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DVB-T は、 Digital Video Broadcasting – Terrestrialの略で、地上デジタルテレビの放送伝送に関するヨーロッパのDVBコンソーシアム規格であり、1997 年に初めて公開され[1] 、 1998 年 2 月にシンガポールで初めて放送されました。 [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] このシステムは、符号化直交周波数分割多重(COFDM または OFDM) 変調を使用して、圧縮されたデジタルオーディオ、デジタルビデオ、およびその他のデータをMPEG トランスポートストリームで送信します。また、移動ニュース収集車両から中央受信ポイントにビデオとオーディオを送信するためのElectronic News Gathering用に、世界中で (北米を含む) 広く使用されている形式です。また、米国ではアマチュアテレビ事業者によって使用されています。
基礎
COFDM は、1 つのデータ キャリアを単一の無線周波数(RF) チャネルで伝送するのではなく、デジタル データ ストリームを多数の低速デジタル ストリームに分割し、各ストリームで近接したサブキャリア周波数のセットをデジタル変調します。DVB-T の場合、キャリアの数には 2K モードまたは 8K モードと呼ばれる 2 つの選択肢があります。これらは実際には約 4 kHz または 1 kHz 間隔の 1,705 または 6,817 のサブキャリアです。
DVB-T は 3 つの異なる変調方式 ( QPSK、16QAM、64QAM ) を提供します。
DVB-T は、多くの国でデジタルテレビ放送に採用または提案されており (地図を参照)、主に VHF 7 MHz および UHF 8 MHz チャネルを使用していますが、台湾、コロンビア、パナマ、トリニダード・トバゴでは 6 MHz チャネルを使用しています。例としては、英国のFreeviewなどがあります。
DVB-T 規格は、EN 300 744「地上デジタルテレビのフレーミング構造、チャネル符号化および変調」として公開されています。これはETSI のWeb サイトから入手できます。また、ETSI TS 101 154 「 MPEG-2 トランスポート ストリームに基づく放送アプリケーションでのビデオおよびオーディオ符号化の使用に関する仕様」も ETSI の Web サイトから入手できます。この仕様では、DVB におけるMPEG-2および最近ではH.264/MPEG-4 AVCのソース符号化方式とオーディオ符号化システムの使用について詳細が説明されています。DVB-T を採用した多くの国では、その実装に関する規格を公開しています。これらには、英国のD-book 、イタリアの DGTVi、 [9] ETSI E-Book、北欧諸国とアイルランドの NorDig などがあります。
DVB-T は、商業的には失敗し現在は運用されていないDVB-H (Handheld) や、2011 年 8 月に最初に完成したDVB-T2など、新しい規格へとさらに発展してきました。
デジタル伝送の DVB-T は、シンボル レートで一連の個別のブロックでデータを配信します。DVB-T は、ガード インターバルの使用を含むCOFDM伝送技術です。これにより、受信機は強力なマルチパス状況に対処できます。地理的領域内では、DVB-T は単一周波数ネットワーク(SFN) 操作も許可します。この場合、同じデータを伝送する 2 つ以上の送信機が同じ周波数で動作します。このような場合、SFN 内の各送信機からの信号は正確に時間調整されている必要があり、これはストリーム内の同期情報と、GPSを基準とした各送信機のタイミングによって行われます。
ガード インターバルの長さは選択できます。これは、データ レートとSFN機能のトレードオフです。ガード インターバルが長いほど、符号間干渉(ISI) を生じない潜在的な SFN 領域が大きくなります。自己干渉が適切に計画され、監視されていれば、ガード インターバル条件を満たさない SFN を運用することも可能です。
DVB-T送信機の技術的説明
図を参照して、信号処理ブロックの簡単な説明を以下に示します。
- ソース コーディングと MPEG-2多重化(MUX): 圧縮ビデオ、圧縮オーディオ、およびデータ ストリームは、MPEG プログラム ストリーム(MPEG-PS) に多重化されます。1 つ以上の MPEG-PS が結合されてMPEG トランスポート ストリーム(MPEG-TS) になります。これは、テレビ セットや家庭用セット トップ ボックス(STB)によって送受信される基本的なデジタル ストリームです。転送されるデータの許容ビット レートは、コーディングおよび変調パラメータの数によって決まります。約 5 ～ 約 32 Mbit/sの範囲になります(完全なリストについては、下の図を参照してください)。
- スプリッター:階層伝送と呼ばれる技術を使用して、2 つの異なる MPEG-TS を同時に送信できます。これは、たとえば、標準解像度のSDTV信号と高解像度のHDTV信号を同じキャリアで送信するために使用できます。一般に、SDTV 信号は HDTV 信号よりも堅牢です。受信機では、受信した信号の品質に応じて、STB が HDTV ストリームをデコードできる場合があり、信号強度が不足している場合は SDTV 信号に切り替えることができます (この方法では、送信場所の近くにあるすべての受信機が HDTV 信号をロックできますが、他のすべての受信機は、最も遠い受信機であっても、SDTV 信号を受信してデコードできます)。
- MUX 適応とエネルギー分散: MPEG-TS は、固定長 (188 バイト) のデータ パケットのシーケンスとして識別されます。エネルギー分散と呼ばれる技術により、バイト シーケンスの相関性が除去されます。
- 外部エンコーダー: 送信データには、非バイナリブロック コードであるリードソロモンRS (204, 188) コードを使用して第 1 レベルのエラー訂正が適用され、188 バイトのパケットごとに最大 8 バイトの誤ったバイトを訂正できます。
- 外部インターリーバー: 畳み込みインターリーブは、長いエラーシーケンスに対してより耐性を持つように、送信されたデータシーケンスを再配置するために使用されます。
- 内部エンコーダー: 2 番目のレベルのエラー訂正は、パンクチャード畳み込みコードによって行われます。これは、STB のメニューでは FEC (前方エラー訂正) と表示されることが多いです。有効なコーディング レートは、1/2、2/3、3/4、5/6、7/8 の 5 つです。
- 内部インターリーバー: バースト エラーの影響を減らすために、データ シーケンスが再度並べ替えられます。今回は、疑似ランダム割り当て方式によるブロック インターリーブ手法が採用されています (これは実際には、ビットに対して動作するインターリーブ プロセスとビットのグループに対して動作するインターリーブ プロセスという 2 つの別々のインターリーブ プロセスによって実行されます)。
- マッパー: デジタル ビット シーケンスは、複雑なシンボルのベース バンド変調シーケンスにマッピングされます。有効な変調方式は、QPSK、16- QAM、64-QAM の 3 つです。
- フレーム適応: 複雑なシンボルは、一定の長さのブロック (ブロックあたり 1512、3024、または 6048 シンボル) にグループ化されます。68 ブロックの長さのフレームが生成され、 4 つのフレームでスーパーフレームが構築されます。
- パイロット信号と TPS 信号: 地上無線チャネルで送信される信号の受信を簡素化するために、各ブロックに追加の信号が挿入されます。パイロット信号は同期およびイコライゼーション フェーズで使用され、TPS 信号 (送信パラメータ シグナリング) は送信信号のパラメータを送信し、送信セルを明確に識別します。受信機は、TPS パイロットが保持する情報にアクセスするために、信号を同期、イコライゼーション、およびデコードできる必要があります。したがって、受信機は事前にこの情報を知っておく必要があり、TPS データはパラメータの変更、再同期などの特別な場合にのみ使用されます。
- OFDM 変調: ブロックのシーケンスは、1705 または 6817 のキャリア (それぞれ 2k モードまたは 8k モード) を使用して、 OFDM技術に従って変調されます。キャリアの数を増やしても、ペイロード ビット レートは変更されず、一定のままです。
- ガードインターバル挿入: 受信機の複雑さを軽減するために、すべての OFDM ブロックが拡張され、その前に自身の終端 (巡回プレフィックス) がコピーされます。このようなガードインターバルの幅は、元のブロック長の 1/32、1/16、1/8、または 1/4 にすることができます。巡回プレフィックスは、同じ搬送周波数で同じプログラムを送信する複数のサイトからの排除できない干渉が存在する可能性がある単一周波数ネットワークを運用するために必要です。
- DAC とフロントエンド: デジタル信号は、デジタル/アナログ コンバータ(DAC) によってアナログ信号に変換され、RF フロントエンドによって無線周波数 ( VHF、UHF )に変調されます。占有帯域幅は、各 DVB-T 信号を 5、6、7、または 8 MHz幅のチャネルに収容できるように設計されています。DAC 入力で提供されるベースバンド サンプル レートは、チャネル帯域幅によって決まります。これはサンプル/秒で、 はHz で表されるチャネル帯域幅です。
受信機の技術的説明
受信側の STB は、送信側で使用される技術と二重の技術を採用しています。
- フロントエンドと ADC: アナログ RF 信号はベースバンドに変換され、アナログ/デジタル コンバーター(ADC)を使用してデジタル信号に変換されます。
- 時間と周波数の同期: デジタル ベース バンド信号を検索して、フレームとブロックの先頭を識別します。信号のコンポーネントの周波数に関する問題もすべて修正されます。シンボルの末尾のガード インターバルが先頭にも配置されるという特性を利用して、新しい OFDM シンボルの先頭を見つけます。一方、連続パイロット (その値と位置は標準で決定されているため、受信機が認識します) は、信号が受ける周波数オフセットを決定します。この周波数オフセットは、ドップラー効果、送信機または受信機のクロックの不正確さなどによって発生した可能性があります。通常、同期は、FFT の前または後の 2 つの手順で実行され、粗い周波数/タイミング エラーと細かい周波数/タイミング エラーの両方を解決します。FFT 前の手順では、受信した時間信号でスライディング相関を使用し、FFT 後の手順では、周波数信号とパイロット キャリア シーケンス間の相関を使用します。
- ガードインターバルの破棄: 巡回プレフィックスが削除されます。
- OFDM 復調: これは FFT によって実現されます。
- 周波数等化: パイロット信号は、3 つのサブキャリアごとにチャネル伝達関数 (CTF) を推定するために使用されます。残りのサブキャリアの CTF は、補間によって導出されます。次に、CTF は、通常、ゼロ フォーシング法 (CTF の逆数を乗算) を使用して、各サブキャリアの受信データを等化するために使用されます。CTF は、デマップされたデータがビタビ デコーダに提供されるときに、その信頼性を評価するためにも使用されます。
- デマッピング: グレイ符号化された QAM コンステレーションがあるため、デマッピングは、受信したシンボルの各ビットを -1 から +1 の間の信頼性が高いファジー値にデマッピングする非線形法則を使用して「ソフト」な方法で実行されます。
- 内部デインターリーブ
- 内部デコード:パンクチャされた (「消去された」) ビットが存在するため、トレースバック長が基本の 1/2 レート コードで一般的に使用されるものよりも長くなるViterbi アルゴリズムを使用します。
- 外部デインターリーブ
- 外部デコード
- MUX適応
- MPEG-2 多重分離とソースデコード
DVB-TまたはDVB-T2を使用している国と地域
アメリカ大陸
バミューダ（2007年7月10日決定）[11]
コロンビア（2008年8月28日決定）[12] （ 2011年以降、SDおよびHDにDVB-T/H.264/ MPEG-4を使用） [13]
グリーンランド（ヌークTV）
フランス領ギアナ
パナマ（2009年5月12日決定）[14]（SD伝送にはDVB-T/ MPEG-2、HD伝送にはDVB-T/H.264/ MPEG-4を使用。）- サンピエール島とミクロン島
フォークランド諸島（2008年にKTV Ltd.はSDとHDの両方の放送にDVB-T、64QAM、7/8、1/32、MPEG2を導入した）[要出典] [15]
ヨーロッパ
アルバニア( SD 伝送にはMPEG-2、 HD 伝送にはH.264/MPEG-4 AVC を使用)。
アンドラ
アルメニア
オーストリア（ DVB-T2への移行）
アゼルバイジャン
ベルギー(DVB-T MPEG-2および DVB-T2 H.264/MPEG-4 AVCを使用)
ベラルーシ( SD および HD 伝送にはDVB-T H.264/MPEG-4 AVCを使用し、有料 SD および HD 伝送にはDVB-T2 を使用)
ブルガリア（H.264/MPEG-4 AVC、FEC=2/3、ガードインターバル-1/4、64 QAM。公式同時放送は2013年3月に開始され、2013年9月30日に完全切り替えが行われた。）[16] [17]
クロアチア2020年から放送はDVB-T2 H.265/HEVC、 HD 1080p 50で行われます。クロアチアのテレビを参照してください。
チェコ共和国(MPEG-2、DVB-T2 HEVC H.265 は 2017 年に開始)
キプロス(H.264/MPEG-4 AVC ビデオ)
デンマーク( SD および HD 伝送にはH.264/AVC を使用します。デンマークの DVB-T を参照してください。)
エストニア( H.264/AVCビデオを使用)
フェロー諸島
フィンランド- フランス(無料 HD、有料 SD、有料 HD の送信にH.264/AVC を使用。地上デジタルテレビ#フランスを参照。)
ドイツ（一部は依然として DVB-T MPEG-2、SD のみ。2016 年以降はHD 1080p 50 の DVB-T2 H.265/HEVCに移行 –ドイツのテレビを参照）
ジョージア
ギリシャDigeaとERTの両プロバイダーはH.264/MPEG-4 AVCを使用しています)
ハンガリー(MinDigTV というブランド名、H.264/MPEG-4 AVCビデオのみを使用)
アイスランド[18]
アイルランド( HD および SD 伝送にH.264/MPEG-4 AVCを使用、Saorview を参照)
イタリア( SD および HD にH.264/MPEG-4 AVC を使用し、一部の限定的なHEVC採用も実施)。MPEG -2 は2022 年 12 月に段階的に廃止されます。DVB -T2への移行は2023 年時点では明確に指定されていません。
ラトビア( H.264/MPEG-4 AVC を使用)
リトアニア( H.264/MPEG-4 AVCを使用)
ルクセンブルク(SD には DVB-T MPEG-2、 HD にはH.264/MPEG-4 AVCを使用)
マルタ
モルドバ( MPEG-2を使用。H.264 /AVC はテスト中です。)
モンテネグロ
オランダ（DVB-T2を使用、 Digitenneが運営）
北マケドニア(北マケドニアの DVB-T )
ノルウェー（SDおよびHD伝送にH.264/MPEG-4 AVCを使用）
ポーランド（国営TVPが所有するMUX3を除き、 HEVCを使用したDVB-T2を使用。TVPは2023年末までSDおよびHD伝送にH.264/AVCビデオを使用することが許可されている。ポーランドのDVB-Tを参照）
ポルトガル( H.264/AVCビデオを使用)
ルーマニアのDVB-T は 2 つの都市でのみ実験的に使用されており、段階的に廃止されています。ルーマニアの公式地上放送規格はDVB-T2であり、実装は 2015 年に開始されました。
ロシア（DVB-T2 H.264/AVC [19]を使用）
セルビア（DVB-T2 H.264/AVC [20]を使用）
スロバキア( SD にはMPEG-2、 HD にはH.264/MPEG-4 AVCを使用し、DVB-T2 H.264/AVC をテスト)
スロベニア( 2007 年からH.264/MPEG-4 AVCビデオを使用しています。スロベニアの DVB-T を参照してください)
スペイン (HD 伝送には DVB-T H.264/ MPEG-4を使用します。)
スウェーデン( SD にはMPEG-2とH.264/MPEG-4 AVC を使用)、SD および HD 伝送にはH.264/AVCを使用したDVB-T2 を使用します。スウェーデンの DVB-Tを参照してください。
スイス（地域DVB-T放送局は1局残っている。地上波全国テレビ放送はオーストリア付近でDVB-T2を使用して復旧し、フランス付近でも間もなく復旧）[21]
トルコ（DVB-T2を使用。放送免許は国営TRTチャンネルにのみ付与される。[22] [23]）
英国(SD 伝送には DVB-T MPEG-2、 HD 伝送にはDVB-T2 H.264/AVC を使用します。英国の DVB-Tを参照してください。)
ウクライナ（全国放送にDVB-T2 H.264/AVCを使用）
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オセアニア
オーストラリア( SD 伝送には主にMPEG-2 、HD 伝送にはH.264/AVC を使用します。オーストラリアのデジタルテレビ チャンネルの一覧を参照してください)
ニュージーランド( MPEG -4/H.264 ビデオを使用。Freeview New Zealand を参照)
フィジー
パプアニューギニア
ソロモン諸島
バヌアツ
キリバス
ナウル
サモア
トンガ
ツバル
ニウエ
クック諸島
フランス領ポリネシア- ウォリス・フツナ
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アジア
アフガニスタン（2015年4月に開始されたDVB-T2 MPEG-4を使用）[24]
バーレーン（評価中）[25]
バングラデシュ（発表）[26]
ブータン（DVB-T2を使用）
インド（SD 伝送にはMPEG-2 、HD 伝送にはMPEG-4 を使用）
インドネシア（ 2012年2月2日にDVB-T2 H.264/AVC [27]を採用）[28]
イラン（DVB-T MPEG-4/H.264/AAC SD:720x576i HD:1920x1080iを使用）; 2020年以降はDVB-T2 H.265/HEVC（HD 1080p 50）に移行 –イランのテレビを参照）
イラク（MIX Media が 2011 年 12 月 31 日にイラクのクルディスタン地域で開始、MPEG-4 を使用）
イスラエル(MPEG-4/H.264 ビデオを使用)
ジョーダン[25]
クウェート（DVB-T2を使用）[29]
キルギス（DVB-T2）[30]
レバノン[25]
マレーシア(試験中は 2 つのトランスポンダーで 7 つの DVB-T チャンネル、最終システムでは全国的に DVB-T2 を使用し、UHF では 2 つのトランスポンダーで 17 のテレビ チャンネルと 14 のラジオ チャンネルを使用、アナログは 2019 年 10 月 31 日にシャットダウン。H.264 ビデオと AAC オーディオを使用)
モンゴル（DVB-T2を使用）
ミャンマー
北朝鮮（DVB-T2を使用、2012年に試験開始）[31] [32]
オマーン（評価中）[25]
パレスチナ（評価中）[要出典]
カタール[33]
シンガポール(2007 年 1 月 1 日に 4 つの DVB-T チャンネル、2013 年 12 月 13 日に 7 つの DVB-T2 チャンネル)
サウジアラビア[25]
シリア（DVB-T、MPEG-2、MPEG-4を使用）[25]
台湾（SD伝送にはDVB-T/ MPEG-2 、 HD伝送にはDVB-T/H.264/ MPEG-4を使用）
タジキスタン（DVB-T2）[34]
タイ（2014 年 4 月 1 日に開始された SD および HD 伝送の両方でHE-AACコーデックを使用したDVB-T2 H.264/AVCを使用）
ベトナム （ SDとHDの両方の伝送にDVB-T2 H.264/AVCを使用）
アラブ首長国連邦[25]
ウズベキスタン
イエメン[25]
アフリカ
アルジェリア
アンゴラ（ ISDB-Tを使用）
ベナン
ボツワナ（ ISDB-Tを使用）
ブルンジ
カメルーン
カーボベルデ
車
チャド
コモロ（実験的 DTMB）
コンゴ民主共和国
コンゴ
ジブチ
エジプト
ガボン
ガンビア
ガーナ
コートジボワール
ケニア( DVB-T2 MPEG-4を使用)
レソト
マダガスカル（有料ネットワークではDVB-T2を使用）
マラウイ
マリ
モーリタニア
モーリシャス
モロッコ
モザンビーク
ナミビア
ニジェール
ナイジェリア
ルワンダ（すでにDVB-T/ MPEG-4を使用しており、まもなくDVB-T2に移行する予定）
サントメ・プリンシペ
セネガル
セイシェル
シエラレオネ
南アフリカ（ ISDB-Tを一時的に検討した後、DVB-T2を 使用する予定）[35] [36]
スーダン
スワジランド
タンザニア
持ち帰り
チュニジア（実験的）
ウガンダ
ザンビア
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DVB-Tで視聴可能な国と地域
アメリカ大陸
ヨーロッパ
オセアニア
アジア
アフリカ
DVB-T/T2 スイッチオフ
DVB-T/T2 はスイスおよびベルギーのフランドル地方では廃止されている。EUは加盟国で 2030 年までに DVB-T/T2 を廃止する予定である。[要出典]
- ベルギー: フランダースでは、VRTの無料放送は2018年12月1日に終了しました。フランダース地域では、暗号化されたテレビプラットフォームTV VlaanderenのAntenne TVサービスが2024年9月1日に終了します。
- スイス：スイスの公共放送局SRG SSRは2019年6月3日にDTTネットワークを終了しました。ジュネーブ地域の地方局は放送を続けています。その後、スイスのテレビをオーストリアのケーブル事業者に中継するために、同国東部でDVB-T2アンテナが稼働しました。同様の放送がグランド・ジュネーブでも行われる予定です。
参照
- ATSC (先進テレビジョンシステム委員会、北米規格)
- デジタル音声放送（移動受信機に適した低ビットレートビデオ）
- デジタルビデオ放送（DVB-T の基盤となる技術規格）
- DTVチャンネル保護率
- DVB オーバー IP
- DVB-T2
- 地上デジタルテレビ
- DMB-T – デジタルマルチメディア地上放送
- インタラクティブテレビ
- ISDB – 総合デジタル放送サービス
- マルチメディア ホーム プラットフォーム(DVB 経由でインタラクティブ TV アプリケーションを配信するための標準)
- OFDMシステム比較表
- 個人用ビデオレコーダー
- スペクトル効率比較表
- テレテキスト
注記
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参考文献
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 DVB-Tに関連するメディアがあります。
- DVBプロジェクトのウェブサイト
- DVB-T の公式ファクトシート[永久リンク切れ]
- DigiTAGウェブサイト