Rocket Sound

โทรทัศน์ระบบดิจิตอล (อังกฤษ: Digital television) หรือทีวีดิจิตอล หรือ DTV คือการส่งผ่านของเสียงและวิดีโอโดยใช้ขบวนการและการผสมสัญญาณแบบดิจิตอล ซึ่งมีความแตกต่างโดยสิ้นเชิงกับการส่งผ่านสัญญาณแบบอนาล็อกที่มีการแยกสัญญาณในช่องที่แยกออกจากกัน สิ่งนี้เป็นนวัตกรรมที่ปฏิวัติเทคโนโลยีโทรทัศน์ที่สำคัญยิ่งนับแต่นวัตกรรมทีวีสีเมื่อปี พ.ศ.2493 มันสามารถส่งข้อมูลได้มากกว่าแบบอนาล็อกในหนึ่งช่องสัญญาณ จึงเรียกได้อีกอย่างว่า Multicasting การส่งสัญญาณเป็นแบบดิจิตอลจึงทำให้ได้คุณภาพของภาพและเสียงดีกว่าด้วย เช่น โทรทัศน์ระบบ HDTV หลายประเทศกำลังเปลี่ยนระบบการส่งสัญญาณจากอนาล็อกมาเป็นดิจิตอลซึ่งเป็นการใช้ประโยชน์จากคลื่นความถี่วิทยุในอีกรูปแบบหนึ่ง ในหลายๆส่วนของโลกก็อยู่ในระหว่างการนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ ในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง และมีการพัฒนามาตรฐานที่แตกต่างกันออกไป มาตรฐานในการรับส่งสัญญาณในภาคพื้นดินในแนวราบที่ใช้กันอย่างกว้างขวางนี้มีอยู่ด้วยกัน 4 มาตรฐาน อันได้แก่

มาตรฐาน Advanced Television System Committee (ATSC) ใช้ eight-level vestigial sideband (8VSB) ถูกพัฒนาใน 6 ประเทศได้แก่ สหรัฐอเมริกา, คานาดา, เม็กซิโก, เกาหลีใต้, สาธารณรัฐโดมินิกันและฮอนดูรัส

มาตรฐาน Digital Video Broadcasting-Terrestrial (DVB-T) ใช้การผสมสัญญาณแบบ coded orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) และสนับสนุนการส่งแบบต่างระดับหรือ hierarchical transmission. ถูกพัฒนาในยุโรป, ออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ สำหรับประเทศไทยเลือกใช้ DVB-T2 ที่เป็นพัฒนาการลำดับที่ 2 ของมาตรฐานนี้ โดยรองรับได้ถึงไฟล์ MPEG-4 (DVB-T รองรับไฟล์ MPEG-2)

มาตรฐาน Terrestrial Integrated Services Digital Broadcasting (ISDB-T) เป็นระบบหนึ่งที่ออกแบบมาให้มีการรับสัญญาณได้ดีทั้งเครื่องรับแบบอยู่กับที่หรือแบบเคลื่อนที่ มันใช้ประโยชน์จาก OFDM และ two-dimensional interleaving ทั้งยังสนับสนุน hierarchical transmission ได้ถึง 3 เลเยอร์(3 ลำดับชั้น) และใช้ MPEG-2 video และ Advanced Audio Coding. โดยได้รับการพัฒนาในญี่ปุ่น, ฟิลิปปินส์ ISDB-T International เป็นมาตรฐานที่ถูกพัฒนาต่อมาโดยการใช้ H.264/MPEG-4 AVC ที่ถูกนำมาใช้ในประเทศในทวีปอเมริกาใต้เป็นส่วนใหญ่ และประเทศในทวีปแอฟริกาที่พูดภาษาโปรตุเกส

มาตรฐาน Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting (DTMB) พัฒนา OFDM technology แบบ time-domain synchronous (TDS) ที่ใช้ pseudo-random signal frame ให้ทำงานเป็น guard interval (GI) ของ OFDM block และเป็นสัญลักษณ์ในการ training มาตรฐานนี้ถูกพัฒนาในประเทศจีนรวมทั้งฮ่องกงและมาเก๊า

การส่งโทรทัศน์ในระบบดิจิตอลนั้นได้ประโยชน์หลายประการ อันได้แก่

1.ทำให้ใช้ประโยชน์จากช่องสัญญาณได้มากขึ้น เช่น จากเดิม 1 ช่องใช้ได้ 1 รายการ เมื่อหันมาใช้ระบบดิจิตอล มีการบีบอัดสัญญาณ ( Digital Compression ) ก็จะสามารถส่งได้ถึง 4-6 รายการทางภาคพื้นดิน และ 8-10 รายการทางดาวเทียม

2. ให้บริการเสริมได้ (ถ้ากฎหมายอนุญาต)

3. สามารถรับชมขณะอยู่ในพาหนะเคลื่อนที่ได้ เช่น รับโทรทัศน์บนรถยนต์ได้ชัดเจนในบางความถี่

4. สามารถให้บริการฟรี (Free to Air) หรือบริการเก็บค่าสมาชิกได้

5. ค่าใช้จ่ายในการออกอากาศต่อ 1 รายการลดลง เพราะเครื่องส่ง 1 เครื่อง สามารถส่งได้หลายรายการ

6. พัฒนาให้มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นได้ เพื่อรับกับวิวัฒนาการของการส่งและรับโทรทัศน์ในอนาคต เช่น โทรทัศน์จอกว้าง (WIDE SCREEN) โทรทัศน์ความคมชัดสูง (HDTV)

7. ประหยัดพลังงานในการส่งโทรทัศน์ เนื่องจากเครื่องส่งใช้กำลังออกอากาศลดลง

8. คุณภาพในการรับชมดีขึ้น ไม่มีเงา การรบกวนน้อย เพราะถ้าจะรับได้ชัดก็ชัดเลย แต่ถ้าอยู่ในที่ที่รับได้ไม่ชัดก็จะรับไม่ได้ ซึ่งถ้าหากอยู่ในที่ที่รับสัญญาณได้ก็จะรับได้ชัดเจนไม่มีเงาและสิ่งรบกวน หรือถ้ามีการรบกวนก็จะมีในเปอร์เซ็นต์ที่น้อยมาก

มาตรฐาน DVB-T2 คืออะไร

DVB-T2 เป็นมาตรฐานการส่งโทรทัศน์ภาคพื้นดินระบบดิจิตอลที่ก้าวหน้าและทันสมัยที่สุด ที่มีประสิทธิภาพการใช้งานสูงสุดในขณะนี้ สัญญาณมีความคงทน และมีความยืดหยุ่นในการใช้งาน ได้นำเสนอการผสมสัญญาณ (modulation) ระบบใหม่สุด และเทคนิคการเข้ารหัสสัญญาณที่มีประสิทธิภาพสูงเท่าที่มีใช้งาน ในการส่งโทรทัศน์ในคลื่นความถี่ที่ส่งสัญญาณภาพ และเสียง และการบริการส่งข้อมูลที่ใช้สำหรับ เครื่องรับโทรทัศน์แบบเคลื่อนที่ (portable) และเครื่องรับโทรทัศน์แบบมือถือ (mobile) การใช้เทคนิคใหม่นี้ทำให้ DVB-T2 มีประสิทธิภาพอย่างน้อยสูงกว่า 50% ของประสิทธิภาพการส่งโทรทัศน์ภาคพื้นดินระบบดิจิตอลอื่น ๆ ที่ใช้งานในโลก ช่อง DVB-T2 จะรับช่องได้มากกว่า ISDB-T ATSC

ความเป็นมาจาก DVB-T

DVB-T เป็นมาตรฐานการส่งโทรทัศน์ภาคพื้น ดินระบบดิจิตอล ที่หลายประเทศนำมาใช้งานอย่าง กว้างขวาง โดยเริ่มประกาศตัวเป็นทางการในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2540 และมี 68 ประเทศ นำ DVB-T ไปใช้งาน บริการส่งโทรทัศน์ และมากกว่า 59 ประเทศยอมรับมาตรฐานไปใช้งาน ส่วนที่สำคัญที่ยอมรับในการประกาศใช้ มาตรฐาน DVB-T สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในการจัดหาเครื่องรับโทรทัศน์ที่มีราคาต่ำ และมีความยืดหยุ่น เพียงพอในการดำเนินการเชิงธุรกิจ ดังนั้น ในช่วงระยะเวลาที่เลิกการส่งโทรทัศน์ภาคพื้นดินระบบอนาล็อก ในกลุ่มประเทศยุโรป ได้สร้างแรงผลักดันในการปรับปรุงมาตรฐานการส่งโทรทัศน์ในเรื่องประสิทธิภาพการใช้ คลื่นความถี่ให้ทันสมัย เหมือนความสำเร็จในการปรับปรุงมาตรฐานการส่งโทรทัศน์ผ่านระบบดาวเทียม DVB-S2 ที่ได้ดำเนินการไปเรียบร้อยแล้ว เช่นเดียวกันมาตรฐานการส่งโทรทัศน์ทั้งหมดของ DVB การส่งโทรทัศน์ภาคพื้นดินระบบดิจิตอล DVB-T2 มีพื้นฐานขึ้นอยู่กับความต้องการในการตอบสนองเชิงธุรกิจ ส่วนที่สำคัญคือ ความต้องการที่จะเพิ่มขนาด สัญญาณการส่งรายการโทรทัศน์ให้มากขึ้น ปรับปรุงคุณภาพของสัญญาณให้มีความทนทาน และสามารถที่จะใช้งานกับสายอากาศเครื่องรับโทรทัศน์เดิมที่ใช้งานอยู่ได้ DVB-T2 รุ่นแรกได้ประกาศใช้งานด้วยมาตรฐาน ETSI ในเดือน กันยายน พ.ศ. 2552 (EN302 755) และต่อมารุ่นปรับปรุงใหม่ ซึ่งได้กำหนดเป็นกลุ่มย่อยของ DVB-T2 ให้เหมาะสมสำหรับการรับโทรทัศน์แบบเคลื่อนที่ (portable) และการรับโทรทัศน์แบบมือถือ (T2-Lite) ถูกนำเสนอ ในเดือน กรกฎาคม พ.ศ. 2554

เช่นเดียวกับ DVB-T คุณสมบัติทางเทคนิคของ DVB-T2 ใช้หลักการผสมสัญญาณ OFDM (orthogonal frequency division multiplex) โดยการแบ่งคลื่นความถี่วิทยุเป็นความถี่ย่อยจำนวนมาก เพื่อให้ส่งสัญญาณที่มี ความคงทน สิ่งที่เหมือนกันของ DVB-T และ DVB-T2 ก็คือมีการปรับโหมดการทำงานได้หลายแบบ เป็นมาตรฐานการส่งโทรทัศน์ที่มีความยืดหยุ่นอ่อนตัว DVB-T2 ใช้เทคนิคระบบป้องกันแก้ไขความผิดพลาดของ สัญญาณเหมือนกับมาตรฐานการส่งโทรทัศน์ผ่านดาวเทียม (DVB-S2) และมาตรฐานการส่งโทรทัศน์ผ่านสาย นำส่งสัญญาณ (DVB-C2) ใช้เทคนิคการเข้ารหัสสัญญาณ LDPC (Low Density Parity Check) รวมกันกับการ เข้ารหัสสัญญาณ BCN (Bose-Chaudhuri-Hocquengham) เพื่อให้สัญญาณมีความคงทนในหลาย ๆทางเลือก มีให้ใช้ในการกำหนดจำนวนคลื่นความถี่ที่ใช้ออกอากาศ และกำหนดขนาดช่วงคาบเวลา (guard interval size) ในการกำหนดสัญญาณนำร่อง (pilot signal) ดังนั้นสิ่งที่กล่าวมาข้างต้น จะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพเป้าหมายในระบบส่งสัญญาณโทรทัศน์ในช่องคลื่นความถี่ที่กำหนด คุณสมบัติที่สำคัญของเทคโนโลยีใหม่ DVB-T คือ

Multiple Physical Layer Pipe ให้มีการแยกปรับโหมดเกี่ยวกับการกำหนดค่าความคงทนของสัญญาณโทรทัศน์ ในการที่จะรองรับการให้บริการส่งโทรทัศน์ในรูปแบบต่างสภาพการใช้งาน ตัวอย่าง เช่น การรับสัญญาณโทรทัศน์ภายในอาคาร หรือการรับสัญญาณโทรทัศน์จากสายอากาศที่ติดตั้งบนหลังคาของอาคารที่พักอาศัย อีกทั้งช่วยให้การส่งสัญญาณโทรทัศน์โดยเฉพาะเครื่องรับโทรทัศน์ ช่วยประหยัดพลังงานในการถอดรหัสสัญญาณ ด้วยการให้บริการส่งสัญญาณแบบหลายรายการรวมกัน (Multiplex)

Alamouti coding ด้วยวิธีการหลากหลายในการส่งสัญญาณโทรทัศน์ จะช่วยปรับปรุงขอบเขตบริการรับสัญญาณโทรทัศน์ ในเครือข่ายการส่งโทรทัศน์ความถี่เดียวกัน กับขนาดพื้นที่บริการขนาดเล็ก

Rotated Constellations ให้การเพิ่มความคงทนของสัญญาณโทรทัศน์ ในการสังการระดับต่ำ

Extended interval ขยายช่องสัญญาณในการส่งข้อมูลสัญญาณ ในการเพิ่มข้อมูล (bit) เพิ่มขนาดกลุ่ม

ข้อมูล (cell) เพิ่มช่องคาบเวลา และเพิ่มช่วงการใช้คลื่นความถี่

Future Extension Frame (FEF) ให้มาตรฐานการส่งสัญญาณโทรทัศน์ที่สอดคล้องกับการปรับคุณภาพให้สูงขึ้นในอนาคต

จากผลสรุปดังกล่าว DVB-T2 สามารถเสนออัตราการส่งข้อมูลสูงกว่า DVB-T หรือสัญญาณโทรทัศน์มีความคงทนมากกว่า

T2-Lite

T2-Lite คือการเพิ่มกรอบบรรจุข้อมูลในการส่งสัญญาณโทรทัศน์ครั้งแรกที่ใช้เทคนิคเข้าสู่ระบบ FEF รายละเอียดถูกนำเสนอในเดือนกรกฎาคม ปี พ.ศ. 2554 ซึ่งรองรับการส่งโทรทัศน์แบบชนิดเคลื่อนที่ (portable) และยังทำให้ค่าใช้จ่ายลดลงในการดำเนินการ รายละเอียดใหม่ที่เสนอซึ่งเป็นส่วนย่อยได้แก่ การเพิ่มเติมอัตราการใช้ในการเข้ารหัสสัญญาณ LDPC ในข้อกำหนดเทคนิคของ DVB-T2 เพื่อให้อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องเฉพาะการรับ 15สัญญาณโทรทัศน์แบบชนิดเคลื่อนที่ (Portable) ประกอบด้วยส่วนย่อยของ T2-Lite และอัตราข้อมูลที่จำกัด 4 Mbit/s ต่อระบบท่อส่งข้อมูล (Physical Layer Pipe : PLP) วิธีการดำเนินที่ซับซ้อนถูกลดลง 50% กลไกของ ระบบ FEF ช่วยให้การส่งข้อมูล T2-Lite และ T2-Base สามารถส่งข้อมูลในช่องสัญญาณคลื่นความถี่วิทยุ (RF) ในหนึ่งช่องสัญญาณ