Teknolji Haberleri - Saysal Sistemler

 
Ana Sayfa..:: Önceki SayfaSayfayý YenileSonraki Sayfa ::..Sýk Kullanýlanlara Ekle
  Nazar Elektronik ::.. Teknoloji Haberleri ::.. Saysal Sistemler

12/1/2021 2:34:52 AM

LCD TV - LED TV - PLAZMA TV ONARIMI

1-SAYISAL TV YAYINLARI 

1.1 SAYISAL SSTEMLER

1.1.1 SAYISAL SSTEM NEDR?

   Dijital terimi Avrupa dillerindeki digital teriminin okunuu olup Trke karl Saysaldr. Elektronik sistemler analog ve saysal olmak zere ikiye ayrlr. Analog sistemlerde elektrik sinyalleri srekli olarak deiir ve belli snrlar iinde her deeri alabilirler. Saysal sistemlerde ise elektriksel sinyaller olduu gibi iletilmez. Bu sinyellerin yerine bunlara kar den rakamlar iletilir.

Elektronik sistemlerde genel olarak giri ve k sinyalleri analog yapdadr. Bunlarn saysal olarak ilenebilmesi ve iletilebilmesi iin Analog/Saysal Dntrc   (Analog-to-Digital Converter, ADC) ve Saysal/Analog Dntrc  (Digital-to-Analog Converter, DAC) kullanlr. [1]

1.1.2 TV SSTEMLER VE MULTiMEDYA  

     Yazi  (veri), Ses ve Grntnn ayni anda ve ayni ortamda islenmesi ve iletilmesine Multimdya ad verilmektedir.

     Tele-iletiim 19. yzylda telgrafla veri iletisimi olarak baslam, 19. yzyln sonunda telefonla sesli iletisim, 1930dan sonra da grntl yayinlarn baslad grlmtr. Buna karlk iki ynl grntl iletisim  (telekonferans) ancak 20. yzyilin sonunda gerekleebilmitir.

Multimedia 1980den sonra bilgisayarlarda veri, ses ve grntnn birlikte islenmesi ile basladi. 

Bugn TV ve bilgisayar sistemleri Multimedia ad altnde birleerek tek bir sisteme dnmektedir. Bu birleme iki ynl olarak ilerlemektedir. Bir yandan bilgisayarlarda TV seyretmek iin TV kartlar, TV adaptrleri ve ilgili yazlmlar gelitirilirken te yandan normal TV alclar ile Internete girmek iin zel set-st cihazlar imal edilmektedir.  

TV sistemlerinin ve alclarnn saysala dnm tamamlandnda bu adaptrlerin hibirine gerek kalmayacak, TV ve Bilgisayar sistemleri i ie tek bir sistem halinde gerekletirilecektir. Yani masanzdaki veya oturma odanzdaki gstergede ister TV seyredecek isterseniz kablosuz klavye ve farenizle  yaz yazp ekil izebilecek veya nternete girebileceksiniz. [1] 

1.1.3 SAYISAL ELEKTRONK CHAZLARIN GELM 

Saysal elektronik sistemler 1950 yllarnda ilk tpl bilgisayarn icad ile uygulanmaya balad. Bune karlk ilk elektronik kol saatleri ve kk, ucuz hesap makinelerinin piyasaya kmas ancak 1970li yllarda mmkn oldu. Bu tarihten sonra saysal elektronik devreler ve sistemler yava yava btn alanlarda analog devrelerin yerini almaya balad. Artk saysal devrelerin kullanlmad elektronik sistem yok denilecek kadar azalmtr.  

Bugn herkesin kulland dijital ses-grnt sistemleri iinde CD (Compact Disc), DVD  (Digital Versatile Disc), DAT (Digital Audio Tape), VCD  (Video CD) saylabilir. Dijital TV kameralar, Fotoraf makinalar, Digital radyo ve televizyon yaynlar ise ok yaknda tamamen dijital hale dnecek gibi grnmektedir.[1-4] 

1.2 SAYISAL TV YAYININ YAPIM AAMALARI

 Bu blmde saysal tv yaynnn yapm aamalr anlatlacaktr.Bu aamalar unlardr:

Saysal Grnt leme

Saysal Ses leme

Saysal Modlasyon Teknikleri 

1.2.1 SAYISAL GRNT LEME

 

1.2.1.1 Analog aretlerin Saysallatrlmas

Analog iaretlerin saysala dntrlmesi, rnekleme, basamaklama ve kodlama olmak zere aamada yaplr.  

ekil 1.1 Analog/Saysal Dntrcnn i yaps 

Analog sinyaller zaman ve genlik olarak srekli  sinyallerdir. Bunlar saysallatrabilmek iin nce belli aralklarda rnekler alnmas gerekir. rnekleme skl saysallatrlmak istenen sinyalde bulunan en yksek frekans bileeninin en az iki kat olmaldr. Aksi halde spektrum rtmesi  (aliasing) yznden bozulmalar meydana gelir ve orijinal sinyal tekrar elde edilemez. 

Alnan rneklerin genlikleri herhangi bir deerde olabilir. Buna karlk iaretin saysala evrilebilmesi iin kullanlacak seviye saysnn snrl olmas gerekir. Bu say, her bir rnek iin kullanlacak kod uzunluu ya da bit says tarafndan belirlenir. rnek olarak 8-bitlik bir kodlama yaplacaksa 256 seviye, 3-bitlik bir kodlama yaplacaksa sadece 8 seviye kullanlabilir. Seviye veya basamak saysnn artmas alc tarafta saysal/analog dntrc knda elde edilecek sinyalin kalitesini belirler. Daha iyi kalite iin daha ok bit ve daha ok basamak kullanmak gerekir. 

 

 ekil 1.2 Analog iaretin saysala dntrlmesi
 

rnek olarak 0-1V aras deien bir sinyali 3-bitlik bir kodlama ile saysallatrmak istiyorsak basamak says 8, aralk says ise 8 -1=7 dir. 1 volt 7 arala blnrse iki basamak aras 0,143V olur. Basamak says belli olduktan sonra her basamaa kar den bir kod oluturulur. Bu, genelde, basamak numarasnn ikili say sistemindeki karldr. 


Tablo 1.1 Analog iaretin saysala dntrlmesi

odlama ilemini gerekletirmek iin alnan rnein genliine baklr. Bu genlie en yakn basamak hangisi ise o basaman kodu gnderilir. 3. rnekteki sinyal genlii 0.82 volt olsun. Bu deere en yakn basamak 0,857V seviyesine kar den 6. basamak olduundan onun kodu olan 110 kodu ka iletilir.

Alcda ters ilem yaplr. nce, seri olarak gelen bit dizileri ikili sayya dntrlr. Bu say bir saysal/analog dntrc yardm ile gerilime evrilir. Elde edilen basamakl gerilim szlerek analog iaret tekrar elde edilir. [1-3]

 

1.2.1.2 Grntnn Saysallatrlmas

Video iaretinin saysal olarak ilenmesi iin nce resim erevesi herbiri 16x16 benek  (piksel) byklnde olan ve Makroblok ad verilen paralara blnr. Her makroblok nce kendi iinde kodlanr. Bu kodlama ilemine her noktann aydnlk ve renk bilgileri saysallatrlarak balanr. Standart televizyon grntlerinin saysallatrlmasnda 13.5 MHz rnekleme hz ve rnek bana 8 bit  (256 gri seviyesi) kullanlr. Bir satrda 720 rnek alnr. Deiik standartlarda deiik rnekleme biimleri kullanlmaktadr. Bunlar:

 

1.   4:4:4  (4 Y, 4Cr , 4Cb; renk ve aydnlk ayni ekilde rneklenir)

2.   4:2:2  (4 Y, 2Cr , 2Cb; sadece yatay dorultuda seyrekleme yaplr)

3.   4:2:0  (4 Y, 1Cr , 1Cb; her iki dorultuda seyrekleme yaplr)

burada

Y = 0,299R + 0,587G + 0,114B aydnlk iareti

Cb = 0,564  (B-Y) mavi renk fark iareti

Cr = 0,713  (R-Y) krmz renk fark iareti

ekil 1.3 Aydnlk ve  renk iareti rnekleme eitleri

 Standart PAL kalitesinde bir grnt iin 13MHz civarnda rnekleme hzlar ve renkli resim iin rnek bana 24 bitlik kodlama gerekir. Bu durumda PCM olarak kodlanan bir grntnn iletilmesi iin gerekli veri hz 13x24=312Mb/s olacaktr.

 Grld gibi standart bir resim iin bile veri hz saniyede 300MB  (300 milyon bit) in zerine kmaktadr. Yksek Ayrcl Televizyon sistemlerinde  (HDTV) ise veri hz 1GB/sden fazla olacaktr. Bu kadar yksek bir veri hznda TV iaretlerinin iletilmesi ve saklanmas pratik olarak uygulanabilir deildir. Bu durumda yaplacak tek i saysallatrlm iaretin zel tekniklerle sktrlarak veri hznn  makul seviyelere ekilmesidir. Standart TV iin 3-8MB/s , HDTV iin 18-20MB/s gibi makul hzlara inebilmek iin 100:1, 50:1 gibi oranlarda bir sktrmaXE sktrmaya gerek vardr. [1,2]

  

1.2.1.2.1 CCIR-601 Format  (D1 Format)

 1982de kabul edilen CCIR-601 standardnda Y,Cb ve Cr sinyalleri 4,2,2 formatnda rneklenir. Yani her 4 Y rnei iin 2 Cr ve 2 Cb rnei alnr. Bu durumda rnekleme hz Y iin 13.5 MHz CR ve Cb sinyalleri iin 6.75 MHz olur. Sonu olarak bir satrda 720 Y rneine karlk 360 renk rnei alnr. Her satrda Cb ve Cr sinyalleri ayn anda bulunur ve dey ayrcalk renk ve aydnlk iaretleri iin ayndr.

   Renk ve aydnlk sinyalleri 8 bit ile gnderilirse bit veri hz:

  V=13.5x8+2x6.75x8=216Mb/s

   Eer 10 bit basamaklama kullanlrsa bu hz 270Mb/s kar. Eer dey ve yatay karartma sreleri gz nne alnrsa bu hz 8 bit iin 166Mb/s der. Karartma srasnda grnt bilgisi yerine ses ve e zamanlama bilgileri gnderilir.

  CCIR-601 standardn kullanan elektriksel balant standard CCIR-656 olarak verilmitir. D1 saysal video kaydedicilerde kullanld iinde bu standarda D1 format ad da verilir. [10]

 

1.2.1.2.2      4;2;0 rnekleme Format

 Bu standarda renk iaretindeki yatay ve dey ayrcalk ayn ve aydnlk iaretinin yars kadardr.

  Aydnlk  720x576 (625satr) veya 720x480 (525 satr sistemi)

  Renk        360x288 (625 satr) veya 360x240 (525 satr sistemi)

 SECAM sisteminde her satrda ayr renk iareti bulunduundan birer satr atlayarak rnekleme yaplrsa renk iaretinden biri hi alnmam olur. Bunu nlemek iin birer satr atlamak yerine iki satrdaki toplam renk iaretinin ortalamas alnr.[10]

 

1.2.1.2.3      SIF Format  (Source Independent format)

Bilgisayarda yaygn olarak kullanlan SIF standard, CCIR-601 standardnda yatay ve dey rnek says ve sinyaldeki ereve says yarya drlerek elde edilmitir.

 Aydnlk  360x288 (625 satr sistemi) veya 360x240 (525 satr sistemi)

  Renk      180x144 (625 satr sistemi) veya 180x120 (525 satr sistemi)

  Dey tarama   25Hz (625 satr sistemi) veya 29.97Hz (525 satr sistemi)

Grntnn en az bozulmas iin yatay ve dey dorultuda szme yaplmaldr. Bunun iin gnderilecek olan rnekler yatay ve dey dorultuda o noktann etrafndaki rneklerin ortalamas alnarak elde edilir. ereve saysn yarya drmek iin de tek ve ift sayl erevelerin ortalamas alnr veya daha basit sistemlerde sadece tek veya sadece ift sayl ereveler gnderilir.[10]

 

1.2.1.2.4      CIF Format  (Common Intermediate Format)

 CIF format Amerika ve Avrupa SIF formatlarnn birletirilmesi ile elde edilmi uluslar aras bir standarttr. Videokonferans ve bilgisayar grntlerinde kullanlr. rnek says 625 satrlk Avrupa sisteminde saniyedeki ereve says ise 525 satrlk Amerikan sisteminden alnm bylece 360x288 ve 29.97Hzlik ortak CIF standard elde edilmitir.[10]

1.2.1.2.5      QCIF Format (Quarter CIF)

 CIF formatndaki rnek says her iki dorultuda iki defa daha azaltlarak CIF formatnn drtte biri kadar bilgi tayan QCIF format elde edilmitir. Bu formatta 180x144 rnek kullanlmakta ereve hz ise 15 veya 7.5Hz olabilmektedir. H261 sktrma logaritmas ile birlikte ISDN video telefon sistemlerinde kullanlr. [10] 

1.2.1.3       SAYISAL GRNT SIKITIRMADA KULLANILAN TEKNKLER

 4;2;2 rnekleme formatnda standart kalitede bir resim iaretinin iletilmesi iin bile 200Mb/s civarnda  bir  veri  hz  gerekmektedir.   En  uygun  saysal modlasyon sistemi (6 bit/sembol,64-QAM) kullanlsa bile byle bir veri ancak 40MHzlik bir frekans bant genilii isteyecektir. Bu ise 5MHzlik analog TV kanallarndan 8 tanesini tek bir saysal kanala vermek demektir ki, zaten kanal says bakmndan skntl olan TV yayn sistemleri iin kabul edilemez bir durumdur.

O halde saysal TVnin gerekleebilmesi iin tek yol saysal grntnn sktrlmas, yani veri hznn 50-100 kat azaltlmasdr.[9-10]

Grnt sktrma iki yerde yaplabilir:

  • aretin zelliklerini kullanarak, iaret kaynanda  (kaynak kodlamas)
  • Bit dizilerini ayarlayarak, iletim srasnda  (kanal kodlamas)

Kaynak kodlamasnda grnt sktrma yntemleri ana esasa dayanr:

  • Grntdeki uzaysal ilikilerden yararlanarak gereksiz bilgilerin atlmas.

  • Grntdeki zamansal ilikilerden yararlanlarak gereksiz tekrarlarn atlmas.

  • nsan gznn ayrt edemeyecei detaylarn atlmas.

Sabit resimlerde uzaysal benzerlikler, hareketli resimlerde ise hem uzaysal hem de zaman iindeki benzerlikler kullanlarak byk sktrmalar yaplabilir. Sabit resimlerde 10:1 ile 50:1, hareketli grntlerde ise 50:1 ila 200:1 oranlarnda sktrma yaplabilir. Ancak bu kadar yksek sktrmalar iin grnt kalitesinde az da olsa bir kayp sz konusudur. Kaypsz sktrma yntemleri olmakla beraber bu yntemle elde edilen sktrma yntemleri ok dktr  (3:1 gibi). Bu tip yntemler tp cihazlarnda ve zel yntemlerde kullanlr.

aypl yntemler, insan gznn renk iareti iin ayrcalnn az olmas gibi fizyolojik zellikleri kullanr. rnek olarak PAL yayn kalitesinde bir video iaretinde aydnlk iareti 720x480 benek  (piksel) ayrcala sahipken renk iareti ayrcal sadece 360x240 benektir. Ayrca renk bilgisi daha az bit says ile tanmlanabilir. Sonu olarak renk iin gerekli toplam bit says aydnlk iareti iin gerekli olandan ok daha azdr.

nsan gz grntdeki ince detaylara veya yksek uzumsal frekansl enerjilerdeki seviye deiikliklerine daha az duyarldr. Buna bal olarak resimdeki ince detaylar daha az bitle kodlanabilir.

Btn bu zellikleri kullanarak yaplan kodlamalarda 100:1 gibi ok yksek sktrma oranlarnda bile orijinal grntye ok yakn grntler elde edilebilmektedir.

 Bu blmde saysal grnt ilemede kullanlan balca yntemleri ksa aklamalar verilecektir. Burada sadece televizyon sistemlerinde uygulamas olan ve standartlam yntemler anlatlacaktr.

 1.2.1.3.1 Ayrk Kosins Dnm  (DCT)

  Her renk bileeni, 8x8 bloklar halinde ayrk kosins dnm ile dntrlr, bu sayede resmin enerjisi az sayda  (dnm uzayndaki) pikselde younlatrlr. Dntrlen bloklarn nicemlenmesi sonrasnda da sfrdan farkl az sayda deer ile blou ifade etmek mmkn olur. Dnm uzayndaki yksek frekans pikselleri, resmin grsel kalitesinde grece az rol oynarlar, dolaysyla yksek frekans pikselleri daha az sayda deere nicemlenir.

Nicemleme, sktrma miktarnn ayarlanabilmesini de salar. Daha ok nicemleme ile aslndan uzak ama daha ok sktrlm grntler elde edilebilir. Nicemlemenin bu yan etkisi grntden grntye deien bir nicemleme miktarna kadar byk miktarda grsel bozulmalara neden olmaz.

Nicemleme sonrasnda grnt bloklar nicemleme ncesine gre daha az eit say (sembol) ile ifade edilir hale gelir. Sk rastlanan semboller daha az, seyrek semboller daha ok bitle kodlanarak bilginin daha youn ifade edilmesi salanabilir. Nicemlenmi grnt bloklar, standart ya da grntye zg kod tablolar kullanlarak kodlanr ve dosyada depolanrlar.

Nicemlenmi bloklarn aritmetik kodlama ile kodlanmas da mmkndr, ancak aritmetik kodlamann stndeki patentler nedeniyle bu yntem popler deildir.

1.2.1.3.2      Hareket Kestirimi

Grnt kodlamasnda en nemli sktrma ereveler aras benzerlikten yararlanarak salanr. Fakat hareketli grntlerde grntler de baz blgeler yer deitirdiinden iki ereve st ste konulduunda  (grntler benzerde olsa) eski erevedeki beneklerin yerleri kayk olacandan, belirli noktadaki benekler arasnda byk farkllklar meydana gelir. Bu da iletilecek olan fark iareti bilgisinin olduka fazla olaca anlamna gelir.

Buna karlk eer her bloun hareket miktar ve dorultusu bilinirse, bir hareket dzeltmesi yaplarak iki ereve arasndaki fark olduka azaltlabilir.

ekil 1.4 Hareket kestirimi

 Hareket kestirmede en nemli ilem her bloa ait hareket vektrlerinin bulunmasdr. Bunun iin belli bir blok bir sonraki veya bir nceki resim erevesi iinde gezdirilecek o bloa en ok benzeyen bir yer bulunur. Bu yerin merkezi ile bloun ilk yerinin merkezi birletirilerek elde edilen vektr hareket vektrdr. Her bloun hareket vektr belirlendikten sonra referans olarak alnan resim erevesinin btn bloklar hareket ettirilerek yeni bir resim elde edilir. Tabi olarak kestirilmi resim gerek resimle tamamen ayn deildir.

  Gerek hareket vektrnde olabilecek hatalardan, gerekse hareket ettirilen bloklarn arka plandaki grnty rtmesinden dolay gerek resim erevesi ile kestirilmi resim erevesi arasnda farklar meydana gelir. Gerek grntnn elde edilmesi iin bu farklar ve hareket vektrleri kar tarafa iletilmektedir. Eer kar tarafn elinde referans resim varsa, bunlardan yararlanarak yeni ereve kolayca ve doru olarak oluturulabilir. 

1.2.1.3.3      Deiken Uzunluklu Kodlama  (Variable Length Coding VLC)

 Kodlama sonunda elde edilen bit dizilerinin istatistiksel dalm biliniyorsa iletim srasnda bir miktar daha sktrma yapmak mmkndr. zelliklede bit dizilerinde 1 veya 0larla meydana gelmi uzun diziler elde edilecek sktrma miktar kayda deer ldedir. Bu tr kodlama kaypsz bir kodlamadr. 

Kaypsz kodlamaya iyi bir rnek Deiken uzunluklu kodlamadr. Bu kodlamaya Entropi kodlamas ad da verilir. Kodlamann ana ilkesi, n-bit uzunluktaki veri dizilerinin,      2 n deiik kombinasyonundan belli kombinasyonlarn bulunma olaslnn daha fazla olmasna dayanr. Olasl fazla olan diziler daha ksa  (bit says az) kodlarla, olasl az olan diziler ise daha uzun kodlarla yeniden kodlanr. Bylece daha sk gelen diziler daha az bit kullanlarak iletileceinden toplam bit says azalm olur.

 

1.2.1.4 Hata Bulma ve Dzeltme Yntemleri

MPEG2 standartlarna gre kodlanm saysal iaret eitli yollarla  (kablo,uydu veya havadan) iletilebilir. Bu ortamlardan hi biri mkemmel deildir. letim srasnda gerek grlt ve karmalar gerekse ortamdaki yansmalar yznden sinyaller bozulur ve baz bitler yanl olarak alglanabilir. Fakat MPEG2 kod zme devresinin doru alabilmesi iin hatal bit orann ok dk 10-1010-12 mertebesinde olmas gerekir. Bu yaklak olarak 30Mb/s hzda, bir saatlik bir srede en ok 10 hatal bit demektir. Bu kadar dk hata saysna pratikte ulamak mmkn deildir. Bu durumda yaplabilecek tek ey iletim srasnda iletim srasnda bozulan hatal bitler yakalayarak bunlar dzeltmektir. 

Hatann bulunup dzeltilebilmesi iin iletilen bilgi bitlerinin arasna bilgi tamayan ek bitler eklenmesi ve toplam bit saysnn veya bit hznn artrlmas arttr. Bu ileme nceden hata dzeltme ad verilir.

ekil 1.5 Hata bulma

 Saysal TV yaynnda kullanlan tipik bir nceden hata dzeltme ekil-1.4 grld gibi birden fazla hata kodlamas ve ayrca bitleri harmanlama ve enerji datma ilemi gerektirir.

 

1.2.1.4.1 Enerji Datc (Energy Dispersal, Randomizer)

 Enerji datc ve harmanlayc bloklar aslnda nceden hata dzeltme ileminin paralar deildir. Ancak hata dzeltme ileminin etkili olarak yaplabilmesi iin bu ilemleri de yapmak gerekir. Hata kodlamasndan nce bir DVB transport paketi 188 bytelk bir diziden oluur. Bu dizinin ilk sekiz biti e zamanlama byte olup (01000111=47hex) dizisinden oluur. Geri kalan 187 byte MPEG kodlama ileminden elde edilen veri bitleridir.bu bitler sadece 0lardan veya sadece 1lerden oluan uzun diziler halinde gelebilir. Bu durumda sinyaldeki enerjinin ou alak frekanslar blgesinde younlar ve frekans band etkin olarak kullanlmam olur. Ayrca sinyalde bir doru akm bileeni oluur. Bu tr bileenler iletimde  karabilecei gibi bunlara uygulanan hata bulma ve dzeltme ilemleri de yeterince etkili olmaz. Bunlar nlemek iin hata dzeltme devresinin giriine gelen bit dizilerinin mmkn olduu kadar rasgele olmas ve eit sayda 0 ve 1lerden olumas istenir. Bunu yapan devreye Enerji datc ad verilir.

 1.2.1.4.2 Reed-Solomon Kodlamas  (D Kodlama)

 Reed-Solomon kodlamas 188 bytelk her pakete veri bitlerinden sonra 16 bytelk hata bulma ve dzeltme sinyali ekler. Bylece hr paket 204 byte uzunlua eriir. Olduka karmak matematik temellere dayanan Reed-Solomon kodlamas son derece etkili bir yntemdir ve 204 bytelk her paketten ok sekiz bytea kadar olan hatal bitlerin hepsini bulur ve dzeltir. Eer bir pakette 8 bytedan fazla hata oluursa bu paket hatal olarak alglanr fakat dzeltilemediinden geersiz bir paket olarak kabul edilir.

 1.2.1.4.3 Harmanlayc  (Interleaver)  

letim srasnda d etkiler ve kartrmalar sonucunda sinyal bozularak hatalar oluur. Bozucu sinyaller genellikle ani patlamalar eklinde eklin de geldiinden hatalar patlama eklinde oluur (Burst Errors). Yani baz paketlerin ou bitleri bozulurken dier paketlere hi bir bozulma  olmaz. Bu durumda ou bitleri bozulan paketleri Reed-Solomon hata kodlamas ile dzeltmek mmkn olmaz. Buna karlk dier paketlerde hatal bitler olmadndan hata kodlar bouna gnderilmi olur. Bu ekilde art arda gelen patlama eklinde hatalar dzeltmek iin, hatal paketteki bitler hatasz paketteki bitler harmanlanarak yerleri deitirilir. Bylece hatann paketler arasnda homojen bir ekilde dalmas salanabilir. Bu ileme Harmanlama  (Interleaving) ad verilir.

1.2.1.4.4 Evriimli Kodlama (Convolutional Coding) 

Bulucusundan tr Viterbi algoritmas olarak da adlandrlan bu kodlamada giri bitleri  iki veya daha ok bit gruplarndan oluan sembollere ayrlr. Hem sembol kta daha yksek sayda bitten oluan bir k sembol ile temsil edilir. Bylece ka bilgi tamayan fakat hat bulmada yardmc olan gereksiz bitler  (redundancy) eklenir. Bu yntem bilgi tamayan bit says bir hayli fazla olduundan hata bulma ve dzeltme kabiliyeti olduka iyidir. DVB standardnda  (giri bit says)/ (gnderilen bit says) oran, Rc =1/2 olarak seilmitir. Yani her giri bitine karlk iki k biti retir. Bu da k veri hzn iki kat veya %100 artrmak demektir. letim kanallarn daha etkin kullanmak iin deiik oranlara da izin verilmitir. zellikle uydu yaynlarnda  Rc=2/3,3/4,5/6 ve 7/8 oranlar da kullanlmaktadr. Oran bydke gerekli frekans bant genilii azalr fakat buna mukabil sistemin hata dzeltme kabiliyeti azalr.

1.2.1.4       Saysal Grnt Sktrma Standardlar 

Televizyon video iaretinin sktrlarak iletilmesi iin standartlar gelitirilmitir. Bu blmde en ok kullanlan standartlar anlatlacaktr. 

1.2.1.5.1 JPEG Standard  

JPEG, PCM olarak saysallatrlm hareketsiz resimlerin sktrlmas iin kullanlan bir standarttr. Bu sktrma yntemine "interframe" yani resim ii sktrma da denilir. Yntemi uygulamak iin nce resim "makroblok" ad verilen kk blmlere ayrlr. Her makroblok 8x8 beneklik drt  bloktan meydana gelir.

 

ekil 1.6  Jpeg standard 

Bundan sonra her bloka iki boyutlu Ayrk Kosins Dnm  (Discrete Cosine Transforn, DCT) uygulanarak 64 katsay elde edilir. Bu katsaylar grnt blokunun uzamsal frekans bileenlerini gsterir ve gene iki boyutlu olarak 8x8 bir matrisle gsterilir. Sol st kedeki say blou sfr frekansl   (DC) bileenini yani ortalama gri seviyesini gsterir. Soldan saa gidildike artan yatay frekansl bileenler, stten alta doru gidildike de artan dey frekansl bileenlere kar den deerler elde edilir. rnek olarak eer btn blok ayn deerde bir gri seviyesinde ise sadece DC bileen vardr ve sol st ke dndaki btn deerler sfrdr.

Bu matris zikzak biimde taranarak iki boyutlu matristen tek boyutlu 64 katsay elde edilir. Zigzag tarama ile katsaylar sfrdan  (DC) balayarak en yksek uzamsal skla doru sralanm olur. Bundan sonra deiken arlkl kuantalama ilemine geilir. Yksek sklktaki bileenler fazla nemli olmadndan  (gz ince detaylardaki gri seviyeleri alglayamadndan) daha az basamakl, alak frekansl bileenler  (geni yzeyler) ise daha nemli olduundan daha fazla basamakl  (daha kk adml) olarak kuantalanr.  

Son adm, deiken uzunluklu Huffman kodlamasdr. Deerler gene nem srasna gre deien uzunluktaki bit dizileri ile gsterilir. Bylece toplam bit says en aza indirilir. DC bileeni farksal olarak kodlanr. Yani DC bileenin deeri deil, bir nceki blokla ilenmekte olan blokun DC bileenlerinin fark kodlanr.

1.2.1.5.2 MPEG-1 Standard 

 Uluslararas Standartlar Organizasyonu (ISO) tarafndan resim ve ilgili ses sinyallerinin saysal kayt ortamlarna (CD-ROM, DAT, Disk v.s.) CIF formatnda kaydedilmesi iin gelitirilmi olup en yksek veri hz  1.86MB/sdir. Elde edilen resim kalitesi VHS formatnda kaydedilmi analog videodan daha iyidir. JPEG' den farkl olarak bu standartta kullanlacak olan algoritmalar standarda dahil edilmemitir. Yani deiken uzunluktaki kodlamada Huffman kodlamas yerine Entropy kodlamas, DCT yerine baka bir transformasyon kullanlabilir. Ayrca resimle ilgili parametreler (rnek olarak resim boyutu) ayr olarak gnderildii iin deiik standarlardaki resim iaretleri iin kullanlabilir.  

MPEG-l sadece gemesiz taramal video iaretlerini kabul eder. Bu iaret nce aydnlk ve renk fark iaretlerinden (Y, Cr, Cb) meydana gelen standart MPEG giri iaretine (SIF) evrilir. Aydnlk ve renk fark iaretleri 8bit/benek olarak saysala evrilir (Renk iaretinden, aydnlk iaretine gre yatay ve dey dorultuda 2 defa daha az rnek alnr).

MPEG-I 'de kullanlabilecek en yksek snr deerler aada verilmitir.

Bunlarn altndaki herhangi bir deer kullanlabilir.

  • Bir satrdaki benek (pixel)says    720

  • Satr says 576

  • Saniyedeki  resim says    30

  • Bir resimdeki  Makroblok says    396

  • Saniyedeki makroblok says       9900

  • Veri hz     1. 86Mb/s

  • Tampon bellek     376 832 bit

MPEG kodlamasnda deiik cins ereve kullanlr ve bunlar srasyla I(intrapictures), P(predicted) ve B(bidirectional) olarak adlandrlr.

I-tipi ereveler balang resimleri olup bunlarda sadece JPEG de uygulanan ereve ii sktrma uygulanr. Yani ok az sktrlrlar. Bir grntnn oluturulabilmesi iin mutlaka I-tipi ereveden balamak gerekir. P-tipi ereveler daha nceki resimlerden yararlanarak kestirim yntemiyle bulunan resimler olup bunlar daha sonraki ereveler iin referans olarak kullanlrlar. B-tipi ereveler ise I ve P tipi ereveler kullanlarak, nceki ve sonraki erevelerin enterpolasyonu ile elde edilen resimlerden oluur.  

ekil 1.7  MPEG-1

       Deiik cinsten bir takm erevelerden oluan guruba "Resimler Gurubu"  denir. Bir guruptaki ereve says uygulamaya gre deiebilir. ekil5.18'de 9 ereveden oluan bir gurup grlmektedir.  Bu  guruptaki   erevelerin   iletim   sras  0,4,1,2,3,8,5,6,7  veyaO, 1,4,2,3,8,5,6,7 eklinde olabilir.

MPEG yntemi, sktrma ereveler aras benzerlikten ortaya kan zaman iindeki fazlalk bilgiden byk lde yararlanr. Burada belli bir andaki grnt erevesinin daha nceki ve daha sonraki ereve bilgileri kullanlarak bulunabilecei veya kestirilebilecei varsaymdan hareket edilir. Ayrca hareket bilgisinden yararlanlarak hatalar byk lde azaltlr. Bylece ok yksek sktrma oranlar elde edilir.

 

1.2.1.5.3 MPEG-2 Standard

1,2 veya 1,8 MB/s'lik MPEG-I standard yayn kalitesinde grnt iletmek iin yeterli deildir. Bu yzden bu standard gelitirilerek veri hz 220MB/s aras deiebilen MPEG-2 ve daha dk (normal telefon hatlarn kullanabilecek) veri hzlarnda alabilen MPEG-4 standartlar gelitirilmitir. MPEG-2 standard MPEG-l ile uyumlu olacak ekilde tasarlanmtr. Ana zelliklerini ylece zetleyebiliriz;  

  • Gemeli tarama (intedaced), yksek ayrcl video iaretlerini kabul eder ve renk fark iaretlerinin deiik ekilde rneklenmesine izin verir.

  • lekli olarak ayarlanabilir bir bitdizisi verir.

  • Daha gelimi kuantalama ve kodlama algoritmalar kullanr.

Uygulamadaki glkleri ortadan kaldrmak iin bu algoritma "alak seviye (low level)" ,"ana seviye (main le ve!)" ve "yksek seviye (high level)" olmak zere seviye ve be deiik profil olarak gereklenir. Bunlar "basit profil (simple profile)", "ana profil (main profile)", "iaret grlt oran lek1enebilir profil (SNR scalable profile)", "uzamsal olarak leklenebilir profil (spatially scalable profile)" ve "yksek kaliteli profil (high profile)" olarak adlandrlr. Standart saysal TV yaynlarnda bu ana seviye-ana profil, HDTV'de ise yksek seviye- yksek profil kullanlmaktadr.  

MPEG-2'de makrobloklarn kodlanmasnda renk fark iaretinin rneklenmesi de farkllk gsterir. deiik rnekleme biimi desteklenmektedir. Bunlar;  

1)  4:2:0 (4 Y, 1 Cr, lCb; MPEG-l deki gibi)

2) 4:2:2 (4 Y, 2Cr, 2Cb; sadece yatay dorultuda az rnekleme)

3) 4:4:4 (4 Y, 4Cr, 4Cb; renk ve aydnlk ayn ekilde rnekleniyor)

Seviye

Satrdaki rnek

erevedeki satr

Saniyedeki ereve

En yksek veri hz

Alak

352

288

30

4Mb/s

Ana

720

576

30

15Mb/s

Yksek

1440

1152

60

80Mb/s

Yksek

1920

1152

60

100Mb/s


Tablo 1.2 MPEG-2 veri hzlar
 

MPEG-2 hem gemeli hem de gemesiz taramal resimleri ileyebilir. Gemeli taramann ilenmesinde ereveler aras veya alanlar aras ilintiler kullanlabilir. Hareket miktar fazla olmayan resimlerde resmin ereveler halinde ilenmesi daha uygundur. Bu tr resimlere ereve Resmi (Frame Picture) ad verilir. Hareketli grntlerde ise her alann ayr ayr ele alnmas daha iyi sonu verir. Bu tr resimlere de Alan Resmi (Field Picture) ad verilir. Bir gurupta deiik cinsten resimler olabilir. Belli bir anda eer alan resmi gnderilmise bir sonraki resim de alan resmi olmaldr. Bylece bir ift alan resmi birletirilerek bir ereve oluturulur.  

Profil

Algoritmalar

rnekleme

Yksek profil

SNR ve uzamsal leklemeli 3 katman

4:2:2

Uzamasal lekleme

SNR ve uzamasal leklemeli 2 katman

4:0:0

SNR lekleme

SNR leklemeli 2 katman

4:2:0

Ana profil

leklemesiz, gemeli tarama, B-tipi ereve ngr modu

4:2:0

Basit profil

B-tipi ereve ngr modu dnda ana ana profille ayn

4:2:0

Tablo 1.3 MPEG-2 rnekleme algoritmalar 

Bloklarn ayrk kosins dnmleri alnrken bir resimdeki farkl makrobloklar iin farkl resim tipleri seilebilir. rnek olarak hareketli bloklar iin "alan", hareketsiz fakat ince detayl bir blok iin "ereve" tipi bir dnm iin daha uygundur.

 Kestirim srasnda da benzer ekilde hareket edilir. "Alan" tipi resimlerde sadece "alan" tipi kestirim kullanlr. Yani bir alan nceki veya sonraki alanlar kullanlarak kestirilir. Buna karlk "ereve" tipi resimlerde makrobloklarn kestiriminde hem ereve hem de "alan" tipi tipi kestirim kullanlabilir.

lekli olarak ayarlanabilir veya ksaca leklenebilir(salable) veri dizisi MPEG-2'nin nemli zelliklerinden biridir. Bu; veri dizisinin sadece belli bir ksmn kullanarak daha dk kaliteli bir resim elde edilebilmesi demektir. Yani yksek kaliteli bir resmi iletmekte kullanlan hzl bir bit dizisi daha basit bir kod zc tarafndan baz bitleri atlanarak zlrse daha az kaliteli veya daha dk ayrcal bir  resim elde etmek iin gerekli en az saydaki bit dizisine temel katman (base layer) ad verilir. bundan sonraki katmanlara iyiletirme katmanlar (enhancement layers) ad verilir. MPEG-2 standard iki veya katmanl iaretleri kapsar. Bu katmanlardan yararlanarak deiik alanda lekleme yapmak mmkndr.

Uzamsal (spatial) lekleme: Video iareti deiik ayrcalkta zlebilir.

Temel katman en dk ayrcalkl resmi verir ve gelen bit dizisinin az bir ksmn zerek elde edilebilir. Dier katmanlar daha yksek frekansl bileenleri vererek resmin ayrcaln  arttrr yani ince detaylarn grnmesini salar. Bu i iin piramit tipi bir yaklam kullanlmtr. nce resim kaba olarak blmlenir ve her blm bir piksel olarak kodlanr (temel katman) sonra esas resim ile kaba resmin fark alnarak bu fark iyiletirme katman olarak kodlanr.

aret/Grlt Oran (SNR) leklemesi: DCT katsaylarnn deiik sayda basamaklanmas (kuantalanmas) ile elde edilir. Temel katmanda kaba olarak basamaklanm katsaylar kullanlr. Sonu olarak dk bir iareti grlt oran elde edilir. nce basamaklanm katsaylarla aradaki farklar ayrca iyiletirme katmanlar ile iletilir.

 Zamansal (ternparal) lekleme: ereve hzlarnn farkl farkl alnmas ile zamanda bir sktrma yapmak mmkndr. Gene temel katmanda en dk ereve hz sz konusudur. Aradaki atlanan ereveler dier katmanlarda iletilir. Alcda sadece I ve P-tipi ereveler ilenerek B-tipi ereveler tamamen atlanabilir. B-tipi ereveler daha sonraki erevelerin kestiriminde kullanlmadndan bunlarn atlanmas resmin yavalamas dnda bir problem dourmaz.

 Bu leklemelerin ayn anda uygulanmas durumunda melez lekleme tipleri elde edilir. leklemenin salad en nemli avantajlardan biri iletim srasnda oluabilecek hatalardan sistemin korunmasdr. Bunun iin temel katmann daha fazla sayda hata dzeltme bitleri eklenerek kodlanr. Bylece bu katmann garantili bir ekilde iletilmesi salanr. Dier katmanlarda oluabilecek hatalar resimde sadece geici bir kalite bozulmasna sebep olur ki bu da genelde rahatsz edici deildir.

   

ekil 1.8 DCT katsaylarnn deiik tarama yntemleri
 

Bu zelliklerin dnda MPEG-2 baka farkllklar da vardr. Bunlarn en nemlileri;

DCT katsaylar alan tipi resimlerde zikzak tarama yerine deiik biimde taranr. Bu tarama gemeli taramaya daha uygundur (ekil-1.8)

  • "Intra" tipi makro bloklarda DC bileeni kuantalama katsays 8,4,2 ve I deerlerini alabilir. Yani bu katsay gerekli durumlarda II bitlik en yksek ayrcalkla gnderilir.

  • Halbuki MPEG-1 de bu katsay S-bit sabit uzunluktadr. AC katsaylar da MPEG-I 'de    (-256 .. .255) aras kodlanmasna ramen MPEG-2'de (-2048 ... 2047) aras kodlanr.

  • Adaptif  kuantalama katsaylar MPEG-I' de sadece 1 ila 31 aras tam saylar olmasna karlk MPEG-2'de 0.5 ila 56 aras gerel saylar olabilir.

Bugn eitli tm-devre imalatlar tarafndan gerekletirilmi tek devre veya set halinde MPEG-l ve MPEG-2 grnt sktrma ve ama tm devreleri piyasaya kmtr.

 

1.2.1.5.4 MPEG-4 Standard

 

MPEG-4 standard ISO (Uluslararas Standardlar Organizasyonu) tarafndan, daha ok, dk bit hzlarnda grnt iletimi iin ngrlm yeni bir sktrma standarddr. 1993'de balayan bu standart almas daha sonra deitirilerek, kolay eriilebilir, yksek sktrmal ve uyarlanabilir kullanc tarafndan deitirilebilen (interactive)ses/grnt sktrma standard" haline getirilmi ve 1999 ylnda standart kabul edilmitir.

 

MPEG-4 standardnda dierlerinde olmayan aadaki zellikler eklenmitir

  • Veri bit-dizilerinin iindeki bilgiye (muhtevaya) bal olarak dzenlenebilmesi

  • Multimedya sistemleri iin eitli kullanm aletleri

  • Bilgiye bal lekleme

  • Ayn anda gnderilen eitli veriler iin uygun kodlama

  • Tabii, yapay veya kark veriler iin uygun kodlama

  • Daha iyi kodlama verimi

  • ok dk veri hzlarnda hareketlerin kodlanmas

  • Grlt ve hatalara kar dayankllk

MPEG-4 standard yapsal olarak drt elemandan oluur; "sintaks", "aletler", "algoritmalar" ve "profiller". Burada "sintaks" (syntax) eitli aletler, algoritmalar ve profiller'in tanmlanmas, kullanlmas ve yklenmesini tanmlayan bir dildir. "Alet" (tool) zel bir kullanm metodudur. "Algoritma" birden fazla aletin ard arda kullanlmas ile bir ilemin gerekletirilmesidir. "Profil" ise bir veya birden fazla algoritmann pe pee uygulanmas ile belli bir uygulamanm gerekletirilmesidir.

k veri hz 5Kb/s ile 10Mb/s  aras olabilen MPEG-4 standard daha ok multimedya, telekonferans, grnt arivleme, tele alveri ve uzaktan izleme gibi zel uygulamalar iin dnlmtr. Gemeli ve gemesiz taramal grntleri destekler. Standardn teknolojiyi snrlamamas iin kullanlacak algoritmalar ve aletlere bir snrlama getirilmemi sadece protokoller belirlenmitir.

PEG-4 standardnda dier sistemlere gre daha iyi bir sktrma salanmas bu standartta grntnn btn halinde deil, ksm ksm ilenmesi sayesinde olmaktadr. MPEG-4' de grnt ve ses sentetik veya tabii blmlerden meydana gelmi olabilir. Her blm resmin geri kalan ksmndan ayrlabildii iin sadece istenen ksm alnabilir veya her ksm ayr ayr ilenebilir, bytlp kltlebilir, evrilebilir, yani boyutlu uzayda btn ilemler bamsz olarak yaplabilir. zellikle aslnda hareketsiz olan fakat kamerann evrilmesinden tr hareketli gibi grnen arka plan ile n plandaki hareketli cisim veya kiiler ayr ayr ilenirse arka plan ok az  sayda bilgi iletimi (sadece hareket vektr) ile alcya gnderilebilir.

 MPEG-2 ve dier grnt sistemlerinden en nemli farklarndan biri de MPEG-4'de grntnn hiyerarik olarak katmanlara ayrlmas ve bu katmanlarda yer alan Grnt Cisim Dzlemlerinin (Video Object Plane, VOP) kare olmak zorunda olmamasdr. "Sprite" ad verilen bu grnt paralar herhangi bir biimde olabilir ve grnt parasnn konturlarna uygun biimde ana resimden kesilerek ayrlabilir.

MPEG-4'de kodlama hiyerarik katmanlar halinde yaplr. En alt katman "ok Dk Bit Hzl Grnt (Veri Low Bitrate Video, VLBV) katman olup bu katman 5-64 kbit/s veri hzlarn destekleyen aletler kullanr. Bu katmanda birka piksel'den balayarak CIF standard olan 352x288 piksel'e kadar ayrel olan ve ereve hz O (hareketsiz resim) ile 15 Hz aras grntler iletilebilir.

VLBV katmanndaki grnt kaba olmakla beraber kodlama verimi ok yksektir ve hatalara kar ok iyi korunmutur. Grnt dikdrtgen olmak zorundadr. Gerek zamanl uygulamalar (Grntl telefon, telekonferans g.b.) iin uygundur. Daha yksek ayrelk (yayn kalitesi) istendiinde bu katmana ek olarak detay bilgileri Yksek Hzl Grnt (High Bitrate Video,HBV) katman ile iletilir. Burada grntnn kenarlar istenilen biimde olabilir, deiik algoritma ve aletler kullanlabilir ve bit hz 4Mb/s'ye kadar kabilir.

 

 1.2.1.5.5 MPEG-7 Standard

Grsel-itsel (Audio-visual) bilgi aknn son yllardaki ar art bu konudaki almalarn da srekli yenilenmesini gerektirmektedir. Bu ihtiyatan doan yeni bir standart almas MPEG-7 olarak adlandrlmtr. MPEG-7yi MPEG-4'den ayran en nemli zellik MPEG-7nin bir grnt veya sesin anlamna veya biimine gre ilem yapabilme kabiliyetidir.  

   

ekil 1.9 MPEG-7 katlar 
 

Bylece byk bir ses veya grnt arivi iinden belirlenmi bir ses veya grnt bulunabilir. rnek olarak bir filmin iinde sadece kularn bulunduu kareler ayrlabilir, yada uzun bir konuma veya yaz metni iinde geen belli bir kelime bulunabilir. Televizyon yaynnda belli bir kod veya grnt geldii zaman video kayt cihaz otomatik olarak kayda balayabilir.

   Aslnda MPEG-7 bir grnt ileme veya sktrma algoritmas deildir. Multimedya ieriklerini Tanmlama Arayz" (Multimedia Content Deseription Interfaee) olarak dnlen bu standart saysal ses veya grnt iletimi veya saklanmas srasnda kullanlacak bir protokoller dizisi veya programlama dilidir. Bu sayede bilginin tekrar kolayca geri kartlmas salanacaktr. MPEG-7 multimedya bilgilerini tanmlamak iin kullanlacak "Tanmlayc" (Descriptor), "Tanmlama Biimleri" (Descriptian Schemes) ve bunlar arasndaki ilikileri belirleyen "Tanmlama Dili" (Deseription Definition Language, DDL) ile ilgili standartlar belirler.

1.2.1        SAYISAL SES LETM

     Saysal grnt iletimine paralel olarak ses sinyallerinin de saysal olarak iletilmesi gerekmektedir. Aslnda sesin saysal olarak iletimi grnt iletiminden ok daha nce balamtr. Bugn kullanlmakta olan telefon sistemlerinin byk bir ksm saysaldr. Anolog TV yaynnda saysal ses iletimi (N/CAM) Avrupa da yaygn olarak kullanlmaktadr. Ayrca kompakt disk (CD) ve saysal kayt bantlar (DAT) da bu teknikleri kullanmaktadr. lk saysal ses iletiiminde dorudan saysallatrma teknii olan "Darba Kod Modlasyonu" (Pulse Code Modulation, PCM) kullanlmakta idi. Ancak PCM kodlama yapldnda elde edilen saysal veri hzlar radyo ve TV kanallarndan iletilemeyecek kadar yksektir. Bu yzden eitli sktrma yntemleri kullanlarak veri hzlarnn drlmesi gerekir.[1,10] 

1.2.2.1 PCM
 

Darbe Kod Modlasyonunda tpk grntnn saysallatrlmasnda olduu gibi, analog ses sinyali nce belli bir sklkta rneklenir. rnekler basamaklara blnr ve her basamaa bir kod tayin edilerek bu kod karya gnderilir. eitli ses iaretleri iin rnekleme skl, her rnei kodlamada kullanlan bit says ve toplam bit veri hz Tablo-1.4 'de verilmitir.  

 

Frekans blgesi(Hz)

rnekleme skl (KHz)

rnek bana bit says

PCM veri hz (kb/s)

Telefon konumas

300-3400

8

8

64

Kaliteli konuma

50-7000

16

8

128

Orta kalite mzik

10-11000

24

16

384

Kaliteli mzik

10-22000

48

16

768

 Tablo 1.4 PCMde kullanlan rnekleme ve veri  hzlar

Kompakt mzik disklerinde (Compact Disc:CD) kullanlan saysal kodlama standardnda rnekleme hz 44,1 kHz ve bir rnek 16 bit uzunlukta olduuna gre stereo bir mzik iin gerekli veri hz 2x44,lxI6=141Okb/s =1,4IMb/s eder. Ancak, kayt ve okuma ilemlerinin yaplabilmesi iin gerekli hat kodlamas, bu esnada meydana gelebilecek hatalarn dzeltilebilmesi iin gerekli hata kodlamas ve e zamanlama bitleri de eklenince her rnek iin 16 bit yerine 49 bit gndermek gerekmekte ve CD'lerde kullanlan toplam veri hz 4,32Mb/s'ye ykselmektedir. Saysal ses bantlarnda (Digital Audio Tape.DAT) rnekleme hz ayn olmakla beraber ek bitler daha az olduundan toplam veri hz 3,08Mb/s olmaktadr.

CD kalitesinde saysal mzik yayn yaplabilmesi iin bu kadar yksek veri hzlarn mevcut frekans bant genilikleri iinde iletmek mmkn deildir. Bu verilerin byk oranda sktrlmalar gerekir. Son yllarda gelitirilen saysal sktrma yntemleri ile rnek bana sadece 0,5 bit ile ses, 1 veya 2 bit gndererek mzik kodlanabilmektedir. Her nekadar saysallatrlm sinyaller balangta analog sinyallerden daha fazla bant geniliine sahip ise de, sktrma ve kullanlan ok seviyeli saysal modlasyon teknikleri ile, analog sinyallere gre daha az bant genilii olan daha kaliteli ses ve grnt yayn yapmak mmkn olmaktadr.

 

1.2.1.2   Saysal Ses Kodlamasnda Kullanlan Yntemler

Konuma ve mzik iaretlerinin her ikisi de ses olmakla beraber zellikleri birbirinden farkllk gsterir. rnek olarak konuman1l1 frekans band (300Hz-3000Hz) mziinkinden (20Hz-20.000Hz) ok daha azdr. Konumada anlalabilirlik nemlidir. Buna karlk mzikte bozulmalara tahamml edilemez ve ok daha yksek bir kalite istenir. Konuma sinyalleri ok iyi modellenebildii halde btn mzik seslerini modelleyebilecek bir yntem yoktur. Bu yzden eer sadece konuma iletilecekse kaynak kodlamas yaplarak ok yksek sktrma oranlar elde edilebilir. Ama hem mzik hem konuma sesleri kodlanacaksa kaynak zellikleri deil, kulan iitme zellikleri gz nne alnmaldr.

 

lk saysal kodlama sistemlerinde kullanlan ani bastrma/geniletme ynteminde 14-bit' lik dorusal PCM 1l-bit'lik dorusal olmayan PCMe evrilerek kk bir sktrma salanabilmekte idi. Buna benzer olarak gelitirilen ve halen analog TV yayn ile birlikte kullanlan  NICAM, sisteminde balangta 32kHz/14 bit'le saysallatrlan ses 1ms'lik bloklara ayrlp adaptif olarak l0-bit'lik saysal iarete sktrlr. Bylece stereo bir ses iareti iin kta 728 kb/s'lik bir veri hz elde edilir. Fakat bu tekniklerin hibiri sesteki gereksiz bileenleri atmadndan yeterince byk bir sktrma salayamazlar.

 

1.2.2.2.1 ISO/MPEG-1 Ses Kodlamas

 

MPEG- 1 (ISO/IEC IS 11 172 standard) ses kodlamasnda CD kalitesinde bir k hedef alnmtr. Ancak daha yksek bir ses dinamii olduundan CD' den daha kaliteli bir ses elde edilebilmektedir. 32, 44,1 ve 48kHz rnekleme hzlar kullanlabilir. MPEG- 1 seviyede gerekletirilir. k veri hz ise mono iin 32kb/s, stereo iin I, II. ve III. seviye kodlamalarda srasyla 448,384 ve 320kb/s dr. I. ve II. seviyede alt bant szge bankalar III. seviyede ise szge bankalar ve dnm yntemlerini birlikte kullanan melez yntem kullanlr. Her bileen maskeleme etkileri ve kulan zellikleri gz nne alnarak deiik sayda bit'lerle kodlanr. Buna ek olarak stereo yaynlarda iki kanal ayr ayr kodlamak yerine, birlikte, aradaki gereksiz tekrarlamalar atlarak kodlanr. Buna stereo younluk kodlamas (Intensity Stereo Coding) ad verilir. MPEG-l standard kodlayc devrede hangi akustik modellerin kullanlacan ve devrenin nasl gerekleneceini belirlemez. Bylece yeni yntemlerin gelitirilebilmesine imkan tanr. Standart sadece kod zc ksmn ye bit dizisinin ne ekilde olmas gerektiini belirler. Bununla beraber I. seviye iin 512 noktal, II. ve III. seviye iin 1024 noktal Hzl Fourier Dnm (FFT) tavsiye edilmitir. Basit yntemlerde her frekans bileeni iin, frekans, genlii ve tonalitesi gz nne alnarak grlt ve maskeleme eikleri belirlenir. Sonra bunlar toplanarak top yekn maskeleme eii bulunur. Daha karmak olan 2. modelde ise i kulaktaki koglea tabasnn zellikleri de gz nne alnr. n yanklar da iin iine katlarak maskeleme eikleri daha ayrntl olarak hesaplanr.

 Standart bir MPEG- 1 kod zc her seviyeyi de zebilmelidir.

  

I. ve II. Seviye 

MPEG- I. ve II. seviye kodlayclar birbirine benzer. II. seviye biraz daha iyi sktrma yapar, nk burada daha ince basamaklama kullanlr ve lekleme katsaylar arasndaki benzerlikler de gz nne alnr. Bu kademelerde eit aralkl 32 alt bant szgeci kullanlr. Her szge 512 katsayl ok fazl (polyphase) yapdadr. Ayrk Kosins Dnm (DCT) kullanlarak hesaplanabildiinden bu szgelerin gerekletirilmesi ok kolaydr. Bu yntemin kt yan szgelerin eit aralkl olmas, bu yzden insan kulandaki kritik bantlar uygun ekilde kapsamamasdr. Her alt band 24000/32=750Hz geniliinde olacandan alak frekans blgesinde birka kritik band kapsayacaktr. 750Hz geniliindeki alt bantlar kritik rnekleme frekans olan l500Hz' de rneklenir. Sonuta bir rnek seyrekleme (decimation) ilemi yaplm olur. 

Uyarlamal basamaklama ileminde basamak says deneme-yan lma yntemi ile bulunur. Her admda bit says bir arttrlarak (bit saysn bir arttrmak basamak saysn iki katna karr) elde edilen iaret/grlt oran iaret/maskeleme oran ile karlatrlr. aradaki fark yeterince kk olunca bit arttrma ilemine son verilir ve basamak says belirlenmi olur. I. Seviyede her alt bant iin 12 seyreklenmi rnekten oluan blok'lar alnr. Her bloktaki rnekler, en byk rnein deeri 1 olacak ekilde, bir katsay ile arplarak leklenir. 48kHz'lik giri rnekleme hznda 12 rnek 8ms'lik ses parasna kar der. toplam 32 blok bulunduuna gre elde edilecek toplam rnek says 32x12=384 olur.
ekil  1.10  PCM kodlama

 

II. Seviye kodlamada tane bloktan olaan 36 rneklik sper blok'ar kullanlr. 24ms'lik ses parasna kar den bir sper blok da toplam 32x36 = 1152 seyreklenmi ve leklenmi rnek bulunacaktr. lekleme katsaylar da kendi aralarnda sktrlarak kar tarafa gnderilir. II. seviyede bu ek sktrma %50 civarndadr. Blok leklendirme sayesinde 120dB gibi ok byk bir dinamik elde edilir. Alak frekans blgelerinde 3,5,7,9,15,31, ... 65535 gibi pek ok basamak seimi mmknken orta ve yksek frekans blgesine gidildike kullanlabilecek basamak seenekleri azalr.   rnek olarak 24 ila 27. alt  bantlarda sadece seenek vardr: 3,5 ve 65535 basamak. 28 ila 32. alt bantlar ise hi gnderilmez. Bit saysn azaltmak iin ard arda gelen alt bant rneklerinden 3,5, 9 basamakla basamaklanm olanlar birlikte kodlanarak %40 ek sktrma salanr.  

III. Seviye

III. seviyede; anahtarlanabilir melez szge bankas, ileri seviyede n yank giderme, niform olmayan basamaklama, entropi kodlamas, bit depolama tampon bellek gibi birok yenilikler eklenmitir. Bu sayede I. ve II. seviyeye gre daha fazla sktrma elde edilir. Ayrca bu seviyede deiken bit hz kullanldndan kod zcnn de deiken bit hzn destekleyecek ekilde olmas gerekir. Daha iyi frekans ayrm elde etmek iin her alt bantta 6 veya 18 noktal deitirilmi ayrk kosins dnm (MDCT) uygulanr. Bylece her alt bant iin 12 veya 36 rnek elde edilir. Bu sayede her birinin bant genilii (24000/576=4l,67Hz) olan 576 frekans bileeni elde edilir. Daha iyi frekans ayrm saladndan normalde l8-noktal dnm uygulanr. Ancak n yank olma ihtimali olan yerlerde daha iyi zaman ayrm saladndan 6noktal dnm ve ksa sreli bloklar tercih edilir .  

ereve ve oullama 

MPEG olarak kodlanm olan ses sinyalleri saysal paketler halinde iletilir. Bu paketler bir ereve haline getirilir. ekil 6.6'da rnek bir ereve grlmektedir. Her erevenin balk ksmnda l2 bitlik e zamanlama iareti, 20-bitlik sistem bilgisi ve hata kodlamas iin ayrlm 16 bitlik bir yer bulunur. kinci ksmda bit atamas, lekleme faktrleri gibi ek bilgiler bulunur. Ana blm, 1. seviye kodlamada 8ms'lik sese kar den 384 rneklik, II. seviye kodlamada 24ms'lik sese kar den 1152 rneklik saysal veriden meydana gelir. Gerekli dier bal verilerin bulunduu Son ksmn uzunluu  belirlenmemitir.

erevelerin boyu deikendir ve her ereve bamszdr. Yani sadece kendi iindeki bilgiler kullanlarak zlebilir. Bu sebepten seslerin eklenmesi veya anahtarlanmas gerektiinde herhangi bir erevenin bandan balanmaldr. Buna karlk bu erevedeki bilgileri iletmek iin kullanlan paketler sabit ( 1 88 byte = 1504 bit) uzunluktadr.  

MPEG- 1 kodlama standardnda ses, grnt ve dier saysal iaretler eit uzunluktaki paketler halinde oullanarak birlikte gnderilebilir. Paketler istenildii gibi sralanabilir. Her paketin iinde ne tr veri bulunduu paketin bandaki 4 byte'lk balk blmnde belirtilir. Baln ilk sekiz bit'i e zamanlama iin ayrlmtr. Ondan sonra gelen 13 bit tantm bilgisi olup paketin ne tadn belirler. 184 byte'lik ykn tamam ses veya grnt bilgisi olmak zorunda deildir. Gereken uzunlukta bir ayarlama bal konulup buraya zel e zamanlama verileri veya baka bilgiler de konulabilir, veya bo braklabilir.

 

1.2.1.2.2 ok Kanall MPEG Kodlama 

Gerek ortam hissini veren, ok kanall evresel (surround) stereo sesler zellikle multimedia, grsel-iitsel  sistemlerde ve kaliteli mzik sistemlerinde ska kullanlmaya balamtr. ok kanall  sistemler ayrca deiik dillerde yayn yapan TV sistemlerinde de kullanlmaktadr. Uluslararas Telekomnikasyon Birlii ( ITU ) be kanall bir sistemi 3/2 stereo sistem olarak tavsiye etmektedir. Bu sistemde normal stereo'daki sa , sol  seslere ek olarak bir orta  ve sa-arka  ve sol-arka  olmak zere ses daha eklenmektedir. Bylece geni bir dinleme blgesinde tam bir derinlik etkisi elde edilmektedir.  

Be hoparlrl bu sisteme ek olarak sadece 15-120Hz aras alak frekanslar iyiletiren (Law requency Enlancenent, LFE) ek bir kanal daha opsiyonel olarak ilave edilebilir. nsan kula bu kadar alak frekanslarda yn kestiremediinden "subwoofer" denilen bu altnc hoparlr herhangi bir yere konulabilir. Bu tm sistemler 5.1 kanall olarak adlandrlr.  

Bu tr sistemlerde tabii ki kanallar bamsz olarak kodlanmaz. Kanallar arasndaki benzerliklerden yararlanlarak ok byk oranda sktrma yaplr. Bir kanaldaki bilgiye ek olarak sadece sesin hangi ynden geldiini kestirmeye yetecek kadar bilgi gnderilir. Kanallar aras maskeleme etkileri de gz nne alnr.

 

1.2.1.2.2.1   MPEG-2 ok Kanall Ses Kodlamas  

MPEG-I 'den sonra gelitirilen MPEG-2 (ISO/IEC IS13818 standard) ses kodlamas balangta ok kanall (3/2) olarak planlanmtr. Ancak eski sistemlerle uyumlu olan ve uyumsuz olan iki eidi vardr. Uyumlu sistemde yaplm bir MPEG-2 kodlaycsnn rettii iaret MPEG- 1 zcs tarafndan normal stereo (2/0) olarak alnr. Ayn ekilde MPEG- 1 kodlaycsnn rettii iaret MPEG-2 zcs tarafndan normal iki kanall olarak alnr. Uyumlu olmayan sistemde kodlanan ses MPEG-l kod zcs tarafndan alnmaz. Buna karlk daha yksek kalite ses elde etmek mmkndr.

Daha yksek ses kalitesi elde etmek iin gei aamasndan sonra, uyumlu olmayan leri MPEG-2 Ses Kodlama (MPEG-2 Advanced Audio Coding, MPEG-2 AAC) sistemi gelitirilmitir. Uyumluluk sz konusu olmadndan, bu sistemde yksek ayrml szge bankalar, kestirim ve grltsz kodlama teknikleri kullanlr (ekil 6.10). 1997' de standartlaan bu yntemde farkl ihtiyalar karlamak zere deiik profil kullanlr:

 

Ana Profil en yksek kaliteyi salar. Szge bankalar %50 biniimli 1024 (toplam blok uzunluu 2048 rnek) ile 128 satr (toplam blok uzunluu 254 rnek) aras deitirilebilen MDCT dnm kullanr. Bylece 23.43 Hz frekans ve 2.6ms zaman ayrcal elde edilir. Uzun bloklar kullanldnda pencereleme fonksiyonlar iarete bal olarak dinamik bir ekilde deitirilir.  

Basit Profil'de grlt ekillendirmesi ve zaman uzay kestirim yntemi kullanlmaz  

rnekleme Hz leklenebilir Profil en az karmak olan yntem olup melez szge bankalar kullanr.

MPEG-2 AAC en ok 48 kanal'a kadar olan yaynlar destekler. En ok kullanlan yayn ekilleri mono, 2-kanal stereo ve 5.1 kanal (5 Kanal+Bas kanal) evresel stereo yaynlardr. 320 veya 384 kb/s hzlarda 5 kanal ok yksek kalite (CD kalitesi) ses iletimi yapabildiinden profesyonel kayt ve stdyo sistemleri ile yaynclkta kullanlmaya ok uygundur.  

Bu yntemin tek mahzuru MPEG-I ile uyumlu olmamasdr. Buna are olarak "simu\cast" denilen ayn anda yayn yntemleri kullanlabilir. Bu yntemde bir MPEG-2 yayn yaplrken ayn giri iareti ayrca bir MPEG-l kodlaycs ile de kodlanarak her iki kodlanm sinyal birlikte iletilir.  

1.2.1.2.2.2   MPEG-4 ok Kanall Ses Kodlamas 

MPEG-4 daha ok multimedia uygulamalar iin gelitirilmi ve ok fazla sktrma salayan bir standarttr. Bu kodlamada eitli aletler kullanlabilir. Her bir alet belli ilemleri yapar. Hangi aletlerin kullanlaca kodlayc tarafndan belirlenir ve kullanlan aletlerin ne olduu kar tarafa bildirilir. u anda kullanlan aletlerle MPEG-4 sisteminde 2 ila 64 kb/s hzlarda mono sesler iletilebilmektedir. Sistemde ana kodlama yntemi kullanlr:  

a)      2-10kb/s dk hzlarda parametrik kodlama yntemi,

b)      6-16kb/s orta hzlarda sentez yoluyla analiz yntemi,

c) 64kb/s'ye kadar olan hzlarda alt-bant/dnm yntemleri.

 

 

1998 sonunda standartlamas planlanan MPEG-4, ses tnsnn deitirilebilmesi, sesin ilenebilmesi (edit), arivlenmesi, "database" programlar tarafndan kullanlabilmesi, grnt ile e zamanlanabilmesi, leklenebilmesi (istendiinde daha az bit kullanlarak daha dk kaliteli sesle yetinilmesi) gibi yeni olanaklar sunmaktadr.

 

1.2.1.2.3 Dolby AC-3 Ses Kodlamas

Dolby AC-3 saysal ses kodlamas da MPEG kodlamasnda kullanlan sktrma  prensipleri  kullanr. Ancak uygulama eklinde ve gnderilen veri formatnda farkllklar vardr.

 

Dolby AC-3 sisteminde frekans bileenleri stel olarak (floating po int) gsterilir. Bylece saynn ss ve mantis'i ayr ayr ve istenen dorulukta kodlanabilir. Kullanlan alt bant says 50 veya daha fazla olabilir. Bit atama ynteminin uygulannda da AC-3 ileri ve geri ynde adaptif atama yntemi kullanarak daha etkili bir sktrma yapar.

AC k formatlar tamamen farkldr. MPEG' in deiken ereve uzunluuna kar AC-3 alt ses kanalndan oluan 1536 PCM rnee kar den 32ms ( 48kHz rnekleme) sabit uzunlukta ereveler kullanr. Her erevenin banda bir ereve e zamanlama bilgisi bulunur. Sonra hata kodlamasnn ilk ksm (Cyclic Redundancy Code, CRC) ve e zamanlama (Sync Information, SI) ve bitlerin dalm bilgisi (Bit Stream Information, BSI) gnderilir. Bunlarn arkasnda 6 tane ses bilgisi blou vardr. Her blok, kanal bana 256 PCM rnee kar den bileenleri ve gerekli yan bilgileri tar.  

Bir erevedeki bloklar arasnda bilgiler ortak olarak kullanlabilir ve bloklarn uzunluu farkl olabilir. Bir erevedeki toplam bit says deimemek kaydyla, fazla bilgi tayan bloklara gerektii kadar bit atanabilir. Ek bilgiler blmnde sistem bilgilerini iletilir.

  

1.2.2        SAYISAL KPLEME (MODLASYON)

 

Saysal kiplemede temel olarak analog kipleme tekniinden bildiimiz, genlik faz veya frekans kipIerne teknikleri kullanlr. Kiplemeyi saysal yapan zellik; kipleyen sinyalin saysal olmas, yani sadece nceden belirlenmi snrl sayda deerler alabilmesidir. rnek olarak eer ikili (binary) bir saysal kipleme sz konusu ise giri sinyali sadece 011 veya -1/+ 1 gibi iki farkl deer alabilir. KipIeme sonunda da sadece iki farkl tayc sinyali kar; genlii 0/5V olan, frekans lkHz/2kHz olan veya faz 0/90 olabilen sins iareti gibi. letiim sistemlerinde zellikle de saysal TV sistemlerinde frekans bant geniliinin mmkn olduunca az yaplabilmesi iin ikili sistemler yerine M-farkl deer alabilen oklu saysal kipIerne teknikleri tercih edilir. rnek olarak 4-l faz kaydrmal kiplemede drt deiik giri iareti (00,01,11,10) kullanlr ve bu giri kelimelerinin (word) her birine ayr bir faz as kar der (0, 90, 180, 270 gibi). Benzer ekilde 4-seviyeli genlik kiplemesinde 0-1-2-3 volt genlik seviyeleri kullanlabilir.  

Frekans bant geniliini daha da azaltmak iin ayn frekansta birbirine dik iki tayc (sinWat, COswat) kullanlrsa bu tr kiplemeye de Dikgen KipIeme (Quadrature Modulation) ad verilir.  

Saysal giri sinyalleri Tablo 5-1' de grld gibi "O" ve "1" seviyesine kar den kare dalgalar biimindedir. Byle bir kare dalgann frekans bant genilii teorik olarak sonsuzdur ve iletilebilmesi iin sonsuz bant geniliine gerek vardr . Bu ise pratik olarak imkanszdr. Dolays ile saysal sinyalleri son lu bant genilii olan iletim kanallarndan geirebilmemiz iin bunlarn frekans snrlayc szgelerden geirilmesi gerekir. Bu szgelerin bant geniliinin uygun seilmesi ok nemlidir. Bant genilii ok tutulursa snrl bant genilii olan iletim sisteminden geirebileceimiz veri miktar azalr, buna karlk szgecin bant genilii azalrsa "O" ve "1 "lere kar den darbeler zaman uzaynda yaylarak birbirinin zerine binerler. Buna semboller aras karma (Inersymbo/ Interferece) ad verilir.  

Saysal TV sistemlerinde yayn ortamna ve blgelere  gre deien eitli kiplemeler kullanlmaktadr. letim ortamnn nispeten  grltsz  olduu kablo ve uydu yaynlarnda QAM ve QPSK gibi daha basit kiplemeler kullanlmasna karlk grlt, karma ve yansmalarn ok etkili olduu yerel yaynlarda daha karmak olan COFDM ve 8-seviyeli VSB kipleme teknikleri kullanlmaktadr. Saysal TV yaynnda kullanlan kipleme eitleri ylece sralanabilir:  

      QAM (Quadrature Amplitude Modulation: Dikgen Genlik Kiplemesi) Kablo yaynlar (DVD-C) iin kullanlmaktadr.

      QPSK (Quadrature Phase Shift Keying: Dikgen Faz telemeli Anahtarlama) Uydu yaynlar (DVD-S) iin kullanlmaktadr.

      COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Modulation: Kodlu Dik Frekans Blmlemeli Kipleme) Avrupa daki yer yaynlar (DVDT) iin kullanlmaktadr. [1]

 

1.2.3.1 QAM (Quadrature Amplitude Modulation-Dikgen Genlik Kiplemesi)

 

Saysal kablo TV yaynlarnda 16 veya 64 seviyeli QAM kiplemesi kullanlmaktadr. Bu kiplemede iki giri sinyali vardr. Bu sinyaller birbirine dik yani aralarnda 90 faz fark bulunan iki taycy kipler. Eer tayclardan birisi Coswat eklinde ise dieri sinwat eklinde olacandan k iareti:

 

S(t)=acosWot+bsinWot     eklinde ifade edilebilir. Burada a, b katsaylar saysal giri kelimesini oluturur.

ekil 1.11 Dikken genlik kiplemesi

 Bunu gerekletirmek iin iki arpma devresi ve bir faz kaydrcdan oluan ekil 1.11 deki devre kullanlabilir. Karmalar nlemek iin giri sinyalleri bir alak geiren szgeten (tercihen Nyquist szgeci) geirilmelidir. 16 QAM kodlamada 16 deiik kelime sz konusu olduuna gre her kelime 4-bit uzunlukta ve a, b katsaylar da ikier bit uzunlukta olmaldr

 

ekil 1.12 16-QAM iaretinin zamanla deiimi        

 

Alc tarafta sinyalin en az hata ile zlebilmesi iin elde edilecek 16 deiik vektrn birbirine eit uzaklkta olmas gerekir. Bu uzakla 2 birim dersek, a, b katsaylarnn -3;-1;+1 ve +3 olarak seilmesi gerekir. a ve b nin her biri drt ayr deer alabildiine gre 4x4=16 deiik vektr tanmlanabilir. ekil 1-13.

 

ekil 1.13 QAM kiplemede k vektr

 

Benzer ekilde 64-QAM kodlamada a, b katsaylarnn her biri 8 farkl deer alabilir (3-bit) ve vektrlerin yerleimi ekil 1.13deki gibi olur.

 

1.2.3.2 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying-Dikgen Faz Kaydrma Anahtarlamas)

 

 Faz bilgisinin gelen saysal bilgiye gre deitirilmesi esasna dayanr. Faz deiiklii bir deerden dier deere ani olarak deitirildiinden bu tr kiplemelere genellikle Faz Kaydrma Anahtarlamas (Phase Shift Keying, PSK) ad verilir. PSK bir sinyal:

 

S(t)=Acos(Wc+2kn/M)

 

eklinde gsterilebilir. Burada M says fazn ka deiik deer alabileceini gsterir ve saysal faz kiplemesi de M-PSK eklinde ifade edilir. En basit faz kaydrmal kipleme M=2 iin elde edilen ikili PSK kipleme olup Binary PSK olarak adlandrlr. En ok kullanlan ise M=4 iin elde edilen Dikgen Faz Kaydrmal Anahtarlama (QPSK) kiplemesidir. Bu kiplemede faz deiimleri 90 derecelik atlamalarla olur (ekil-1.4).

ekil 1.14 PSK kiplemede k vektr ve QPSK kiplenmi iaretin deiimi

 

QPSK kiplemede kod zme srasnda oluacak hatalar ve frekans band geniliini en aza indirmek iin GRAY kodlamas kullanlr. GRAY kodlamasnda her seferinde en ok bir bit deiimine izin verilir. Yani 00dan 11e atlanmaz. rnek olarak 2-bitlik GRAY kodlamas 00,01,11,10 eklinde 4 kelimeden oluur.

 

1.2.3.3 COFDM (Kodlu Dikgen Frekans Uzay oullamas Kiplemesi)

 

Frekans bandn etkin bir ekilde kullanan Dikgen Frekans Uzay oullamal (Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM) kiplemesi aslnda 1970li yllarda bulunmutu. Ancak o yllarn teknolojisi ile uygulanmas zor olduundan 25 yl kadar kullanm alan bulamad. Son yllarda saysal sinyal ileme tekniklerinin ve ok geni apl tm-devrelerin (VLSI) gelimesi ile Saysal Radyo-TV yaynlar ile Telsiz Yerel Veri iletiimi (Wireleses LAN) sistemlerinde baar ile kullanlmaya balanmtr.

 

Dikgen Frekans Uzay oullamal (OFDM) sitemin temeli gelen veri dizisini ok sayda paralel kk dizilere ayrarak her bir kk diziyi ayr tayclarla, paralel bir ekilde, iletmek esasna dayanr. Bu tayclarn frekanslar ve fazlar uygun seilerek bunlarn birbirine dikgen (orthogonal) olmas salanr. Bu durumda yan yana gelen tayclarn tayflarnn rtmesi (spectral overlapping) iarete bir zarar vermez . Bu da tayclarn birbirine daha yakn seilebilmesini salar ki sonuta frekans band daha etkin bir ekilde kullanlm olur. Yani ayn frekans bandna daha fazla tayc yerletirilebilir. Bilinen ve saysal iletiimde yaygn olarak kullanlan Frekans oullamal Sistemler (FDM) ile OFDM arasndaki en nemli fark budur. ekil1.15da bu iki sistemin karlatrlmas verilmitir.

 

Aka grld gibi FDM kiplemede frekans bant genilii, WFDM=2R=2(N/Ts), tayc saysndan bamszdr. Buna karlk OFDMde tayc says arttka bant genilii azalarak ok sayda (N>100) tayc iin FDMn yarsna der.

 

WOFDM = R = N/Ts (N >100 iin)

ekil 1.15 OFDM ve FDM kiplemelerinin frekans spekturumu

 

Genel anlamda bir OFDM sinyali N tane dikgen alt taycnn paralel olarak iletildii bir sinyaller kmesi olarak dnlebilir. Bu sinyalin matematiksel ifadesi:

eklinde yazlabilir. Burada;

 

  • Cn,k ; kinci tayc tarafndan ninci zaman aralnda her Ts sresince gnderilen sembol
  • N; alt tayclarn says
  • fk ise kinci alt taycnn frekansn gstermektedir.

ninci zaman aralnda iletilen sinyale ninci OFDM erevesi dersek ve bunu Fn(t) ile gsterirsek ilk banty daha basit olarak

eklinde gsterebiliriz. Burada Fn(t), N tane Cn,k semboln toplamndan oluan kmeye kar

dmektedir ve her sembol fk frekansl ayr bir alt tayc gk ile gnderilmektedir. Alc tarafta kod zme ilemi bu taclarn dikgen (orthogonal) olma zelliinden yararlanlarak kolayca yaplabilmektedir. Alnan sinyal gk taycs ile zldnde sadece o taycnn tad bilgi elde edilir.

ekil 1.16 OFDM kiplemenin yapl(a) Tanma dayal teorik gerekleme,(b) Ters fourier dnm yntemi 

 

Bu tanma gre OFDMin uygulanmas iin binlerce taycnn retilmesi ve her tayc iin bir genlik kipleyicisi (arpma devresi) gerekir (ekil 1.16) ki bu da pratik olarak uygulanabilir bir zm deildir. Bunun yerine Fourier dnm teknikleri kullanmak pratik bir zm getirmektedir.

 

 

Bu formlden grlecei gibi OFDM sinyalini ele etmek iin Cn,k sembollerinin ters Fourier dnmn (IDFT veya IFFT) almak yeterli olmaktadr. Tayc says ters Fourier dntrcnn (IFFT) nokta says ile belirlenir.

 

Saysal sinyal ileme teknikleri kullanarak ve mikro ilemciler veya zel sinyal ileyici, VLSI Tm devrelerle bu i kolayca yaplabilmektedir. deal halde tayclar bir birine dik olduu iin frekans rtmesi yznden semboller aras karma olmaz. Fakat eer iletim kanal ideal deilse (ki durum ou zaman byledir) alcya gelen sinyal bir miktar bozulur ve semboller aras bir karma meydana gelir.

 

OFDM sinyalinde semboller erevelere kar dtnden bu da ereveler aras bir karma demektir. Bu karmann sresi kanaldaki deiik gecikmeler (yansmalar) arasndaki fark kadardr.

 

Bunu nlemek iin ereveler arasna bu sre kadar bir boluk konur veya bu aralk bilgi tamayan bitlerle doldurulur. Bu bitler zel olarak dnml (syclic) biimde kodlanarak ve alcda bu bitler sinyal bitleri ile evritirilerek (convolution) bir ereve iindeki bitler arasndaki karma da engellenebilir. Btn bu ilemlerin gereklendii bir COFDM kipleyicisinin blok emas ekil 1.18da verilmitir.

ekil 1.17 OFDM sinyalinin ters fourier dnm ile elde edilmesi, (a)Frekans uzay bileenlerinin oluturulmas, (b) Zaman uzayndaki sinyal

 

ekil 1.18 COFDM kipleyici

COFDMin UYGULANII

 

Avrupa lkeleri saysal TV yer yaynlar (DVB-T) iin VSB sistemine gre daha karmak olan fakat zellikle yansmal olarak yaylan sinyallerde daha hatasz alan Kodlu Dikgen Frekans Uzay oullamal (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex, COFDM) kiplerne sistemini kabul etmilerdir. Bu tr yaynlar ilk olarak 1999 ylnda ngiltere' de balamtr.

 

OFDM kiplemesi saysal kelimelerin her birine ayr bir taycnn tahsis edilmesi esasna dayanr. Saysal yer TV yaynlarnda kullanlan OFDM kodlamasnda binlerce tayc kullanlr.

ekil 1.19 COFDM kiplemesinin blok emas

 

MPEG Transprt dizisi OFDM kipleyiciye verilmeden nce bit dizileri zerinde Enerji datc blok yardm ile deiiklikler yaplarak elde edilecek  sinyalin her frekanstaki enerjilerinin   mmkn olduu kadar eit   yaplmas allr.

 

1.3 SAYISAL TELEVZYON YAYINCILII (DVB)

 

 Saysal televizyon, yaynclkta yeni bir  metoddur. Saysal teknoloji kullanlarak gerekletirilen  bu yeni yayn  metodu  bata karasal (terrestrial)  yaynclk olmak zere  uydu(satellite) , Kablolu TV, LMDS, MMDS ve MVDS yaynclnda kullanlmaktadr.

  Saysal yayncln avantajlarndan bazlar unlardr;

  • Saysal televizyon yaynnda 4-6 programn, saysal radyo yaynnda 5-8 programn bir verici ile yaplabilmesi,

  • Analogdan daha stn grnt kalitesi,

  • Radyo yaynclnda; Mono AM, Mono FM, Stereo FM ve CD kalitesinde yayn seenekleri,

  • Analog yaynda kapsanan ayn alann, saysal yaynda daha dk gl verici ile kapsanabilmesi ve dolaysyla enerji tasarrufu salanmas,

  • Programla birlikte veya programdan bamsz veri iletiminin salanmas,

  • nteraktif (etkileimli ) TV yaynclna  imkan tannmas,

  • lke apnda tek frekans a-SFN (Single Frequency Network) kurularak, frekans spektrumunun etkin bir ekilde kullanlmas,

  • Sabit, portatif veya mobil alclarla kesintisiz ve kaliteli (enterferansz) yayn alnabilmesi,

  • Radyo alc ekrannda; istasyon ad, program ad, ierii, sresi, gelecek program, deprem, yangn, sel felaketi gibi acil gvenlik bilgileri, trafik anonslar, hava ve yol durumu, turizm bilgileri, borsa  ve dviz bilgileri vs. grnebilecek olmas gibi.

Saysal vericilerle,  analog vericilerin  kapsad  alana,  20 dB daha dk  verici k gc ile ulalmaktadr. Burada dikkate alnacak dier bir husus da   birden fazla yaynn tek bir TV vericisi ile  yaynlanmas imkan, dolaysyla bu alanda ekonomik kazancn salanmasdr. 

Ayn durum, saysal uydu yayncl iin de geerlidir. Analog yayn iin kullanlan band genilii ile bir uydudan  6-9 aras saysal yayn gnderilmesi mmkndr. 
Gerek daha fazla sayda yayn imkan, gerek  ardk verici istasyonlar ile ayn programlarn tek frekanstan yaynlanmas ve kullanlan vericilerin birbirlerini bozucu  deilde yapc etkide bulunmasn salayan SFN oluturmakla verimli bir frekans kullanmnn salanmas, gerekse  vericilerin ortak kullanm ve glerinin drlmesi ile salanan ekonomik kazan,  saysal televizyonu analog  sistemlere oranla avantajl konuma getirmitir.

  Saysal Televizyon ile ilgili ilk resmi almalar 1993'de Bonn'da gerekleen  DVB (Digitial Video Broadcasting) projesi ad altnda 20 lkenin katlm ile balatlm, u anda katlmc says 200'e ulamtr.

    Dnyadaki Karasal Saysal TV Yaynclnda (DVB-T) ise Temmuz 1997de ngilterenin Chester kentinde yaplan toplantda, DVB-T yaynnn hangi bandlardan yaplabilecei ve standart belirlenmitir. Avrupa lkelerinin ou, analog yayn iletimine yaptklar byk miktarlardaki yatrmlardan dolay, saysal TV yaynlarna ancak 2010 ylnda tam anlamyla geebileceklerini, gei sresince de analog ve saysal yaynlarn e zamanl yaplacan ifade etmilerdir.

  DVB projesinde;

  • Saysal uydu yayncl iin (DVB-S)     ETS 300 421

  • Saysal Kablo Yayncl iin (DVB-C)    ETS 300 429

  • Karasal  Saysal Televizyon Yayncl iin (DVB-T)     ETS 300 744

  • ok kanall ok noktaya datm sistemi iin (MMDS)   ETS 300 749      

  • ok kanall video datm sistemi iin (MVDS)   ETS 300 748

  • Tek noktadan ok noktaya datm servisi iin (LMDS) EN  301 199

standartlar belirlenmitir.  

Bata ABD olmak zere Kanada ve Avrupa lkelerinde saysal sistemlerle ilgili reglasyon ve lisans ilemlerinin dzenlenmesi amacyla byk aba sarfedilmi ve almalar devam etmektedir.[5]

1.3.1 SAYISAL YAYIN ETLER

 

Yayn eitlerini iletilen sinyalin tabi tutulduu modlasyon ilemi belirler. Bu blmde tip modlasyon teknii ile olumu ve standart olarak kullanlan saysal yayn eidine yer verilecektir.

 

  •  DVB-S: Uydu yaynlar iin QPSK (Quadrature Phase Shift Keying: Dikgen Faz telemeli Anahtarlama)

  • DVB-C: Kablo yaynlar iin QAM (Quadrature Amplitude Modulation: Dikgen Genlik Kiplemesi)

 DVB- T: Yerel yaynlar iin COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Modulation: Kodlu Dikgen Frekans Blmlemeli KipIerne)[7]

 

1.3.1.1 DVB-S UYDU YAYINI

 

DVB-S sistemi uydu transponder band geniliinin tm dizisinin stnden gelebilmesi iin dizayn edilmitir. DVB-S tek taycl bir sistemdir. Dier bir deyile bir eit birleimdir. Merkezde bu birleim en nemli yeri paylod yani, kullanabilir miktara oran bulunmaktadr. Bu ekirdei saran katman serisi hatalara kar duyarl sinyalin hassasiyetini azaltmak ve paylod yayn iin uygun bir ekle getirmekle grevlidir. Video, audio ve dier datalar, MPEG   Transport Stream paketlerine yerletirilir. Paket edilmi datalar payload oluturur. lem aamalarnn bir ksm aadadr:

 

1)    Btn senkronizasyon baytlar evirerek datay dzenli bir yapya sokmak.

2)    erii gelii gzel sralamak.

3)    Paket bilgilerinin stne, bir Reed-Solomon, nceden hata dzeltici ilave etmek. Bu harici kod (outher code) olarak adlandrlan sinyal zerinde yalnzca %8 civarnda artrma yapan ok etkili bir sistemdir. leride btn datc sistemler iin ortak bir harici kod kullanlacaktr.

4)    Paket ieriinde katlama metodu uygulanarak paket topluluu oluturulur.

5)    Hata dzeltici sistem ve katlama metodu uygulandktan sonra ikinci bir hata dzeltme sistemi eklenir. Bu ikinci hata dzeltme sistemi servis salayclarn ihtiyalarna uygunluk iin iletme giderleri miktarnda ayarlanabilir.

6)    Son olarak sinyal, QPSK, uydu yayn taycsn ayarlamak iin kullanlr.

Aslnda bu sistem, fiziksel yayn arasnda zellikle kanal nitelikleri ve oalma iin tasarlanmtr. Bu sistem, kanaln hata zelliklerine uyarlanabilmesi iin dzenlenir. Bu hatalar rasgele sralanr ve n hata dzeltme katlar nn iki tanesi ilave edilir. kinci seviye yada i kod (iner code) koullara (g, anak boyutu, mevcut bit oran) gre ayarlanabilir.

 

Buna gre servis salayclar iki deiken vardr: Saann toplam boyutu ve d katmandaki hata dzeltme sisteminin kabuk kalnl. Elimizde her iki durumda alc, kullanaca doru kombinasyonu hzl denemelerle ve gelen sinyaldeki hata ile bulacaktr. Payload boyutunun ve i kodun uygun kombinasyonu servis operatrnn ortamna uygun seilebilir.

39Mb/s servis operatrlerinin istei MPEG-2 video ve audio tm kombinasyonlarn tamak iin kullanlabilir.

 

Uydu haberlemesinin kanal zellikleri:

  • Dk oranl sinyal/grlt oran.

  • Kullanlabilir geni bant genilii frekans.

  • Uydularda ykseltici tp, maksimum g verimi iin ok dorusal olmayan moda altrlr.

 

Seilmi uydu modlasyon sistemi, 2bit/sembol QPSK modlayonudur. Bu modlasyon sistemi, DVB-S standard ETS 30042 de tanmldr.

Baz karakteristikler:

  • Harici FEC: Reed-Solomon hata dzeltmesi.

  • Dahili FEC:katlanr kodlama

  • kolay bklr sembol oran

 

DVB-S standard zel uydu transponderin karakteristikleri iin haberleme parametrelerinin uygun setini semesini izin veren, ifreleme parametreleri saysna sahiptir. DVB-s alcs ele alabilmi olmas gerektii karlama parametreleri:

  • Tama frekans (Ghz)

  • Polarizyasyon (dikey, yatay)

  • Katlanr hata dzeltmesi kodu (1/2, 2/3, 3/4, 5/6 veya 7/8)

  • Sembol oran

Deiken sembol oran, transponder yoluyla modemi, tam olarak uygun band geniliine ayarlamak iin yaymcya izin verir. Seilmi sembol oran, 1.28 tarafndan blnen transponderin -3dB band genilii gibi olmaldr. ETS 300 421, herhangi bir yolla sembol oran kstlamaz.

Be ayr FEC kodu, MPEG-2 nakil veri akna eklenilen Greksiz bilgi miktarnn deimesine izin verirler. Bu yolla modem, farkl sinyal/grlt oran iin ayarlanabilir. rnein: birok insan, alanlarnda iddetli yamur tarafndansebep olunan karlama problemlerinden ikayet etmeye baladnda, genellikle 5/6 kodunu kullanan yaymc, nemli futbol karlamalarnda daha salam olan 2/3 kodunu kullanmtr.3/4n anlam, rnein; 4 bit MPEGde 3 bit bilgi tar. Kalan %25lik ksm ise hata dzeltme iindir. Kullanabilir farkl hata dzeltme kodlar, karlama alanndaki hava koullarna, gre modem iletimi benimsemesine izin verirler. Yaymc her yl, grnt kaybnn dakikalarn ne kadar beklediini, hata dzeltme ile seebilir.

DVB-S sistemi, tek taycl tek transponder iin, zaman blmeli oaltcy (TDM) en iyi ekilde kullanr, ancak ok taycl frekans blmeli oaltc (FDM) iin kullanldnda uygulamalar yazlmas gerekir. SPPC, tayc zerinde gnderilen tek bir program (video ve ilgili ses akyla) vardr anlamna gelir. Bu, farkl tayc FDM frekanslarn kullanarak, bir tek transponderi paylamak iin eitli DVB-S uplink yerine izin verir. Buna zt olan ise, normal programlar iin kullanlan MCPCdir (her taycda ok kanal). Neredeyse btn metodlar DVB-S standardna uyumludurlar.

 

1.3.1.2 DVB-C KABLOLU YAYIN

 

Kablo network sistemi, uydu sistemindeki ayn ekirdee sahiptir, fakat ayar sistemi, QPSKnn yerine QAM zerine kurulmutur ve i kod n hata dzeltmeye ihtiya yoktur. Sistem 64-QAM de merkezlendirilmi fakat 16-QAM ve 32-QAM gibi daha alak seviyelerde ve 128-QAM ve 256-QAM gibi daha yksek seviyelerdeki sistemlerde kullanlabilir. Her durumda sistemin bilgi kapasitesi sistemin gne gre deitirilir. Kapasite kelimesini kullanacak  olursak 8MHzlik kanal 64-QAM kullanrsa 38.5 Mbit/s kapasiteli payload barndrabilir.

 

1.3.1.3 DVB-T KARASAL YAYIN

 

at anteni, balkan anteni, masa-st oda anteni gibi TV'nin balangcndan beri tandmz, al1lagelen antenlerle alnan yayn karasal TV yaym'dr. Bulunduunuz yreye yakn, hakim bir tepeden veya yayn kulesinden, karasal bir TV vericisi ile, VHF veya UHF bandnda yaplr. Alternatifleri uydudan yaplan ve anak antenle alnan Uydu- TV Yayn ve kabloyla hanelere datlan Kablo-TV yayndr. Ancak altmz bu yayn, Analog Karasal yayndr. Antene baladmz tm televizyon cihazlar ile izlenebilir.

Saysal karasal yayn (DVB- T) ise, yine verici ile bir yksek noktadan yaplr, ancak saysal (digital) bir kodlama (modlasyon) teknii ile hazrlanmtr. Yine at anteni. oda anteni gibi antenlerle alnr ancak dorudan mevcut teknoloji ile retilmi televizyon cihazlarmza balanamaz. uydu alcs benzeri bir cihaz tarafndan analoa dntrldkten sonra televizyonlarmzn giriine balanr. Saysal karasal yayn, altmz analog yayndan farkl ekilde hazrlanm, ancak benzer ekilde nakledilen bir VHF/UHF band TV yayndr.

Saysal teknolojinin en nemli avantaj, daha fazla TV kanalnn yaynlanmasna imkan salamasdr. Bu sayede izleyici daha fazla yayna kavuur, yaync kurulu daha dk maliyetle yaynn yapabilir. Bir analog TV yayn yerine uydu ve kabloda 8-12, saysal karasalda yaklak 4 TV yayn datlabilir.

Bu sayede izleyici. nasl bir anak antenle yzlerce yayn alabiliyorsa, saysal karasal TV sayesinde de yzn zerinde TV yayn alabilecektir. Ancak tek bir uydudan tm Trkiye'ye yayn yaplabiliyor iken, bir TV vericisinden ancak bulunulan yreye yayn yaplabildiinden, teknolojik olarak mmkn olan bu kanal saysna muhtemelen ok az ilde ulalabilecektir.

Saysal karasal televizyon yayn (DVB- T) zellikle byk illerimizde yaanan frekans skntsna bir zm getirecektir. SFN (Single Frequency Netvvork - Tek Frekans A) zellii sayesinde ayn yayn bir frekans zerinden, farkl vericilerden yaynlanabilecektir (enterferansa neden olmadan, birbirini tamamlar). Bu sayede bir analog TV yayn yerine byk ehirlerde 4 deil, 8-12 TV kanalnn yaynlanabilecei ngrlmektedir.

Yayn kulelerinin ve vericilerin saysnn azaltlmas grnt kirliine neden olan yayn kuleleri kalkacak, bylelikle hem havadaki sinyal kirlilii hem de grnt kirlilii azaltlacaktr. Yeni vericilerde daha dk k gc yeterli olacaktr, dolaysyla elektromanyetik kirlilik azalacaktr. Bu gerek kamu sal asndan ok olumludur ve karasal TV yaynn izlemeyenlere de bir avantaj getirecektir.

Saysal yaynlarn grnt kalitesi analogdan daha iyidir. Bu gerek karasal, gerek uydu, gerekse kablo-TV iin geerlidir. Saysal karasalda SFN zellii sayesinde evreden yansyarak gelen sinyaller analogta olduu zere glgelenmeye neden olmayaca gibi. yaynn kalitesini arttrr. Ayrca MHP (Multimedia Home Platform), internet ve mail servisleri, bilgi servisleri, bankaclk hizmetleri, oyun kanallar vb. yaynn iine konulabilecektir. Hareketli (mobil) televizyon alclar Saysal Karasal TV (DVB- T). uydunun ve kablonun aksine. hareket eden televizyon cihazlarndan da izlenebilir (rnein cep televizyonlar, otobste TV izleme ... )

Daha dk verici gc gereksinimi ve daha az sayda vericinin stelik paylalarak kullanlmas sayesinde yaync kurulularn enerji tketimlerinde nemli bir tasarruf sz konusu olacaktr. Her televizyon iin ek cihaz gereksinimi olacak DVB- T yaynlar analog televizyonlar ile izlenebilecek. Bu cihaz sayesinde normal karasal antenler ile DVB- T yaynlar izlenebilecek. nmzdeki yllarda piyasaya srlecek TV'lerin iinde saysal alc cihazlar yer almaya balanaca ngryor. Bylece, saysal TV alcs olmadan da saysal yaynlar izlenebilecek. Saysal karasal yayn, uydu-TV veya. kablo-TV'nin yerine gemeyecek, tamamlayc konumunda olacaktr. Her teknoloji de birlikte yaamaya devam edecektir.

Saysal karasal yaynn gelmesiyle bitecek olan tek ey analog karasal yayndr. Avrupa'da 2008 ylnda, Trkiye'de 2014 ylnda tm analog karasal vericilerin kapatlmas planlanmtr.Analogdan saysal yayna gei, tm datm teknolojilerinde gelime dorultusunda gerekleen bir sretir. Trksat uydusunda analogdan saysala gei gereklemi, tm yerli kanallar saysal (dijital) yayna gemitir. KabloTV'de bu sre 2006 iinde balayacaktr. Karasal TV'de de 2006 ylnda balamtr.

Dnya televizyon yaynlarn izleyebilmek iin belli bal be farkl iletim biimi vardr. Bunlar: Kablo TV, uydu vericileri, MMDS (Multichannel Multi-point Distribution System). telefon hatlar zerinden TV aktarm (IPTV) ve karasal vericilerdir. yesi olmaya hazrlandmz Avrupa Birlii lkelerinde kablo TV ve Uydu zerinden yaplan yaynlar, karasal yayncla gre ok daha fazla gelimi olduu halde, lkemizde karasal yaynclk gelimi ve yaygnlamtr. Avrupal yaync kurulularn yaklak yzde 30'u kablo TV, yzde 24' uydu, yzde 46's ise karasal yaynclk ile izleyicilerine ularken, lkemizde yaync kurulularn yaklak yzde 10'u kablo TV, yzde 30'i uydu, yzde 60'si ise karasal yaynclk ile izleyicilerine ulamaktadr. [8]

 

Saysal karasal yayncln avantajlar

1- Karasal vericilerden yaplan saysal TV yayn yeni bir modlasyon yntemi COFDM-Coded Ortogonally Fre-quency Division Multiplexing (Kodlanm Ortogonal Frekans Blmeli oullama) kullanlarak grnt ve ses datalarn ok kaliteli ve ok etkin biimde sktrarak tama olana sunuyor.

Saysal karasal yayn frekans spektrumunu ok etkin bir ekilde kullanma olana tanmaktadr. yle ki: COFDM modlasyonu kullanarak 4-6 ayr kanaln yaynn bir paket halinde sktrp tek bir frekanstan iletmek olanakldr. Bunun zerine bir de SFN (Single Frequency Netvvork) olanan koyarsak; ki bu u demek:

stanbul gibi bir ehirde ayn yayn ehrin tamamna izletebilmek iin bir ka vericiden verici says kadar frekans kullanlmas gerekirken, DVB-T'de ayn frekans zerinden farkl vericilerden yayn yapmak da olanakl. zetlersek, u anda stanbul'da yayn yapan 51 kanaln tamamn 13 frekans zerinden iletmek olanakldr.

Ancak 'saysal karasal' yayn yeni gelimekte olan HDTV teknolojisi iin ok uygun deildir. nk HDTV yaynlar sktrlsa bile 'saysal karasal' yayn teknolojisinde bir kanal tamamen doldurmaktadr.

2- DVB-T ile yaync kurulularn kendi vericilerini kurma zorunluluu ortadan kalkmaktadr. Bir yerel televizyon, DVB- T yayn yapan bir yaync kuruluun yayn paketinden bir yer satn alarak ciddi bir yatrm maliyetinden kurtulabilir ya da bir ka giriimci bir araya gelerek 4-6 kanaln yaynlarn tek bir verici zerinden yaynlama olanana kavuabilir.

3- DVB-T'de belirli bir alana yayn iletebilmek iin gerekli verici gc analog yaynclktakine oranla onda bir seviyesindedir. Ayn kanaldan 4-6 yayn yapabilme olana da hesaplanrsa enerji maliyetlerinden  50de 1e kadar kazan salanacaktr. arpc bir rnek: TRTnin yaynlarn iletebilmek iin kulland yllk elektrik enerjisinin maliyeti yaklak 50 milyon dolar kadardr. DVB-T ile bu maliyetleri 1 milyon dolar seviyesine ekmek olanakldr. Buna karn lke apnda elektrik tasarrufu konusu doru deildir. nk her ne kadar vericilerde elektrik tasarrufu yaplyorsa da hanelerde her TV cihaz iin bir set-top-box (uydu alcs gibi bir kutu) gerektiinden ve bunlarn toplamda harcayaca g byk boyutlarda olacandan, genel olarak ciddi bir tasarruf salanamayabilir.

4- Analog yaynclkta bir vericiden gelen sinyaller yansyarak alcya ulatnda ikiz grntlerin. glgelerin olumasna neden olabilir. Oysa DVB-T'de yansyarak gelen sinyaller yaynn kuvvetlenmesine neden olurlar. Bu nedenle DVB-T mobil uygulamalar iin de ok uygun bir sistemdir,

5- Analog yaynclk da yaynn iine sadece teleteks konulabilir, DVB-T'de ise MHP (MultimediaHome Platform), internet ve mail servisleri, bilgi servisleri, bankaclk hizmetleri, oyun kanallar vb, yaynn iine kodlanabilir, Ayrca DVB-T'de alc sadece sabit cihazlar deil PDA, masast bilgisayar, diz st bilgisayar ve cep telefonlar olabilir. Bu avantajlara kart olarak, DVB- T'ye geiin yatrm maliyetleri ne srlebilir.

Kaba bir hesapla tm ulusal kanallarmz tayabilecek bir DVB- T ann maliyetinin yaklak 500 milyon dolar olaca dnlmektedir. DVB- T yaynlarn normal televizyon ve monitrlerden izlemek olanakl. Ancak bunun iin saysal uydu alcsna benzer bir cihaz olan saysal yayn alc (Set Top Box) satn almak gerekiyor. Bir Set Top Box'n maliyeti ise 100   dolar civarndadr ve hanedeki her TV iin bir adet gereklidir.

ekil-1.20 DVB-T Sinyallerin Yansmas

DVB- T'de yansyarak gelen sinyaller yaynn kuvvetlenmesine neden olurlar. Bu nedenle DVB-T mobil uygulamalar iin de ok uygun bir sistemdir.[6]

2-SAYISAL TV ALICILARI

2.1 ALICILARIN DONANIMSAL YAPISI

2.1.1 evre Elemanlar

2.1.1.1 anak Anten

      Uydu gelen yksek frekansta ok zayf mikro dalga sinyalleri toplar ve LNBye yanstr. Verimlilii dorudan byklne ve geometrisine baldr.

2.1.1.1.1 Ofset anak Anten

Yumurta eklindeki oval anaklar OFFSET anaklardr. Uydular yrngesinden aa ve yukar 300 km zikzak izerek bizimle beraber Dnya etrafnda dnerler. Ofset anaklarn ova! olmasnn nedeni ite bu uydunun 300 km yukar aa zikzak izdiinde anak anten 24 saat boyunca ayn kalitede sinyal almasn salayan oval oluudur. te bu yzden kk boyuttaki ofset anaklar dahi verimli almasn salar ve ayrca ofset anak anten daha estetik ve elemanlar daha dzgn daha salamdr. Ofset anak anten retmek zel pres kalplarla mmkndr buda yksek maliyetler gerektirir ancak byle yksek maliyetli bir fabrika kuran anann kalitesine nem vermesi gerekir.

ekil 2.1 Ofset anak anten

2.1.1.1.2 Parabol anak Anten

Tam yuvarlak anaklar parabol anaklardr. Parabol anten gelen nlar odak noktasnda toplad iin kazanc yksektir. Ancak Parabol anaklar LNB'nin tam ordasnda durmas uydudan gelen sinyali engellerken, uydu 300 km zikzak izerken sadece 300 km alann iinde en iyi grd konuma uydu geldiinde alabilecei en iyi sinyali almaya alr. Parabol anaklarn ayaklarnn yan desteklerin olmamas salam monte edilmesini engelliyor. Parabol antenler hem gnderme hem de alma ileminde kullanlabilirler. Bir de gerekten yeni olan "Wavefrontier" ana var, Toroidal deniyor. Bunun zellii birbirine iyice uzak uydulardan 16 taneye kadar LNB ile alabilmesi. Kk olan 55cm, by 90cm olan iki modeli var. Ayni byklkte olan parabol anaklar kadar verimli olduu ve montajnn ok kolay olduu syleniyor. Firma 1999'da kurulmu. Merkezi Kore'de, aratrma gelitirme merkezi Rusya'da. Zaten Toroidal'in matematiksel modelinin ve formlnn bilgisayarlar sayesinde kefedildii merkez Moskova. retim tesisleri Taiwan'da, sat merkezi ise Irvine, Kalifomiya, ABD teknii gerekten ok kark. Uydudan gelen sinyal ana yanstcdan iki defa yanstlarak bir izgi zerinde oluturulan ok saydaki odaa yanstlyor. Ana yanstc bir elipsoid, yardmc yanstc ise Toroidal +Elipsoid. Toroid geometrisi bir antende ilk defa kullanld iin adna toroidal demiler. [5]

ekil 2.2 Parabol anak anten

Daha nceki ift yanstcl Cassegrain ve Gregoryen anaklarda hiperboloid, paraboloid ve elipsoid geometrileri kullanlmt. Ancak bu anaklarn hepsi tek odakl anaklar idi. Bu anten ise prensip olarak Gregoryen yanstcl antene benziyor ancak forml deiik Yardmc yanstcnn geometrisi hiperboloid yerine bir sanal "toroid" ana yanstc ise elipsoide benziyor. Parabolik forml hi yok. Yardmc yanstc konveks-konkav. Yani bir dzlemi konveks iken ortogonal dzlemi konkav. Tam ekilleri ayrntl matematiksel hesaplar. Matematik ve fizik denklemleri ile elde ediliyor. Adn "Toroidal ok uydulu anten" koymular. Hareket eden aksamnn olmamas hareketli anaa gre daha gvenilir yapyor. Ayrca en nemli avantaj bu anan ald ok sayda uydu sinyalinin ok sayda kullanc tarafndan da paylalabilmesi. Hareketli anakta bu mmkn deil. Polar antenle herhangi anda sadece bir tek uydunun yaynlar izlenebilir.  

2.1.1.2LNB (Low Block Downconverter. Mikrodalga Kafa, Dk Grlt Konverter)

LNB, anan odak noktasnda toplanm olan mikrodalga (2-50GHz) sinyali glendirip. zerinde elektronik ilemlerin daha rahat yaplabilecei daha alt bir frekans bandna (1-2G Hz) dntrr. Esas olarak ana ksm bulunur. Besleme az (feed) , ykseltici (amplifier), ve alt frekansa dntrc (converter). Uydulardan gelen yaynlarn bulunduu (2-50Ghz) aras bant dilimlere ayrlarak srasyla S, C, X, Ku. Ka, EHF,V bandlar olarak adlandrlmaktadr. Burada sadece ticari haberleme uydularnn radyo TV yaynlarn almakta kullanlan C (3.4 4.2GHz)band ve Ku (10.7 - 12.75 GHz) band LNB'lerinden sz edilecektir.[9]

..ekil 2.3 LNB 

Size gereken LNB'nin hangisi olduunu bilebilmek iin ncelikle "Hangi yaynlar izlenecek, hangi anak kullanlacak? , ka kullanc izleyecek? sorularnn cevabn bilmek gerekiyor. Eer ama kk anakla bir uydu sistemi kurup Trk ve Avrupa yaynlarn izlemek ise gereken kendinden ofset feedli bir "Ku Universal LNBF' "dir. Byle bir LNB Trk uydu yaynlarnn tamamn. Avrupa yaynlarnn ise %95'ini almanz iin yeterlidir. Piyasada satlan LNB'lerin %95i bu trdendir. Eer anak birka uydu alcsna paylatrlacaksa Twin veya Quad universal, merkezi sistemden ok kullancya datlacak ise Quattro Universal kullanlr.

2.1.1.2   Diseqc

st bant yaynlarnn yeni yeni kullanlmaya baland (1996-97) yllarda ayn anda iki uydudan birinin alt ve st bantlar arasnda seim yapabilmek mmkn olamamaktayd. nk daha nce anak seme anahtarlamas iin kullanlan 22KHz LNB' lerin iindeki osilatr seimi (alt st bant geii) iin kullanlmt. Alcdan anten istikametine uygulanacak bir kontrol iaretlemesi sistemi acilen gerekiyordu. DiSEqC (Digital Uydu Tehizat Kontrol) bu gereksinimden ortaya kt. imdi daha nceki 22KHz teknii kullanlarak bu taycnn zerinden saysal telgraf modle edilmektedir

nceden polarizasyon dzlemini deitirme, anak deitirme ve hareketli anten kumandalar tmyle deiik balant ve kontrol ekillerine sahipti, rnein 13118V polarizasyon deiiklii iin, 22K11z sinyali ise anak seimi iin kullanlmaktayd. Ayrca hareketli antenlerin kumandalar da tmyle ayr sinyallerle yaplmaktayd. Cihazlar arasndaki uyumsuzluk sorunu da kullancnn cihaz seimini gletirmekteydi. Ayrca daha nceki tekniklerle hem alt hem de st bantlar olan iki uydu arasnda seim yapmak mmkn olmamaktayd.

DiSEqC zerine saysal telgraflarn modle edilecei bir tayc olarak 22KHz tekniini kullanmaktadr. Ana kumanda fonksiyonu her uydu alcs iinde bulunan mikroprosesor tarafndan stlenilmektedir. Bu ana birim (master) tarafndan verilen saysal kumanda bilgileri kumanda edilen (slave) cihazlar tarafndan alglanr. DiSEqC u anda 4 ana eit yapda bulunmaktadr. Basit DiSEqC (Mini - DiSEqC de denmektedir.) , DiSEqC 1.0 ve DiSEqC 2.0 ile DiSEqC 1.2.  Mini DiSEqC de sadece temel uygulamalara yeterli kstl zellikler bulunmaktadr. Bu tip 22kHz sinyal iin sadece 2 konumu ierir.12ms srekli (O bilgisi) ve 12ms kesikli (1 bilgisi) , Bu ekilde 13/18V anahtarlamasnn da kullanlmasyla toplam 8 polariteye kumanda edilebilir. Yani rnein V ve H polariteleri st ve alt bantlar ile iki anan tm polariteleri seilebilir. Eer 8 polariteden ok kumanda gerekiyor ise mini-DiSEqC den vazgeilmelidir. Sra istenildii kadar ok anaa kumanda edebilen DiSEqC 1.0a gelir. Bu durumda gerekli kumanda bilgileri 22kHz sinyalin zerine modle edilir. rnein 1.5ms bit periyodunun 0.5ms 22KHz var, 1 ms yok konumu 1 bilgisini, 1 ms var O,5ms yok konumu ise O bilgisini vermektedir.

Sinyal haberlemesi Mini - DiSEqC sistemi (a), DiSEqC 1.0 ve zeri ise (b) ye gredir. ekilde grld gibi Mini - DiSEqC sisteminde sadece iki sinyal konumu mevcuttur (yani toplam sadece 8 polarizasyon dzlemine imkan verir , DiSEqC 1.0 ve zeri iin ise seenekler neredeyse snrsz olmaktadr.

Bu sistem temel olarak tm anahtarlama ilevlerini yerine getirmektedir, ancak dijital teknoloji daha da fazlasn vadeder. DiSEqC 2.0 ile evre cihazlar ana birimin (master) ip fonksiyonlarn da grmektedir. Bu ekilde kullancya yeni avantajlar salanmaktadr. Uydu alcsnn kullanm ve programlanmas olduka kolaylamaktadr. rnein uydu alcsna LNBnin lokal osilatr frekansnn bildirilmesi gerekmez sistem kendiliinden tanyabilir. Ayrca merkezi kumanda tarafndan her trl hata durumu deerlendirilip dzeltici deiiklik yaplabilir.

DiSEqC sistemi bir dizi cihaz yada paray kumanda edebilme imkan salar. Polarizasyon dzlemleri veya, uydu sistemleri arasnda seim yapmann yan sra polarizder aktatrler gibi eitli hareketli anten paralarna kumanda edilebilir.

DiSEqC sistemi geriye doru uyumludur. Eskiden var olan 13-18V ve 22kHz sinyallerine sahip uydu alclar da bu sistemin iinde eskiden var olan tm fonksiyonlarn grebilirler. Ancak yeni gelitirilen ilave fonksiyonlar yapamazlar.

Bu haberlemede ynlendirici durumda olan Master entegre devredir. Master devre Slave devreden bir cevap bekliyor ise (DiSEqC 2.0) bunun nasl bir cevap olduunu da belirler Slave devrelerden gerekli cevap gelmeden haberleme bitmez. Ksacas master bir (yada daha ok) Slave cihaza 22kHz sinyalini kodlayarak ksa bir komut gndermektedir ki bu basit bir yazlm veya onu ikame eden devre ile yaplabilmektedir. Slave cihazda ise (rnein switch) hem u cihazna gerekli  kontrollar (rn. Antenleri seen rlelerin kontrol) hem de gerekli sinyal kodlama ve zme ilemleri ayn bir tek mikrokontrolr ipinde yaplr. Multiswitch denilen kutularda ise farkl master (uydu alcs taraf) devrelerden gelen komutlara uygun u cihazlar (rn. Anten) seen bu devrelerden bir matris eklinde (alc says kadar adette) bulunur.[7]

ekil 2.4 Diseqc

 2.1.1.2   Diseqc Motor

DiSEqC protokolleri arasna uydu anten motorlarn dorudan uydu alclarndan kan koaksiyel anten kablolar zerinden altrmak amacyla hazrlanan bir DiSEqC 1.2 standard da eklendi. Bu sistem halen artk hemen hemen tm digital uydu alcs reticileri tarafndan standart olarak kabul edilmitir.

ekil 2.5 Diseqc motor

2.1.1.2   Pozisyoner

Birden fazla uydudaki yaynlar takip etmek isteyen, birden fazla anak anten iin yeterli alana sahip olmayan ve anak anten ap 120cm den daha byk olan kullanclarn pozisyonerleri kullanmalar uygundur. Bu sistem ile onbein (15) zerinde uydunun yaynlarn alabilmek mmkndr. 18, 20, 22, 24 in'lik motorlar ile beraber kullanlarak anak anteninin istenilen uyduya dnmesini salar. [2]

ekil 2.6 Pozisyoner

 

2.1.1    Alclarn Yaps

2.1.2.1 Anakart

Saysal alclar bilgisayar gibi alrlar. Saysal alclardaki anakart bir bilgisayardaki anakart gibi grev yapar.Ancak alclardaki anakartalara, bilgisayarlardaki anakatlarda olduu gibi ek devrelerle zellikler artrlamaz. Yani tmleik devre olduundan ekleme yaplamaz.

Anakart zerinde ilemci, flash bellek, RAM, tuner kat, RS 232 portu, TV scart girii, ses k, optik ses k (opsiyonel) ve bunun gibi blmler mevcuttur.[4]

ekil 2.7 Anakart

Flash bellek, bilgisayardaki harddisk gibi grev yapar. Flash bellekte fabrikasyon ayarlar (1/1O) ve kullanc iin ayrlan (9/1O) blm vardr. Yazlm yklemesi yapldnda kullanc iin ayrlan 9/l0'luk ksm kullanlr. Alc resetlendiinde ise fabrikasyon ayarlarna dnlr. Kanal bilgileri, kanallarn nerede kaytl olduklar, hangi transponderlerin kullanld bilgileri flash bellekte bulunur.

RAM ilemlerin yapld yerdir. Alc alyorken yaplan ilemler RAM'de gerekletirilir. Bunlarn dnda, ses, grnt, balant cihazlar da anakart zerinde bulunur.

2.1.1.2   Tuner

LNB'den gelen sinyali IF (Ara frekans) sinyaline evirir. Yer, uydu ve kablo yaynlar iin deiik tip kipleme kullanldnda tip yayn alnacaksa ayr tuner devresi gereklidir. Tuner iinde bulunan kip zc devre, alcnn hangi yayn alacan belirler. Alc iindeki kip zc, QAM sinyali zebiliyorsa DVB-C, QPSK sinyali zebiliyorsa DVB-S, COFDM sinyali zebiliyorsa DVB- T alc adn alr.

Normal uydu tunerleri, LNB'den gelen 950-2250 MHz'lik ara frekans iaretlerini, genelde 479 MHz olarak seilen sabit bir ara frekansa drdkten sonra kip zme ilemi yaplrken, yeni nesil Zero - IF (Sfr ara frekansna ) tunerlerde ise giri iaretine dorudan kenetlenen bir yerel osilatr kullanlarak ikinci ara frekans ortadan kaldrlmtr. Bylece daha ucuz ve daha hzl bir zm elde edilmitir. Birden fazla kip zcnn bulunduu tunerlere combo ad verilir. Yeni uydu alclarnda tuner devresi bir ilemci ve birka elektronik kompanentten oluur.[6]

2.1.1.3   Chipset

Chipset alcnn ilemcisidir. Alclarn tm zellikleri chipset tarafndan  belirlenir,.Alclarn dier parametleri de chipset tarafndan belirlenir. Alc iin  kullanlacak olan anakart chipset reticisi tarafndan tavsiye edilir. Yukarda  deindiimiz gibi bilgisayar alcdan ayran fark, zelliklerinin deitirilebilmesi  yani ykseltilebilmesidir.Ancak alclar da chipset zellii belirlediinden ve deimesi sz konusu olmadndan zellikleri artrlamaz.

ekil 2.8 Chipset ayak balantlar

2.1.1.2   SMPS

Dijital alclarda SMPS g kaynaklar kullanlmaktadr. nk alclarn dk gerilimlerden ve elektromanyetik alanlardan etkilenmesini nler. Alclarda harici olarak bulunan pozisyonerler zamanla SMPS katna dahil edilmitir.[4]

ekil 2.9 SMPS

2.1.1   DVB-T ALICISILARI

Saysal karasal yayn baladnda analog televizyonlar yayn alabilmek iin dntrc bir cihaza ihtiya duyarlar,bu cihaz yayn almalarn salar. Aadaki cihaz televizyonun scart giriine taklarak yayn alnr.[3]

ekil 2.10  TV iin DVB-T alcs

  Daha bir ok ekil ve ebatta modelleri bulunur ama alma prensipleri ayndr. Aadaki cihazda bilgisayarn usb giriine taklarak yaynn alnmasn salar. Yeni nesil uydu alclarnn da DVB-t girileri vardr. [2]

ekil 2.11 Pc iin DVB-T alcs

2.1.1   HD TV

Yeni tvler saysal karasal yayn bir dntrcye gerek duymadan alabilir. Aadaki ekilde onlardan biri gsterilmektedir.[4]

ekil 2.12 Saysal yaynlar alan tv

ALICILARIN YAZILIMSAL YAPISI

ekil 2.13 Saysal alc yazlm katlar

2.1.1   Yazlm

Dijital alclarn en zor ksm yazlm ksmdr. stasyon bulma, kanal programlama, ses ve grnt bileenlerinin tannarak ayklanmas ve buna benzer daha pek ok ilem yazlm tarafndan gerekletirilmektedir. Yazlm ksmdan olumaktadr:

1. Alc imalats tarafndan yazlmas gereken Uygulama Yazlm.

2. Ksman alc imalats ksmen de Tmdevre imalats tarafndan yazlan Uygulama

Yazlm arayz

 3. Tmdevre imalats tarafndan verilen veya yazlm evlerinden satn alnan Gerek Zamanl letim Sistemi

4. Tmdevre imalats tarafndan yazlan Src yazlmlar.[1-3]

 

2.1.2   ifreleme ve Kstl Kullanm

 

Saysal televizyonun getirdii nemli avantajlardan biri de gvenilir ve kolay ifreleme tekniklerine uygun olmasdr. Saysal sistemler iin krlmas ok zor ifreleme teknikleri gelitirmek ve uygulamak ok kolaylamtr. Buna bal olarak da sadece reklam gelirlerine baml TV istasyonlarnn yerini abone sistemine dayal paral televizyonlar (pay-TV) ve bunlarla paralel istee bal video filimler (video-ondemand), film bana para deme (payper-view) gibi sistemler almaktadr. Tabii faturalama iin aboneden istasyona geri ynde iletiim de gereklidir. Bu da genellikle basit bir modem ve normal telefon hatt ile salanabilir. Kablo-TV sistemlerinde tek bir kablo hem ileri hem geri ynde iletiimi salar.

Eer yayn kstl kullanml veya ifreli ise program yerleim tablosunda (PMT) belirtilen zel tablolarda ve kstl kullanm tablosunda (CA T) hangi yntemin kullanld ve ifre zm iin gerekli bilgiler verilir. Standart ayrca bir Ortak ifreleme Algoritmas (Common Scrambling Algorithm, CSA) belirlemitir. steyen yaynclar bu ortak algoritmay kullanarak kullanclar iin ucuz zmler retebilir. Bu algoritma makul sreler iin yeterli bir gizlilik salamaktadr. zlmesi daha zor bir sistem isteyen yaynclar kendi zel tekniklerini de kullanabilirler.

Her yaync kendi ifreleme ynteminin ve aboneleri ile ilgili bilgilerin gizli kalmasn istediinden standart belli bir tek kstl kullanm (conditional access, CA) algoritmas belirlemitir. Buna karlk, kullanclarn her bir ifreli yayn iin ayr bir kod zme cihaz kullanmalar da pek. pratik deildir. Bu yzden DVB standard iki ayr yol nermektedir:

"Simuleryptl sistemi: Bu sistem. ayn ifreleme algoritmas kullanan fakat deiik "kstl kullanm" yntemleri seen deiik yaynclarn ayn transport sisteminden yararlanmalarna izin verir. Bu yaynclar aralarnda anlaarak hepsinin "kstl kullanm" yntemlerine uygun ortak bir yayn dizisi belirlerler ve her biri kendi ifrelenmi sinyalini ayn dizi iinde gnderir.

"MuIticrypt" sistemi: bu sistemde "kstl kullanm" ve ifre zm ile ilgili btn fonksiyonlar bilgisayarlarda kullanlan PCMCIA tipi sklp taklabilen ayr bir modl halinde gerekletirilir. Transport veri dizisi nce bu modlden geirilerek ifresi zIr daha sonra MPEG-2 zcye gnderilir. Bu ilemi yapabilmek iin standart bir ortak arayz (Common Interface, Cl) kullanlr. Bu devre ana devrenin mikroilemcisinin "bus" devresi zerinden alc ile bilgi al-verii salar. Bir alc birden fazla Ci devresi kullanabilir. Bu sayede istedii kadar deiik ifreleme yntemleri kullanan ifreli yaynlar PCMI yarklar ve Akll ifre Kart (Smart Cart) kullanarak izleyebilir. Deiik yntem kullanan yaymlar iin PCMCI yarna taklan CI kartn. Ayn yntemi kullanan fakat ifresi deiik olan yaynlar iin de ifre kartn deitirmek yeterlidir.

Yaynclar arasndaki herhangi bir anlam gerekmediinden ve ilerde kabilecek yeni yntemleri kullanabilme asndan Ortak Arayz kullanan "Multicrypt" sistemi daha avantajldr, Buna karlk pahal konnektr kart v.s. gibi elemanlar kullanmak zorunda olduundan dier sisteme gre daha pahalya kmaktadr. Buna ramen bugnk dijital uydu alclar genellikle Ortak Arayz (CI) sistemi ile piyasaya srlmektedir. Sadece belli bir yayn kuruluu kendi aboneleri iin zel bir alc yaptryorsa o zaman sadece kendi ifresini zen kod zc cihazlarn tercih etmektedir.[2,4]

 

2.2.2.1 FRELEME SSTEMLERNN PRENSPLER

Tahmin edilebilecei gibi ifreleme sistemleri yaps gerei son derece gizli olarak gelitirilip uygulanmas gereken sistemlerdir ve bu sistemlerde kullanlan teknikler gizli tutulmaktadr. Bu yzden burada sadece genel prensipler anlatlacaktr.

ifreleme algoritmalar iki farkl kontrol kelimesi (ifrelenmi bit dizisi) kullanrlar. 2 saysnn tam katlar eklinde seilen bir sklkla bu kelimeler yer deitirir. Bylece korsanlarn ii zorlatrlm olur. Bu kelimelerden biri kullanlrken dieri Program Eleme Tablosu (PMT) veya Kstl Kullanm Tablosu (CAT) iinde gnderilen Lisans Kontrol Bilgi1eri (ECM) iinde gnderilir. Bunlar ifre zc tarafndan saklanarak gerekli ilemlerde kullanlr. Bunlarn dnda ayrca sabit bir kontrol kelimesi vardr. Bu kelime  ifresiz yaynlarda kullanlr.

ifreleme algoritmalar korsan kullanclara (hackers) kar mmkn olduu kadar uzun sre direnebilmelidir. Bu yzden transport dizisi (TS), program dizisine (PES) veya her ikisine birden uygulanrlar.[9,10]

 

 2.2.2.1.1 Transport Dizisini ifreleme

  Transport dizisinin balk ksmnda iki iaret biti, dizinin ifreli olup olmadn ve ifreli ise hangi kelimeyi kullandn belirlemek zere ayrlmtr. Bu bitlerin  anlam yledir:

  • 00       ifresiz

  • 01       Sabit kontrol kelimesi ile ifreli (Herkes zebilir)

  • 10       ift sayl kontrol kelimesi ile ifreli

  • 11       Tek sayl kontrol kelimesi ile ifreli

  Transport  seviyesindeki ifreleme btn oullama ilemleri yapldktan sonra uygulanr. Her transport paketi sadece bir program dizisine ait verileri tadndan bu verilerin tamam veya bir ksm ifrelenebilir.[10]

2.2.2.1.2 Paketlenmi Program Dizisini ifreleme

 Bu durumda ifreleme ilemi sinyalin kaynanda yaplr ve PES paketinin balk ksmndaki iki bitlik PES ifreleme kontrol  bitleri ile paketin ifreli olup olmad belirtilir

  • 00       ifresiz

  • 01       ifresiz

  • 10        ift sayl kontrol kelimesi ile ifreli

  •  11      Tek sayl kontrol kelimesi ile ifreli

        Bu seviyede ifreleme yapldnda aadaki snrlamalara uymak gerekir. [8]

      Balk ksm ifresiz olmaldr. Aksi halde ifre zc nerde balayp nerede duracan ve hangi  ifre kelimesini kullanacan bilemez.

ifreleme  184 byte 'lk yk ksmna uygulanmaldr ve sadece en son pakete adaptasyon bitleri  eklenmelidir.

Transport paketlerine sabilmesi iin PES paket bal hibir zaman 184 by te' gememelidir

Bu ifreleme  eklinde "sabit ifre kelimesi" kullanlamaz.

 

2.2.2.2 Kstl Kullanm Sistemlerinin Uygulanmas

ifre zme ilemi iin Lisans Kontrol Bilgileri (ECM) ve Lisans Denetim Bilgileri (EMM) gereklidir. Bunlar kstl kullanm mesajlar olarak iletilirler ve aadaki giri verileri kullanlarak elde edilirler.

  • zme ileminin balatan kontrol kelimesi (Cotrol_world)

  • Deiik kullanc gruplarn  ayrt  etmek iin kullanlan kontrol kelimeleri ifrelemek iin kullanlan servis anahtar (servicejcey)

  • Servis anahtar ifrelemek iin kullanlan kullanc anahtar (user_key)

 Lisans Kontrol Bilgileri (ECM) kontrol kelimesi ve servis anahtar kullanlarak elde edilen bir dil olup yaklak olarak her :2 saniyede bir gnderilir. Lisans Denetim Bilgileri (EMM) ise servis anahtar ve kullanc anahtar kullanlarak elde edilir ve yaklak her l0 saniyede bir iletilir.

Alc tarafta ifre zme ii Lisans Denetim Bilgileri (EMM) dosyasn bulup burdan servis_anahlarn ve kullanc_anahtarn karmakla balar. Bu iki anahtar da ifrelenmitir. nce bunlarn ifresini zmek gerekir. Bunun iin ifreli kullanc anahtar akll kart (smart  card) nitesine gnderilerek ifre zlr. Sonra bu anahtar kullanlarak servis anahtarnn ifresi zlr. zlen servis anahtar kullanlarak Lisans Kontrol Bilgileri (ECM) dosyasndaki kontrol kelimeleri zlr ve bunlar kullanlarak esas veri dizisi zlr.

ekil 2.14 ECM ve EMM yardm ile kontrol kelimelerinin zlmesi

  • nce sfr numaral (PID=O) paketten program iliki tablosu (PAT), buradan da program yerleim  tablosu (PMT) karlr.

  • Program yerleim tablosu (PMT) paketlenmi temel dizideki (PES) ses, grnt, sistem saat referans sinyali (PCR) ve lisans kontrol bilgilerini (ECM) tayan paketlerin numaralarn verir.

  • Bir numaral (PH)]) paketten elde edilen kstl kullanm tablolar (CAT) yardm ile hangi paketlerin lisans denetim bilgilerini (EMM) tad belirlenir.

  • Bu bilgiler ve ak il karttaki kullanc  anahtar yardm ile bundan sonra gelen ifreli paketleri zmek iin gerekli kontrol kelimesi oluturulur.

Burada anlatlan yntem ifreli yayn zmenin temel kurallarn vermektedir. Tabi ki gerek uygulamalarda gizlilii artrmak iin yayncnn kulland farkl ve aklanmayan zel teknikler sz konusudur.Btn bu gizlilik ve yeni tekniklere ramen hibir ifre zlemez deildir. nemli olan bu ifreleri zmeye alan korsanlarn iini yeterince zorlatrmak ve belli bir ifreyi bulmak iin geecek zaman mmkn olduu kadar uzun yapabilmektir. Eer ifre bu zaman aralndan daha ksa srelerde deitirilirse bakalarnn bu ifreyi bulmas bir ie yaramaz.[7]

2.1.1   Cihazn Yazlm Gncellenmesi

  • Bilgisayarn ve Ykleme Yaplan Cihazn  RS232 Seri Haberleme Portu Olmal
  • Bilgisayar le Cihaz Arasnda RS232 Seri Haberleme Kablosu Olmal

ekil 2.15 Gnderme ileminin blok diyagram ve RS 232 kablosu

ekil 2.16Ykleme Yaplacak Cihaz NEXT YE8000 XCAM Plus

 

2.2.3.1 Yazlmn Bulunmas

Yazlmlar internet zerinden kolaylkla bulunabilir.(www.nebutv.com)

Her cihazn software i ve ykleme aralar ayn deildir.

Her cihaz iin farkl yazlmlar kullanlabilir.        

Yazlmlarda editrn ayn anda bulunabilecei gibi tek tekte bulunabilmektedir.

ekil 2.17 Next Software Downloader

2.2.3.2Yazlmn Yklenmesi

STBLoader Programn Bilgisayarnza Kurunuz...

RS232C Kablonuzu Bilgisayar'dan Next YE8000-XCAM'e balaynz... (COM1)

Next YE8000-XCAM'in arkasndaki elektrik alterini kapatnz (Cihazn n panelinde k olmamal)

STBLoader Programn anz... (Masastnde Ksayol olacaktr)

Program atnzda Yklenecek Yazlmn nerde olduunu soracaktr...

Yklenecek Yazlm Seiniz...

Dosyay setikten sonra program tamamen alacaktr...

Program aldktan sonra, Download butonuna tklayn...

Download butonuna tkladktan sonra Cihaznzn arkadaki alterini anz.

Yazlm ykleme ilemi balayacaktr, lk nce cihazn hafzas silinecektir...

Cihazn n panelinde dnLd yazacak ve 000'dan 100'e kadar sayacaktr...

Ykleme ilemi bittiinde uyar ekran gelecektir. Tamam butonuna basnz...

Ykleme ilemi baaryla tamamlanmtr.

Bu ilemi yaptktan sonra cihaznz fabrika ayarlarna dndrmeniz gerekmektedir. Bunun iin CihazMensnden > Sistem Ayarlar > Cihaz Reset'e gelerek ifre olarak 0000 giriniz.[6]

2.1        ALICILARIN ETLER

2.3.1 FTA

FTA receiver en temel rndr. FTA ngilizce Free-To-Air kelimelerinin ba harfleridir. Genel anlamda uydularda "ifresiz" ve serbest olarak alnabilen kanallar ve bunlar alan cihazlara FTA Receiver denir. FTA, zerinde modl, kart yeri ve bunlar destekleyen donanm olmayan alclarn genel addr. Turksattaki kanallarn byk ounluu ifresizdir ve bir FT A cihazla serbeste alnabilir.[9]

ekil 2.18 FTA alc

2.3.2 CI-CIS-CX

CI , ngilizce Comman Interface kelimelerinin ba harfleridir. Trkesi ortak arabirim olarak sylenir.

FTA ya ilave olarak deiik ifreleme sistemlerini zebilecek bir modl taklabilecek slotlar vardr. Bu slotlara taklan bir modl ve o modle uygun bir kartla ilave baz ifreli kanallar da seyretme imkan doar. Modller, smartkardlar vastasyla ifreli kanallarn izlenmesini salar Normal artlarda bu kartlar abonelik sistemiyle satn alnr. rnek Digiturk, CI'ya ek olarak, bir adet modln gml olduu alclara CIS denir. Yalnzca bir adet gml modl bulunan alclara CX denir. Bu gml modllel'e, sadece smartkardlar taklarak ifre zm gerekletirilir. [3]

2.3.2.1 CAM (MODL)

Dijital uydu alclarndaki yuvalara taklan ve ifreli kanallar zmeye yarayan dekoder cihazlardr. rnek olarak iine ifre kart taklan Analog Eurocrypt veya Cine5 dekoderleridir. Bu kk modller  analog cihazlarn dijital olanlardr ve ekil olarak laptop bilgisayarlarn modem vs. kartlarnn ayndr. Hatta laptop bilgisayarlarn PCMCIA yuvas alclardaki CI yuva ile ayn zellikte olduundan CAM'ler bu yuvalara taklarak bilgisayardan program yklenmesi salanmaktadr.

Alc cihazlarda radyo tv yaynlarn zme srasnda ise normalde bir CAM'in iinde bir de "smartcard" bulunmaldr. Yani, bunlar kapnn kilidi, kart da anahtar oluyor.

Kartta abonenin kimlik numaras, hangi kanallar, hangi, tarihten, hangi tarihe kadar izleme hakk olduu, ayrca ne gibi ilave masraflar olduu gibi bilgiler yer alr. Kanaln almas iin merkezdeki bilgilerle karttaki bilgilerin birbirini tutmas gerekir. Yayn sinyalinin zlmesi esas olarak uydu alcsnn iidir. CAM 'n ii ise sadece kart bilgilerini ifre sistemine uygun olarak yorumlamaktr. Kart CAM'le, CAM de uydu alcs ile konuarak kanal grnt  sesin  almas salanr.

Modln takld yuva CI (Ortak arayz) btn dijital STB (uydu/kablo/yersel dijital alc set st cihazlar) iin artk standart hale gelmitir. Ayrca baz alc cihazlarn iinde kendinden (embedded) modl ek bulunur. Tabii bu modle ilikin kartn taklaca bir ek kart yuvas vardr.(Kart yuvas ile CAM yuvas kalnlklar ok farkl olduu iin ilk bakta ayrt edilebilir) Birok cihazda da hem kendinden  modl hem de ayrca modl taklacak CI yuva bulunur.

Kendinden (embeeleled) CA'l cibaz almak ilk bata ayrca CAM almaya gre kk bir maliyet avantaj  tamakla birlikte cihazn iindeki CA ok abuk demode olduu ve deitirilmesi olduka g olduundan fazla tercih edilmemektedir.

u anda da ara yzl. modl olmayan eitli ifre sistemleri vardr. ABD'de yaygn olan PowerVu  ve ngiltere'de Sky Digital'in dekoderi Sky Digibox (iinde NDS Videoguard denilen yeni bir CAM kullanyorlar) bu trden cihazlar. Dekoder Digibox'n ayrlmaz bir paras ve sadece Sky Digital 'in bayilerinden alnabiliyor. leride modl sistemine gemesi beklenen bu NDS sisteminin halen Avrupa da ve Orta Douda ki mevcut kullanclar talya'da "Stream" Yunanistan'da, "OTE" ve srail de ki "YES" platformlar.

CAM satn almann bir alternatifi kendinden dekoderli cihaz almaktansa, dier bir alternatifi de modl donanmn emule eden bilgisayar yazlmlardr. Bu yazlmlar baz dijital uydu alcs kartlaryla, sadece baz  ifre ve yazlmlar iin baarl olmaktadr.

Sonu olarak bir CAM ve korsan kartlarla izlenemeyen bir ifreli yayn bu tr yazlmlarla zme olana da yoktur. Yani alternatif bir yntem olarak "bilgisayarda izleme" ilk bakla kullancya CAM ve kart tasarrufu salamakla birlikte uzun vadede ok da elverili bir yntem olduu sylenemez. ifreli yaynlar izlemek iin bir CAM kullanlmas ise neredeyse en elverili tek yntem olarak durmaktadr. Bugn retilen tm CAMlar tm alc cihazlardaki CI yuvalaryla tam uyumludur.[2]

ekil 2.20 Cam eitleri

 2.3.2.2 Smartcard

Kart dier  adyla smartcard- akll kart iinde basit bir ilemci ile bu ilemciye entegre ya da bamsz bir bellei bulunan kredi kart byklnde ve zelliinde olup ilev ynnden uydu yaynlarnn ifrelerinin zlmesi iin kullanlan plastik kartlardr. Bu kartlar ounlukla yukarda saylan modllerin iine srlerek kullanld gibi baz alclarn iinde gml olan modllere ait kart okuyucularn da ilerine srlerek kullanlrlar. ifre sisteminde deiken para olarak kart kullanlmaktadr. Sre snrlar, baz yaynlar izlenmesi, baz yaynlarn izlenememesi gibi ilevler genellikle kart zerinden yerine getirilmektedir. Kartlarn da yasal yaync kurulular tarafndan satlanlar olduu gibi sonradan kart programlayclar tarafndan doldurulabilen bo tipleri de vardr. Yaync kurulularn verdii kartlarn zerlerinde bu kurulularn logolar, geerli olduu sreler ve at paketin ad gibi bilgiler mevcut olabilir. Bo olarak satlan kartlarda ise kartn zerindeki ilemci bellek kapasitesi, bellek ve ilemcinin hz ve hangi ifreleme sistemlerinde i grd gibi farkllklar mevcuttur. En yaygn bo kart rnei Fun kartlardr. Yeni gelitirilen baz kartlara rnek olarak da Opos kart verilebilir. Kimlik  kart grevi yapar. Hangi kanaln, hangi tarihler arasnda izleneceini belirler. Kanaln izlenebilmesi iin  kartta bulunan bilgiler ile  merkezdeki bilgilerin uyumas gerekir.

  • Yaync kurulu smartcard ile bizimle konuur (Abonelik ilemi)

  • Smartcart  CAM ile konuur.

  • CAM uydu alcs ile konuur.

  • Uydu alcs gelen datay uygun ifre (Yaync kuruluun ifresi) ile zerek kanaln ses ve grntsn aar.[7]

ekil 2.21 Smart kart eitleri

2.3.3 PVR

PVR, Personel Video Recorder (Kiisel Grnt Kaydedici) kelimelerinin ba harflerinden oluur ve dahili bir sabit diski olan btn uydu alclarna verilen bir isimdir. PVR, "Personal Computer" ve "Video Cassette Recorder" ifadelerinin birletirilmesiyle oluturulmutur. Bunun nedeni, standart video kayt cihazlarnda olduu gibi ses ve grnt yaynlarn kaydetmesi ve bunun iin bir sabit disk kullanmasdr.

PVR'n pek ok avantaj vardr. En bata kalite: programlar dijital formatta kaydedilir ve daha sonra canl yaynlarla ayn dijital kalitede izlenirler. Dier bir avantaj da hzdr. Kayt etmek istediiniz ilgin bir program olduunda bo bir kaset aramaya, bunu takp videonun uzaktan kumandasn bulup en sonunda "kayt" etmekle uramaya gerek kalmaz. Bunun verine PVR kumandas zerindeki tek bir tua basarak izlemekte olunan program kaydedilmeye balanabilir.

nc byk avantaj ise "Time-shift" (zaman-aktarma)zelliidir. Sadece kumanda zerinde bir tua basldnda PVR grnty donduran ve sessizce program kaydetmeye balar. Daha soma baka tua basarak programn kald yerden devam etmesi salanabilir. Hi phesiz PVR, izlemeye devam ettiinde de kayt etmeye devam ettii iin programn tamam izlenir.  

Btn PVR'lerde daha nceden yaplm bir kayd izlerken o an yaynlanan bir program kaydetmek mmkndr. Bu iki taneye sahip olmadka video kayt cihazlarnda imkanszdr. Eer iki canl yayn e zamanl olarak birini izlerken dierini kayt etmek isteniyorsa, PVR cihazn iki ayr tuneri olmas gerekir. Bu zellik yalnzca birka markada bulunuyor. Bu zelliin kullanabiImesi iin ya iki LNB ya da ift kl bir LNB olmal. Her tuner LNB'ye polarizasyon ve yksek alak bant deitirme komutlar gnderirken sanki tmyle farkl bir uydu alcsym gibi davranr.

PVR'ler yalnzca uydudan gelen yaynlar kaydedebilirler. Eer normal antenle alnan bir program kaydedilecekse eski yntem kullanlmak zorundadr. Dier bir problem ise kapasitelerinin artmasna ve fiyatlarnn srekli dmesine ramen sabit disklerin snrl byklkte olmas. u anda piyasada bulunan PVR'ler asgari 20 GB'lk sabit disklere sahipler. Bu rakam 60 veya 80 GB'a kadar kabiliyor. 20 GB'lk bir sabit diske 11 - 12 saatlik bir grnt  kayd yapar.

Kaydedilen program bilgisayara aktarmak PVR'n ne tr balantlara sahip olduuyla alakaldr. Yalnzca seri bir arabirimle bu mmkn deildir; nk 115 Kbit/sn'lik balant hzyla bir filmi aktarmak gnler srer. Neyse ki baz PVR'ler daha hzl veri iletiimi salayan USB balantsnn kullanlmasna olanak tanyor. Fakat bir PVR tarafndan kayt edilen programlar bilgisayarn ses ve grnt yazlmlar tarafndan her zaman tannmayabilir. Bu PVR'nin veri kayt ederken  hangi format kullandna baldr. rnein radyo programlar genellikle MP3 formatnda kaydedilirken TV programlar bir ka farkl formatta kaydedilir. Bu durumda bir formattan dierine dnm yapmanz salayacak aralar bulmakta internet yardmc olabilir.

PVR'larn kullanm normal bir video cihazndan daha zor  deildir. zerinde standart kontrol tular bulunur:  kayt, oynat, durdur, geri al hzl/yava ileri al ve dondur  ou PVR  banda kimse yokken favori programlar kaydetmeyi salayan saat fonksiyonuna sahiptir. Genellikle, kullancnn kaytlar bulmasna yardmc olan ve sabit diskin iindekileri gsteren bir liste vardr. Bu listeden bir kayd izleyebilir veya biraz yer amak iin bazlar silinebilir.

ou PVR reticisi kiisel bilgisayarlarda kullanlan standart ElDE sabit diskler kullanrlar.     Bu sayede, ileride daha byk veya daha hzl sabit diskler almak mmkn olacak. Byle bir ey yapmadan nce PVR cihazIarnn sabit diski formatlama (veya tanma) zelliinin olduundan emin olunmas gerekir, aksi takdirde kullanlamayabilir.

Bilgisayarda kullanlan bir uydu kart PVR olarak kullanlabilir. Evet, hi phesiz bilgisayarn sabit diskine kayt yapmay salayan pek ok bilgisayar uydu kart var. stelik bu, ayr bir PVR almaktan daha ucuz bir zm; nk  bilgisayarn iinde mevcut donanma ayrca para demeye gerek kalmaz. Ancak bilgisayarda bo bir  slot olmas gerekir.

Normal uydu alclarnda olduu gibi bir PVR sadece ifresiz yaynlar iin olduu gibi ifreli yaynlar iin de tasarlanm olabilir. Hi phesiz uygun bir modl (dahili veya modl yuvasna takarak) ve buna uygun bir Smartkart olmas gerekir. Daha sonra ifreli TV ve radyo yaynlarn izlenebilir veya kaydedilebilir. [5] 

2.1   UYDU ALICIARININ GELECE

Teknolojinin her alannda olduu gibi, uydu alclarnda da  hzl gelimeler yaanyor. Yeni gelien teknolojiler. Kullanclar olduu kadar reticileri de zorluyor, bunlar arasnda en nemli konu reticilerin her gn gelien ve saylar, yetenekleri artan ana chiplerin hangisine karar verecekleri konusudur, bugne kadar 3-4 ana retici ve benzer zellikler arasnda skan, reciever ana ilemci retimi artk boyutunu at ve hem iyi hem de karmaa haline geldi.

u ana kadar en ok kullanlan STI 5518 entegresinin nmzdeki sene retiminin biteceinin aklamas gerek retici gerek yazlmclar hayli endielendirdi ve reticiler yaklak bir sene sren ilk etap sorunlar ve yazlm uygulama aamasn biran nce gemek iin 5518'Ii retimlerini kesmeden baz modellerinde yeni ana chipleri kullanmaya baladlar. Yaygn gre gre, yeni chiplerin sorunsuzluu her etapta tartlabilir. Balangta yksek hz, n bellek ve multimedya desteiyle ve en nemlisi destekledikleri OSD grafikleriyle ok albenili gzkseler de ana chip imalatlarnn bulduklar sorunlar yeni seriye geerek zme pozisyonlar Avrupa iin ok nemli olmasa da uydu alcsn yllarca ve sorunsuz kullanmak isteyen lkemiz tketicilerini belirsiz gnler beklemekte. Ayn ekilde gerek tamir ve arza olaylarnn aza indirgenmesi ve maliyeti drmek iin tunerler artk tek bir chip ve 5-6 komponentten oluan mikro kutular haline geliyor, bu da phesiz eski tnerlerin hassasiyetini ileride daha ok arayacaz mantn douruyor.

Uydu alcs kullananlar ilgilendiren en byk sorunda yazlm destei olacak. Yeni chiplerin yazlm aamalar ve uygulamalar tamamen farkl. Bu yzden yllardr 5512 ya da 5518 sorun ve gelitirmesinde uzmanlam tecrbeli yazlmclar en az bir sene mcadele edecekleri ve belki de 6 ay soma yenisiyle deiecek bir chipin uydu alcsna uyarlanmasnda tabii ki zorlanacaklar. Bir yanda cihaz bekleyen pazar, bir yanda doru ana chipi seip bir an nce' yazlmclar yetitirmek isteyen ana reticiler.

    Yeni dnemde reticiler kopya ans olmadklarn iddia ettikleri hardware korumal cihazlar retecek. lkemizde bir ara nerdeyse, furya haline gelen uydudan yazlm gncelleme yine firmalarn gndemindeyse de bu aralar ana dert hangi chipsetin seilecei konu. Son kullancy fazla ilgilendirmese de cihazn zelliklerini belirleyen ve snrlayan almasn  dzenleyen ve gelimesini salayan en byk snrlayc ana ilemi HDTV-IP BUX ve son gnlerde Avrupa pazarnda patlama yaayan DVB- T DVH-C uydu alclar, doyuma ulaan DVB-S pazarnn an dengeliyor. 

    HDTV iin u anda en byk pazar ,Amerika. Direct TV mevcut abonelerin cihazlarn deitirerek bu sisteme dnmeyi planlyor. Koreli byk reticiler ayn anda hem plazmalarn hem de uydu alclarn yetitirmek iin sk alyor sonuta unutulmamas gereken bu uydu alclarn ve teknolojiyi yazlmclar, imalatlar, satclar, kullanclar deil, uydu alclarnn zelliklerini ve eklini belirleyen chip imalatlar belirtiyor. . 

    2007 senesi iin NEC IBM, STI, CONAXENT gibi byk imalatlarn chip programlarna bakldnda uygulayclarn durumu daha da zorlat. Ayn chip 6 ay sonra ok daha zelikli ve daha ucuz fiyata satlacak. Ama retim srmek zorunda. En byk gelime bizi pek ilgilendirmese de DVB-S, DVB-T, DVB-C, P  Box, HDTV uydu alclarn tek. bir chiple ayn klfta destekleyecek yeni ana chipler 2007 sonunda retimdeler. u anda da yeni bordlarda ana chipler dnda sadece flash ve SDRAM dnda ilemci kalmyor gibi. [2]

UYDU TERMLER SZL

Actuator: Hareketli bir anteni dndrmeye yarayan motor ve aksamndan oluan para. 

ADC-Analog to Digital Conversion: Analog sinyalleri saysal gsterimine dntrme ilemi. 

AFC-Automatic Frequency Control: Alcy seilen frekansa kenetleyen ve istasyonun zamanla kaymasn nleyen kontrol sistemi. 

Aperture: Antenin uydu sinyaline ak kalan kesiti. 

AGC - Automatic Gain Control: Devrenin k seviyesini belli bir deerde sabit tutan kontrol sistemi. Bu devre, giri sinyal seviyeleri deitii halde ykselticinin etkileme dzeyini otomatik olarak deitirdiinden k seviyesi hep ayn kalr. Amplifier: Bir elektronik sinyalin kuvvetini arttrmak iin kullanlr.

Analog: Halen AM radyo ve ou telefon sistemlerinde kullanld gibi bilgi aktarmnn elektromanyetik akmdaki dalga ekli srekli deitirilerek yapld sinyal iletiimi metodu.

Antenna: Uydulardan gelen mikrodalga sinyalleri alp uydu alcsna gnderilmek zere toplayan herhangi alet. 

Antenna efficiency: Antene gelen elektromanyetik enerjinin anten tarafndan toplanan ksmnn yzde olarak deeri. 

Aperture: Parabolik antenin elektromanyetik enerjiyi toplayan ksm. 

Apex: Hareketli antenin dnerken izdii yayn en st noktas. 

Attenuator: Sinyali zayflatan pasif eleman. 

Attitude control: Uydunun gnee ve yere gre duru konumunun kumandas. 

AV - Audio Visual: TV ve sesin tm ynleriyle ilgili grsel-iitsel cihazlar.

Backhaul: Sahadan merkeze datlmak zere gnderilen noktadan - noktaya grnt aktarm.

Bandwidth: Elektromanyetik spektrumdaki bir frekans sahasdr. Bir devrenin veya sistemin alt veya geirdii frekans blgesinin geniliini gsterir. rnein bir telefon hattnda konuma sesinin tanabilmesi yaklak 3KHz bir bant genilii gerektirir. Oysa yerel bir TV kanal 6 MHz kullanr. Uydularda ise karmn engellenebilmesi iin daha geni 17.5-72 MHz aras bir bant kullanlr. 

Bandpass filter: Sadece belli bir frekans blgesini geiren, onun altnda ve stndeki frekanslar zayflatan szge devresi. 

Beam: Uydu yayn alan.

Bird: Haberleme uydular iin argo

Bit: En kk dijital bilgi birimi. 

Bit rate: Dijital aktarmn hz, Mbit/s olarak ifade edilir. Bir PAL resmin gnderimi iin yaklak 5Mbit/s gerekirken, VHS iin sadece 2.5 Mbit/s yeterlidir.

CATV - Cable TV: Ortak bir santral yardm ile birden fazla daireye TV iaretlerini datan kablolu sistem. 

CAM - Conditional Access Module: Yaynn almn belirli bir grup kullancyla snrlamaya yarayan koullu eriim modl.

Carrier: Bilgi sinyalini aktarmakta kullanlan, tek frekans igal eden temel radyo sinyali. Analog sinyalde tayc gelen sinyale uyumlu olarak genliiyle veya frekansyla oynanarak modle edilir. Analog alan uydu tayclar genellikle frekans modlasyonludur. 

Carrier Frequency: Ses, data ve grnt sinyallerinin gnderildii ana frekans. 

C Band: 3.7 - 4.2 GHz frekans band. Halen Kuzey Amerikada 22 uydu C-Band zerinden neredeyse uydu / kablo ebekelerinin tm yayn datmn yapmaktadr. Gleri transponder bana 5-11 watt olup amerikada gereken alc anak aplar 5-12 feet (150-370cm) olmaktadr. Ancak 1992 den bu yana sz konusu uydular daha gl (10-17 watt) olanlaryla yenilendiinden bir C-band alc sistemin gerekli ortalama anak ap 90inch (230cm) dolaynda olmaktadr.

Channel: Bir yaynn igal ettii toplam frekans blgesi veya bu blgenin zel numaras. 

Clarke Belt/Orbit: Dorudan ekvatorun 36.000 km stndeki yrngede uydular yere gre sabit konumda kalabilmektedirler. Bu yrngeye Arthur Clarke ansna bu isim verilmi ve radyo, televizyon data yaynlar yapan tm haberleme uydular yerletirilmitir. 

C/N - Carrier-to-Noise ratio: Alnan iaretteki tayc gcnn grlt gcne orannn dB cinsinden ifadesi. Bir video sinyalinde C/N ne kadar byk olursa resim de o kadar iyi olur. Codec coder: Dijital yaynlarda kodlama sistemi.

Combiner: ki veya daha fazla sinyali birletirmek iin kullanlan alet veya sistem.

Compressed Digital TV: Ayn transpozerde 8-10 TV kanalnn birlikte bulunabilmesini salayacak ekilde, tekrarlanan bilgilerin ayklanp kartlarak hacmi kltlen saysallatrlm TV sinyali. 

Compression: Ses ve grnt sinyallerinin aktarlmas iin gereken band geniliinin azaltlmasn, bylece bir uydu transpozerinin kapasitesini arttrmay amalayan uygulamalar iaret eder. Contrast: Bir resimde beyaz ile siyah arasndaki k iddet oran.

DAB - Digital Audio Broadcasting: Dijital ses yayn.

D/A - Digital-to-Analog Converter: Saysal bir iareti srekli analog bir iarete dntren devre veya sistem.

dB: Desibel; Sinyal iddeti, volm veya diren yznden sinyal zayflama miktarnn logaritmik ifadesi olan bir analog l birimi.

DBS - Direct Broadcast Satellite: Ses ve grnt sinyallerini uydu zerinden, 11-13 GHz arasnda yaynla dorudan son kullancya aktaran TV uydusu. 

Decoder: ifreli TV yaynn zmeye yarayan set st, kod zc cihaz. Dijital yaynlarla ilgili olarak kullanlan ve "codec" olarak bilinen digital coder, decoder ile kartrlmamaldr.

Demodlasyon: Bir tayc zerine modle edilmi olan bilgi sinyalinin taycnn zerinden geri alnmas ilemi.

Despun: Uydudaki antenin yeryzne dnk durmasn salayan ynlendirme.

Digital: Bilgilerin ikili saylara dntrlp depolanmas, gnderilmesine ilikin yntem. Sadece iki seviye kullanldndan bu devrelerin grltye kar duyarll son derece azdr ve iaretler kalitelerinden hibir ey kaybetmeden saklanabilir ve ok uzaklara iletilebilir.

DiSEqC: Uydu alclarnn darda bulunan antenleri seme ve hareket motoru, alter gibi cihazlara kumanda etmek iin kulland iaretleme sistemi.

Dish (anak): Uydu anteni iin kullanlan argo

Distortion: aretteki bozulma.

Downconverter: Alak frekansa dntren frekans deitirici. 

DSS - Digital Satellite System: Dijital uydu sistemi.

DTH - Direct-to-Home: "Amerikan Federal Haberleme Komisyonu" tarafndan uydu televizyon ve yayn endstrilerine ilikin, uydudan eve yayn ifade eden resmi terim. 

DVB - Digital Video Broadcasting: Dijital grnt yayn standard.

Echo Canceller: Uydu telefon hatlarnda yansma etkisini azaltan veya yok eden elektronik devre. 

Echo Effect: Bir hoparlrden kan sesin zaman gecikmeli olarak elektronik yansmas. Gnmzde dijital eko gidericilerle bu yansma byk lde yok edilebilmektedir. 

Encoder: Bir sinyali alc tarafndan sadece zel bir zc kullanarak izlenebilecek ekilde, elektronik olarak deitirme ilemi iin kullanlan cihaz.

Encryption/Decryption (ifreleme/zme): ifreleme bir grnt ve/veya ses sinyalinin orijinal halinden baka bir hale dntrlmesi ilemidir. zme ise ifreleme ileminin tersi yaplarak sinyalin eski haline getirilmesidir.

Feedhorn: Uydu sisteminin anten tarafndan yanstlan sinyalleri toplayp odaklayan ksmdr

F/D Ratio: Bir parabolik antenin odak uzaklnn apna oran. Antenin derinliini gsteren bir l. Bu deer bydke anak daha dz, kldke daha ukur olur.

Footprint: Bir uyduya ait verici antenin yeterli gte yayn yapt yeryz alan. 

Frequency: Periyodik bir iaretin bir saniyedeki tekrarlanma saysn ifade eder ve birimi hertz Hz'dir. Katlarn belirtmek iin kilohertz, megahertz ve gigahertz terimleri kullanlmaktadr.

FSS: Sabit Uydu Yayn

GSO: Jeosenkron yrnge. Bu yrngedeki uydular yeryz ile ayn hzla dndklerinden turunu 24 saatte tamamlar ve bu yzden bakldklar yerden sabit konumda grnrler.

Headend : Uydulardan ve dier kaynaklardan gelen sinyallerin sisteme verildii bir kablo TV sistemleri kontrol merkezi.

HDTV-High Definition Television: Standart televizyona gre daha geni, iki misli satr says olan, 1152x2048 pixel yksek tanml televizyondur.

HF - High Frequency: 3,000-30,000 kilohertz arasndaki radyo frekans sinyalleri. HF radyo "ksa dalga" olarak bilinir.

High Definition Television: Mevcut PAL , NTSC standartlarna gre resim kalitesini ok byk lde arttran video iaretlerinin rezolsyonunu ykselten teknoloji 

Hybrid Satellite: ki veya daha fazla farkl haberleme yklerini (mesela C band ve Ku band) ayn anda tayan bir uydu 
Hz - Hertz; Saniyede Cycle says; bir saniyedeki tam elektrik dalgalarnn saysn ifade eden elektromanyetik frekans l brimi. Bir kilohertz (KHz) saniyede bin saykl; bir megaHertz (MHz) is bir milyon; bir gigaHertz (GHz) bir milyardr

INMARSAT: International Maritime Satellite Organization. Uluslararas denizcilik uydu tekilat 

INTELSAT International Telecommunications Satellite Organization. Uluslararas haberleme uydu tekilat

IRD (integrated receiver decoder): Uydu sinyallerini almaya ve ilemeye yarayan cihaz. knda video monitorlarnn kullanabilecei temelbant video veya standart TV alclarnn kullanabilecei RF olabilir.. 
Impulse Pay-Per-View - Bilgisayarl bir sipari ileme sistemine bal olarak tketicinin bir canl olay veya filmi sipari edebilmesini mmkn klan teknoloji. Bu teknoloji sayesinde ok ksa bir sre iinde ok saydaki sipari ilemi yrrle konulup karlanabilmektedir

ISL - Inter Satellite Link: Uydularn birlikte almasn salamak iin uydular arasnda radyo dalgalar veya optik balant kurularak gerekletirilen haberleme sistemi.

ITU: International Telecommunications Union. Uluslararas Haberleme Birlii.

Ka-Band: Ku-Band ndan yukardaki bir frekans band, 18 ile 31 gigaHertz arasndadr. 

Ku-Band: 11.7 -12.7 GHz (Gigahertz) frekans band. Bu band u anda ABD de FCC tarafndan 2 ksma blnmtr. lki 11.7-12.2 GHz FSS (Fixed Satellite Service) olarak bilinir. u anda Kuzey amerikada 22 FSS Ku band uydusu mevcuttur. Gleri transponder bana 20-45 watt arasdr. Dzgn alnabilmesi iin 90-150cm anak gerekir. 12.2 - 12.7 GHz ksmnda ise transponder bana 100-200 watt gte BSS (Broadcast Satellite Service). uydular bulunur.Bunlarn yaynlar 35-60cm anaklarla alnabilir. 

KHz: KiloHertz. Bin hertz

LAN - Local Area Network: Genellikle bilgisayarlar aras haberlemeler iin kullanlan, yerel a ifade eden standart haberleme mimarisi

LEO - Low Earth Orbit: Yeryzne 36,000 km den yakn mesafede bulunan "yere 
yakn yrnge"

LNA - Low Noise Amplifier: Yer istasyonunun alcs ile anten arasnda bir n ykseltici olarak kullanlan cihaz. Etkili olabilmesi iin antene olabildiince yakn olmas gerekir. 

LNB - Low Noise Blocker: anan toplad uydu sinyallerini glendirip alc tnerinin ileyebilecei daha dk frekans bandna indirir. 

LNC - Low Noise Converter: LNA ile DC alt dntrcnn antene taklmak zere bir araya gelmesinden oluur. 

Low Power Satellite: [/color] Genellikle 30 watt'dan az gte RF sinyal yaynlayan uydular iin kullanlr. Microwave: Frekans 1-30 GHz arasnda olan RF sinyali. Mikrodalga data, ses veya hemen her eit sinyal aktarm iin kullanlabilir.

MHz MegaHertz: Milyon hertz. 

Modulation: Bir bilgi sinyalinin gnderme amacyla bir tayc zerine yklenmesi ilemi.

MPEG - The Moving Pictures Experts Group: 1988'de uydudan, yerden veya kabloyla gnderilecek grnt, ses ve data sinyallerinin soysal kaynak kodlarn oluturmak ve standartlatrmak zere kurulan ekip. 

MPEG-1: Hz 1.5 Mbit/s'a kadar olan multimedya uygulamalar iin bir sktrma standarddr. 

MPEG-2 : Dijital grnt yaynclnda kullanlan veri sktrma standard. 

MPEG-2 MP@HL - Main Profile at High Level: Yksek tanml geni ekran televizyon iin benimsenen ok daha yksek bit hzna sahip sistem.

Multicast: Broadcast szcnn bir alt grubudur ve belirli bir kullanc kitlesindeki birok kiiye yaplan yaynlar iin kullanlr.

Narrowcasting: Sadece belirli bir kitleye ulamak zere elektronik medya kullanlmas. 

NTSC - National Television Standards Committee: Kuzey Amerika ve Japonya'da geerli, 525 izgi ve 30 grnt/saniye zellii tayan TV yayn standardn oluturan komite. Open TV: Televizyon ve internet dnyasn birbirine yaklatran lisansl yazlm.

Packet Data: Depolanan bilgilerin "paket" denilen farkl birimler halinde gnderilme ilemi. Bu yntemle kanal kapasitesi daha verimli kullanld gibi aktarm da daha gvenli olur.

Pad : Transponder kanal zayflatmas iin argo. Bu transponderi ok kuvvetli sinyallerden korumak zere devreye elektriksel diren ekleyen bir elektronik cihazdr.

Pay-Cable/Pay-TV: Ekstra abone cretleriyle desteklenen yayn hizmetleri.

PCM - Pulse Code Modulation: Darbe kodu kiplemesi. Phase: Bir iaretin baka bir referansa gre kaymasn gsteren a.

PCS - Personal Communications System: Bireysel haberleme sistemi

PIN - Personal Identification Number: Kiisel tanmlama kodu. 

Pixel: Grntnn elemandr, tek bir oynanabilir noktadr. 

Positioner: Anten motoruna kumanda ederek nceden programlanan uydu konumlarna hareketi salayan elektronik cihaz. 

QPSK - Quaternary Phase Shift Keying; gnderme kapasitesinin arttrlmasna izin veren gnderim haberlemelerinde kullanlan bir digital modlasyon dzenidir. eyrek dalga faz kaydrma anahtarlamas.

Receiver: Antenden ald uydu yaynlarn televizyonun gsterebilecei sinyallere dntren ev ii cihaz. 

Reflector: Antenin sinyal toplayan anak ekilli yzeyi iin kullanlr.

RPM - Revolutions Per Minute: Dakikada devir says

Satellite: Ekvatorun 22,237 mil yukarsnda sabit yrngede, dnyayla eit hz ve ayn ynde dnen sofistike bir elektronik haberleme istasyonu.

Satellite Antenna (Dish) anak anten. Uydu sinyallerini toplamaya yarayan parabol geometrisinde bir antendir. Kullanc antenleri genellikle C-band iin 1.5-3.7m ; K-band iinse 45-180cm dir. 

Satellite Programmer : Ev uydu anaklarna veya kablo pazarna sunulmak zere grnt, ses, ve/veya data hizmetleri reten, paketleyen veya datan irketlere verilen isimdir.

Scrambling: TV yaynlarnn izinsiz kiilerce alnmamas iin ifreli olarak kartrlmas.

SECAM - Squence Couleur memoire: Fransa'da gelitirilmi, 625 izgi, 50 grnt/saniye zelliinde renkli televizyon sistemidir.

Smartcard: Dekoder cihaznn iine kullancnn kendi takabilecei kredi kart boyutunda, elektronik anahtar ve yeni bilgisayar gvenlik sistemini kullanarak ifre gvenliinin arttrlmasna imkan veren teknoloji.

SMATV - Satellite Master Antenna Television; Bir konut sitesi veya otel iin uydudan ald yayn datan zel minyatr kablo sistemi. 

SNG - Satellite Newsgathering: Uydu yoluyla haber toplama.

Spectrum: Ses, data ve televizyon aktarmnda kullanlan elektromanyetik radyo dalgalarnn frekans alan.

Superstation: Yaynlarnn lke apnda uydu antenleri ve kablo sistemleri araclyla tm lkeye datld bir blgesel TV istasyonu. 

Sun Outage: Gne bir uydunun tam arkasndan getii srada enerjisi bir an iin uydununkiyle karr ve onun yaynnn alnmasn engeller. Her sene ilkbahar ve sonbahar dnence zamanlarnda ylda 2 kere olmaktadr.

Tarif: Herhangi bir kanal iin istenen izleme creti. 

Terrestrial: Haberleme dilinde bu yerden yere, karadan karaya yaplan haberleme sistemleri iin kullanlr.

Threshold: Uydu alcsnn hassasiyetini gsteren ldr. Deer ne kadar dkse o kadar iyidir.

Transponder-Transmitter: Uyduda bulunan ve bir TV sinyalini veya dar banttaki birok data, ses kanallarn alp yeryzne yaynlamaya yarayan cihaz. Bir haberleme uydusunda 12-24 kadar transponder bulunur.

TVRO (Television Receive-Only): Uydu TV yaynlarn sadece almaya yarayan ve gnderme yapamayan ev tipi uydu sistemlerini tanmlamak iin kullanlan terimdir.

UHF - Ultra High Frequency: 500 ile 900 MHz aralndaki ultra yksek frekans sahas.

Uplink : Aktarma iin bir uyduya gnderme yaplmas veya bu ite kullanlan anak. 

Value Added Service Provider: Uydu haberlemesinde uhdesindeki bir kapasiteyi nc taraflara lease yapan irketler iin kullanlr. 

VHF - Very High Frequency; 30 - 300 MHz arasndaki frekans band, 2-13 arasndaki TV kanallarn ierir. 

VSAT : Very Small Aperture Terminal; zel ticari uygulamalar iin yerden uyduya SCPC olarak grnt, ses, data aktarm istasyonu. 
Zipping : Bir videoteypten program izlerken reklamlarn geldii yerde uzaktan kumandayla hzla ileri sardrma ilemi

KAYNAKA

1. Dijital Televizyon Prof.Dr. Avni Morgl
2. On-Air (Aylk Brodcast Dergisi)
3. Satellite (Aylk Uydu donanm dergisi)
4. Uydu Dnyas
5. www.coolstf.com/mpg
6. www.rtuk.gov.tr/sayisalyay
7. www.turkeyforum.net
8. www.uydutvhaber.net
9. www.doruksat.net
10.www.satmania.com
11.http://tr.wikipedia.org/wiki/MPEG

 

 

 
Lcd Tv - Led Tv Tamiri Yapılır... www.nazarelektronik.com.tr - Turgay YILDIRIM

Tasarim ve Hosting: Aydın Özgür