DVB-T

DVB-T , abreviatura de Digital Video Broadcasting – Terrestrial , es el estándar del consorcio europeo DVB 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 utilizado en todo el mundo (incluida América del Norte) para la recopilación electrónica de noticias para la transmisión de vídeo y audio desde un vehículo de recopilación de noticias móvil a un punto de recepción central. También lo utilizan en los EE. UU. los operadores de televisión amateur .

En lugar de transportar una portadora de datos en un único canal de radiofrecuencia (RF), la COFDM funciona dividiendo el flujo de datos digitales en una gran cantidad de flujos digitales más lentos, cada uno de los cuales modula digitalmente un conjunto de frecuencias de subportadoras adyacentes muy espaciadas. En el caso de DVB-T, existen dos opciones para la cantidad de portadoras, conocidas como modo 2K o modo 8K. En realidad, se trata de 1705 o 6817 subportadoras que están separadas aproximadamente por 4 kHz o 1 kHz.

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

Muchos países han adoptado o propuesto la tecnología DVB-T para la transmisión de televisión digital (ver mapa), utilizando principalmente canales VHF de 7 MHz y UHF de 8 MHz, mientras que Taiwán, Colombia, Panamá y Trinidad y Tobago utilizan canales de 6 MHz. Algunos ejemplos incluyen Freeview del Reino Unido .

El estándar DVB-T se publicó 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 video y audio en aplicaciones de radiodifusión basadas en el flujo de transporte MPEG-2 , que brinda 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 sistema DVB-T se ha seguido desarrollando hasta convertirse en estándares más nuevos, como el DVB-H (portátil), que fue un fracaso comercial y ya no está en funcionamiento, y el DVB-T2 , que se finalizó inicialmente en agosto de 2011.

La DVB-T, como transmisión digital, entrega datos en una serie de bloques discretos a la velocidad de símbolo. La DVB-T es una técnica de transmisión COFDM que incluye el uso de un intervalo de guarda. Permite al receptor hacer frente a situaciones de trayectos múltiples intensos. Dentro de un área geográfica, la DVB-T también permite el funcionamiento de redes de frecuencia única (SFN), donde dos o más transmisores que transportan los mismos datos operan en la misma frecuencia. En tales casos, las señales de cada transmisor en la SFN deben estar alineadas en el tiempo con precisión, lo que se hace mediante la información de sincronización en el flujo y la sincronización en cada transmisor referenciado al GPS .

La longitud del intervalo de guarda se puede elegir. Es un equilibrio entre la velocidad de datos y la capacidad de la SFN . Cuanto más largo sea el intervalo de guarda, mayor será el área potencial de la SFN sin crear interferencia entre símbolos (ISI). Es posible operar SFN que no cumplan la condición del intervalo de guarda si la autointerferencia se planifica y se monitorea adecuadamente.

Con referencia a la figura, a continuación se presenta una breve descripción de los bloques de procesamiento de señales.

• Codificación de fuente y multiplexación MPEG-2 (MUX): los flujos de vídeo comprimido, audio comprimido y datos se multiplexan en flujos de programa MPEG (MPEG-PS). Uno o más MPEG-PS se unen para formar un flujo de transporte MPEG (MPEG-TS); este es el flujo digital básico que se transmite y recibe en los televisores o los decodificadores domésticos (STB). Las velocidades de bits permitidas para los datos transportados dependen de una serie de parámetros de codificación y modulación: pueden oscilar entre 5 y 32 Mbit/s (consulte la figura inferior para obtener una lista completa).
• Splitter: Se pueden transmitir dos MPEG-TS diferentes al mismo tiempo, utilizando una técnica llamada Transmisión Jerárquica . Puede utilizarse para 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, dependiendo de la calidad de la señal recibida, el STB puede ser capaz de decodificar el flujo HDTV o, si la intensidad de la señal es insuficiente, puede cambiar al SDTV (de esta manera, todos los receptores que se encuentran cerca del sitio de transmisión pueden bloquear la señal HDTV, mientras que todos los demás, incluso los más alejados, pueden seguir recibiendo y decodificando una señal SDTV).
• Adaptación de 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 decorrelaciona .
• 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 corregir 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 tal forma que resulte 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 denota en los menús de los decodificadores como FEC ( corrección de errores hacia adelante ). Hay cinco tasas de codificación válidas: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 y 7/8.
• Entrelazador interno: Se reordena nuevamente la secuencia de datos, con el objetivo de reducir la influencia de los errores de ráfaga. Esta vez, se adopta una técnica de entrelazado de bloques, con un esquema de asignación pseudoaleatorio (esto se realiza en realidad 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 en una secuencia modulada en banda base de símbolos complejos. Existen tres esquemas de modulación válidos: QPSK , 16- QAM y 64-QAM.
• Adaptación de tramas: los símbolos complejos se agrupan en bloques de longitud constante (1512, 3024 o 6048 símbolos por bloque). Se genera una trama de 68 bloques de longitud y se construye una supertrama con 4 tramas.
• Señales piloto y TPS: Para simplificar la recepción de la señal que se transmite 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 (Transmission Parameters Signalling) envían los parámetros de la señal transmitida y permiten identificar de forma unívoca la celda de transmisión. El receptor debe ser capaz de sincronizar, ecualizar y decodificar la señal para acceder a la información contenida en los pilotos TPS. Por 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 se mantiene 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 ). La anchura 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 ineludible 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, con un convertidor digital a analógico (DAC), y luego se modula a frecuencia de radio ( VHF , UHF ) por el front-end de RF . El ancho de banda ocupado está diseñado para acomodar 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 muestras/s , donde es el ancho de banda del canal expresado en Hz.${\displaystyle f_{s}={\frac {8}{7}}B}$ ${\estilo de visualización B}$

El receptor STB adopta técnicas duales a las utilizadas en la transmisión.

• Front-end y ADC: la señal de RF analógica se convierte a banda base y se transforma en una señal digital, utilizando un convertidor analógico a digital (ADC).
• Sincronización de tiempo y frecuencia: se busca la señal de banda base digital para identificar el comienzo de tramas y bloques. También se corrigen los problemas con la frecuencia de los componentes de la señal. La propiedad de que el intervalo de guarda al final del símbolo también se coloca al principio se explota para encontrar el comienzo de un nuevo símbolo OFDM. Por otro lado, los pilotos continuos (cuyo valor y posición se determina en el estándar y, por lo tanto, es conocido 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 tal manera que se resuelvan tanto los errores de frecuencia/temporización gruesos como los 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.
• Desmodulación OFDM: esto se logra con una FFT.
• Ecualización de frecuencia : las señales piloto se utilizan para estimar la función de transferencia de canal (CTF) cada tres subportadoras . La CTF se obtiene en las subportadoras restantes mediante interpolación. La CTF se utiliza luego para ecualizar los datos recibidos en cada subportadora, generalmente utilizando un método de forzamiento a cero (multiplicación por la inversa de la CTF). La CTF también se utiliza para sopesar la fiabilidad de los datos desmapeados cuando se proporcionan al decodificador Viterbi.
• Desasignamiento: dado que existen constelaciones QAM codificadas en Gray, el desasignamiento se realiza de manera "suave" utilizando leyes no lineales que desasignan cada bit del símbolo recibido a un valor difuso más o menos confiable entre -1 y +1.
• Desentrelazado interno
• Descodificación interna: utiliza el algoritmo de Viterbi , con una longitud de rastreo mayor que la que se utiliza generalmente para el código básico de tasa 1/2, debido a la presencia de bits perforados ("borrados").
• Desentrelazado externo
• Decodificación externa
• Adaptación MUX
• Demultiplexación y decodificación de fuente MPEG-2

•  Aruba
•  Curazao
•  Bonaire
•  San Martín
•  Saba
•  San Eustaquio
•  Islas Caimán
•  Montserrat (ISDB-T experimental)

•  Bosnia y Herzegovina
•  Kosovo

•  Tokelau
•  Isla de Navidad
•  Isla Norfolk

•  Filipinas (particularmente Batanes , sur de Palawan , Davao Occidental y Tawi-Tawi )
•  Turkmenistán (Sólo disponible en Ashgabat)

•  Guinea Ecuatorial
•  Guinea
•  Guinea-Bissau
•  Liberia
•  Libia

La DVB-T/T2 está desactivada en Suiza y la parte flamenca de Bélgica. La UE tiene previsto desactivar la DVB-T/T2 en sus estados miembros en 2030. ^{[ cita requerida ]}

• Bélgica : En Flandes, la transmisión en abierto de VRT finalizó el 1 de diciembre de 2018. En la región de Flandes, el servicio Antenne TV de la plataforma de televisión encriptada TV Vlaanderen finalizará el 1 de septiembre de 2024.
• Suiza : El 3 de junio de 2019, la cadena pública suiza SRG SSR canceló la emisión de TDT. Una estación regional de la zona de Ginebra siguió transmitiendo. Posteriormente, se activó una antena DVB-T2 en el este del país para retransmitir la televisión suiza a los operadores de cable austriacos. Está previsto que una transmisión similar cubra la Gran Ginebra.

• ATSC (Comité de sistemas de televisión avanzados, Norma norteamericana)
• Transmisión de audio digital (video de baja tasa de bits adecuado para receptores móviles)
• Transmisión de vídeo digital (normas técnicas que sustentan la DVB-T)
• Relaciones de protección de canales DTV
• DVB sobre IP
• DVB-T2
• Televisión digital terrestre
• DMB-T – Transmisión multimedia digital terrestre
• Televisión interactiva
• ISDB – Servicios Integrados de Radiodifusión Digital
  • ISDB-T Internacional
• Plataforma multimedia para el hogar (estándar para ofrecer aplicaciones de TV interactiva a través de DVB)
• Tabla comparativa de sistemas OFDM
• Grabadora de vídeo personal
• Tabla de comparación de eficiencia espectral
• Teletext

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

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre DVB-T .

• Sitio web del Proyecto DVB
• Ficha técnica oficial de DVB-T ^{[ enlace muerto permanente ]}
• Sitio web de DigiTAG