewizja w Polsce W 1937 roku z nadajnika w Hotelu Warszawa nadawane są pierwsze eksperymentalne programy telewizyjne • W 1952 roku transmisja pierwszego oficjalnego programu telewizyjnego – studio wyborcze przed wyborami do Sejmu PRL • W 1954 roku Polski Doświadczalny Ośrodek Telewizyjny nadaje raz w tygodniu regularne audycje telewizyjne • W 1961 roku program telewizyjny nadawany jest już 7 dni w tygodniu • W 1971 roku TVP transmituje pierwszy program w kolorze; TVP przyjmuje system SECAM • 29 grudnia 1990 roku Sejm przyjmuje ustawę o radiu i telewizji

6 Telewizja kablowa Telewizja kablowa („kablówka”) jest pewną realizacją nowoczesnej sieci telekomunikacyjnej wykorzystującej medium światłowodowe i kable koncentryczne. Taką sieć określa się skrótem HFC (z ang. Hybrid fibre-coaxial) i oznacza sieć hybrydową. Usługi: radio telewizja telefon internet

7 Charakterystyka Sieć oparta o kable koncentryczne i światłowodyPasmo transmisji od 50 MHz do 900 MHz Przesył do 100 programów przy zakresie 8 MHz (kompresja MPEG-2) Bogaty zakres oferowanych usług CMTS (m.in. wideo na żądanie VOD)

8 Sygnał analogowy (do 2013) i cyfrowyInteraktywność – komunikacja dwustronna Standard telewizji cyfrowej – DVB-C Górna granica przepustowości dla pojedynczego kanału cyfrowego – 38 Mbit/s Prędkość wysyłania rzędu 10 Mbit/s (ograniczona wyżej szumami w pasmie kanału zwrotnego) Łączna przepustowość - 1,9 Gbit/s Po wyłączeniu kanałów analogowych - 3 Gbit/s

9 Główna Stacja Czołowa Zespół urządzeń Odbiór sygnału z satelitPrzetwarzanie sygnałów (odbiór, przemiana, wzmacnianie i sumowanie) Zarządzanie jakością sygnału Obróbka sygnałów radiowych AM Selektywna obróbka sygnałów radiowych UKF Selektywna obróbka sygnałów telewizji naziemnej Przesłanie sygnału do Regionalnych Stacji Czołowych

10 Budowa sieci HFC Składa się z:Magistrali stanowiącej szkielet ("trunk tree") Sieci budynkowej ("bridger", "feeder circuit") Dwa modele ideowe sieci HFC: Starszy - sygnał doprowadzany światłowodem do węzła optycznego, od węzła sygnał przekazywany koncentrykami do wzmacniaczy, za wzmacniaczami mamy sieć budynkową (rozgałęźniki, odgałęźniki budynkowe, filtry, tapy) Nowszy - Struktura wzmacniaczy zastąpiona siecią węzłów optycznych, sygnał do abonenta przekazywany koncentrykami wysterowanych wyjść węzła optycznego

11 Telewizja internetowaTelewizja internetowa jest odmianą telewizji, która za medium transmisyjne używa sieci Internet i jej mechanizmów. Nie wymaga dodatkowego sprzętu poza komputerem i łączem szerokopasmowym Wymaga zainstalowania dodatkowego oprogramowania Prostota użycia Wiele treści darmowych i płatnych Przykłady: iTVP, IPLA

12 Telewizja IP IPTV – Co to jest?IPTV (Internet Protocol Television) - technologia umożliwiająca przesyłanie sygnału telewizyjnego w sieciach szerokopasmowych opartych o protokół IP. Sygnał wyłącznie cyfrowy Korzysta z protokołu IP, a więc podlega pod warstwowy model TCP/IP Bezpieczeństwo Nie wymaga dostępu do Internetu – korzysta z wydzielonej części sieci Nie wymaga komputera Interaktywność Multicasting i treść przechowywana

13 Architektura Stacja centralna – koduje, szyfruje i przesyła programy telewizyjne do multicastowych strumieni IP Platforma VOD – przechowuje materiały na życzenie i odpowiada za ich obsługę w sieci Portal interaktywny – odpowiada za nawigację w usługach multimedialnych Sieć przesyłowa – przesyła pakiety IP pomiędzy blokami sieci i odbiorcami pakietów Brama – odbiera i nadaje pakiety od użytkownika końcowego STB – dekoduje i odszyfrowuje sygnał telewizyjny z pakietów IP oraz przesyła go na TV

14 Przykładowa struktura sieci telewizji IP

15 Przykład: system iTVP System hybrydowy – dwupoziomowa dystrybucjaRozproszenie zasobów Lokalizacja treści bliżej użytkowników Wysoka skalowalność systemu Krótki czas dostępu Transmisja na żywo i na żądanie

16 Telewizja mobilna Usługa operatorów telefonii komórkowej udostępniająca sygnał telewizyjny w urządzeniach mobilnych trzeciej generacji obsługujących standard UMTS. Sygnał telewizyjny przesyłany za pomocą istniejącej sieci nadajników telefonii komórkowej Standard DVB-H Sygnał cyfrowy

17 Typy: rozsiewcza i strumieniowa

18 Rozsiewcza telewizja mobilna to model telewizji, w której tę samą transmisję (np. dany kanał TV) może jednocześnie odbierać dowolna liczba użytkowników znajdująca się w zasięgu stacji nadawczej. Rozsiewcza telewizja mobilna jest systemem podobnym do analogowej telewizji rozsiewczej, którą do dziś odbierać możemy z wykorzystaniem anten umieszczanych zazwyczaj na dachach budynków. Główną różnicą jest to, że w przypadku rozsiewczej telewizji mobilnej odbiornik umożliwia niezakłócony odbiór w trakcie ruchu oraz to, że telewizja mobilna nadawana jest w systemie cyfrowym, a nie analogowym. 

19 Strumieniowa telewizja mobilna wykorzystuje technologię „streaming-u” jest obecnie najczęściej wykorzystywanym modelem mTV, główną przyczyną jest niski koszt wdrożenia tej technologii, gdyż korzysta ona z istniejących już sieci 3G ( UMTS, HSDPA ) oraz sieci 2,5G ( GPRS, EDGE ) i nie wymaga budowy nowych nadajników radiowych i pozyskiwania nowych częstotliwości radiowych.  Poważnym problemem wykorzystywania tego modelu telewizji jest brak możliwości skalowania tego rozwiązania. Dla każdego użytkownika przebywającego w okolicy stacji radiowej wysyłany jest osobny strumień danych. Jeśli użytkowników jest kilku, a każdy z nich ogląda to samo to dla każdego z nich z osobna wysyłany jest oddzielny strumień danych, co wydawać się może absurdem. W odróżnieniu od dotychczasowego pobierania plików i późniejszego ich odtwarzania, technologia ta pozwala na przekazanie sygnału "na żywo" lub w formie "VOD" (Video On Demand) czyli Video na żądanie. Przekaz taki w "jednej wiązce" sygnału może zawierać kilka skompresowanych strumieni, które potrafią się automatycznie dopasować do warunków lub parametrów panujących w sieci.

20 Telewizja satelitarnaJest to system nadawania programów telewizyjnych, który do rozprowadzania sygnału używa nadajników na sztucznych satelitach Ziemii. Obecnie sygnał wyłącznie cyfrowy Standard DVB-S Pokrywa bardzo duże obszary Sygnał dociera w miejsca, które są poza zasięgiem nadajników naziemnych

21 Zasada działania Stacja telewizyjna łączem mikrofalowym wysyła wstronę satelity sygnał, który po przejściu przez jeden z przekaźników zamontowanych na jego pokładzie wraca, już na innej częstotliwości z powrotem na ziemię, trafiając konwertera, skąd wędruje do tunera by ostatecznie trafić na ekran odbiornika telewizyjnego.

22 Ważne urządzenia Antena – odbiera sygnał z danego satelityKonwerter – zamienia sygnał satelitarny mieszący się w zakresie 10,7-12,75 GHz w sygnał pierwszej pośredniej częstotliwości satelitarnej w zakresie MHz Tuner – ze złożonego sygnału wejściowego wybiera jeden, na podstawie którego konstruowany jest obraz i dźwięk. Dodatkowo odpowiada za zdekodowanie i demodulację sygnału.

23 Naziemna telewizja cyfrowaTelewizja wykorzystująca do emisji programów nadajniki znajdujące się na powierzchni Ziemi, umieszczone najczęściej na wzniesieniach lub wysokich budynkach dla zapewnienia pokrycia sygnałem możliwie dużego obszaru. Sygnał cyfrowy Standard DVB-T Modulacja OFDM Wideo na życzenie VOD, elektroniczny przewodnik EPG, nagrywanie programów PVR

24 Przykładowy schemat instalacji domowej

25 Dziękujemy za uwagę