DVB-T

DVB-T , acrónimo de Digital Video Broadcasting – Terrestrial , es el estándar del consorcio DVB con sede en Singapur para la transmisión de televisión digital terrestre que se publicó por primera vez en 1997 ^{[ 1 ]} y se emitió por primera vez en Singapur en febrero de 1998. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} Este sistema transmite audio digital comprimido , vídeo digital y otros datos en un flujo de transporte MPEG , utilizando modulación de multiplexación por división de frecuencia ortogonal codificada (COFDM u OFDM). También es el formato ampliamente adoptado en numerosos países del mundo (incluida Norteamérica) para la recopilación electrónica de noticias para la transmisión de vídeo y audio desde un vehículo móvil de recopilación de noticias a un punto de recepción central. También lo utilizan en EE. UU. los operadores de televisión amateur .

En lugar de transmitir una única portadora de datos en un solo canal de radiofrecuencia (RF), COFDM funciona dividiendo el flujo de datos digitales en un gran número de flujos digitales más lentos, cada uno de los cuales modula digitalmente un conjunto de frecuencias de subportadora adyacentes y muy próximas entre sí. En el caso de DVB-T, existen dos opciones para el número de portadoras, conocidas como modo 2K o modo 8K. En realidad, se trata de 1705 o 6817 subportadoras separadas aproximadamente por 4  kHz o 1  kHz.

DVB-T ofrece tres esquemas de modulación diferentes ( QPSK , 16QAM , 64QAM ).

El DVB-T ha sido adoptado o propuesto para la transmisión de televisión digital por muchos países ( véase el mapa ), utilizando principalmente canales VHF de 7  MHz y UHF de 8  MHz, mientras que Taiwán, Colombia, Panamá, Trinidad y Tobago utilizan canales de 6 MHz. Un ejemplo es el Freeview  del Reino Unido .

El estándar DVB-T se publica como EN 300 744, Estructura de trama, codificación de canal y modulación para televisión digital terrestre . Está disponible en el sitio web de ETSI , al igual que ETSI TS 101 154, Especificación para el uso de codificación de vídeo y audio en aplicaciones de radiodifusión basadas en el flujo de transporte MPEG-2 , que proporciona detalles del uso de DVB de métodos de codificación de fuente para MPEG-2 y, más recientemente, H.264/MPEG-4 AVC, así como sistemas de codificación de audio. Muchos países que han adoptado DVB-T han publicado estándares para su implementación. Estos incluyen el D-book en el Reino Unido, el DGTVi italiano, ^{[ 9 ]} el ETSI E-Book y los países nórdicos e Irlanda NorDig.

El estándar DVB-T se ha desarrollado aún más, dando lugar a estándares más recientes como DVB-H (para dispositivos portátiles), que fue un fracaso comercial y ya no está en funcionamiento, y DVB-T2 , que se finalizó inicialmente en agosto de 2011.

La transmisión digital DVB-T entrega datos en una serie de bloques discretos a la velocidad de símbolos. DVB-T es una técnica de transmisión COFDM que incluye el uso de un intervalo de guarda. Esto permite al receptor gestionar situaciones de multitrayectoria intensa. Dentro de un área geográfica, DVB-T también permite la operación en red de frecuencia única (SFN), donde dos o más transmisores que transportan los mismos datos operan en la misma frecuencia. En estos casos, las señales de cada transmisor en la SFN deben estar alineadas temporalmente con precisión, lo cual se logra mediante información de sincronización en el flujo y temporización en cada transmisor referenciada al GPS .

Se puede elegir la duración del intervalo de guarda. Esto implica un compromiso entre la velocidad de datos y la capacidad de la red de frecuencia única ( SFN ) . Cuanto más largo sea el intervalo de guarda, mayor será el área potencial de la SFN sin generar interferencia entre símbolos (ISI). Es posible operar redes SFN que no cumplan con la condición del intervalo de guarda si la autointerferencia se planifica y supervisa adecuadamente.

A continuación, se ofrece una breve descripción de los bloques de procesamiento de señales, haciendo referencia a la figura.

• Codificación de origen y multiplexación MPEG-2 (MUX): El vídeo comprimido, el audio comprimido y los flujos de datos se multiplexan en flujos de programa MPEG (MPEG-PS). Uno o más MPEG-PS se combinan para formar un flujo de transporte MPEG (MPEG-TS); este es el flujo digital básico que transmiten y reciben los televisores o los decodificadores domésticos (STB). Las tasas de bits permitidas para los datos transportados dependen de varios parámetros de codificación y modulación: pueden oscilar entre aproximadamente 5 y 32 Mbit/s (véase la figura inferior para una lista completa).
• Divisor: Mediante una técnica denominada Transmisión Jerárquica , se pueden transmitir dos señales MPEG-TS diferentes simultáneamente . Esta técnica permite transmitir, por ejemplo, una señal SDTV de definición estándar y una señal HDTV de alta definición en la misma portadora . Generalmente, la señal SDTV es más robusta que la HDTV. En el receptor, según la calidad de la señal recibida, el decodificador puede decodificar la señal HDTV o, si la señal es débil, cambiar a la SDTV (de esta forma, todos los receptores cercanos al sitio de transmisión pueden sintonizar la señal HDTV, mientras que los demás, incluso los más alejados, pueden recibir y decodificar una señal SDTV).
• Adaptación MUX y dispersión de energía: El MPEG-TS se identifica como una secuencia de paquetes de datos de longitud fija (188 bytes). Con una técnica llamada dispersión de energía , la secuencia de bytes se descorrelaciona .
• Codificador externo: Se aplica un primer nivel de corrección de errores a los datos transmitidos, utilizando un código de bloque no binario , un código Reed-Solomon RS (204, 188), que permite la corrección de hasta un máximo de 8 bytes erróneos por cada paquete de 188 bytes.
• Entrelazador externo : El entrelazado convolucional se utiliza para reorganizar la secuencia de datos transmitidos, de manera que se vuelva más resistente a largas secuencias de errores.
• Codificador interno: Un segundo nivel de corrección de errores se proporciona mediante un código convolucional perforado, que a menudo se denomina FEC ( corrección de errores hacia adelante ) en los menús de los decodificadores . Existen cinco tasas de codificación válidas: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 y 7/8.
• Entrelazador interno: La secuencia de datos se reorganiza nuevamente con el objetivo de reducir la influencia de los errores en ráfaga. En esta ocasión, se adopta una técnica de entrelazado por bloques, con un esquema de asignación pseudoaleatoria (esto se realiza mediante dos procesos de entrelazado separados: uno que opera sobre bits y otro que opera sobre grupos de bits).
• Mapeador: La secuencia de bits digitales se mapea a una secuencia modulada en banda base de símbolos complejos. Existen tres esquemas de modulación válidos : QPSK , 16- QAM y 64-QAM.
• Adaptación de fotogramas: los símbolos complejos se agrupan en bloques de longitud constante (1512, 3024 o 6048 símbolos por bloque). Se genera un fotograma de 68 bloques y se construye un superfotograma a partir de 4 fotogramas.
• Señales piloto y TPS: Para simplificar la recepción de la señal transmitida por el canal de radio terrestre , se insertan señales adicionales en cada bloque. Las señales piloto se utilizan durante la fase de sincronización y ecualización, mientras que las señales TPS (Señalización de Parámetros de Transmisión) envían los parámetros de la señal transmitida e identifican inequívocamente la celda de transmisión. El receptor debe ser capaz de sincronizar, ecualizar y decodificar la señal para acceder a la información contenida en las señales piloto TPS. Por lo tanto, el receptor debe conocer esta información de antemano, y los datos TPS solo se utilizan en casos especiales, como cambios en los parámetros, resincronizaciones, etc.

• Modulación OFDM: La secuencia de bloques se modula según la técnica OFDM , utilizando 1705 o 6817 portadoras (modo 2k u 8k, respectivamente). El aumento del número de portadoras no modifica la tasa de bits de la carga útil, que permanece constante.
• Inserción de intervalo de guarda: para disminuir la complejidad del receptor, cada bloque OFDM se extiende, copiando delante de él su propio extremo ( prefijo cíclico ). El ancho de dicho intervalo de guarda puede ser 1/32, 1/16, 1/8 o 1/4 de la longitud del bloque original. El prefijo cíclico es necesario para operar redes de frecuencia única, donde puede existir una interferencia inevitable proveniente de varios sitios que transmiten el mismo programa en la misma frecuencia portadora .
• DAC y front-end: La señal digital se transforma en una señal analógica mediante un convertidor digital-analógico (DAC) y, a continuación, se modula a radiofrecuencia ( VHF , UHF ) mediante el front-end de RF . El ancho de banda ocupado está diseñado para alojar cada señal DVB-T individual en canales de 5, 6, 7 u 8 MHz de ancho. La frecuencia de muestreo de banda base proporcionada en la entrada del DAC depende del ancho de banda del canal: es${\displaystyle f_{s}={\frac {8}{7}}B}$muestras/s , donde${\displaystyle B}$es el ancho de banda del canal expresado en Hz.

El decodificador receptor adopta técnicas que son duales a las utilizadas en la transmisión.

• Etapa de entrada y ADC: la señal de RF analógica se convierte a banda base y se transforma en una señal digital mediante un convertidor analógico-digital (ADC).
• Sincronización de tiempo y frecuencia: se busca en la señal de banda base digital para identificar el inicio de tramas y bloques. También se corrigen los problemas con la frecuencia de los componentes de la señal. Se aprovecha la propiedad de que el intervalo de guarda al final del símbolo se coloca también al principio para encontrar el inicio de un nuevo símbolo OFDM . Por otro lado, los pilotos continuos (cuyo valor y posición se determinan en el estándar y, por lo tanto, son conocidos por el receptor) determinan el desfase de frecuencia que sufre la señal. Este desfase de frecuencia puede haber sido causado por el efecto Doppler , imprecisiones en el reloj del transmisor o del receptor, etc. Generalmente, la sincronización se realiza en dos pasos, ya sea antes o después de la FFT, de manera que se resuelvan los errores de frecuencia/tiempo, tanto gruesos como finos. Los pasos previos a la FFT implican el uso de correlación deslizante en la señal de tiempo recibida, mientras que los pasos posteriores a la FFT utilizan la correlación entre la señal de frecuencia y la secuencia de portadoras piloto.
• Eliminación del intervalo de guarda: se elimina el prefijo cíclico.
• Demodulación OFDM: esto se logra mediante una transformada rápida de Fourier (FFT).
• Ecualización de frecuencia : las señales piloto se utilizan para estimar la función de transferencia del canal (CTF) cada tres subportadoras . La CTF se obtiene en las subportadoras restantes mediante interpolación. Posteriormente, la CTF se utiliza para ecualizar los datos recibidos en cada subportadora, generalmente mediante un método de anulación (multiplicación por la inversa de la CTF). La CTF también se utiliza para evaluar la fiabilidad de los datos desmapeados al proporcionarlos al decodificador Viterbi.
• Desasignación: dado que existen constelaciones QAM codificadas en Gray, la desasignación se realiza de forma "suave" utilizando leyes no lineales que desasignan cada bit del símbolo recibido a un valor difuso más o menos fiable entre -1 y +1.
• desentrelazado interno
• Decodificación interna: utiliza el algoritmo de Viterbi , con una longitud de retroceso mayor que la que se usa generalmente para el código básico de tasa 1/2, debido a la presencia de bits perforados ("borrados").
• desentrelazado externo
• Decodificación externa
• Adaptación del MUX
• Desmultiplexación MPEG-2 y decodificación de fuente

Los siguientes países utilizan el estándar de transmisión DVB-T o DVB-T2: los países vecinos también pueden captar señales DVB debido a la superposición de señales .

La señal DVB-T/T2 está desactivada en Suiza y en la parte flamenca de Bélgica:

• Bélgica : En Flandes, la emisión gratuita de VRT finalizó el 1 de diciembre de 2018. En la región de Flandes, el servicio Antenne TV de la plataforma de televisión cifrada TV Vlaanderen finalizó el 1 de septiembre de 2024.
• Suiza : La emisora ​​pública suiza SRG SSR suspendió la TDT el 3 de junio de 2019. Una emisora ​​regional de la zona de Ginebra continuó emitiendo. Posteriormente, se activó una antena DVB-T2 en el este del país para retransmitir la televisión suiza a los operadores de cable austriacos. Se prevé una emisión similar para la región de Gran Ginebra .

• ATSC (Comité de Sistemas Avanzados de Televisión, Estándar Norteamericano)
• Radiodifusión de audio digital (vídeo de baja tasa de bits apto para receptores móviles)
• Radiodifusión de vídeo digital (normas técnicas que sustentan la DVB-T)
• índices de protección de canales de televisión digital
• DVB sobre IP
• DVB-T2
• Televisión digital terrestre
• DMB-T – Radiodifusión multimedia digital terrestre
• Televisión interactiva
• ISDB – Servicios Integrados de Radiodifusión Digital
  • ISDB-T Internacional
• Plataforma multimedia doméstica (estándar para ofrecer aplicaciones de televisión interactiva a través de DVB)
• Tabla comparativa de sistemas OFDM
• grabadora de vídeo personal
• Tabla comparativa de eficiencia espectral
• Teletext

• Norma ETSI : EN 300 744 V1.5.1, Radiodifusión de vídeo digital (DVB); Estructura de trama, codificación de canal y modulación para televisión digital terrestre , disponible en el Área de descarga de publicaciones de ETSI (Esto abrirá el buscador de documentos de ETSI; para encontrar la última versión del documento, introduzca una cadena de búsqueda; se requiere registro gratuito para descargar el PDF).

• Sitio web del proyecto DVB
• Ficha técnica oficial de DVB-T
• Sitio web de DigiTAG