ΣΥΓΧΡΟΝΕΣΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΙΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ

ΣΥΓΧΡΟΝΕΣΣΥΓΧΡΟΝΕΣΤΕΧΝΙΚΕΣΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΙΚΑΙΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ

ΚΕΦΚΕΦ 99

• 9.1 Ψηφιακές τεχνικές μετάδοσης.– 9.1.1 Εισαγωγή.– 9.1.2 Δειγματοληψία και ψηφιοποίηση αναλογικούσήματος.

– 9.1.3 χαρακτηριστικά μιας ψηφιακής μετάδοσης.• 9.2 ψηφιακές διαμορφώσεις αναλογικού φέροντος.

– 9.2.1 Διαμόρφωση ASK ή OOK.– 9.2.2 Διαμόρφωση FSK δύο καταστάσεων Μ.– 9.2.3 Διαμόρφωση PSK.

• 9.3 TELETEXT – Τηλεκείμενο.• 9.4 Τηλεόραση 16:9 και τηλεόραση υψηλήςευκρίνειας.

• 9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων.• 9.6 Η τηλεόραση ως μέσο αμφίδρομής επικοινωνίας.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

3

9.1 Ψηφιακές τεχνικές μετάδοσης.9.1.1 Εισαγωγή.

• Στις ψηφιακές επικοινωνίες η μετάδοση αφοράδιακριτά σήματα, που συνήθως ονομάζονταισύμβολά.• Η πληροφορία είναι συνδυασμός αυτών τωνσυμβόλων που μεταδίδονται διαδοχικά με τρόποπου ο δέκτης μπορεί και αναπαράγει τηνπληροφορία.• Το σύνολο των διακριτών συμβόλων αποτελούνγια το ψηφιακό τηλεπικοινωνιακό σύστημα τηνπηγή της πληροφορίας.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

4

9.1 Ψηφιακές τεχνικές μετάδοσης.9.1.1 Εισαγωγή.

• Π.χ. το σύνολο των γραμμάτων του αλφαβήτουκαι των σημείων στίξης που αρκούν για τηνδιατύπωση ενός κειμένου αποτελούν διακριτήπηγή πληροφορίας.• Σε αντίθεση με το αναλογικό όπου θα ήταν οπροφορικός λόγος.• Τα ψηφιακά ηλεκτρονικά συστήματαδιαχειρίζονται και επεξεργάζονται ψηφιακάδυαδικά σήματα από «bits 0,1» πουεναλλάσσονται χωρίς νεκρό χρόνο μεταξύ τους.(NRZ Non Return Zero)

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

5

9.1 Ψηφιακές τεχνικές μετάδοσης.9.1.1 Εισαγωγή.

• Άρα τα διακριτά σύμβολά της πηγής θα πρέπεινα υποστούν ψηφιακή κωδικοποίηση, έτσι ώστενα αντιπροσωπευθούν από μία ομάδα, πακέτο,παλμών (bits). Και μετά να ταξιδέψουν στοκανάλι μετάδοσης.• Με την χρήση ενός κωδικοποιητή καναλιού. Καιενός κώδικα.• Π.χ. ο κώδικας ASCII ο οποίος χρησιμοποιείταιγια την κωδικοποίηση του πληκτρολογίου.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

7

9.1 Ψηφιακές τεχνικές μετάδοσης.9.1.1 Εισαγωγή.

• Στον δέκτη υπάρχει η αντίστροφη διαδικασία. Λήψη τηςκωδικοποιημένης πληροφορίας, αποκατάσταση τωνσυμβόλων, σύνθεση της πληροφορίας.

• Η κωδικοποίηση γίνεται με τρόπο που να επιτρέπει τηνανίχνευση ενδεχόμενων λαθών στην αποκωδικοποίησητου σήματος.

• Επιπλέων στο κωδικοποιημένο σήμα βάζουμε καιβοηθητικές πληροφορίες ώστε να υπάρχει σωστόςχρονισμός των κυκλωμάτων του δέκτη για να καταφέρεινα αποκωδικοποιήσει σωστά την πληροφορία (ρολόι,παλμοί start, stop).

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

8

9.1 Ψηφιακές τεχνικές μετάδοσης.9.1.1 Εισαγωγή.

• Ποσότητα επιλογής (decision content) D.Εκφράζει έμμεσα τον αριθμό των δυαδικώνσυμβόλων ‘0’ και ‘1’ που απαιτούνται για τηνκωδικοποίηση του κάθε συμβόλου(bits/σύμβολο).

• D=log2 K όπου Κ είναι το σύνολο τωνδιαφορετικών συμβόλων μίας πηγής.• Π.χ. για την κωδικοποίηση του άσπρου μαύρουδηλαδή Κ=2 τότε D=1 άρα ένα bit. Δηλαδήάσπρο 1 και μαύρο 0

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

9

9.1 Ψηφιακές τεχνικές μετάδοσης.9.1.1 Εισαγωγή.

• Τα ψηφιακά δυαδικά σύμβολα που μεταδίδονταιστο κανάλι μετάδοσης, δύο πρακτικές μπορούννα ακολουθήσουν :• Μετάδοση βασικής ζώνης. Οι ομάδες των D bitsστέλνονται απ’ ευθείας μαζί με τα απαραίτητασήματα χρονισμού.• Με διαμόρφωση φέροντος. Δηλαδή ψηφιακήδιαμόρφωση αναλογικού φέροντος όπου ηκωδικοποιημένη πληροφορία διαμορφώνει έναχαρακτηριστικό του ημιτονικού φέροντος(πλάτος, συχνότητα, φάση)

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

10

9.1 Ψηφιακές τεχνικές μετάδοσης.9.1.1 Εισαγωγή.

• Η διαμόρφωση μπορεί να γίνει με δύο τρόπους :• Ανά σύμβολο, όπου το κάθε σύμβολο αντιστοιχείσε μία συγκεκριμένη τιμή του χαρακτηριστικού.(πλάτος, συχνότητα, φάση)• Ή ανά bit, όπου έχουμε δυαδικές (binary)διαμορφώσεις και το κάθε bit αντιστοιχεί σε μίασυγκεκριμένη τιμή του χαρακτηριστικού. (πλάτος,συχνότητα, φάση)

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

11

9.1.2 Δειγματοληψία καιψηφιοποίηση αναλογικού σήματος.• Δειγματοληψία αναλογικού σήματοςονομάζουμε την διαδικασία μετατροπήςτου αναλογικού σήματος σε διακριτό σήματο οποίο στην συνέχεια το κωδικοποιούμε(αντιστοιχούμε) σε ψηφιακά δυαδικάσύμβολά (ψηφιακό), κβαντοποιηση.• Για να το μεταδώσουμε τελικά μέσα απόένα ψηφιακό τηλεπικοινωνιακό σύστημα.

9.1.2 Δειγματοληψία και ψηφιοποίησηαναλογικού σήματος.

• Το αναλογικό σήμα αντικαθίσταται από ένα σύνολοδιακριτών δειγμάτων που λαμβάνονται σε τακτάχρονικά διαστήματα.• Το σήμα Δ(t) ελέγχει το διακόπτη του σχήματος.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

13

9.1.2 Δειγματοληψία καιψηφιοποίηση αναλογικού σήματος.• Αν η συχνότητα του σήματος Δ(t) πουονομάζεται συχνότητα δειγματοληψίας ικανοποιείτην συνθήκη : fΔ>=2*Fmax όπου fmax ή μέγιστησυχνότητα του βασικού σήματος s(t).• Τότε αποδεικνύεται ότι το σήμα s’(t) πουπροκύπτει από αυτή την διαδικασία περιέχει τηνίδια ποσότητα πληροφορίας με το αρχικό σήμα.• Π.Χ. στην τηλεφωνία έχουμε fmax=3400 Hz άρα

fΔ=7000 Hz.Sampling rate, Nyquistfrequency and aliasing

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

14

9.1.2 Δειγματοληψία καιψηφιοποίηση αναλογικού σήματος.

• Ο ελάχιστος αριθμός των δειγμάτων (διακριτώνκαταστάσεων) ανά μονάδα χρόνου είναι :

• RS=RΔ=fΔ=2*Fmax• Τα δείγματα του σήματος λαμβάνονται με διακριτέςστάθμες πλάτους (κβαντοποιείται η τιμή τους με βήμακβάντισης ΔV).

• Είναι πλέον πηγή διακριτών καταστάσεων και μπορούννα κωδικοποιηθούν σε ένα σύνολο από D bits.

• Αυτή η κωδικοποίηση ονομάζεται PCM (Pulse CodeModulation), και είναι το προς μετάδοση ψηφιακό σήμα.

Introductionto Pulse CodeModulation

What isPCM

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

15

9.1.2 Δειγματοληψία καιψηφιοποίηση αναλογικού σήματος.• Το γινόμενο του αριθμού των διακριτώνδειγμάτων ανά μονάδα χρόνου (RS SymbolRate) με το πλήθος των απαιτούμενων bitsανά δείγμα μας δίνει το διαθέσιμο προςμετάδοση πλήθος bits ανά μονάδαχρόνου. (ρυθμός bits : Bit Rate).

• R=Rs*D bits/sec

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

16

9.1.2 Δειγματοληψία καιψηφιοποίηση αναλογικού σήματος.• Παράδειγμα τηλεφωνικού σήματος ομιλίας.• Έχει αποδειχθεί ότι η δυναμική ενός ακουστικούσήματος είναι 30 dB, δηλαδή ο λόγος του πιοδυνατού ήχου προς τον ψίθυρο είναι 1000/1.• Έχει επίσης αποδειχθεί ότι η ευαισθησία τουανθρώπινου αυτιού είναι 2 dB, δηλαδήδιαφοροποιήσεις ήχου μικρότερες από αυτό τοόριο δεν γίνονται αντιληπτές.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

17

9.1.2 Δειγματοληψία καιψηφιοποίηση αναλογικού σήματος.• Άρα για να μετατρέψουμε το αναλογικόσήμα του ήχου σε διακριτό σήμα θαπρέπει να το κβατνοποιήσουμε με βήμακβάντισης (ακρίβεια, ΔV) :

• 2 dB.• Έτσι δημιουργούνται :• Κ=30 dB / 2 dB =15 διακριτές καταστάσεις.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

18

9.1.2 Δειγματοληψία καιψηφιοποίηση αναλογικού σήματος.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

19

9.1.2 Δειγματοληψία καιψηφιοποίηση αναλογικού σήματος.• Για την κωδικοποίηση των δειγμάτωναυτών απαιτούνται :

• D=log2*K=log215=4 bits/δείγμα.• Το Bit Rate είναι :• R=7*103*4=28000 bits/sec.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

20

9.1.3 Χαρακτηριστικά μιας ψηφιακήςμετάδοσης.

• Ταχύτητα μετάδοσης συμβόλων : RS (SymbolRate).• Μετριέται σε Bd (Baud, σύμβολα / sec).• Αν η διάρκεια εμφάνισης κάθε συμβόλου είναι

TS, τότε RS=1/TS.• Ρυθμός μετάδοσης R (bit rate).• Μετριέται σε bits/sec.• Και ισχύει : R=RS*log2*K.• Για Κ=2 τότε R=RS.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

21

9.1.3 Χαρακτηριστικά μιας ψηφιακήςμετάδοσης.

• Το βασικό πρόβλημα στις ψηφιακές επικοινωνίεςείναι ο υπολογισμός του απαιτούμενου εύροςζώνης καναλιού για δεδομένο ρυθμό μετάδοσηςR. Και μας ενδιαφέρει ο ρυθμός να είναι όσο τοδυνατόν μεγαλύτερος.• Ο μέγιστος ρυθμός μετάδοσης συμβόλων RSεξαρτάτε από την ταχύτητα μετάδοσης τωνσημάτων στο κανάλι.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

22

9.1.3 Χαρακτηριστικά μιας ψηφιακήςμετάδοσης.

• Τελικά ένα ψηφιακό κανάλι μετάδοσηςχαρακτηρίζεται από δύο βασικές παραμέτρους :• Τη μέγιστη δυνατή τιμή του ρυθμού εναλλαγήςσυμβόλων RS.• Τη δυνατότητα που παρέχει, ώστε να μπορούννα διαφοροποιηθούν κατά τη μετάδοση Κκωδικοποιημένα διαφορετικά σύμβολα(διακριτική ικανότητα καταστάσεων).

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

23

9.1.3 Χαρακτηριστικά μιας ψηφιακήςμετάδοσης.

• Αποδεικνύεται (κριτήριο Niquist) ότι σε κανάλιμε φασματικό εύρος ζώνης Β ο μέγιστός ρυθμόςσυμβόλων δίνεται από τη σχέση :

• RSMAX=2*B.• Ο περιορισμός αυτός υπάρχει γιατί τα παλμικάσήματα έχουν άπειρο εύρος φάσματος και ότανπερνάνε από ένα κανάλι με περιορισμένο εύροςτότε υφίστανται παραμορφώσεις, τα σύμβολά θααλληλοκαλύπτονταν και ο δέκτης δεν θαμπορούσε να τα ξεχωρίσει.

9.1.3 Χαρακτηριστικά μιας ψηφιακήςμετάδοσης.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

25

9.1.3 Χαρακτηριστικά μιας ψηφιακήςμετάδοσης.

• Η μέγιστη διακριτική ικανότητακαταστάσεων του καναλιού με θόρυβοδίνεται με το (θεώρημα Shannon) :

• KMAX=(1+S/N)1/2

• Σε αυτήν την περίπτωση ο περιορισμόςοφείλεται στην ασάφεια που δημιουργεί οθόρυβος στις διακριτές στάθμες τουσήματος.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

26

9.1.3 Χαρακτηριστικά μιας ψηφιακήςμετάδοσης.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

27

9.1.3 Χαρακτηριστικά μιας ψηφιακήςμετάδοσης.

• Ο μέγιστος αριθμός των bits ανά κατάσταση μεθόρυβο είναι :

• DMAX=(1/2)*log2*(1+S/N).• Ο μέγιστός ρυθμός μετάδοσης RMAX (bits/sec) σεκανάλι με θόρυβο είναι :

• RMAX=B*log2(1+S/N).• Το μέγεθος RMAX ονομάζεται χωρητικότηταψηφιακού καναλιού με θόρυβο.• Στην πράξη έχουμε RS=1,25*B (ή Β=0,8RS).

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

28

9.2 Ψηφιακές διαμορφώσειςαναλογικού φέροντος

• Στης ψηφιακές διαμορφώσεις αναλογικούφέροντος το φέρον είναι ημιτονικό σήμα M(t) καιτο σήμα διαμόρφωσης είναι ψηφιακήπληροφορία είναι δυαδική (δυο bits) ή ομάδεςαπό (κώδικες) των log2*K bits.• Κάποια από τις τρεις παραμέτρους τουαναλογικού διαμορφωμένου φέροντοςμεταβάλλεται στον ρυθμό της πληροφορίας.(πλάτος, συχνότητα, φάση)

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

30

9.2.1 Διαμόρφωση ASK ή ΟΟΚ• Ψηφιακή διαμόρφωση πλάτους ASK

(Amplitude Shift Keying).• Οι Κ διακριτές καταστάσεις τηςπληροφορίας αντιπροσωπεύονται απόδιαφορετικές τιμές πλάτους του φέροντος.• Για Κ=2 (δυαδικές) έχουμε διαμόρφωση

OOK (On – Off Keying).

9.2.1 Διαμόρφωση ASK ή ΟΟΚE(t)=a(t)*cos(ωο*t)

Όπου a(t)=0 ή 1

• Η σχέση θυμίζει αναλογική διαμόρφωση DSB.• Το φάσμα περιλαμβάνει θεωρητικά δύο πλάγιες ζώνεςάπειρου εύρους.

• Πρακτικά αν R= ο επιθυμητός ρυθμός μετάδοσης τότεΒολ=2*0,8*R=1,6*R.

9.2.1 Διαμόρφωση ASK

original TTL message (lower),bandlimited message (center),and ASK (above)

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

33

9.2.2 Διαμόρφωση FSK δύο καταστάσεων

• Πρόκειται για διαμόρφωση συχνότηταςFSK (Frequency Shift Keying) όπου ησυχνότητα του φέροντος για δύο δυαδικέςκαταστάσεις «0» και «1» παίρνει δύοδιακριτές διαφορετικές τιμές.• Για «0» : f=fo-Δf.• Για «1» : f=fo+Δf.• Η FSK αντιστοιχεί στην διαμόρφωση FM.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

34

9.2.2 Διαμόρφωση FSK δύο καταστάσεων

[ ]{ }tftatfoCOSEotE **)(**2***2*)( D+= pp

Όπου a(t)=1 ή -1

9.2.2 Διαμόρφωση FSK δύο καταστάσεωνΜε αυτό το κύκλωμαυπάρχει περίπτωση ναέχουμε ασυνέχειεςστην φάση τουσήματος εξόδου.

Fsk-ook

Fsk

9.2.2 Διαμόρφωση FSK δύο καταστάσεων• Το εύρος του φάσματος μετά την διαμόρφωσηείναι :• Βολ=2*Β+2*Δf. B=0,8*RS. RS=R σε bits/sec.• Θυμίζει την σχέση Carson στις αναλογικέςδιαμορφώσεις.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

37

9.2.2 Διαμόρφωση FSK δύο καταστάσεων

• Στην πράξη χρησιμοποιούμε έναν VCO πουελέγχεται από το σήμα a(t).• Δεν υπάρχουν ασυνέχειες των φάσεων καιμιλάμε για διαμόρφωση CPFSK (ContinuousPhase Frequency Shift Keying)• Ο ακριβής υπολογισμός του φάσματος είναιδύσκολος και εξαρτάται από τον λόγο Δf/R.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

38

9.2.3 Διαμόρφωση PSK• Στη διαμόρφωση PSK (Phase Shift Keying) οιΚ διακριτές καταστάσεις της πληροφορίαςεπηρεάζουν την αρχική φάση του φέροντοςσήματος.• Η μαθηματική έκφραση του διαμορφωμένουσήματος δίνεται από τη σχέση :

{ }1,...2,1,0)(]/*2*)(*cos[ω*EoE(t)

-Î++=

KtaKtat pfoo

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

39

9.2.3 Διαμόρφωση PSK• Διαμόρφωση BPSK (Binary Phase Shift

Keying) στην περίπτωση αυτή έχουμε Κ=2δηλαδή a(t)=0 ή 1.

• E(t)=+- Eo*cos*(ωο*t).• Μπορεί να θεωρηθεί ως διαμόρφωση

DSBsc.• Το φάσμα είναι ίδιο με την περίπτωση τηςΟΟΚ με την διαφορά ότι δεν υπάρχειφασματική συνιστώσα του φέροντος (fo).

9.2.3 Διαμόρφωση PSK

9.2.3 Διαμόρφωση PSKPSK schemes are typicallydepicted using a constellationdiagram. The red dotrepresents a single point onthe constellation. The distanceof the red dot from thecenter of the graphrepresents the amplitude ofthe transmitted signal. Theangle between the east axis(the one directly to the right)and the line between theconstellation point and thecenter of the graphrepresents the desired phaseshift.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

42

9.2.3 Διαμόρφωση PSK• Διαμόρφωση QPSK (Quadrature Phase

Shift Keying). Στην περίπτωση αυτήέχουμε Κ=4 δηλαδή:

• a2, a1 : 00,01,10,11• Η μαθηματική έκφρασή τουδιαμορφωμένου σήματος είναι :

• E(t)=Eo*cos*(ωo*t+π/4+a*π/2).• Όπου a=0,1,2,3

9.2.3 Διαμόρφωση PSK

ΔιάταξηΔιαχωρισμού

Άρτιας και ΠεριττήςΤάξης Συμβόλων

ΤαλαντωτήςΦέροντος

π/2

BPSK

BPSK

+

+a1 , a2

a1

a2

B

A

Cos(ωο*t+a2*π)

Cos(ωο*t+a1*π)

Ε(t)

9.2.3 Διαμόρφωση PSK

Sin(ωο*t+π)Cos(ωο*t+π)11

Sin(ωο*t)Cos(ωο*t+π)10

Sin(ωο*t+π)Cos(ωο*t)01

Sin(ωο*t)Cos(ωο*t)00

Διαν.Αποτέλεσμα

Σημείο ΒΣημείο Αa2 a1

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

45

9.2.3 Διαμόρφωση PSK• Υπάρχουν πολλά είδη ψηφιακώνδιαμορφώσεων ημιτονικού φέροντος.• Η σύγκριση των διαφόρων μεθοδολογιών δενείναι πάντοτε εύκολη υπόθεση.• Το ζητούμενο στις ψηφιακές τηλεπικοινωνίεςείναι να επιτευχθεί :• Όσο το δυνατόν μεγαλύτερος ρυθμόςμετάδοσης,• Με το μικρότερο δυνατό εύρος φάσματος,• Και τη μικρότερη ισχύ φέροντος σήματος.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

46

9.2.3 Διαμόρφωση PSK• Η βασική παράμετρος που χαρακτηρίζει τις ψηφιακέςδιαμορφώσεις είναι :

• Η φασματική αποτελεσματικότητα ‘η’.• η=R/Bολ.• Όπου R=ο ρυθμός μετάδοσης, Βολ=η ολική φασματικήζώνη στο τηλεπικοινωνιακό κανάλι.

• Εξαρτάται από τον τρόπο κωδικοποίησης τουψηφιακού σήματος και το είδος διαμόρφωσης που θαεπιλεγεί. Μετριέται σε bits/sec/Hz.

• Η PSK είναι πιο αποτελεσματική και καλύτερη απόάποψη θορύβου.

• Για το ίδιο ποσοστό σφάλματος δυαδικών στοιχείωνστην έξοδο (bit error rate) η PSK απαιτεί μισή ισχύσήματος στην είσοδο του δέκτη.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

47

9.2.3 Διαμόρφωση PSK• Η αποδιαμόρφωση των σημάτων OOK, FSKκαι PSK στο δέκτη γίνεται με τη χρήσησύμφωνου (σύγχρονου) αποδιαμορφωτή.• Στην έξοδο οι παλμοί εμφανίζονταιπαραμορφωμένοι, λόγω του περιορισμού πουυπέστη το φάσμα τους στο κανάλι, γι’ αυτό μετάτην αποδιαμόρφωση ακολουθεί το στάδιοεπαναμορφοποίησης των παλμών.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

48

9.3 Teletext - Τηλεκείμενο• Το teletext είναι ένα σύστημα μετάδοσης πληροφοριώνσε μορφή γραμμάτων, αριθμών ή γραφικών συμβόλων.

• Εκπέμπονται πληροφορίες γενικού ενδιαφέροντοςόπως ειδήσεις, δρομολόγια, καιρός, προγράμματα,κ.λ.π.

• Ενσωματώνεται μέσα στο τηλεοπτικό σήμα χωρίς ναεπηρεάζει την πληροφορία της εικόνας και του ήχου.

• Είναι ένα σύστημα μονόδρομης επικοινωνίας, επιτρέπειμόνο να επιλέξουμε από το σύνολο των εκπεμπόμενωνπληροφοριών αυτές που επιθυμούμε.

• Οι δέκτες θα πρέπει να είναι εφοδιασμένοι με ειδικό Ο.Κπου αποκωδικοποιεί τα σήματα του τελετέξ καιεμφανίζει τις πληροφορίες στην οθόνη. (σήμεραυπάρχουν σε όλους).

9.3 Teletext - Τηλεκείμενο• Στην αναλογική εκπομπή οι πληροφορίεςκωδικοποιημένες στο δυαδικό κατά ASCIIτοποθετούνται πάνω στους παλμούς αμαύρωσηςπεδίου μεταξύ των παλμών συγχρονισμού γραμμώνμετά τους μεταεξισωτικούς παλμούς και πριν τηναρχή σάρωσης του επόμενου πεδίου.

9.3 Teletext - Τηλεκείμενο

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

52

9.3 Teletext - Τηλεκείμενο• Το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικώνπαλμών συγχρονισμού γραμμών είναι 52 μs.Μέσα σε αυτό το χρονικό διάστηματοποθετούνται 360 δυαδικά ψηφία.• Η μέγιστη συχνότητα του σήματος αυτού είναι

3,46MHz, καλύπτεται από το εύρος ζώνης των5 MHz του τηλεοπτικού σήματος, αλλά επειδήπροέρχεται από τετραγωνικούς παλμούς έχειισχυρές αρμονικές που φτάνουν τα 40 MHz.• Άρα θα πρέπει να περάσει από κατάλληλοχαμηλοπερατό φίλτρο.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

53

9.3 Teletext - Τηλεκείμενο• Από τα 360 δυαδικά ψηφία έχουμε :• Τα 40 πρώτα χρησιμοποιούνται για τον συγχρονισμότου συστήματος.

• Και τα υπόλοιπα 320 μεταφέρουν τις πληροφορίες.• Από τα 40 του συγχρονισμού :• Τα 16 πρώτα συγχρονίζουν τη γεννήτρια clock στοναποκωδικοποιητή.

• Τα επόμενα 8 ρυθμίζουν τον αποκωδικοποιητή γιαλήψη άρτιου ή περιττού πεδίου.

• Και τα υπόλοιπα 16 μεταφέρουν την πληροφορία για τοσημείο στο οποίο θα εμφανιστεί πάνω στην οθόνη κάθεσειρά κειμένου.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

54

9.3 Teletext - Τηλεκείμενο• Κάθε χαρακτήρας ASCII σχηματίζεται από 8ψηφία. (7 για τον κώδικά και 1 ψηφίο ισοτιμίας).• Άρα σε κάθε γραμμή χωρούν 40 χαρακτήρες.• Κάθε σελίδα αποτελείται περίπου από 24γραμμές.• Η εκπομπή μιας σελίδας διαρκεί 1/25 τουδευτερολέπτου.• Περίπου 50-60 σελίδες απαρτίζουν έναπεριοδικό (magazine).• Η αποστολή κάθε σελίδας γίνεται ανά ½δευτερόλεπτο, όλο το περιοδικό εκπέμπεται σε½ λεπτό.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

55

9.3 Teletext - Τηλεκείμενο• Άρα ο χρήστης από την στιγμή που θακαλέσει μία σελίδα περιμένει ½ λεπτό.• Η καθυστέρηση μπορεί να είναιμεγαλύτερη αν το περιοδικό περιέχειπερισσότερες σελίδες.• Συνήθως ο σταθμός αποστέλλει με τοσήμα του αρκετά περιοδικά για διάφοραθέματα.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

56

9.3 Teletext - Τηλεκείμενο• Σε κάθε περιοδικό και σελίδα ο σταθμός βάζει ένανυποκώδικα για να μπορεί ο χρήστης να έχει πρόσβασήσε πολλές ξεχωριστές σελίδες για κάθε περιοδικό.

• Ο χειρισμός του συστήματος γίνεται από τοτηλεχειριστήριο του δέκτη.

• Μπορούμε να :• Το ενεργοποιήσουμε, να το τερματίσουμε.• Να επιλέξουμε σελίδα πληκτρολογώντας τον αριθμό τηςαπό τον πίνακα περιεχομένων.

• Να αναμείξω την εικόνα με το τελετέξ.• Να μεγεθύνω τους χαρακτήρες.• Κ.λ.π.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

57

9.3 Teletext - Τηλεκείμενο• Στην Ελλάδα όπως πάντα δημιουργήθηκε έναπρόβλημα συμβατότητας με τον κωδικό ASCII και τουςελληνικούς χαρακτήρες.

• Ο κωδικός ASCII περιλαμβάνει 128 διαφορετικούςχαρακτήρες :

• 33 χαρακτήρες ελέγχου.• 10 αριθμητικά ψηφία.• 52 κεφαλαίοι και πεζοί λατινικοί χαρακτήρες.• 33 σημεία στίξης και χαρακτήρες για απλά γραφικά

(block graphics).• Δεν υπάρχει χώρος για χαρακτήρες άλλων γλωσσών.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

58

9.3 Teletext - Τηλεκείμενο• Κάποιοι σταθμοί εκπέμπουν σεελληνικούς χαρακτήρες και κάποιοιελληνικό κείμενο σε λατινικούς.• Για να μπορέσουμε να δούμε ελληνικόκείμενο με ελληνικούς χαρακτήρες θαπρέπει να αλλάξουμε την ROM τουαποκωδικοποιητή ή να βρούμε το αρχείοκαι να το φορτώσουμε στον δέκτη ή εάνχρησιμοποιούμε Η/Υ να βρούμε τουςαπαραίτητους drivers της κάρτας.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

59

9.3 Teletext - Τηλεκείμενο• Η υπηρεσία τελετέξ έχει πολλές ακόμαδυνατότητες που μπορούμε ναχρησιμοποιήσουμε.• Π.χ από το 1999 τα θέματα των πανελλαδικώνμεταδίδονταν στα εξεταστικά κέντρα με τοτελετέξ.• Π.χ τιμές μετοχών οι οποίες αξιοποιούνται απόπρογράμματα Η/Υ μέσω ειδικώναποκωδικοποιητών.• Η συνεργασία τελετέξ και πληροφορικής θαπροσφέρει εντυπωσιακές δυνατότητες.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

60

9.3 Teletext - Τηλεκείμενο• Στην ψηφιακή εκπομπή DVB το τελετέξ έχει τηνμορφή ιστοσελίδας με πολύ καλύτερα γραφικάκαι με εντελώς νέα φιλοσοφία και πολλέςδυνατότητες.• Υπάρχουν πολλές μορφές. Οι κυριότερες είναι :• MHEG-5• Multimedia Home Platform• Sky Digital (UK & Ireland)• Κ.λ.π

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

61

9.4 Τηλεόραση 16:9 & υψηλής ευκρίνειας• Η τηλεόραση προσπάθησε να ακολουθήσει τις εξελίξειςστον κινηματογράφο όσο αναφορά τις νέες φόρμεςεικόνας για μεγαλύτερο οπτικό πεδίο κατά πλάτος, δενείχε αρχικά και μεγάλη επιτυχία.

• Καθιερώθηκε τελικά το σύστημα 4:3 με 576 γραμμέςσάρωσης.

• Για την βελτίωση της ποιότητας τηλεθέασης θα έπρεπε νααυξηθεί το πλήθος των γραμμών σάρωσης και ναμεγαλώσει περισσότερο το πλάτος της τηλεοπτικήςοθόνης.

• Αυτό σήμαινε αποδοχή ενός νέου τηλεοπτικού προτύπου,ανασταλτικός παράγοντας για την καθιέρωση νέαςτεχνολογίας.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

62

9.4 Τηλεόραση 16:9 & υψηλήςευκρίνειας

• Οι πρώτες προσπάθειες για την δημιουργία τουνέου πρότυπου που ονομάστηκε «τηλεόρασηυψηλής ευκρίνειας» HDTV (High DefinitionTeleVision) άρχισαν στην Ιαπωνία στα τέλη τηςδεκαετίας του ΄60.• Στην Ευρώπη έγινε ένα βελτιωμένο σύστημα 625γραμμών.• Ενώ η Αμερική καθυστέρησε με αποτέλεσμα ναυιοθετήσει ένα σύστημα αμιγώς ψηφιακό.

HDTV.GR

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

63

9.4 Τηλεόραση 16:9 & υψηλής ευκρίνειας• Το Ιαπωνικό σύστημα ονομάζεται NHK HI-Vision,χρησιμοποιεί 1125 γραμμές, λόγο πλευρών 16:9, 60πεδία / sec (30 άρτια, 30 περιττά) και μεγάλο εύροςζώνης (20 MHz για την φωτεινότητα, 10 MHz γιαχρωμικότητα).

• Λόγω του μεγάλου εύρους δεν μπορεί να γίνει επίγειαασύρματη εκπομπή λόγω κατειλημμένης μπάντας απόάλλες υπηρεσίες.

• Γι’ αυτό και έγινε μια παραλλαγή για εκπομπή απόδορυφόρους άμεσης εκπομπής DBS (Direct BroadcastSatellites) το οποίο ονομάστηκε MUSE (Multiple sUb-nyquist Sampling and Encoding) πολλαπλήυποδειγματοληψία Nyquist και κωδικοποίηση.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

64

9.4 Τηλεόραση 16:9 & υψηλής ευκρίνειας• Στο σύστημα MUSE γίνεται συμπίεση τουεύρους ζώνης στα 8 MHz, γίνεται μεδειγματοληψία του αρχικού σήματος πουακολουθείται από υποδειγματοληψία 3:1(για κάθε τρεις κουκίδες εκπέμπετε μια).• Στα κινούμενα μέρη εμφανίζεταιμετατόπιση των κουκίδων από τις αρχικέςτους θέσεις δηλαδή ένα μουτζούρωμα πουγίνεται μεγαλύτερο όταν ολόκληρη η σκηνή(κάμερα) μετακινείται πλάγια.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

65

9.4 Τηλεόραση 16:9 & υψηλής ευκρίνειας

• Το ευρωπαϊκό σύστημα MAC (MultiplexedAnalog Components) το οποίοεγκαταλείφθηκε θα χρησιμοποιούσε 625γραμμές, 16:9, 50 πεδία / sec καιυποστήριξη PAL,SECAM.• Σχεδιάστηκε για δορυφόρους DAB καιδίκτυα καλωδιακής TV.• Και οι παραλλαγές του B-MAC και D2-MACαποδείχθηκαν χαμηλής ποιότητας.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

66

9.4 Τηλεόραση 16:9 & υψηλής ευκρίνειας• Στην Ευρώπη τελικά χρησιμοποιείται το σύστημα

PAL+ το οποίο μπορεί να εκπέμψει σε 16:9.• Όταν δέκτες 16:9 λαμβάνουν σήμα 4:3 τότεεμφανίζουν δυο μαύρες κατακόρυφες λωρίδεςαριστερά και δεξιά.• Όταν δέκτες 4:3 λαμβάνουν σήμα 16:9 τότεεμφανίζουν δυο μαύρες οριζόντιες λωρίδες πάνωκάτω.• Όλοι οι σύγχρονοι δέκτες μπορούν ναρυθμίζονται αυτόματα στην καλύτερη ποιότητα.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

67

9.4 Τηλεόραση 16:9 & υψηλής ευκρίνειας

• Στην Ευρώπη μέχρι το 2015 θαεπικρατήσει το σύστημα DVB-T, DVB-T2για τις επίγειες εκπομπές τηλεόρασης.

• DVB• DIGEA• DVB project.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

68

9.4 Τηλεόραση 16:9 & υψηλής ευκρίνειας• Το Αμερικάνικο σύστημα προέκυψε από τονανταγωνισμό 14 συστημάτων από τα οποίαεπικράτησαν 4, με την ενσωμάτωση τωνκαλύτερων στοιχείων έγινε ένα, εξ ολοκλήρουψηφιακό.• Ο κάθε σταθμός και πιθανός θεατής μπορεί ναεπιλέξει την ευκρίνεια εικόνας και το είδος τωνυπηρεσιών που θα χρησιμοποιήσει.• Σε ένα κανάλι που εκπέμπεται ένα πρόγραμμα

HD μπορούν να εκπεμφθούν 4 προγράμματαstandard.• Ονομάστηκε DTV (Digital TV).

DTV.gov

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

69

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Η συμπίεση ψηφιακών δεδομένων αρχικάαναπτύχθηκε για να λύσει το πρόβλημα τηςαποθήκευσης μεγάλου όγκου δεδομένων, αλλάκατόπιν χρησιμοποιήθηκε κυρίως για ναδιευκολύνει τη μετάδοση ψηφιακώνπληροφοριών μεταξύ υπολογιστών.• Προήλθε από τον χώρο των ηλεκτρονικώνυπολογιστών, γιατί στηρίζεται σε υπολογιστικέςμεθόδους.• Χωρίς αυτή δεν θα ήταν δυνατή η σημερινήδιάδοση του internet.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

70

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Όλα τα ψηφιακά δεδομένα μπορούν ναυποστούν συμπίεση, εκείνα που χρειάζονταιπερισσότερο είναι η εικόνα και ό ήχος.• Π.Χ : μία εικόνα 640χ480 με 24 bit ανάλυσηχρώματος έχει μέγεθος 900 kB.• Π.Χ : ένα δευτερόλεπτο ήχου ποιότητας CD

(stereo, 44.100 δείγματα στο κάθε κανάλι, 16 bitτο δείγμα) έχει μέγεθος 172 kB. Δηλαδή ένατρίλεπτο τραγούδι έχει μέγεθος 30 MB.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

71

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Η συμπίεση στηρίζεται σε μια σειράυπολογιστικών μεθόδων, από τις οποίεςπροκύπτει μια ομάδα δεδομένων, η οποίαμε τη σειρά της περιγράφει μια άλλημεγαλύτερη ομάδα δεδομένων.• Για να χρησιμοποιήσουμε τα συμπιεσμέναδεδομένα θα πρέπει να ακολουθήσουμετην αντίστροφή διαδικασία, δηλαδή να τααποσυμπιέσουμε.

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Υπάρχουν δύο κατηγορίες μεθόδων συμπίεσης :• Οι απωλεστικές, (Lossy data compressions) όπουτα δεδομένα που παίρνουμε μετά την αποσυμπίεσηδεν είναι ίδια με αυτά που είχαμε πριν τηνσυμπίεση.• Χρησιμοποιούνται μόνο για συμπίεση αρχείωνεικόνας και ήχου.• Και οι μη απωλεστικές, (Lossless data compression)• όπου τα δεδομένα παραμένουν τα ίδια πριν καιμετά.• Χρησιμοποιούνται για οποιοδήποτε τύποδεδομένων.

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Απωλεστικές συμπιέσεις είναι οι :• JPEG, (jpeg.org , jpeg βικιπαίδεια , jpeg wikipedia) γιααρχεία ακίνητης εικόνας.

• MPEG, (mpeg wikipedia , mpeg working group) για αρχείακινούμενης εικόνας.

• MP-3 , (mp3 wikipedia , mp3 βικιπαίδεια) για αρχεία ήχου.• Κ.λ.π.• Μη απωλεστικές είναι οι :• RLE. Run-length encoding για συμπίεση εικόνωνμονόχρωμων σχεδίων.

• LZW. Lempel–Ziv–Welch γενικής χρήσης.• Huffman. (Huffman wikipedia , Huffman βικιπαίδεια) γενικήςχρήσης.

• Κ.λ.π.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

74

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Οι μη απωλεστικές μέθοδοι στηρίζονται όλεςστον εντοπισμό σειρών απόεπαναλαμβανόμενα ψηφιακά δεδομένα, ταοποία το πρόγραμμα συμπίεσης αντικαθιστά μεκάποιο «δείκτη».• Η διαδικασία μπορεί να επεκτείνεται σεπολλαπλά επίπεδα και στο τέλος επισυνάπτεταιστο συμπιεσμένο αρχείο ένας πίνακας, στονοποίο δηλώνονται οι αντιστοιχίες των δεικτώνμε τα δεδομένα που αντικαθιστούν.• Βάσει αυτών των δεικτών το πρόγραμμααποσυμπίεσης αναδημιουργεί τα αρχικάδεδομένα.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

75

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Παράδειγμα :• «Νάτος ο κ. Καπάτος νάτος γεμάτος καιφορτσάτος».

• «άτος» με «#»• «Ν# ο κ. Καπ# ν# γεμ# και φορτσ#».• Η αρχική φράση έχει 47 χαρακτήρες, ενώη συμπιεσμένη 27.• Αυτό αντιστοιχεί σε λόγο συμπίεσης 1,7:1

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Οι απωλεστικές μέθοδοι έχουν το πλεονέκτημα της ακριβούςανάκτησης των δεδομένων κατά την αποσυμπίεση, συνήθωςδεν επιτυγχάνουν λόγους συμπίεσης καλύτερους από 2:1(50%).

• Στα αρχεία εικόνας και ήχου θέλουμε λόγους συμπίεσης 10:1ή και καλύτερους.

• Για να πετύχουμε τέτοια αποτελέσματα, πρέπει νααπορρίψουμε κάποια από τα αρχικά δεδομένα.

• Αυτό συνεπάγεται υποβάθμιση της ποιότητας, η οποία όμως,ως ένα σημείο, δεν γίνεται αντιληπτή, εξαιτίας ορισμένωνιδιομορφιών στον τρόπο που λειτουργεί η όραση και η ακοήμας.

• Η επιτυχία της κάθε μεθόδου εξαρτάται από το πόσο καλάεκμεταλλεύεται αυτές τις ιδιομορφίες, για να προσφέρει τονκαλύτερο συμβιβασμό ποιότητας και συμπίεσης.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

77

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Μέθοδος JPEG. (Joint Photographic Experts

Group).• Εκμεταλλεύεται την μειωμένη ευαισθησία τηςόρασης στα χρώματα.• Μπορούμε να πετύχουμε συμπίεση έως 10:1,χωρίς αισθητή υποβάθμιση της ποιότητας τηςεικόνας.• Με μεγαλύτερους λόγους συμπίεσης αρχίζουννα φαίνονται παραμορφώσεις ιδιαιτέρα στατμήματα εκείνα όπου υπάρχουν απαλοίχρωματικοί τόνοι.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

78

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Μέθοδος MPEG. (Motion Pictures Experts Group).• Η μέθοδος αυτή καθώς και όλες οι εκδοχές τηςστηρίζονται στη μέθοδο JPEG γιατί η κινούμενη εικόνααποτελείται από διαδοχικές ακίνητες εικόνες (πλαίσια)που διαφέρουν ελάχιστα μεταξύ τους.

• Έτσι, δεν είναι απαραίτητο να αποθηκεύονται ή νααποστέλλονται όλα τα δεδομένα κάθε επόμενουπλαισίου, αλλά μονάχα εκείνα που έχουν μεταβληθεί.

• Τα πλαίσια αυτά ονομάζονται (P frames).• Ανά τακτά χρονικά διαστήματα στέλνονται και πλήρειςεικόνες συμπιεσμένες κατά JPEG για να καλύψουν τιςριζικές αλλαγές των σκηνών. Αυτές ονομάζονται (Iframes).

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

79

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Για να καλυφθεί και η περίπτωση όπου τακινούμενα αντικείμενα στην εικόνααποκαλύπτουν άλλα αντικείμενα κρυμμέναπίσω τους, στην έκδοση MPEG-2 υπάρχουν καιτα προβλεπτικά πλαίσια διπλής κατεύθυνσης (Bframes) στα οποία περιέχονται οι πληροφορίεςτων διαφορών από το προηγούμενο αλλά καιαπό το επόμενο πλαίσιο.• Όλα τα παραπάνω πλαίσια διαδέχονται το ένατο άλλο σε μία σειρά. (I B B P B B P….)

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

80

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Αν στην ταινία υπάρχει έντονη δράση, ταπλαίσια αναφοράς εμφανίζονται συχνότερα, γιανα καλύψουν τις απότομες αλλαγές τωνπλάνων.• Άρα ο ρυθμός ροής των δεδομένων δεν είναισταθερός.• Έχει προβλεφθεί όμως ένα ανώτατο όριο για ναεξασφαλίσει ότι η κωδικοποίηση μπορεί ναχρησιμοποιηθεί και σε εφαρμογές πραγματικούχρόνου (ψηφιακές κάμερες).

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

81

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Η μέθοδος MPEG είναι πολύ απαιτητικήσε υπολογιστική ισχύ, αλλά και πολύαποδοτική στη συμπίεση.

• I frames 7:1• P frames 20:1• B frames 50:1• Η προδιαγραφή MPEG-2 περιλαμβάνεικαι συμπίεση 5 καναλιών ήχου.(surround)

9.5 Συμπίεση ψηφιακών δεδομένων• Μέθοδος MP-3 (MPEG Audio layer 3).• Η μέθοδος αυτή βασίζεται στην παρατήρηση ότι η ακοή μαςδεν μπορεί να αντιληφθεί έναν ήχο που έχει γειτονικήσυχνότητα μ’ έναν άλλον ισχυρότερο ήχο.

• Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται «ηχητική σκίαση» acousticshadowing, γιατί ο δεύτερος ήχος «καλύπτει» τον πρώτο.

• Το φαινόμενο αυτό γίνεται εντονότερο όσο πιο κοντάβρίσκονται οι συχνότητες των δύο ήχων και όσο μεγαλύτερηείναι η διαφορά στην έντασή τους.

• Η συμπίεση είναι ιδιαίτερα απαιτητική σε υπολογιστική ισχύ,αλλά η αναπαραγωγή (αποσυμπίεση) των αρχείων είναιεύκολη.

• Μπορούν να φτάσουν σε λόγους συμπίεσης 20:1 χωρίςμεγάλη υποβάθμιση της ποιότητας του ήχου.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

83

9.6 Η τηλεόραση ως μέσοαμφίδρομης επικοινωνίας

• Η τηλεόραση, με την μορφή που ξέρουμε, είναιένα μονόδρομο μέσο επικοινωνίας.• Από την στιγμή που θα συντονιστεί σε κάποιοτηλεοπτικό σταθμό, αναπαράγει σταθερά τη ροήτου προγράμματος του χωρίς δυνατότητα άλληςεπέμβασης του θεατή σ’ αυτό πέρα από τηναλλαγή του σταθμού.• Το γεγονός αυτό κρίνεται αρνητικά και προκαλείαρκετά σχόλια σε βάρος της τηλεόρασης και τωνφορέων της.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

84

9.6 Η τηλεόραση ως μέσοαμφίδρομης επικοινωνίας

• Εταιρίες και οργανισμοί προσπάθησαν σεαρκετές χώρες να προσφέρουν στουςτηλεθεατές τη δυνατότητα να επεμβαίνουν στοπρόγραμμα που παρακολουθούν στις οθόνεςτους και όχι απλώς να το επιλέγουν.• Οι μέθοδοι και οι τεχνικές για τηνπραγματοποίηση αυτού του σκοπούαναφέρονται γενικά ως «αμφίδρομητηλεόραση». interactive television

Interactive tvtoday.com

9.6 Η τηλεόραση ως μέσο αμφίδρομης επικοινωνίας

• Το «περιεχόμενο προγράμματος» και το «κανάλιπροώθησης αλληλεπίδρασης» υπάρχουν και στακλασικά συστήματα τηλεόρασης. Το πρώτο είναι ηροή του κοινού τηλεοπτικού προγράμματος και τοδεύτερο είναι το τηλεκείμενο «teletext».

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

87

9.6 Η τηλεόραση ως μέσοαμφίδρομης επικοινωνίας

• Για να γίνει όμως η τηλεόραση αμφίδρομη,απαιτείται και το κανάλι επιστροφής τηςαλληλεπίδρασης.• Μέσα από αυτό ο τηλεθεατής, αντιδρώντας στοπεριεχόμενο του προγράμματος ή σεερεθίσματα προερχόμενα από το κανάλιπροώθησης αλληλεπίδρασης, στέλνει με τηνβοήθεια κατάλληλου χειριστηρίου τις εντολές τουστον τηλεοπτικό σταθμό και διαμορφώνει τοπεριεχόμενο του προγράμματος κατά τιςεπιθυμίες του.

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

89

9.6 Η τηλεόραση ως μέσοαμφίδρομης επικοινωνίας

• Η εξασφάλιση του καναλιού επιστροφής είναιένα μεγάλο πρόβλημα.

1. Ασύρματη εκπομπή στην περιοχή UHF, μέσοτης υπάρχουσας κεραίας του δέκτη προςτοπικούς δέκτες συγκέντρωσης των εκπομπώνεπιστροφής ή μέσω ενός κυψελοειδούςσυστήματος επικοινωνίας παρόμοιου με τωνκινητών τηλεφώνων.

2. Καλωδιακή σύνδεση μέσα από τα συστήματακαλωδιακής τηλεόρασης ή μέσω των κοινώντηλεφωνικών συνδέσεων (ISDN, ADSL).

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

91

9.6 Η τηλεόραση ως μέσοαμφίδρομης επικοινωνίας

• Κάθε λύση έχει τα δικά της πλεονεκτήματακαι μειονεκτήματα και η επιλογή βασίζεταιστην προϋπάρχουσα υποδομή.• Η αμφίδρομη τηλεόραση είναι μιαυπηρεσία συνδρομητική και μπορεί ναπροσφέρει στους πελάτες της πλήθοςδυνατοτήτων.

9.6 Η τηλεόραση ως μέσοαμφίδρομης επικοινωνίας

• Π.χ.• Συμμετοχή σε τηλεπαιχνίδια.• Να υποβάλουν ερωτήσεις σε συνεντεύξεις.• Συμμετοχή σε ψηφοφορίες.• Τηλεαγορές.• Να παραγγέλνουν τις τηλεοπτικές ταινίες πουεπιθυμούν να παρακολουθήσουν VOD (VideoOn Demand) βίντεο κατά παραγγελία.• Κ.Λ.Π.

Greekonlinetv

Live and On-DemandTelevision from Greeceand Cyprus

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

93

9.6 Η τηλεόραση ως μέσοαμφίδρομης επικοινωνίας

• Με την εμφάνιση της ψηφιακήςτηλεόρασης νέες εφαρμογέςπροβλέπονται για τις αμφίδρομεςυπηρεσίες.• Ως μέσο περιήγησης στο διαδίκτυο.• Ως πύλη για κατέβασμα λογισμικού.• Κ.Λ.Π.

Panasonicinteractive TV wall

12/28/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΠΕ 1708

94

9.6 Η τηλεόραση ως μέσοαμφίδρομης επικοινωνίας

• http://www.in.gr/innews/article.asp?lngEntityID=282707

• ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΣΧΟΛΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ VOD.• Connx-x tv• http://www.ert-

archives.gr/V3/public/index.aspx

PhilipsTV