1-SAYISAL TV YAYINLARI
1.1
SAYISAL SÝSTEMLER
1.1.1 SAYISAL SÝSTEM
NEDÝR?
“Dijital” terimi Avrupa dillerindeki “digital” teriminin okunuþu
olup Türkçe karþýlýðý “Sayýsal”dýr. Elektronik sistemler “analog” ve
“sayýsal” olmak üzere ikiye ayrýlýr. Analog sistemlerde elektrik
sinyalleri sürekli olarak deðiþir ve belli sýnýrlar içinde her
deðeri alabilirler. Sayýsal sistemlerde ise elektriksel sinyaller
olduðu gibi iletilmez. Bu sinyellerin yerine bunlara karþý düþen
rakamlar iletilir.
Elektronik sistemlerde genel olarak giriþ ve çýkýþ sinyalleri
“analog” yapýdadýr. Bunlarýn sayýsal olarak iþlenebilmesi ve
iletilebilmesi için “Analog/Sayýsal Dönüþtürücü”
(Analog-to-Digital Converter, ADC) ve “Sayýsal/Analog Dönüþtürücü”
(Digital-to-Analog Converter, DAC) kullanýlýr. [1]
1.1.2
TV SÝSTEMLERÝ VE MULTiMEDYA
Yazi (veri),
Ses ve Görüntünün ayni anda ve ayni ortamda islenmesi ve
iletilmesine Multimdya adý verilmektedir.
Tele-iletiþim
19. yüzyýlda telgraf’la veri iletisimi olarak baslamýþ, 19. yüzyýlýn
sonunda telefon’la sesli iletisim, 1930’dan sonra da görüntülü
yayinlarýn basladýðý görülmüþtür. Buna karþýlýk iki yönlü görüntülü
iletisim (telekonferans) ancak 20. yüzyilin sonunda
gerçekleþebilmiþtir.
Multimedia 1980’den
sonra bilgisayarlarda veri, ses ve görüntü’nün birlikte islenmesi
ile basladi.
Bugün TV ve
bilgisayar sistemleri “Multimedia” adý altýnde birleþerek tek bir
sisteme dönüþmektedir. Bu birleþme iki yönlü olarak ilerlemektedir.
Bir yandan bilgisayarlarda TV seyretmek için TV kartlarý, TV
adaptörleri ve ilgili yazýlýmlar geliþtirilirken öte yandan normal
TV alýcýlarý ile Internet’e girmek için özel set-üstü cihazlarý imal
edilmektedir.
TV sistemlerinin ve
alýcýlarýnýn sayýsala dönüþümü tamamlandýðýnda bu adaptörlerin
hiçbirine gerek kalmayacak, TV ve Bilgisayar sistemleri iç içe tek
bir sistem halinde gerçekleþtirilecektir. Yani masanýzdaki veya
oturma odanýzdaki göstergede ister TV seyredecek isterseniz kablosuz
klavye ve fare’nizle yazý yazýp þekil çizebilecek veya Ýnternet’e
girebileceksiniz. [1]
1.1.3 SAYISAL
ELEKTRONÝK CÝHAZLARIN GELÝÞÝMÝ
Sayýsal elektronik
sistemler 1950 yýllarýnda ilk tüplü bilgisayarýn icadý ile
uygulanmaya baþladý. Bune karþýlýk ilk elektronik kol saatleri ve
küçük, ucuz hesap makinelerinin piyasaya çýkmasý ancak 1970’li
yýllarda mümkün oldu. Bu tarihten sonra sayýsal elektronik devreler
ve sistemler yavaþ yavaþ bütün alanlarda analog devrelerin yerini
almaya baþladý. Artýk sayýsal devrelerin kullanýlmadýðý elektronik
sistem yok denilecek kadar azalmýþtýr.
Bugün herkesin
kullandýðý dijital ses-görüntü sistemleri içinde CD (Compact Disc),
DVD (Digital Versatile Disc), DAT (Digital Audio Tape), VCD (Video
CD) sayýlabilir. Dijital TV kameralarý, Fotoðraf makinalarý, Digital
radyo ve televizyon yayýnlarý ise çok yakýnda tamamen dijital hale
dönüþecek gibi görünmektedir.[1-4]
1.2 SAYISAL TV
YAYININ YAPIM AÞAMALARI
Bu
bölümde sayýsal tv yayýnýnýn yapým aþamalýrý anlatýlacaktýr.Bu
aþamalar þunlardýr:
Sayýsal Görüntü
Ýþleme
Sayýsal Ses Ýþleme
Sayýsal Modülasyon
Teknikleri
1.2.1 SAYISAL
GÖRÜNTÜ ÝÞLEME
1.2.1.1 Analog
Ýþaretlerin Sayýsallaþtýrýlmasý
Analog iþaretlerin
sayýsala dönüþtürülmesi, örnekleme, basamaklama ve kodlama olmak
üzere üç aþamada yapýlýr.

Þekil 1.1 Analog/Sayýsal Dönüþtürücünün iç yapýsý
Analog
sinyaller zaman ve genlik olarak sürekli sinyallerdir. Bunlarý
sayýsallaþtýrabilmek için önce belli aralýklarda örnekler alýnmasý
gerekir. Örnekleme sýklýðý sayýsallaþtýrýlmak istenen sinyalde
bulunan en yüksek frekans bileþeninin en az iki katý olmalýdýr. Aksi
halde spektrum örtüþmesi (aliasing) yüzünden bozulmalar meydana
gelir ve orijinal sinyal tekrar elde edilemez.
Alýnan
örneklerin genlikleri herhangi bir deðerde olabilir. Buna karþýlýk
iþaretin sayýsala çevrilebilmesi için kullanýlacak seviye sayýsýnýn
sýnýrlý olmasý gerekir. Bu sayý, her bir örnek için kullanýlacak kod
uzunluðu ya da bit sayýsý tarafýndan belirlenir. Örnek olarak
8-bit’lik bir kodlama yapýlacaksa 256 seviye, 3-bit’lik bir kodlama
yapýlacaksa sadece 8 seviye kullanýlabilir. Seviye veya basamak
sayýsýnýn artmasý alýcý tarafta sayýsal/analog dönüþtürücü çýkýþýnda
elde edilecek sinyalin kalitesini belirler. Daha iyi kalite için
daha çok bit ve daha çok basamak kullanmak gerekir.
Þekil
1.2 Analog iþaretin sayýsala dönüþtürülmesi
Örnek
olarak 0-1V arasý deðiþen bir sinyali 3-bitlik bir kodlama ile
sayýsallaþtýrmak istiyorsak basamak sayýsý 8, aralýk sayýsý ise 8
-1=7 dir. 1 volt 7 aralýða bölünürse iki basamak arasý 0,143V olur.
Basamak sayýsý belli olduktan sonra her basamaða karþý düþen bir kod
oluþturulur. Bu, genelde, basamak numarasýnýn ikili sayý
sistemindeki karþýlýðýdýr.

Tablo 1.1 Analog iþaretin sayýsala dönüþtürülmesi
odlama
iþlemini gerçekleþtirmek için alýnan örneðin genliðine bakýlýr. Bu
genliðe en yakýn basamak hangisi ise o basamaðýn kodu gönderilir. 3.
örnekteki sinyal genliði 0.82 volt olsun. Bu deðere en yakýn basamak
0,857V seviyesine karþý düþen 6. basamak olduðundan onun kodu olan 110 kodu
çýkýþa iletilir.
Alýcýda ters iþlem yapýlýr. Önce, seri olarak gelen bit dizileri
ikili sayýya dönüþtürülür. Bu sayý bir sayýsal/analog dönüþtürücü
yardýmý ile gerilime çevrilir. Elde edilen basamaklý gerilim
süzülerek analog iþaret tekrar elde edilir. [1-3]
1.2.1.2
Görüntünün Sayýsallaþtýrýlmasý
Video iþaretinin
sayýsal olarak iþlenmesi için önce resim çerçevesi herbiri 16x16
benek (piksel) büyüklüðünde olan ve “Makroblok” adý verilen
parçalara bölünür. Her makroblok önce kendi içinde kodlanýr. Bu
kodlama iþlemine her noktanýn aydýnlýk ve renk bilgileri
sayýsallaþtýrýlarak baþlanýr. Standart televizyon görüntülerinin
sayýsallaþtýrýlmasýnda 13.5 MHz örnekleme hýzý ve örnek baþýna 8
bit (256 gri seviyesi) kullanýlýr. Bir satýrda 720 örnek alýnýr.
Deðiþik standartlarda deðiþik örnekleme biçimleri kullanýlmaktadýr. Bunlar:
1. 4:4:4
(4 Y, 4Cr , 4Cb;
renk ve aydýnlýk ayni þekilde örneklenir)
2. 4:2:2
(4 Y, 2Cr , 2Cb;
sadece yatay doðrultuda seyrekleme yapýlýr)
3. 4:2:0
(4 Y, 1Cr , 1Cb;
her iki doðrultuda seyrekleme yapýlýr)
burada
Y = 0,299R + 0,587G
+ 0,114B aydýnlýk iþareti
Cb =
0,564 (B-Y) mavi renk fark iþareti
Cr =
0,713 (R-Y) kýrmýzý renk fark iþareti

Þekil 1.3 Aydýnlýk ve renk iþareti örnekleme
çeþitleri
Standart
PAL kalitesinde bir görüntü için 13MHz civarýnda örnekleme hýzlarý
ve renkli resim için örnek baþýna 24 bit’lik kodlama gerekir. Bu
durumda PCM olarak kodlanan bir görüntünün iletilmesi için gerekli
veri hýzý 13x24=312Mb/s olacaktýr.
Görüldüðü gibi
standart bir resim için bile veri hýzý saniyede 300MB (300 milyon
bit) ‘in üzerine çýkmaktadýr. Yüksek Ayýrýcýlý Televizyon
sistemlerinde (HDTV) ise veri hýzý 1GB/s’den fazla olacaktýr. Bu
kadar yüksek bir veri hýzýnda TV iþaretlerinin iletilmesi ve
saklanmasý pratik olarak uygulanabilir deðildir. Bu durumda
yapýlacak tek iþ sayýsallaþtýrýlmýþ iþaretin özel tekniklerle
sýkýþtýrýlarak veri hýzýnýn makul seviyelere çekilmesidir. Standart
TV için 3-8MB/s , HDTV için 18-20MB/s gibi makul hýzlara inebilmek
için 100:1, 50:1 gibi oranlarda bir sýkýþtýrmaXE “sýkýþtýrma”ya
gerek vardýr. [1,2]
1.2.1.2.1
CCIR-601 Formatý (D1 Formatý)
1982’de
kabul edilen CCIR-601 standardýnda Y,Cb ve Cr sinyalleri 4,2,2
formatýnda örneklenir. Yani her 4 Y örneði için 2 Cr ve 2 Cb örneði
alýnýr. Bu durumda örnekleme hýzý Y için 13.5 MHz CR ve Cb
sinyalleri için 6.75 MHz olur. Sonuç olarak bir satýrda 720 Y
örneðine karþýlýk 360 renk örneði alýnýr. Her satýrda Cb ve Cr
sinyalleri ayný anda bulunur ve düþey ayrýcalýk renk ve aydýnlýk
iþaretleri için aynýdýr.
Renk ve aydýnlýk
sinyalleri 8 bit ile gönderilirse bit veri hýzý:
V=13.5x8+2x6.75x8=216Mb/s
Eðer 10 bit
basamaklama kullanýlýrsa bu hýz 270Mb/s çýkar. Eðer düþey ve yatay
karartma süreleri göz önüne alýnýrsa bu hýz 8 bit için 166Mb/s
düþer. Karartma sýrasýnda görüntü bilgisi yerine ses ve eþ zamanlama
bilgileri gönderilir.
CCIR-601
standardýný kullanan elektriksel baðlantý standardý CCIR-656 olarak
verilmiþtir. D1 sayýsal video kaydedicilerde kullanýldýðý içinde bu
standarda D1 formatý adý da verilir. [10]
1.2.1.2.2 4;2;0
Örnekleme Formatý
Bu
standarda renk iþaretindeki yatay ve düþey ayrýcalýk ayný ve
aydýnlýk iþaretinin yarýsý kadardýr.
Aydýnlýk 720x576
(625satýr) veya 720x480 (525 satýr sistemi)
Renk
360x288 (625 satýr) veya 360x240 (525 satýr sistemi)
SECAM sisteminde
her satýrda ayrý renk iþareti bulunduðundan birer satýr atlayarak
örnekleme yapýlýrsa renk iþaretinden biri hiç alýnmamýþ olur. Bunu
önlemek için birer satýr atlamak yerine iki satýrdaki toplam renk
iþaretinin ortalamasý alýnýr.[10]
1.2.1.2.3 SIF
Formatý (Source Independent format)
Bilgisayarda yaygýn
olarak kullanýlan SIF standardý, CCIR-601 standardýnda yatay ve
düþey örnek sayýsý ve sinyaldeki çerçeve sayýsý yarýya düþürülerek
elde edilmiþtir.
Aydýnlýk 360x288
(625 satýr sistemi) veya 360x240 (525 satýr sistemi)
Renk 180x144
(625 satýr sistemi) veya 180x120 (525 satýr sistemi)
Düþey tarama
25Hz (625 satýr sistemi) veya 29.97Hz (525 satýr sistemi)
Görüntünün en az
bozulmasý için yatay ve düþey doðrultuda süzme yapýlmalýdýr. Bunun
için gönderilecek olan örnekler yatay ve düþey doðrultuda o noktanýn
etrafýndaki örneklerin ortalamasý alýnarak elde edilir. Çerçeve
sayýsýný yarýya düþürmek için de tek ve çift sayýlý çerçevelerin
ortalamasý alýnýr veya daha basit sistemlerde sadece tek veya sadece
çift sayýlý çerçeveler gönderilir.[10]
1.2.1.2.4 CIF
Formatý (Common Intermediate Format)
CIF
formatý Amerika ve Avrupa SIF formatlarýnýn birleþtirilmesi ile elde
edilmiþ uluslar arasý bir standarttýr. Videokonferans ve bilgisayar
görüntülerinde kullanýlýr. Örnek sayýsý 625 satýrlýk Avrupa
sisteminde saniyedeki çerçeve sayýsý ise 525 satýrlýk Amerikan
sisteminden alýnmýþ böylece 360x288 ve 29.97Hz’lik ortak CIF
standardý elde edilmiþtir.[10]
1.2.1.2.5 QCIF
Formatý (Quarter CIF)
CIF
formatýndaki örnek sayýsý her iki doðrultuda iki defa daha
azaltýlarak CIF formatýnýn dörtte biri kadar bilgi taþýyan QCIF
formatý elde edilmiþtir. Bu formatta 180x144 örnek kullanýlmakta
çerçeve hýzý ise 15 veya 7.5Hz olabilmektedir. H261 sýkýþtýrma
logaritmasý ile birlikte ISDN video telefon sistemlerinde
kullanýlýr. [10]
1.2.1.3 SAYISAL
GÖRÜNTÜ SIKIÞTIRMADA KULLANILAN TEKNÝKLER
4;2;2
örnekleme formatýnda standart kalitede bir resim iþaretinin
iletilmesi için bile 200Mb/s civarýnda bir veri hýzý
gerekmektedir. En uygun sayýsal modülasyon sistemi (6
bit/sembol,64-QAM) kullanýlsa bile böyle bir veri ancak 40MHz’lik
bir frekans bant geniþliði isteyecektir. Bu ise 5MHz’lik analog TV
kanallarýndan 8 tanesini tek bir sayýsal kanala vermek demektir ki,
zaten kanal sayýsý bakýmýndan sýkýntýlý olan TV yayýn sistemleri
için kabul edilemez bir durumdur.
O halde sayýsal
TV’nin gerçekleþebilmesi için tek yol sayýsal görüntünün
sýkýþtýrýlmasý, yani veri hýzýnýn 50-100 kat azaltýlmasýdýr.[9-10]
Görüntü
sýkýþtýrma iki yerde yapýlabilir:
-
Ýþaretin
özelliklerini kullanarak, iþaret kaynaðýnda (kaynak
kodlamasý)
-
Bit
dizilerini ayarlayarak, iletim sýrasýnda (kanal kodlamasý)
Kaynak
kodlamasýnda görüntü sýkýþtýrma yöntemleri üç ana esasa dayanýr:
-
Görüntüdeki
uzaysal iliþkilerden yararlanarak gereksiz bilgilerin atýlmasý.
-
Görüntüdeki
zamansal iliþkilerden yararlanýlarak gereksiz tekrarlarýn
atýlmasý.
-
Ýnsan gözünün
ayýrt edemeyeceði detaylarýn atýlmasý.
Sabit resimlerde
uzaysal benzerlikler, hareketli resimlerde ise hem uzaysal hem de
zaman içindeki benzerlikler kullanýlarak büyük sýkýþtýrmalar
yapýlabilir. Sabit resimlerde 10:1 ile 50:1, hareketli görüntülerde
ise 50:1 ila 200:1 oranlarýnda sýkýþtýrma yapýlabilir. Ancak bu
kadar yüksek sýkýþtýrmalar için görüntü kalitesinde az da olsa bir
kayýp söz konusudur. Kayýpsýz sýkýþtýrma yöntemleri olmakla beraber
bu yöntemle elde edilen sýkýþtýrma yöntemleri çok düþüktür (3:1
gibi). Bu tip yöntemler týp cihazlarýnda ve özel yöntemlerde
kullanýlýr.
ayýplý yöntemler,
insan gözünün renk iþareti için ayrýcalýðýnýn az olmasý gibi
fizyolojik özellikleri kullanýr. Örnek olarak PAL yayýn kalitesinde
bir video iþaretinde aydýnlýk iþareti 720x480 benek (piksel)
ayrýcalýða sahipken renk iþareti ayrýcalýðý sadece 360x240 benektir.
Ayrýca renk bilgisi daha az bit sayýsý ile tanýmlanabilir. Sonuç
olarak renk için gerekli toplam bit sayýsý aydýnlýk iþareti için
gerekli olandan çok daha azdýr.
Ýnsan gözü
görüntüdeki ince detaylara veya yüksek uzumsal frekanslý
enerjilerdeki seviye deðiþikliklerine daha az duyarlýdýr. Buna baðlý
olarak resimdeki ince detaylar daha az bitle kodlanabilir.
Bütün bu
özellikleri kullanarak yapýlan kodlamalarda 100:1 gibi çok yüksek
sýkýþtýrma oranlarýnda bile orijinal görüntüye çok yakýn görüntüler
elde edilebilmektedir.
Bu bölümde sayýsal
görüntü iþlemede kullanýlan baþlýca yöntemleri kýsa açýklamalarý
verilecektir. Burada sadece televizyon sistemlerinde uygulamasý olan
ve standartlaþmýþ yöntemler anlatýlacaktýr.
1.2.1.3.1
Ayrýk Kosinüs Dönüþümü (DCT)
Her renk
bileþeni, 8x8 bloklar halinde ayrýk kosinüs dönüþümü ile
dönüþtürülür, bu sayede resmin enerjisi az sayýda (dönüþüm
uzayýndaki) pikselde yoðunlaþtýrýlýr. Dönüþtürülen bloklarýn
nicemlenmesi sonrasýnda da sýfýrdan farklý az sayýda deðer ile bloðu
ifade etmek mümkün olur. Dönüþüm uzayýndaki yüksek frekans
pikselleri, resmin görsel kalitesinde görece az rol oynarlar,
dolayýsýyla yüksek frekans pikselleri daha az sayýda deðere
nicemlenir.
Nicemleme,
sýkýþtýrma miktarýnýn ayarlanabilmesini de saðlar. Daha çok
nicemleme ile aslýndan uzak ama daha çok sýkýþtýrýlmýþ görüntüler
elde edilebilir. Nicemlemenin bu yan etkisi görüntüden görüntüye
deðiþen bir nicemleme miktarýna kadar büyük miktarda görsel
bozulmalara neden olmaz.
Nicemleme
sonrasýnda görüntü bloklarý nicemleme öncesine göre daha az çeþit
sayý (sembol) ile ifade edilir hale gelir. Sýk rastlanan semboller
daha az, seyrek semboller daha çok bitle kodlanarak bilginin daha
yoðun ifade edilmesi saðlanabilir. Nicemlenmiþ görüntü bloklarý,
standart ya da görüntüye özgü kod tablolarý kullanýlarak kodlanýr ve
dosyada depolanýrlar.
Nicemlenmiþ
bloklarýn aritmetik kodlama ile kodlanmasý da mümkündür, ancak
aritmetik kodlamanýn üstündeki patentler nedeniyle bu yöntem popüler
deðildir.
1.2.1.3.2 Hareket
Kestirimi
Görüntü
kodlamasýnda en önemli sýkýþtýrma çerçeveler arasý benzerlikten
yararlanarak saðlanýr. Fakat hareketli görüntülerde görüntüler de
bazý bölgeler yer deðiþtirdiðinden iki çerçeve üst üste
konulduðunda (görüntüler benzerde olsa) eski çerçevedeki beneklerin
yerleri kayýk olacaðýndan, belirli noktadaki benekler arasýnda büyük
farklýlýklar meydana gelir. Bu da iletilecek olan fark iþareti
bilgisinin oldukça fazla olacaðý anlamýna gelir.
Buna karþýlýk eðer
her bloðun hareket miktarý ve doðrultusu bilinirse, bir hareket
düzeltmesi yapýlarak iki çerçeve arasýndaki fark oldukça
azaltýlabilir.

Þekil 1.4 Hareket
kestirimi
Hareket
kestirmede en önemli iþlem her bloða ait hareket vektörlerinin
bulunmasýdýr. Bunun için belli bir blok bir sonraki veya bir önceki
resim çerçevesi içinde gezdirilecek o bloða en çok benzeyen bir yer
bulunur. Bu yerin merkezi ile bloðun ilk yerinin merkezi
birleþtirilerek elde edilen vektör hareket vektörüdür. Her bloðun
hareket vektörü belirlendikten sonra referans olarak alýnan resim
çerçevesinin bütün bloklarý hareket ettirilerek yeni bir resim elde
edilir. Tabi olarak kestirilmiþ resim gerçek resimle tamamen ayný
deðildir.
Gerek hareket
vektöründe olabilecek hatalardan, gerekse hareket ettirilen
bloklarýn arka plandaki görüntüyü örtmesinden dolayý gerçek resim
çerçevesi ile kestirilmiþ resim çerçevesi arasýnda farklar meydana
gelir. Gerçek görüntünün elde edilmesi için bu farklar ve hareket
vektörleri karþý tarafa iletilmektedir. Eðer karþý tarafýn elinde
referans resim varsa, bunlardan yararlanarak yeni çerçeve kolayca ve
doðru olarak oluþturulabilir.
1.2.1.3.3 Deðiþken
Uzunluklu Kodlama (Variable Length Coding VLC)
Kodlama
sonunda elde edilen bit dizilerinin istatistiksel daðýlýmý
biliniyorsa iletim sýrasýnda bir miktar daha sýkýþtýrma yapmak
mümkündür. Özelliklede bit dizilerinde 1 veya 0’larla meydana gelmiþ
uzun diziler elde edilecek sýkýþtýrma miktarý kayda deðer ölçüdedir.
Bu tür kodlama kayýpsýz bir kodlamadýr.
Kayýpsýz kodlamaya
iyi bir örnek Deðiþken uzunluklu kodlamadýr. Bu kodlamaya Entropi
kodlamasý adý da verilir. Kodlamanýn ana ilkesi, n-bit uzunluktaki
veri dizilerinin, 2 n deðiþik
kombinasyonundan belli kombinasyonlarýn bulunma olasýlýðýnýn daha
fazla olmasýna dayanýr. Olasýlýðý fazla olan diziler daha kýsa (bit
sayýsý az) kodlarla, olasýlýðý az olan diziler ise daha uzun
kodlarla yeniden kodlanýr. Böylece daha sýk gelen diziler daha az
bit kullanýlarak iletileceðinden toplam bit sayýsý azalmýþ olur.
1.2.1.4 Hata
Bulma ve Düzeltme Yöntemleri
MPEG2
standartlarýna göre kodlanmýþ sayýsal iþaret çeþitli yollarla
(kablo,uydu veya havadan) iletilebilir. Bu ortamlardan hiç biri
mükemmel deðildir. Ýletim sýrasýnda gerek gürültü ve karýþmalar
gerekse ortamdaki yansýmalar yüzünden sinyaller bozulur ve bazý
bitler yanlýþ olarak algýlanabilir. Fakat MPEG2 kod çözme devresinin
doðru çalýþabilmesi için hatalý bit oranýn çok düþük 10-10……10-12 mertebesinde
olmasý gerekir. Bu yaklaþýk olarak 30Mb/s hýzda, bir saatlik bir
sürede en çok 10 hatalý bit demektir. Bu kadar düþük hata sayýsýna
pratikte ulaþmak mümkün deðildir. Bu durumda yapýlabilecek tek þey
iletim sýrasýnda iletim sýrasýnda bozulan hatalý bitler yakalayarak
bunlarý düzeltmektir.
Hatanýn bulunup
düzeltilebilmesi için iletilen bilgi bitlerinin arasýna bilgi
taþýmayan ek bitler eklenmesi ve toplam bit sayýsýnýn veya bit
hýzýnýn artýrýlmasý þarttýr. Bu iþleme önceden hata düzeltme adý
verilir.

Þekil 1.5 Hata
bulma
Sayýsal TV
yayýnýnda kullanýlan tipik bir önceden hata düzeltme þekil-1.4
görüldüðü gibi birden fazla hata kodlamasý ve ayrýca bitleri
harmanlama ve enerji daðýtma iþlemi gerektirir.
1.2.1.4.1 Enerji
Daðýtýcý (Energy Dispersal, Randomizer)
“Enerji
daðýtýcý” ve “harmanlayýcý” bloklarý aslýnda önceden hata düzeltme
iþleminin parçalarý deðildir. Ancak hata düzeltme iþleminin etkili
olarak yapýlabilmesi için bu iþlemleri de yapmak gerekir. Hata
kodlamasýndan önce bir DVB transport paketi 188 byte’lýk bir diziden
oluþur. Bu dizinin ilk sekiz biti eþ zamanlama byte’ý olup
(01000111=47hex) dizisinden oluþur. Geri kalan 187 byte MPEG kodlama
iþleminden elde edilen veri bitleridir.bu bitler sadece 0’lardan
veya sadece 1’lerden oluþan uzun diziler halinde gelebilir. Bu
durumda sinyaldeki enerjinin çoðu alçak frekanslar bölgesinde
yoðunlaþýr ve frekans bandý etkin olarak kullanýlmamýþ olur. Ayrýca
sinyalde bir doðru akým bileþeni oluþur. Bu tür bileþenler iletimde
çýkarabileceði gibi bunlara uygulanan hata bulma ve düzeltme
iþlemleri de yeterince etkili olmaz. Bunlarý önlemek için hata
düzeltme devresinin giriþine gelen bit dizilerinin mümkün olduðu
kadar rasgele olmasý ve eþit sayýda 0 ve 1’lerden oluþmasý istenir.
Bunu yapan devreye Enerji daðýtýcý adý verilir.
1.2.1.4.2
Reed-Solomon Kodlamasý (Dýþ Kodlama)
Reed-Solomon
kodlamasý 188 byte’lýk her pakete veri bitlerinden sonra 16 byte’lýk
hata bulma ve düzeltme sinyali ekler. Böylece hr paket 204 byte
uzunluða eriþir. Oldukça karmaþýk matematik temellere dayanan
Reed-Solomon kodlamasý son derece etkili bir yöntemdir ve 204
byte’lýk her paketten çok sekiz byte’a kadar olan hatalý bitlerin
hepsini bulur ve düzeltir. Eðer bir pakette 8 byte’dan fazla hata
oluþursa bu paket hatalý olarak algýlanýr fakat düzeltilemediðinden
geçersiz bir paket olarak kabul edilir.
1.2.1.4.3
Harmanlayýcý (Interleaver)
Ýletim sýrasýnda
dýþ etkiler ve karýþtýrmalar sonucunda sinyal bozularak hatalar
oluþur. Bozucu sinyaller genellikle ani patlamalar þeklinde þeklin
de geldiðinden hatalar patlama þeklinde oluþur (Burst Errors). Yani
bazý paketlerin çoðu bitleri bozulurken diðer paketlere hiç bir
bozulma olmaz. Bu durumda çoðu bitleri bozulan paketleri
Reed-Solomon hata kodlamasý ile düzeltmek mümkün olmaz. Buna
karþýlýk diðer paketlerde hatalý bitler olmadýðýndan hata kodlarý
boþuna gönderilmiþ olur. Bu þekilde art arda gelen patlama þeklinde
hatalarý düzeltmek için, hatalý paketteki bitler hatasýz paketteki
bitler harmanlanarak yerleri deðiþtirilir. Böylece hatanýn paketler
arasýnda homojen bir þekilde daðýlmasý saðlanabilir. Bu iþleme
Harmanlama (Interleaving) adý verilir.
1.2.1.4.4
Evriþimli Kodlama (Convolutional Coding)
Bulucusundan ötürü
“Viterbi” algoritmasý olarak da adlandýrýlan bu kodlamada giriþ
bitleri iki veya daha çok bit gruplarýndan oluþan sembollere
ayrýlýr. Hem sembol çýkýþta daha yüksek sayýda bit’ten oluþan bir
çýkýþ sembolü ile temsil edilir. Böylece çýkýþa bilgi taþýmayan
fakat hat bulmada yardýmcý olan “gereksiz bitler” (redundancy)
eklenir. Bu yöntem bilgi taþýmayan bit sayýsý bir hayli fazla
olduðundan hata bulma ve düzeltme kabiliyeti oldukça iyidir. DVB
standardýnda (giriþ bit sayýsý)/ (gönderilen bit sayýsý) oraný, Rc =1/2
olarak seçilmiþtir. Yani her giriþ bitine karþýlýk iki çýkýþ biti
üretir. Bu da çýkýþ veri hýzýný iki kat veya %100 artýrmak demektir.
Ýletim kanallarýný daha etkin kullanmak için deðiþik oranlara da
izin verilmiþtir. Özellikle uydu yayýnlarýnda Rc=2/3,3/4,5/6
ve 7/8 oranlarý da kullanýlmaktadýr. Oran büyüdükçe gerekli frekans
bant geniþliði azalýr fakat buna mukabil sistemin hata düzeltme
kabiliyeti azalýr.
1.2.1.4 Sayýsal
Görüntü Sýkýþtýrma Standardlarý
Televizyon video
iþaretinin sýkýþtýrýlarak iletilmesi için standartlar
geliþtirilmiþtir. Bu bölümde en çok kullanýlan standartlar
anlatýlacaktýr.
1.2.1.5.1 JPEG
Standardý
JPEG, PCM olarak
sayýsallaþtýrýlmýþ hareketsiz resimlerin sýkýþtýrýlmasý için
kullanýlan bir standarttýr. Bu sýkýþtýrma yöntemine "interframe"
yani resim içi sýkýþtýrma da denilir. Yöntemi uygulamak için önce
resim "makroblok" adý verilen küçük bölümlere ayrýlýr. Her
makroblok 8x8 beneklik dört bloktan meydana gelir.

Þekil 1.6 Jpeg
standardý
Bundan sonra her
bloka iki boyutlu Ayrýk Kosinüs Dönüþümü (Discrete Cosine
Transforný, DCT) uygulanarak 64 katsayý elde edilir. Bu katsayýlar
görüntü blokunun uzamsal frekans bileþenlerini gösterir ve gene iki
boyutlu olarak 8x8 bir matrisle gösterilir. Sol üst köþedeki sayý
bloðu sýfýr frekanslý (DC) bileþenini yani ortalama gri seviyesini
gösterir. Soldan saða gidildikçe artan yatay frekanslý bileþenler,
üstten alta doðru gidildikçe de artan düþey frekanslý bileþenlere
karþý düþen deðerler elde edilir. Örnek olarak eðer bütün blok ayný
deðerde bir gri seviyesinde ise sadece DC bileþen vardýr ve sol üst
köþe dýþýndaki bütün deðerler sýfýrdýr.
Bu matris zikzak
biçimde taranarak iki boyutlu matristen tek boyutlu 64 katsayý elde
edilir. Zigzag tarama ile katsayýlar sýfýrdan (DC) baþlayarak en
yüksek uzamsal sýklýða doðru sýralanmýþ olur. Bundan sonra deðiþken
aðýrlýklý kuantalama iþlemine geçilir. Yüksek sýklýktaki bileþenler
fazla önemli olmadýðýndan (göz ince detaylardaki gri seviyeleri
algýlayamadýðýndan) daha az basamaklý, alçak frekanslý bileþenler
(geniþ yüzeyler) ise daha önemli olduðundan daha fazla basamaklý
(daha küçük adýmlý) olarak kuantalanýr.
Son adým, deðiþken
uzunluklu Huffman kodlamasýdýr. Deðerler gene önem sýrasýna göre
deðiþen uzunluktaki bit dizileri ile gösterilir. Böylece toplam bit
sayýsý en aza indirilir. DC bileþeni farksal olarak kodlanýr. Yani
DC bileþenin deðeri deðil, bir önceki blokla iþlenmekte olan blokun
DC bileþenlerinin farký kodlanýr.
1.2.1.5.2 MPEG-1
Standardý
Uluslararasý
Standartlar Organizasyonu (ISO) tarafýndan resim ve ilgili ses
sinyallerinin sayýsal kayýt ortamlarýna (CD-ROM, DAT, Disk v.s.) CIF
formatýnda kaydedilmesi için geliþtirilmiþ olup en yüksek veri hýzý
1.86MB/s’dir. Elde edilen resim kalitesi VHS formatýnda kaydedilmiþ
analog videodan daha iyidir. JPEG' den farklý olarak bu standartta
kullanýlacak olan algoritmalar standarda dahil edilmemiþtir. Yani
deðiþken uzunluktaki kodlamada Huffman kodlamasý yerine Entropy
kodlamasý, DCT yerine baþka bir transformasyon kullanýlabilir.
Ayrýca resimle ilgili parametreler (örnek olarak resim boyutu) ayrý
olarak gönderildiði için deðiþik standarlardaki resim iþaretleri
için kullanýlabilir.
MPEG-l sadece
geçmesiz taramalý video iþaretlerini kabul eder. Bu iþaret önce
aydýnlýk ve renk fark iþaretlerinden (Y, Cr, Cb) meydana gelen
standart MPEG giriþ iþaretine (SIF) çevrilir. Aydýnlýk ve renk fark
iþaretleri 8bit/benek olarak sayýsala çevrilir (Renk iþaretinden,
aydýnlýk iþaretine göre yatay ve düþey doðrultuda 2 defa daha az
örnek alýnýr).
MPEG-I 'de
kullanýlabilecek en yüksek sýnýr deðerler aþaðýda verilmiþtir.
Bunlarýn altýndaki
herhangi bir deðer kullanýlabilir.
-
Bir satýrdaki
benek (pixel)sayýsý 720
-
Satýr sayýsý
576
-
Saniyedeki
resim sayýsý 30
-
Bir resimdeki
Makroblok sayýsý 396
-
Saniyedeki
makroblok sayýsý 9900
-
Veri hýzý
1. 86Mb/s
-
Tampon
bellek 376 832 bit
MPEG kodlamasýnda
üç deðiþik cins çerçeve kullanýlýr ve bunlar sýrasýyla
I(intrapictures), P(predicted) ve B(bidirectional) olarak
adlandýrýlýr.
I-tipi çerçeveler
baþlangýç resimleri olup bunlarda sadece JPEG de uygulanan çerçeve
içi sýkýþtýrma uygulanýr. Yani çok az sýkýþtýrýlýrlar. Bir
görüntünün oluþturulabilmesi için mutlaka I-tipi çerçeveden baþlamak
gerekir. P-tipi çerçeveler daha önceki resimlerden yararlanarak
kestirim yöntemiyle bulunan resimler olup bunlar daha sonraki
çerçeveler için referans olarak kullanýlýrlar. B-tipi çerçeveler ise
I ve P tipi çerçeveler kullanýlarak, önceki ve sonraki çerçevelerin
enterpolasyonu ile elde edilen resimlerden oluþur.

Þekil 1.7 MPEG-1
Deðiþik
cinsten bir takým çerçevelerden oluþan guruba "Resimler Gurubu"
denir. Bir guruptaki çerçeve sayýsý uygulamaya göre deðiþebilir.
Þekil5.18'de 9 çerçeveden oluþan bir gurup görülmektedir. Bu
guruptaki çerçevelerin iletim sýrasý 0,4,1,2,3,8,5,6,7
veyaO, 1,4,2,3,8,5,6,7 þeklinde olabilir.
MPEG yöntemi,
sýkýþtýrma çerçeveler arasý benzerlikten ortaya çýkan zaman içindeki
fazlalýk bilgiden büyük ölçüde yararlanýr. Burada belli bir andaki
görüntü çerçevesinin daha önceki ve daha sonraki çerçeve bilgileri
kullanýlarak bulunabileceði veya kestirilebileceði varsayýmdan
hareket edilir. Ayrýca hareket bilgisinden yararlanýlarak hatalar
büyük ölçüde azaltýlýr. Böylece çok yüksek sýkýþtýrma oranlarý elde
edilir.
1.2.1.5.3 MPEG-2
Standardý
1,2 veya 1,8
MB/s'lik MPEG-I standardý yayýn kalitesinde görüntü iletmek için
yeterli deðildir. Bu yüzden bu standardý geliþtirilerek veri hýzý
220MB/s arasý deðiþebilen MPEG-2 ve daha düþük (normal telefon
hatlarýný kullanabilecek) veri hýzlarýnda çalýþabilen MPEG-4
standartlarý geliþtirilmiþtir. MPEG-2 standardý MPEG-l ile uyumlu
olacak þekilde tasarlanmýþtýr. Ana özelliklerini þöylece
özetleyebiliriz;
-
Geçmeli tarama
(intedaced), yüksek ayýrýcýlý video iþaretlerini kabul eder ve
renk farký iþaretlerinin deðiþik þekilde örneklenmesine izin
verir.
-
Ölçekli olarak
ayarlanabilir bir bitdizisi verir.
-
Daha geliþmiþ
kuantalama ve kodlama algoritmalarý kullanýr.
Uygulamadaki
güçlükleri ortadan kaldýrmak için bu algoritma "alçak seviye (low
level)" ,"ana seviye (main le ve!)" ve "yüksek seviye (high level)"
olmak Üzere Üç seviye ve beþ deðiþik profil olarak gerçeklenir.
Bunlar "basit profil (simple profile)", "ana profil (main profile)",
"iþaret gürültü oraný ölçek1enebilir profil (SNR scalable profile)",
"uzamsal olarak ölçeklenebilir profil (spatially scalable profile)"
ve "yüksek kaliteli profil (high profile)" olarak adlandýrýlýr.
Standart sayýsal TV yayýnlarýnda bu ana seviye-ana profil, HDTV'de
ise yüksek seviye- yüksek profil kullanýlmaktadýr.
MPEG-2'de
makrobloklarýn kodlanmasýnda renk farký iþaretinin örneklenmesi de
farklýlýk gösterir. Üç deðiþik örnekleme biçimi 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 doðrultuda az örnekleme)
3) 4:4:4 (4 Y, 4Cr,
4Cb; renk ve aydýnlýk ayný þekilde örnekleniyor)
Seviye |
Satýrdaki örnek |
Çerçevedeki satýr |
Saniyedeki çerçeve |
En
yüksek veri hýzý |
Alçak |
352 |
288 |
30 |
4Mb/s |
Ana |
720 |
576 |
30 |
15Mb/s |
Yüksek |
1440 |
1152 |
60 |
80Mb/s |
Yüksek |
1920 |
1152 |
60 |
100Mb/s |
Tablo 1.2 MPEG-2 veri hýzlarý
MPEG-2 hem geçmeli
hem de geçmesiz taramalý resimleri iþleyebilir. Geçmeli taramanýn
iþlenmesinde çerçeveler arasý veya alanlar arasý ilintiler
kullanýlabilir. Hareket miktarý fazla olmayan resimlerde resmin
çerçeveler halinde iþlenmesi daha uygundur. Bu tür resimlere
“Çerçeve Resmi” (Frame Picture) adý verilir. Hareketli görüntülerde
ise her alanýn ayrý ayrý ele alýnmasý daha iyi sonuç verir. Bu tür
resimlere de “Alan Resmi” (Field Picture) adý verilir. Bir gurupta
deðiþik cinsten resimler olabilir. Belli bir anda eðer alan resmi
gönderilmiþse bir sonraki resim de alan resmi olmalýdýr. Böylece bir
çift alan resmi birleþtirilerek bir çerçeve oluþturulur.
Profil |
Algoritmalar |
Örnekleme |
Yüksek
profil |
SNR ve
uzamsal ölçeklemeli 3 katman |
4:2:2 |
Uzamasal ölçekleme |
SNR ve
uzamasal ölçeklemeli 2 katman |
4:0:0 |
SNR
ölçekleme |
SNR
ölçeklemeli 2 katman |
4:2:0 |
Ana
profil |
Ölçeklemesiz, geçmeli tarama, B-tipi çerçeve öngörü modu |
4:2:0 |
Basit
profil |
B-tipi
çerçeve öngörü modu dýþýnda ana ana profille ayný |
4:2:0 |
Tablo 1.3 MPEG-2
örnekleme algoritmalarý
Bloklarýn ayrýk
kosinüs dönüþümleri alýnýrken bir resimdeki farklý makrobloklar için
farklý resim tipleri seçilebilir. Örnek olarak hareketli bloklar
için "alan", hareketsiz fakat ince detaylý bir blok için "çerçeve"
tipi bir dönüþüm için daha uygundur.
Kestirim sýrasýnda
da benzer þekilde hareket edilir. "Alan" tipi resimlerde sadece
"alan" tipi kestirim kullanýlýr. Yani bir alan önceki veya sonraki
alanlar kullanýlarak kestirilir. Buna karþýlýk "çerçeve" tipi
resimlerde makrobloklarýn kestiriminde hem çerçeve hem de "alan"
tipi tipi kestirim kullanýlabilir.
Ölçekli olarak
ayarlanabilir veya kýsaca ölçeklenebilir(salable) veri dizisi
MPEG-2'nin önemli özelliklerinden biridir. Bu; veri dizisinin sadece
belli bir kýsmýný kullanarak daha düþük kaliteli bir resim elde
edilebilmesi demektir. Yani yüksek kaliteli bir resmi iletmekte
kullanýlan hýzlý bir bit dizisi daha basit bir kod çözücü tarafýndan
bazý bitleri atlanarak çözülürse daha az kaliteli veya daha düþük
ayrýcalý bir resim elde etmek için gerekli en az sayýdaki bit
dizisine temel katman (base layer) adý verilir. bundan sonraki
katmanlara iyileþtirme katmanlarý (enhancement layers) adý verilir.
MPEG-2 standardý iki veya üç katmanlý iþaretleri kapsar. Bu
katmanlardan yararlanarak üç deðiþik alanda ölçekleme yapmak
mümkündür.
Uzamsal
(spatial) ölçekleme:
Video iþareti deðiþik ayrýcalýkta çözülebilir.
Temel katman en
düþük ayrýcalýklý resmi verir ve gelen bit dizisinin az bir kýsmýný
çözerek elde edilebilir. Diðer katmanlar daha yüksek frekanslý
bileþenleri vererek resmin ayrýcalýðýný arttýrýr yani ince
detaylarýn görünmesini saðlar. Bu iþ için piramit tipi bir yaklaþým
kullanýlmýþtýr. Önce resim kaba olarak bölümlenir ve her bölüm bir
piksel olarak kodlanýr (temel katman) sonra esas resim ile kaba
resmin farký alýnarak bu fark iyileþtirme katmaný olarak kodlanýr.
Ýþaret/Gürültü
Oraný (SNR) ölçeklemesi:
DCT katsayýlarýnýn deðiþik sayýda basamaklanmasý (kuantalanmasý) ile
elde edilir. Temel katmanda kaba olarak basamaklanmýþ katsayýlar
kullanýlýr. Sonuç olarak düþük bir iþareti gürültü oraný elde
edilir. Ýnce basamaklanmýþ katsayýlarla aradaki farklar ayrýca
iyileþtirme katmanlarý ile iletilir.
Zamansal
(ternparal) ölçekleme: Çerçeve
hýzlarýnýn farklý farklý alýnmasý ile zamanda bir sýkýþtýrma yapmak
mümkündür. Gene temel katmanda en düþük çerçeve hýzý söz konusudur.
Aradaki atlanan çerçeveler diðer katmanlarda iletilir. Alýcýda
sadece I ve P-tipi çerçeveler iþlenerek B-tipi çerçeveler tamamen
atlanabilir. B-tipi çerçeveler daha sonraki çerçevelerin
kestiriminde kullanýlmadýðýndan bunlarýn atlanmasý resmin
yavaþlamasý dýþýnda bir problem doðurmaz.
Bu ölçeklemelerin
ayný anda uygulanmasý durumunda melez ölçekleme tipleri elde edilir.
Ölçeklemenin saðladýðý en önemli avantajlardan biri iletim sýrasýnda
oluþabilecek hatalardan sistemin korunmasýdýr. Bunun için temel
katmanýn daha fazla sayýda hata düzeltme bitleri eklenerek kodlanýr.
Böylece bu katmanýn garantili bir þekilde iletilmesi saðlanýr. Diðer
katmanlarda oluþabilecek hatalar resimde sadece geçici bir kalite
bozulmasýna sebep olur ki bu da genelde rahatsýz edici deðildir.

Þekil 1.8 DCT
katsayýlarýnýn deðiþik tarama yöntemleri
Bu özelliklerin
dýþýnda MPEG-2 baþka farklýlýklar da vardýr. Bunlarýn en önemlileri;
DCT katsayýlarý
alan tipi resimlerde zikzak tarama yerine deðiþik biçimde taranýr.
Bu tarama geçmeli taramaya daha uygundur (Þekil-1.8)
-
"Intra" tipi
makro bloklarda DC bileþeni kuantalama katsayýsý 8,4,2 ve I
deðerlerini alabilir. Yani bu katsayý gerekli durumlarda II
bitlik en yüksek ayrýcalýkla gönderilir.
-
Halbuki MPEG-1
de bu katsayý S-bit sabit uzunluktadýr. AC katsayýlar da MPEG-I
'de (-256 .. .255) arasý kodlanmasýna raðmen MPEG-2'de (-2048
... 2047) arasý kodlanýr.
-
Adaptif
kuantalama katsayýlarý MPEG-I' de sadece 1 ila 31 arasý tam
sayýlar olmasýna karþýlýk MPEG-2'de 0.5 ila 56 arasý gerçel
sayýlar olabilir.
Bugün çeþitli
tüm-devre imalatçýlarý tarafýndan gerçekleþtirilmiþ tek devre veya
set halinde MPEG-l ve MPEG-2 görüntü sýkýþtýrma ve açma tüm
devreleri piyasaya çýkmýþtýr.
1.2.1.5.4 MPEG-4
Standardý
MPEG-4 standardý
ISO (Uluslararasý Standardlar Organizasyonu) tarafýndan, daha çok,
düþük bit hýzlarýnda görüntü iletimi için öngörülmüþ yeni bir
sýkýþtýrma standardýdýr. 1993'de baþlayan bu standart çalýþmasý daha
sonra deðiþtirilerek, kolay eriþilebilir, yüksek sýkýþtýrmalý ve
uyarlanabilir kullanýcý tarafýndan deðiþtirilebilen
(interactive)ses/görüntü sýkýþtýrma standardý" haline getirilmiþ ve
1999 yýlýnda standart kabul edilmiþtir.
MPEG-4
standardýnda diðerlerinde olmayan aþaðýdaki özellikler eklenmiþtir.
-
Veri
bit-dizilerinin içindeki bilgiye (muhtevaya) baðlý olarak
düzenlenebilmesi
-
Multimedya
sistemleri için çeþitli kullaným aletleri
-
Bilgiye baðlý
ölçekleme
-
Ayný anda
gönderilen çeþitli veriler için uygun kodlama
-
Tabii, yapay
veya karýþýk veriler için uygun kodlama
-
Daha iyi
kodlama verimi
-
Çok düþük veri
hýzlarýnda hareketlerin kodlanmasý
-
Gürültü ve
hatalara karþý dayanýklýlýk
MPEG-4 standardý
yapýsal olarak dört elemandan oluþur; "sintaks", "aletler",
"algoritmalar" ve "profiller". Burada "sintaks" (syntax) çeþitli
aletler, algoritmalar ve profiller'in tanýmlanmasý, kullanýlmasý ve
yüklenmesini tanýmlayan bir dildir. "Alet" (tool) Özel bir kullaným
metodudur. "Algoritma" birden fazla aletin ard arda kullanýlmasý ile
bir iþlemin gerçekleþtirilmesidir. "Profil" ise bir veya birden
fazla algoritmanýn peþ peþe uygulanmasý ile belli bir uygulamaným
gerçekleþtirilmesidir.
Çýkýþ veri hýzý
5Kb/s ile 10Mb/s arasý olabilen MPEG-4 standardý daha çok
multimedya, telekonferans, görüntü arþivleme, tele alýþveriþ ve
uzaktan izleme gibi özel uygulamalar için düþünülmüþtür. Geçmeli ve
geçmesiz taramalý görüntüleri destekler. Standardýn teknolojiyi
sýnýrlamamasý için kullanýlacak algoritmalar ve aletlere bir
sýnýrlama getirilmemiþ sadece protokoller belirlenmiþtir.
PEG-4 standardýnda
diðer sistemlere göre daha iyi bir sýkýþtýrma saðlanmasý bu
standartta görüntünün bütün halinde deðil, kýsým kýsým iþlenmesi
sayesinde olmaktadýr. MPEG-4' de görüntü ve ses sentetik veya tabii
bölümlerden meydana gelmiþ olabilir. Her bölüm resmin geri kalan
kýsmýndan ayrýlabildiði için sadece istenen kýsmý alýnabilir veya
her kýsým ayrý ayrý iþlenebilir, büyütülüp küçültülebilir,
çevrilebilir, yani üç boyutlu uzayda bütün iþlemler baðýmsýz olarak
yapýlabilir. Özellikle aslýnda hareketsiz olan fakat kameranýn
çevrilmesinden ötürü hareketli gibi görünen arka plan ile ön
plandaki hareketli cisim veya kiþiler ayrý ayrý iþlenirse arka plan
çok az sayýda bilgi iletimi (sadece hareket vektörü) ile alýcýya
gönderilebilir.
MPEG-2 ve diðer
görüntü sistemlerinden en önemli farklarýndan biri de MPEG-4'de
görüntünün hiyerarþik olarak katmanlara ayrýlmasý ve bu katmanlarda
yer alan Görüntü Cisim Düzlemlerinin (Video Object Plane, VOP) kare
olmak zorunda olmamasýdýr. "Sprite" adý verilen bu görüntü parçalarý
herhangi bir biçimde olabilir ve görüntü parçasýnýn konturlarýna
uygun biçimde ana resimden kesilerek ayrýlabilir.
MPEG-4'de kodlama
hiyerarþik katmanlar halinde yapýlýr. En alt katman "Çok Düþük Bit
Hýzlý Görüntü (Veri Low Bitrate Video, VLBV) katmaný olup bu katman
5-64 kbit/s veri hýzlarýný destekleyen aletler kullanýr. Bu katmanda
birkaç piksel'den baþlayarak CIF standardý olan 352x288 piksel'e
kadar ayýreýlýðý olan ve çerçeve hýzý O (hareketsiz resim) ile 15 Hz
arasý görüntüler iletilebilir.
VLBV katmanýndaki
görüntü kaba olmakla beraber kodlama verimi çok yüksektir ve
hatalara karþý çok iyi korunmuþtur. Görüntü dikdörtgen olmak
zorundadýr. Gerçek zamanlý uygulamalar (Görüntülü telefon,
telekonferans g.b.) için uygundur. Daha yüksek ayýrýeýlýk (yayýn
kalitesi) istendiðinde bu katmana ek olarak detay bilgileri Yüksek
Hýzlý Görüntü (High Bitrate Video,HBV) katmaný ile iletilir. Burada
görüntünün kenarlarý istenilen biçimde olabilir, deðiþik algoritma
ve aletler kullanýlabilir ve bit hýzý 4Mb/s'ye kadar çýkabilir.
1.2.1.5.5
MPEG-7 Standardý
Görsel-iþtsel
(Audio-visual) bilgi akýþýnýn son yýllardaki aþýrý artýþý bu
konudaki çalýþmalarýn da sürekli yenilenmesini gerektirmektedir. Bu
ihtiyaçtan doðan yeni bir standart çalýþmasý MPEG-7 olarak
adlandýrýlmýþtýr. MPEG-7’yi MPEG-4'den ayýran en önemli özellik
MPEG-7’nin bir görüntü veya sesin anlamýna veya biçimine göre iþlem
yapabilme kabiliyetidir.
Þekil 1.9 MPEG-7
katlarý
Böylece büyük bir
ses veya görüntü arþivi içinden belirlenmiþ bir ses veya görüntü
bulunabilir. Örnek olarak bir filmin içinde sadece kuþlarýn
bulunduðu kareler ayrýlabilir, yada uzun bir konuþma veya yazý metni
içinde geçen belli bir kelime bulunabilir. Televizyon yayýnýnda
belli bir kod veya görüntü geldiði zaman video kayýt cihazý otomatik
olarak kayda baþlayabilir.
Aslýnda MPEG-7
bir görüntü iþleme veya sýkýþtýrma algoritmasý deðildir. Multimedya
içeriklerini Tanýmlama Arayüzü" (Multimedia Content Deseription
Interfaee) olarak düþünülen bu standart sayýsal ses veya görüntü
iletimi veya saklanmasý sýrasýnda kullanýlacak bir protokoller
dizisi veya programlama dilidir. Bu sayede bilginin tekrar kolayca
geri çýkartýlmasý saðlanacaktýr. MPEG-7 multimedya bilgilerini
tanýmlamak için kullanýlacak "Tanýmlayýcý" (Descriptor), "Tanýmlama
Biçimleri" (Descriptian Schemes) ve bunlar arasýndaki iliþkileri
belirleyen "Tanýmlama Dili" (Deseription Definition Language, DDL)
ile ilgili standartlarý belirler.
1.2.1 SAYISAL
SES ÝLETÝMÝ
Sayýsal görüntü iletimine paralel olarak ses sinyallerinin de
sayýsal olarak iletilmesi gerekmektedir. Aslýnda sesin sayýsal
olarak iletimi görüntü iletiminden çok daha önce baþlamýþtýr. Bugün
kullanýlmakta olan telefon sistemlerinin büyük bir kýsmý sayýsaldýr.
Anolog TV yayýnýnda sayýsal ses iletimi (N/CAM) Avrupa da yaygýn
olarak kullanýlmaktadýr. Ayrýca kompakt disk (CD) ve sayýsal kayýt
bantlarý (DAT) da bu teknikleri kullanmaktadýr. Ýlk sayýsal ses
iletiþiminde doðrudan sayýsallaþtýrma tekniði olan "Darba Kod
Modülasyonu" (Pulse Code Modulation, PCM) kullanýlmakta idi. Ancak
PCM kodlama yapýldýðýnda elde edilen sayýsal veri hýzlarý radyo ve
TV kanallarýndan iletilemeyecek kadar yüksektir. Bu yüzden çeþitli
sýkýþtýrma yöntemleri kullanýlarak veri hýzlarýnýn düþürülmesi
gerekir.[1,10]
1.2.2.1 PCM
Darbe Kod
Modülasyonunda týpký görüntünün sayýsallaþtýrýlmasýnda olduðu gibi,
analog ses sinyali önce belli bir sýklýkta örneklenir. Örnekler
basamaklara bölünür ve her basamaða bir kod tayin edilerek bu kod
karþýya gönderilir. Çeþitli ses iþaretleri için örnekleme sýklýðý,
her örneði kodlamada kullanýlan bit sayýsý ve toplam bit veri hýzý
Tablo-1.4 'de verilmiþtir.
|
Frekans
bölgesi(Hz) |
Örnekleme sýklýðý (KHz) |
Örnek
baþýna bit sayýsý |
PCM
veri hýzý (kb/s) |
Telefon
konuþmasý |
300-3400 |
8 |
8 |
64 |
Kaliteli konuþma |
50-7000 |
16 |
8 |
128 |
Orta
kalite müzik |
10-11000 |
24 |
16 |
384 |
Kaliteli müzik |
10-22000 |
48 |
16 |
768 |
Tablo
1.4 PCM’de kullanýlan örnekleme ve veri hýzlarý
Kompakt müzik
disklerinde (Compact Disc:CD) kullanýlan sayýsal kodlama
standardýnda örnekleme hýzý 44,1 kHz ve bir örnek 16 bit uzunlukta
olduðuna göre stereo bir müzik için gerekli veri hýzý
2x44,lxI6=141Okb/s =1,4IMb/s eder. Ancak, kayýt ve okuma
iþlemlerinin yapýlabilmesi için gerekli hat kodlamasý, bu esnada
meydana gelebilecek hatalarýn düzeltilebilmesi için gerekli hata
kodlamasý ve eþ zamanlama bitleri de eklenince her örnek için 16 bit
yerine 49 bit göndermek gerekmekte ve CD'lerde kullanýlan toplam
veri hýzý 4,32Mb/s'ye yükselmektedir. Sayýsal ses bantlarýnda
(Digital Audio Tape.DAT) örnekleme hýzý ayný olmakla beraber ek
bitler daha az olduðundan toplam veri hýzý 3,08Mb/s olmaktadýr.
CD kalitesinde
sayýsal müzik yayýný yapýlabilmesi için bu kadar yüksek veri
hýzlarýný mevcut frekans bant geniþlikleri içinde iletmek mümkün
deðildir. Bu verilerin büyük oranda sýkýþtýrýlmalarý gerekir. Son
yýllarda geliþtirilen sayýsal sýkýþtýrma yöntemleri ile örnek baþýna
sadece 0,5 bit ile ses, 1 veya 2 bit göndererek müzik
kodlanabilmektedir. Her nekadar sayýsallaþtýrýlmýþ sinyaller
baþlangýçta analog sinyallerden daha fazla bant geniþliðine sahip
ise de, sýkýþtýrma ve kullanýlan çok seviyeli sayýsal modülasyon
teknikleri ile, analog sinyallere göre daha az bant geniþliði olan
daha kaliteli ses ve görüntü yayýný yapmak mümkün olmaktadýr.
1.2.1.2 Sayýsal
Ses Kodlamasýnda Kullanýlan Yöntemler
Konuþma ve müzik
iþaretlerinin her ikisi de ses olmakla beraber özellikleri
birbirinden farklýlýk gösterir. Örnek olarak konuþman1l1 frekans
bandý (300Hz-3000Hz) müziðinkinden (20Hz-20.000Hz) çok daha azdýr.
Konuþmada anlaþýlabilirlik önemlidir. Buna karþýlýk müzikte
bozulmalara tahammül edilemez ve çok daha yüksek bir kalite istenir.
Konuþma sinyalleri çok iyi modellenebildiði halde bütün müzik
seslerini modelleyebilecek bir yöntem yoktur. Bu yüzden eðer sadece
konuþma iletilecekse kaynak kodlamasý yapýlarak çok yüksek
sýkýþtýrma oranlarý elde edilebilir. Ama hem müzik hem konuþma
sesleri kodlanacaksa kaynak özellikleri deðil, kulaðýn iþitme
özellikleri göz önüne alýnmalýdýr.
Ýlk sayýsal kodlama
sistemlerinde kullanýlan ani bastýrma/geniþletme yönteminde 14-bit'
lik doðrusal PCM 1l-bit'lik doðrusal olmayan PCM’e çevrilerek küçük
bir sýkýþtýrma saðlanabilmekte idi. Buna benzer olarak geliþtirilen
ve halen analog TV yayýný ile birlikte kullanýlan NICAM, sisteminde
baþlangýçta 32kHz/14 bit'le sayýsallaþtýrýlan ses 1ms'lik bloklara
ayrýlýp adaptif olarak l0-bit'lik sayýsal iþarete sýkýþtýrýlýr.
Böylece stereo bir ses iþareti için çýkýþta 728 kb/s'lik bir veri
hýzý elde edilir. Fakat bu tekniklerin hiçbiri sesteki gereksiz
bileþenleri atmadýðýndan yeterince büyük bir sýkýþtýrma
saðlayamazlar.
1.2.2.2.1
ISO/MPEG-1 Ses Kodlamasý
MPEG- 1 (ISO/IEC IS
11 172 standardý) ses kodlamasýnda CD kalitesinde bir çýkýþ hedef
alýnmýþtýr. Ancak daha yüksek bir ses dinamiði olduðundan CD' den
daha kaliteli bir ses elde edilebilmektedir. 32, 44,1 ve 48kHz
örnekleme hýzlarý kullanýlabilir. MPEG- 1 üç seviyede
gerçekleþtirilir. Çýkýþ veri hýzý ise mono için 32kb/s, stereo için
I, II. ve III. seviye kodlamalarda sýrasýyla 448,384 ve 320kb/s dýr.
I. ve II. seviyede alt bant süzgeç bankalarý III. seviyede ise
süzgeç bankalarý ve dönüþüm yöntemlerini birlikte kullanan melez
yöntem kullanýlýr. Her bileþen maskeleme etkileri ve kulaðýn
özellikleri göz önüne alýnarak deðiþik sayýda bit'lerle kodlanýr.
Buna ek olarak stereo yayýnlarda iki kanalý ayrý ayrý kodlamak
yerine, birlikte, aradaki gereksiz tekrarlamalar atýlarak kodlanýr.
Buna stereo yoðunluk kodlamasý (Intensity Stereo Coding) adý
verilir. MPEG-l standardý kodlayýcý devrede hangi akustik modellerin
kullanýlacaðýný ve devrenin nasýl gerçekleneceðini belirlemez.
Böylece yeni yöntemlerin geliþtirilebilmesine imkan tanýr. Standart
sadece kod çözücü kýsmýný ye bit dizisinin ne þekilde olmasý
gerektiðini belirler. Bununla beraber I. seviye için 512 noktalý,
II. ve III. seviye için 1024 noktalý Hýzlý Fourier Dönüþümü (FFT)
tavsiye edilmiþtir. Basit yöntemlerde her frekans bileþeni için,
frekansý, genliði ve tonalitesi göz önüne alýnarak gürültü ve
maskeleme eþikleri belirlenir. Sonra bunlar toplanarak top yekün
maskeleme eþiði bulunur. Daha karmaþýk olan 2. modelde ise iç
kulaktaki koglea tabasýnýn özellikleri de göz önüne alýnýr. Ön
yankýlar da iþin içine katýlarak maskeleme eþikleri daha ayrýntýlý
olarak hesaplanýr.
Standart bir MPEG-
1 kod çözücü her üç seviyeyi de çözebilmelidir.
I. ve II.
Seviye
MPEG- I. ve II.
seviye kodlayýcýlar birbirine benzer. II. seviye biraz daha iyi
sýkýþtýrma yapar, çünkü burada daha ince basamaklama kullanýlýr ve
ölçekleme katsayýlarý arasýndaki benzerlikler de göz önüne alýnýr.
Bu kademelerde eþit aralýklý 32 alt bant süzgeci kullanýlýr. Her
süzgeç 512 katsayýlý çok fazlý (polyphase) yapýdadýr. Ayrýk Kosinüs
Dönüþümü (DCT) kullanýlarak hesaplanabildiðinden bu süzgeçlerin
gerçekleþtirilmesi çok kolaydýr. Bu yöntemin kötü yaný süzgeçlerin
eþit aralýklý olmasý, bu yüzden insan kulaðýndaki kritik bantlarý
uygun þekilde kapsamamasýdýr. Her alt band 24000/32=750Hz
geniþliðinde olacaðýndan alçak frekans bölgesinde birkaç kritik
bandý kapsayacaktýr. 750Hz geniþliðindeki alt bantlar kritik
örnekleme frekansý olan l500Hz' de örneklenir. Sonuçta bir örnek
seyrekleme (decimation) iþlemi yapýlmýþ olur.
Uyarlamalý
basamaklama iþleminde basamak sayýsý deneme-yaný lma yöntemi ile
bulunur. Her adýmda bit sayýsý bir arttýrýlarak (bit sayýsýný bir
arttýrmak basamak sayýsýný iki katýna çýkarýr) elde edilen
iþaret/gürültü oraný iþaret/maskeleme oraný ile karþýlaþtýrýlýr.
aradaki fark yeterince küçük olunca bit arttýrma iþlemine son
verilir ve basamak sayýsý belirlenmiþ olur. I. Seviyede her alt bant
için 12 seyreklenmiþ örnekten oluþan blok'lar alýnýr. Her bloktaki
örnekler, en büyük örneðin deðeri 1 olacak þekilde, bir katsayý ile
çarpýlarak ölçeklenir. 48kHz'lik giriþ örnekleme hýzýnda 12 örnek
8ms'lik ses parçasýna karþý düþer. toplam 32 blok bulunduðuna göre
elde edilecek toplam örnek sayýsý 32x12=384 olur.
Þekil 1.10 PCM kodlama
II. Seviye
kodlamada üç tane bloktan olaþan 36 örneklik süper blok'ar
kullanýlýr. 24ms'lik ses parçasýna karþý düþen bir süper blok da
toplam 32x36 = 1152 seyreklenmiþ ve ölçeklenmiþ örnek bulunacaktýr.
Ölçekleme katsayýlarý da kendi aralarýnda sýkýþtýrýlarak karþý
tarafa gönderilir. II. seviyede bu ek sýkýþtýrma %50 civarýndadýr.
Blok ölçeklendirme sayesinde 120dB gibi çok büyük bir dinamik elde
edilir. Alçak frekans bölgelerinde 3,5,7,9,15,31, ... 65535 gibi pek
çok basamak seçimi mümkünken orta ve yüksek frekans bölgesine
gidildikçe kullanýlabilecek basamak seçenekleri azalýr. Örnek
olarak 24 ila 27. alt bantlarda sadece üç seçenek vardýr: 3,5 ve
65535 basamak. 28 ila 32. alt bantlar ise hiç gönderilmez. Bit
sayýsýný azaltmak için ard arda gelen üç alt bant örneklerinden 3,5,
9 basamakla basamaklanmýþ olanlar birlikte kodlanarak %40 ek
sýkýþtýrma saðlanýr.
III. Seviye
III. seviyede;
anahtarlanabilir melez süzgeç bankasý, ileri seviyede ön yanký
giderme, üniform olmayan basamaklama, entropi kodlamasý, bit
depolama tampon bellek gibi birçok yenilikler eklenmiþtir. Bu sayede
I. ve II. seviyeye göre daha fazla sýkýþtýrma elde edilir. Ayrýca bu
seviyede deðiþken bit hýzý kullanýldýðýndan kod çözücünün de
deðiþken bit hýzýný destekleyecek þekilde olmasý gerekir. Daha iyi
frekans ayýrýmý elde etmek için her alt bantta 6 veya 18 noktalý
deðiþtirilmiþ ayrýk kosinüs dönüþümü (MDCT) uygulanýr. Böylece her
alt bant için 12 veya 36 örnek elde edilir. Bu sayede her birinin
bant geniþliði (24000/576=4l,67Hz) olan 576 frekans bileþeni elde
edilir. Daha iyi frekans ayýrýmý saðladýðýndan normalde l8-noktalý
dönüþüm uygulanýr. Ancak ön yanký olma ihtimali olan yerlerde daha
iyi zaman ayýrýmý saðladýðýndan 6noktalý dönüþüm ve kýsa süreli
bloklar tercih edilir .
Çerçeve ve
Çoðullama
MPEG olarak
kodlanmýþ olan ses sinyalleri sayýsal paketler halinde iletilir. Bu
paketler bir çerçeve haline getirilir. Þekil 6.6'da örnek bir
çerçeve görülmektedir. Her çerçevenin baþlýk kýsmýnda l2 bitlik eþ
zamanlama iþareti, 20-bitlik sistem bilgisi ve hata kodlamasý için
ayrýlmýþ 16 bitlik bir yer bulunur. Ýkinci kýsýmda bit atamasý,
ölçekleme faktörleri gibi ek bilgiler bulunur. Ana bölüm, 1. seviye
kodlamada 8ms'lik sese karþý düþen 384 örneklik, II. seviye
kodlamada 24ms'lik sese karþý düþen 1152 örneklik sayýsal veriden
meydana gelir. Gerekli diðer baðlý verilerin bulunduðu Son kýsmýn
uzunluðu belirlenmemiþtir.
Çerçevelerin boyu
deðiþkendir ve her çerçeve baðýmsýzdýr. Yani sadece kendi içindeki
bilgiler kullanýlarak çözülebilir. Bu sebepten seslerin eklenmesi
veya anahtarlanmasý gerektiðinde herhangi bir çerçevenin baþýndan
baþlanmalýdýr. Buna karþýlýk bu çerçevedeki bilgileri iletmek için
kullanýlan paketler sabit ( 1 88 byte = 1504 bit) uzunluktadýr.
MPEG- 1 kodlama
standardýnda ses, görüntü ve diðer sayýsal iþaretler eþit
uzunluktaki paketler halinde çoðullanarak birlikte gönderilebilir.
Paketler istenildiði gibi sýralanabilir. Her paketin içinde ne tür
veri bulunduðu paketin baþýndaki 4 byte'lýk baþlýk bölümünde
belirtilir. Baþlýðýn ilk sekiz bit'i eþ zamanlama için ayrýlmýþtýr.
Ondan sonra gelen 13 bit tanýtým bilgisi olup paketin ne taþýdýðýný
belirler. 184 byte'lik yükün tamamý ses veya görüntü bilgisi olmak
zorunda deðildir. Gereken uzunlukta bir ayarlama baþlýðý konulup
buraya özel eþ zamanlama verileri veya baþka bilgiler de
konulabilir, veya boþ býrakýlabilir.
1.2.1.2.2 Çok
Kanallý MPEG Kodlama
Gerçek ortam
hissini veren, çok kanallý çevresel (surround) stereo sesler
özellikle multimedia, görsel-iþitsel sistemlerde ve kaliteli müzik
sistemlerinde sýkça kullanýlmaya baþlamýþtýr. Çok kanallý sistemler
ayrýca deðiþik dillerde yayýn yapan TV sistemlerinde de
kullanýlmaktadýr. Uluslararasý Telekomünikasyon Birliði ( ITU ) beþ
kanallý bir sistemi 3/2 stereo sistem olarak tavsiye etmektedir. Bu
sistemde normal stereo'daki sað , sol seslere ek olarak bir orta
ve sað-arka ve sol-arka olmak Üzere Üç ses daha eklenmektedir.
Böylece geniþ bir dinleme bölgesinde tam bir derinlik etkisi elde
edilmektedir.
Beþ hoparlörlü bu
sisteme ek olarak sadece 15-120Hz arasý alçak frekanslarý
iyileþtiren (Law requency Enlýancenýent, LFE) ek bir kanal daha
opsiyonel olarak ilave edilebilir. Ýnsan kulaðý bu kadar alçak
frekanslarda yön kestiremediðinden "subwoofer" denilen bu altýncý
hoparlör herhangi bir yere konulabilir. Bu tüm sistemler 5.1 kanallý
olarak adlandýrýlýr.
Bu tür sistemlerde
tabii ki kanallar baðýmsýz olarak kodlanmaz. Kanallar arasýndaki
benzerliklerden yararlanýlarak çok büyük oranda sýkýþtýrma yapýlýr.
Bir kanaldaki bilgiye ek olarak sadece sesin hangi yönden geldiðini
kestirmeye yetecek kadar bilgi gönderilir. Kanallar arasý maskeleme
etkileri de göz önüne alýnýr.
1.2.1.2.2.1 MPEG-2
Çok Kanallý Ses Kodlamasý
MPEG-I 'den sonra
geliþtirilen MPEG-2 (ISO/IEC IS13818 standardý) ses kodlamasý
baþlangýçta çok kanallý (3/2) olarak planlanmýþtýr. Ancak eski
sistemlerle uyumlu olan ve uyumsuz olan iki çeþidi vardýr. Uyumlu
sistemde yapýlmýþ bir MPEG-2 kodlayýcýsýnýn ürettiði iþaret MPEG- 1
çözücüsü tarafýndan normal stereo (2/0) olarak alýnýr. Ayný þekilde
MPEG- 1 kodlayýcýsýnýn ürettiði iþaret MPEG-2 çözücüsü tarafýndan
normal iki kanallý olarak alýnýr. Uyumlu olmayan sistemde kodlanan
ses MPEG-l kod çözücüsü tarafýndan alýnmaz. Buna karþýlýk daha
yüksek kalite ses elde etmek mümkündür.
Daha yüksek ses
kalitesi elde etmek için geçiþ aþamasýndan sonra, uyumlu olmayan
Ýleri MPEG-2 Ses Kodlama (MPEG-2 Advanced Audio Coding, MPEG-2 AAC)
sistemi geliþtirilmiþtir. Uyumluluk söz konusu olmadýðýndan, bu
sistemde yüksek ayýrýmlý süzgeç bankalarý, kestirim ve gürültüsüz
kodlama teknikleri kullanýlýr (Þekil 6.10). 1997' de standartlaþan
bu yöntemde farklý ihtiyaçlarý karþýlamak Üzere üç deðiþik profil
kullanýlýr:
• Ana Profil en
yüksek kaliteyi saðlar. Süzgeç bankalarý %50 biniþimli 1024
(toplam blok uzunluðu 2048 örnek) ile 128 satýr (toplam blok
uzunluðu 254 örnek) arasý deðiþtirilebilen MDCT dönüþümü
kullanýr. Böylece 23.43 Hz frekans ve 2.6ms zaman ayrýcalýðý
elde edilir. Uzun bloklar kullanýldýðýnda pencereleme
fonksiyonlarý iþarete baðlý olarak dinamik bir þekilde
deðiþtirilir.
• Basit
Profil'de gürültü þekillendirmesi ve zaman uzayý kestirim
yöntemi kullanýlmaz
• Örnekleme
Hýzý ölçeklenebilir Profil en az karmaþýk olan yöntem olup melez
süzgeç bankalarý kullanýr.
MPEG-2 AAC en çok
48 kanal'a kadar olan yayýnlarý destekler. En çok kullanýlan yayýn
þekilleri mono, 2-kanal stereo ve 5.1 kanal (5 Kanal+Bas kanalý)
çevresel stereo yayýnlardýr. 320 veya 384 kb/s hýzlarda 5 kanal çok
yüksek kalite (CD kalitesi) ses iletimi yapabildiðinden profesyonel
kayýt ve stüdyo sistemleri ile yayýncýlýkta kullanýlmaya çok
uygundur.
Bu yöntemin tek
mahzuru MPEG-I ile uyumlu olmamasýdýr. Buna çare olarak "simu\cast"
denilen ayný anda yayýn yöntemleri kullanýlabilir. Bu yöntemde bir
MPEG-2 yayýný yapýlýrken ayný giriþ iþareti ayrýca bir MPEG-l
kodlayýcýsý ile de kodlanarak her iki kodlanmýþ sinyal birlikte
iletilir.
1.2.1.2.2.2 MPEG-4
Çok Kanallý Ses Kodlamasý
MPEG-4 daha çok
multimedia uygulamalarý için geliþtirilmiþ ve çok fazla sýkýþtýrma
saðlayan bir standarttýr. Bu kodlamada çeþitli aletler
kullanýlabilir. Her bir alet belli iþlemleri yapar. Hangi aletlerin
kullanýlacaðý kodlayýcý tarafýndan belirlenir ve kullanýlan
aletlerin ne olduðu karþý tarafa bildirilir. Þu anda kullanýlan
aletlerle MPEG-4 sisteminde 2 ila 64 kb/s hýzlarda mono sesler
iletilebilmektedir. Sistemde üç ana kodlama yöntemi kullanýlýr:
a) 2-10kb/s
düþük hýzlarda parametrik kodlama yöntemi,
b) 6-16kb/s
orta hýzlarda sentez yoluyla analiz yöntemi,
c) 64kb/s'ye kadar
olan hýzlarda alt-bant/dönüþüm yöntemleri.
1998 sonunda
standartlaþmasý planlanan MPEG-4, ses týnýsýnýn deðiþtirilebilmesi,
sesin iþlenebilmesi (edit), arþivlenmesi, "database" programlarý
tarafýndan kullanýlabilmesi, görüntü ile eþ zamanlanabilmesi,
Ölçeklenebilmesi (istendiðinde daha az bit kullanýlarak daha düþük
kaliteli sesle yetinilmesi) gibi yeni olanaklar sunmaktadýr.
1.2.1.2.3 Dolby
AC-3 Ses Kodlamasý
Dolby AC-3 sayýsal
ses kodlamasý da MPEG kodlamasýnda kullanýlan
sýkýþtýrma prensipleri kullanýr. Ancak uygulama þeklinde ve
gönderilen veri formatýnda farklýlýklar vardýr.
Dolby AC-3
sisteminde frekans bileþenleri üstel olarak (floating po int)
gösterilir. Böylece sayýnýn üssÜ ve mantis'i ayrý ayrý ve istenen
doðrulukta kodlanabilir. Kullanýlan alt bant sayýsý 50 veya daha
fazla olabilir. Bit atama yönteminin uygulanýþýnda da AC-3 ileri ve
geri yönde adaptif atama yöntemi kullanarak daha etkili bir
sýkýþtýrma yapar.
AC çýkýþ formatlarý
tamamen farklýdýr. MPEG' in deðiþken çerçeve uzunluðuna karþý AC-3
altý ses kanalýndan oluþan 1536 PCM örneðe karþý düþen 32ms ( 48kHz
örnekleme) sabit uzunlukta çerçeveler kullanýr. Her çerçevenin
baþýnda bir çerçeve eþ zamanlama bilgisi bulunur. Sonra hata
kodlamasýnýn ilk kýsmý (Cyclic Redundancy Code, CRC) ve eþ zamanlama
(Sync Information, SI) ve bitlerin daðýlýmý bilgisi (Bit Stream
Information, BSI) gönderilir. Bunlarýn arkasýnda 6 tane ses bilgisi
bloðu vardýr. Her blok, kanal baþýna 256 PCM örneðe karþý düþen
bileþenleri ve gerekli yan bilgileri taþýr.
Bir çerçevedeki
bloklar arasýnda bilgiler ortak olarak kullanýlabilir ve bloklarýn
uzunluðu farklý olabilir. Bir çerçevedeki toplam bit sayýsý
deðiþmemek kaydýyla, fazla bilgi taþýyan bloklara gerektiði kadar
bit atanabilir. Ek bilgiler bölümünde sistem bilgilerini iletilir.
1.2.2 SAYISAL
KÝPLEME (MODÜLASYON)
Sayýsal kiplemede
temel olarak analog kipleme tekniðinden bildiðimiz, genlik faz veya
frekans kipIerne teknikleri kullanýlýr. Kiplemeyi sayýsal yapan
özellik; kipleyen sinyalin sayýsal olmasý, yani sadece önceden
belirlenmiþ sýnýrlý sayýda deðerler alabilmesidir. Örnek olarak eðer
ikili (binary) bir sayýsal kipleme söz konusu ise giriþ sinyali
sadece 011 veya -1/+ 1 gibi iki farklý deðer alabilir. KipIeme
sonunda da sadece iki farklý taþýyýcý sinyali çýkar; genliði 0/5V
olan, frekansý lkHz/2kHz olan veya fazý 0°/90° olabilen sinüs
iþareti gibi. Ýletiþim sistemlerinde özellikle de sayýsal TV
sistemlerinde frekans bant geniþliðinin mümkün olduðunca az
yapýlabilmesi için ikili sistemler yerine M-farklý deðer alabilen
çoklu sayýsal kipIerne teknikleri tercih edilir. Örnek olarak 4-lü
faz kaydýrmalý kiplemede dört deðiþik giriþ iþareti (00,01,11,10)
kullanýlýr ve bu giriþ kelimelerinin (word) her birine ayrý bir faz
açýsý karþý düþer (0°, 90°, 180°, 270° gibi). Benzer þekilde
4-seviyeli genlik kiplemesinde 0-1-2-3 volt genlik seviyeleri
kullanýlabilir.
Frekans bant
geniþliðini daha da azaltmak için ayný frekansta birbirine dik iki
taþýyýcý (sinWat, COswat) kullanýlýrsa bu tür kiplemeye de Dikgen
KipIeme (Quadrature Modulation) adý verilir.
Sayýsal giriþ
sinyalleri Tablo 5-1' de görüldüðü gibi "O" ve "1" seviyesine karþý
düþen kare dalgalar biçimindedir. Böyle bir kare dalganýn frekans
bant geniþliði teorik olarak sonsuzdur ve iletilebilmesi için sonsuz
bant geniþliðine gerek vardýr . Bu ise pratik olarak imkansýzdýr.
Dolayýsý ile sayýsal sinyalleri son lu bant geniþliði olan iletim
kanallarýndan geçirebilmemiz için bunlarýn frekans sýnýrlayýcý
süzgeçlerden geçirilmesi gerekir. Bu süzgeçlerin bant geniþliðinin
uygun seçilmesi çok önemlidir. Bant geniþliði çok tutulursa sýnýrlý
bant geniþliði olan iletim sisteminden geçirebileceðimiz veri
miktarý azalýr, buna karþýlýk süzgecin bant geniþliði azalýrsa "O"
ve "1 "lere karþý düþen darbeler zaman uzayýnda yayýlarak birbirinin
üzerine binerler. Buna semboller arasý karýþma (Inersymbo/
Interferece) adý verilir.
Sayýsal TV
sistemlerinde yayýn ortamýna ve bölgelere göre deðiþen çeþitli
kiplemeler kullanýlmaktadýr. Ýletim ortamýnýn nispeten gürültüsüz
olduðu kablo ve uydu yayýnlarýnda QAM ve QPSK gibi daha basit
kiplemeler kullanýlmasýna karþýlýk gürültü, karýþma ve yansýmalarýn
çok etkili olduðu yerel yayýnlarda daha karmaþýk olan COFDM ve
8-seviyeli VSB kipleme teknikleri kullanýlmaktadýr. Sayýsal TV
yayýnýnda kullanýlan kipleme çeþitleri þöylece sýralanabilir:
· QAM
(Quadrature Amplitude Modulation: Dikgen Genlik Kiplemesi) Kablo
yayýnlarý (DVD-C) için kullanýlmaktadýr.
· QPSK
(Quadrature Phase Shift Keying: Dikgen Faz Ötelemeli Anahtarlama)
Uydu yayýnlarý (DVD-S) için kullanýlmaktadýr.
· COFDM
(Coded Orthogonal Frequency Division Modulation: Kodlu Dik Frekans
Bölümlemeli Kipleme) Avrupa daki yer yayýnlarý (DVDT) için
kullanýlmaktadýr. [1]
1.2.3.1 QAM
(Quadrature Amplitude Modulation-Dikgen Genlik Kiplemesi)
Sayýsal kablo TV
yayýnlarýnda 16 veya 64 seviyeli QAM kiplemesi kullanýlmaktadýr. Bu
kiplemede iki giriþ sinyali vardýr. Bu sinyaller birbirine dik yani
aralarýnda 90° faz farký bulunan iki taþýyýcýyý kipler. Eðer
taþýyýcýlardan birisi Coswat þeklinde ise diðeri sinwat þeklinde
olacaðýndan çýkýþ iþareti:
S(t)=acosWot+bsinWot þeklinde ifade edilebilir. Burada a, b
katsayýlarý sayýsal giriþ kelimesini oluþturur.

Þekil
1.11 Dikken genlik kiplemesi
Bunu
gerçekleþtirmek için iki çarpma devresi ve bir faz kaydýrýcýdan
oluþan þekil 1.11 deki devre kullanýlabilir. Karýþmalarý önlemek
için giriþ sinyalleri bir alçak geçiren süzgeçten (tercihen Nyquist
süzgeci) geçirilmelidir. 16 QAM kodlamada 16 deðiþik kelime söz
konusu olduðuna göre her kelime 4-bit uzunlukta ve a, b katsayýlarý
da ikiþer bit uzunlukta olmalýdýr

Þekil
1.12 16-QAM iþaretinin zamanla deðiþimi
Alýcý
tarafta sinyalin en az hata ile çözülebilmesi için elde edilecek 16
deðiþik vektörün birbirine eþit uzaklýkta olmasý gerekir. Bu
uzaklýða 2 birim dersek, a, b katsayýlarýnýn -3;-1;+1 ve +3 olarak
seçilmesi gerekir. a ve b’ nin her biri dört ayrý deðer alabildiðine
göre 4x4=16 deðiþik vektör tanýmlanabilir. þekil 1-13.

Þekil
1.13 QAM kiplemede çýkýþ vektörü
Benzer
þekilde 64-QAM kodlamada a, b katsayýlarýnýn her biri 8 farklý deðer
alabilir (3-bit) ve vektörlerin yerleþimi þekil 1.13’deki gibi olur.
1.2.3.2 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying-Dikgen Faz Kaydýrma
Anahtarlamasý)
Faz
bilgisinin gelen sayýsal bilgiye göre deðiþtirilmesi esasýna
dayanýr. Faz deðiþikliði bir deðerden diðer deðere ani olarak
deðiþtirildiðinden bu tür kiplemelere genellikle “Faz Kaydýrma
Anahtarlamasý (Phase Shift Keying, PSK)” adý verilir. PSK bir
sinyal:
S(t)=Acos(Wc+2kn/M)
þeklinde gösterilebilir. Burada M sayýsý faz’ýn kaç deðiþik deðer
alabileceðini gösterir ve sayýsal faz kiplemesi de “M-PSK” þeklinde
ifade edilir. En basit faz kaydýrmalý kipleme M=2 için elde edilen
ikili PSK kipleme olup “Binary PSK” olarak adlandýrýlýr. En çok
kullanýlan ise M=4 için elde edilen Dikgen Faz Kaydýrmalý
Anahtarlama (QPSK) kiplemesidir. Bu kiplemede faz deðiþimleri 90
derecelik atlamalarla olur (þekil-1.4).

Þekil
1.14 PSK kiplemede çýkýþ vektörü ve QPSK kiplenmiþ iþaretin deðiþimi
QPSK
kiplemede kod çözme sýrasýnda oluþacak hatalarý ve frekans band
geniþliðini en aza indirmek için “GRAY” kodlamasý kullanýlýr. GRAY
kodlamasýnda her seferinde en çok bir bit deðiþimine izin verilir.
Yani 00’dan 11’e atlanmaz. Örnek olarak 2-bitlik GRAY kodlamasý
00,01,11,10 þeklinde 4 kelimeden oluþur.
1.2.3.3 COFDM (Kodlu Dikgen Frekans Uzayý Çoðullamasý Kiplemesi)
Frekans bandýný etkin bir þekilde kullanan Dikgen Frekans Uzayý
Çoðullamalý (Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM)
kiplemesi aslýnda 1970’li yýllarda bulunmuþtu. Ancak o yýllarýn
teknolojisi ile uygulanmasý zor olduðundan 25 yýl kadar kullaným
alaný bulamadý. Son yýllarda sayýsal sinyal iþleme tekniklerinin ve
çok geniþ çaplý tüm-devrelerin (VLSI) geliþmesi ile Sayýsal Radyo-TV
yayýnlarý ile Telsiz Yerel Veri iletiþimi (Wireleses LAN)
sistemlerinde baþarý ile kullanýlmaya baþlanmýþtýr.
Dikgen
Frekans Uzayý Çoðullamalý (OFDM) sitemin temeli gelen veri dizisini
çok sayýda paralel küçük dizilere ayýrarak her bir küçük diziyi ayrý
taþýyýcýlarla, paralel bir þekilde, iletmek esasýna dayanýr. Bu
taþýyýcýlarýn frekanslarý ve fazlarý uygun seçilerek bunlarýn
birbirine dikgen (orthogonal) olmasý saðlanýr. Bu durumda yan yana
gelen taþýyýcýlarýn tayflarýnýn örtüþmesi (spectral overlapping)
iþarete bir zarar vermez . Bu da taþýyýcýlarýn birbirine daha yakýn
seçilebilmesini saðlar ki sonuçta frekans bandý daha etkin bir
þekilde kullanýlmýþ olur. Yani ayný frekans bandýna daha fazla
taþýyýcý yerleþtirilebilir. Bilinen ve sayýsal iletiþimde yaygýn
olarak kullanýlan Frekans Çoðullamalý Sistemler (FDM) ile OFDM
arasýndaki en önemli fark budur. þekil–1.15’da bu iki sistemin
karþýlaþtýrýlmasý verilmiþtir.
Açýkça
görüldüðü gibi FDM kiplemede frekans bant geniþliði,
WFDM=2R=2(N/Ts), taþýyýcý sayýsýndan baðýmsýzdýr. Buna karþýlýk
OFDM’de taþýyýcý sayýsý arttýkça bant geniþliði azalarak çok sayýda
(N>100) taþýyýcý için FDM’ýn yarýsýna düþer.
WOFDM
= R = N/Ts (N >100 için)

Þekil
1.15 OFDM ve FDM kiplemelerinin frekans spekturumu
Genel
anlamda bir OFDM sinyali N tane dikgen alt taþýyýcýnýn paralel
olarak iletildiði bir sinyaller kümesi olarak düþünülebilir. Bu
sinyalin matematiksel ifadesi:

þeklinde yazýlabilir. Burada;
-
Cn,k ; k’inci taþýyýcý tarafýndan n’inci zaman aralýðýnda her
Ts süresince gönderilen sembol
-
N; alt taþýyýcýlarýn sayýsý
-
fk ise k’inci alt taþýyýcýnýn frekansýný göstermektedir.
n’inci
zaman aralýðýnda iletilen sinyale n’inci OFDM çerçevesi dersek ve
bunu Fn(t) ile gösterirsek ilk baðýntýyý daha basit olarak

þeklinde gösterebiliriz. Burada Fn(t), N tane Cn,k sembolün
toplamýndan oluþan kümeye karþý
düþmektedir ve her sembol fk frekanslý ayrý bir alt taþýyýcý gk ile
gönderilmektedir. Alýcý tarafta kod çözme iþlemi bu taþýcýlarýn
dikgen (orthogonal) olma özelliðinden yararlanýlarak kolayca
yapýlabilmektedir. Alýnan sinyal gk taþýyýcýsý ile çözüldüðünde
sadece o taþýyýcýnýn taþýdýðý bilgi elde edilir.


Þekil
1.16 OFDM kiplemenin yapýlýþý(a) Tanýma dayalý teorik gerçekleme,(b)
Ters fourier dönüþümü yöntemi
Bu
tanýma göre OFDM’in uygulanmasý için binlerce taþýyýcýnýn üretilmesi
ve her taþýyýcý için bir genlik kipleyicisi (çarpma devresi) gerekir
(þekil 1.16) ki bu da pratik olarak uygulanabilir bir çözüm
deðildir. Bunun yerine Fourier dönüþüm teknikleri kullanmak pratik
bir çözüm getirmektedir.

Bu
formülden görüleceði gibi OFDM sinyalini ele etmek için Cn,k
sembollerinin ters Fourier dönüþümünü (IDFT veya IFFT) almak yeterli
olmaktadýr. Taþýyýcý sayýsý ters Fourier dönüþtürücünün (IFFT) nokta
sayýsý ile belirlenir.
Sayýsal sinyal iþleme teknikleri kullanarak ve mikro iþlemciler veya
özel sinyal iþleyici, VLSI Tüm devrelerle bu iþ kolayca
yapýlabilmektedir. Ýdeal halde taþýyýcýlar bir birine dik olduðu
için frekans örtüþmesi yüzünden semboller arasý karýþma olmaz. Fakat
eðer iletim kanalý ideal deðilse (ki durum çoðu zaman böyledir)
alýcýya gelen sinyal bir miktar bozulur ve semboller arasý bir
karýþma meydana gelir.
OFDM
sinyalinde semboller çerçevelere karþý düþtüðünden bu da çerçeveler
arasý bir karýþma demektir. Bu karýþmanýn süresi kanaldaki deðiþik
gecikmeler (yansýmalar) arasýndaki fark kadardýr.
Bunu
önlemek için çerçeveler arasýna bu süre kadar bir boþluk konur veya
bu aralýk bilgi taþýmayan bit’lerle doldurulur. Bu bitler özel
olarak dönüþümlü (syclic) biçimde kodlanarak ve alýcýda bu bitler
sinyal bitleri ile evriþtirilerek (convolution) bir çerçeve içindeki
bitler arasýndaki karýþma da engellenebilir. Bütün bu iþlemlerin
gerçeklendiði bir COFDM kipleyicisinin blok þemasý þekil 1.18’da
verilmiþtir.

Þekil
1.17 OFDM sinyalinin ters fourier dönüþümü ile elde edilmesi,
(a)Frekans uzayý bileþenlerinin oluþturulmasý, (b) Zaman uzayýndaki
sinyal

Þekil
1.18 COFDM kipleyici
COFDM’in UYGULANIÞI
Avrupa ülkeleri
sayýsal TV yer yayýnlarý (DVB-T) için VSB sistemine göre daha
karmaþýk olan fakat özellikle yansýmalý olarak yayýlan sinyallerde
daha hatasýz çalýþan Kodlu Dikgen Frekans Uzayý Çoðullamalý (Coded
Orthogonal Frequency Division Multiplex, COFDM) kiplerne sistemini
kabul etmiþlerdir. Bu tür yayýnlar ilk olarak 1999 yýlýnda
Ýngiltere' de baþlamýþtýr.
OFDM kiplemesi
sayýsal kelimelerin her birine ayrý bir taþýyýcýnýn tahsis edilmesi
esasýna dayanýr. Sayýsal yer TV yayýnlarýnda kullanýlan OFDM
kodlamasýnda binlerce taþýyýcý kullanýlýr.

Þekil
1.19 COFDM kiplemesinin blok þemasý
MPEG Transprt
dizisi OFDM kipleyiciye verilmeden önce bit dizileri üzerinde
‘Enerji daðýtýcý’ blok yardýmý ile deðiþiklikler yapýlarak elde
edilecek sinyalin her frekanstaki enerjilerinin mümkün olduðu
kadar eþit yapýlmasý çalýþýlýr.
1.3 SAYISAL
TELEVÝZYON YAYINCILIÐI (DVB)
Sayýsal
televizyon, yayýncýlýkta yeni bir metoddur. Sayýsal teknoloji
kullanýlarak gerçekleþtirilen bu yeni yayýn metodu baþta karasal
(terrestrial) yayýncýlýk olmak üzere uydu(satellite) , Kablolu TV,
LMDS, MMDS ve MVDS yayýncýlýðýnda kullanýlmaktadýr.
Sayýsal yayýncýlýðýn avantajlarýndan bazýlarý þunlardýr;
-
Sayýsal televizyon yayýnýnda 4-6 programýn,
sayýsal radyo yayýnýnda 5-8 programýn bir verici ile
yapýlabilmesi,
-
Analogdan daha üstün görüntü kalitesi,
-
Radyo yayýncýlýðýnda; Mono AM, Mono FM, Stereo FM
ve CD kalitesinde yayýn seçenekleri,
-
Analog yayýnda kapsanan ayný alanýn, sayýsal
yayýnda daha düþük güçlü verici ile kapsanabilmesi ve
dolayýsýyla enerji tasarrufu saðlanmasý,
-
Programla birlikte veya programdan baðýmsýz veri
iletiminin saðlanmasý,
-
Ýnteraktif (etkileþimli ) TV yayýncýlýðýna imkan
tanýnmasý,
-
Ülke çapýnda tek frekans aðý-SFN (Single
Frequency Network) kurularak, frekans spektrumunun etkin bir
þekilde kullanýlmasý,
-
Sabit, portatif veya mobil alýcýlarla kesintisiz
ve kaliteli (enterferansýz) yayýn alýnabilmesi,
-
Radyo alýcý ekranýnda; istasyon adý, program adý,
içeriði, süresi, gelecek program, deprem, yangýn, sel felaketi
gibi acil güvenlik bilgileri, trafik anonslarý, hava ve yol
durumu, turizm bilgileri, borsa ve döviz bilgileri vs.
görünebilecek olmasý gibi.
Sayýsal vericilerle, analog vericilerin kapsadýðý
alana, 20 dB daha düþük verici çýkýþ gücü ile ulaþýlmaktadýr.
Burada dikkate alýnacak diðer bir husus da birden fazla yayýnýn
tek bir TV vericisi ile yayýnlanmasý imkaný, dolayýsýyla bu alanda
ekonomik kazancýn saðlanmasýdýr.
Ayný durum, sayýsal uydu yayýncýlýðý için de
geçerlidir. Analog yayýn için kullanýlan band geniþliði ile bir
uydudan 6-9 arasý sayýsal yayýn gönderilmesi mümkündür.
Gerek daha fazla sayýda yayýn imkaný, gerek ardýþýk verici
istasyonlarý ile ayný programlarýn tek frekanstan yayýnlanmasý ve
kullanýlan vericilerin birbirlerini bozucu deðilde yapýcý etkide
bulunmasýný saðlayan SFN oluþturmakla verimli bir frekans
kullanýmýnýn saðlanmasý, gerekse vericilerin ortak kullanýmý ve
güçlerinin düþürülmesi ile saðlanan ekonomik kazanç, sayýsal
televizyonu analog sistemlere oranla avantajlý konuma getirmiþtir.
Sayýsal Televizyon ile ilgili ilk resmi çalýþmalar
1993'de Bonn'da gerçekleþen DVB (Digitial Video Broadcasting)
projesi adý altýnda 20 ülkenin katýlýmý ile baþlatýlmýþ, þu anda
katýlýmcý sayýsý 200'e ulaþmýþtýr.
Dünyadaki Karasal Sayýsal TV Yayýncýlýðýnda
(DVB-T) ise Temmuz 1997’de Ýngiltere’nin Chester kentinde yapýlan
toplantýda, DVB-T yayýnýnýn hangi bandlardan yapýlabileceði ve
standartý belirlenmiþtir. Avrupa ülkelerinin çoðu, analog yayýn
iletimine yaptýklarý büyük miktarlardaki yatýrýmlardan dolayý,
sayýsal TV yayýnlarýna ancak 2010 yýlýnda tam anlamýyla
geçebileceklerini, geçiþ süresince de analog ve sayýsal yayýnlarýn
eþ zamanlý yapýlacaðýný ifade etmiþlerdir.
DVB projesinde;
-
Sayýsal uydu yayýncýlýðý için (DVB-S) ETS 300
421
-
Sayýsal Kablo Yayýncýlýðý için (DVB-C) ETS 300
429
-
Karasal Sayýsal Televizyon Yayýncýlýðý için
(DVB-T) ETS 300 744
-
Çok kanallý çok noktaya daðýtým sistemi için
(MMDS) ETS 300 749
-
Çok kanallý video daðýtým sistemi için (MVDS)
ETS 300 748
-
Tek noktadan çok noktaya daðýtým servisi için
(LMDS) EN 301 199
standartlarý belirlenmiþtir.
Baþta ABD olmak üzere Kanada ve Avrupa ülkelerinde
sayýsal sistemlerle ilgili regülasyon ve lisans iþlemlerinin
düzenlenmesi amacýyla büyük çaba sarfedilmiþ ve çalýþmalar devam
etmektedir.[5]
1.3.1
SAYISAL YAYIN ÇEÞÝTLERÝ
Yayýn
çeþitlerini iletilen sinyalin tabi tutulduðu modülasyon iþlemi
belirler. Bu bölümde üç tip modülasyon tekniði ile oluþmuþ ve
standart olarak kullanýlan üç sayýsal yayýn çeþidine yer
verilecektir.
DVB- T: Yerel
yayýnlar için COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Modulation:
Kodlu Dikgen Frekans Bölümlemeli KipIerne)[7]
1.3.1.1 DVB-S
UYDU YAYINI
DVB-S sistemi uydu
transponder band geniþliðinin tüm dizisinin üstünden gelebilmesi
için dizayn edilmiþtir. DVB-S tek taþýyýcýlý bir sistemdir. Diðer
bir deyiþle bir çeþit birleþimdir. Merkezde bu birleþim en önemli
yeri paylod yani, kullanabilir miktara oraný bulunmaktadýr. Bu
çekirdeði saran katman serisi hatalara karþý duyarlý sinyalin
hassasiyetini azaltmak ve paylod’ý yayýn için uygun bir þekle
getirmekle görevlidir. Video, audio ve diðer datalar, MPEG
Transport Stream paketlerine yerleþtirilir. Paket edilmiþ datalar
payloadý oluþturur. Ýþlem
aþamalarýnýn bir kýsmý aþaðýdadýr:
1) Bütün
senkronizasyon baytlarý çevirerek datayý düzenli bir yapýya sokmak.
2) Ýçeriði
geliþi güzel sýralamak.
3) Paket
bilgilerinin üstüne, bir Reed-Solomon, “önceden hata düzeltici”
ilave etmek. Bu harici kod (outher code) olarak adlandýrýlan sinyal
üzerinde yalnýzca %8 civarýnda artýrma yapan çok etkili bir
sistemdir. Ýleride bütün daðýtýcý sistemler için ortak bir harici
kod kullanýlacaktýr.
4) Paket
içeriðinde katlama metodu uygulanarak paket topluluðu oluþturulur.
5) Hata
düzeltici sistem ve katlama metodu uygulandýktan sonra ikinci bir
hata düzeltme sistemi eklenir. Bu ikinci hata düzeltme sistemi
servis saðlayýcýlarýn ihtiyaçlarýna uygunluk için iþletme giderleri
miktarýnda ayarlanabilir.
6) Son
olarak sinyal, QPSK, uydu yayýn taþýyýcýsýný ayarlamak için
kullanýlýr.
Aslýnda bu sistem, fiziksel yayýn arasýnda özellikle kanal
nitelikleri ve çoðalma için tasarlanmýþtýr. Bu sistem, kanalýn hata
özelliklerine uyarlanabilmesi için düzenlenir. Bu hatalar rasgele
sýralanýr ve “ön hata düzeltme katlarý” nýn iki tanesi ilave edilir.
Ýkinci seviye yada iç kod (iner code) koþullara (güç, çanak boyutu,
mevcut bit oran) göre ayarlanabilir.
Buna
göre servis saðlayýcýlar iki deðiþken vardýr: Saðanýn toplam boyutu
ve dýþ katmandaki hata düzeltme sisteminin “kabuk” kalýnlýðý.
Elimizde her iki durumda alýcý, kullanacaðý doðru kombinasyonu hýzlý
denemelerle ve gelen sinyaldeki hata ile bulacaktýr. Payload
boyutunun ve iç kodun uygun kombinasyonu servis operatörünün
ortamýna uygun seçilebilir.
39Mb/s
servis operatörlerinin isteði MPEG-2 video ve audio tüm
kombinasyonlarýný taþýmak için kullanýlabilir.
Uydu
haberleþmesinin kanal özellikleri:
-
Düþük oranlý sinyal/gürültü oraný.
-
Kullanýlabilir geniþ bant geniþliði frekansý.
-
Uydularda yükseltici tüpü, maksimum güç verimi için çok doðrusal
olmayan moda çalýþtýrýlýr.
Seçilmiþ uydu modülasyon sistemi, 2bit/sembol QPSK modülayonudur. Bu
modülasyon sistemi, DVB-S standardý ETS 30042 de tanýmlýdýr.
Bazý
karakteristikler:
-
·Harici FEC: Reed-Solomon hata düzeltmesi.
-
·Dahili FEC:katlanýr kodlama
-
·kolay bükülür sembol oraný
DVB-S
standardý özel uydu transponderin karakteristikleri için haberleþme
parametrelerinin uygun setini seçmesini izin veren, þifreleme
parametreleri sayýsýna sahiptir. DVB-s alýcýsý ele alabilmiþ olmasý
gerektiði karþýlama parametreleri:
-
Taþýma frekansý (Ghz)
-
Polarizyasyon (dikey, yatay)
-
Katlanýr hata düzeltmesi kodu (1/2, 2/3, 3/4, 5/6 veya 7/8)
-
Sembol oraný
Deðiþken sembol oraný, transponder yoluyla modemi, tam olarak uygun
band geniþliðine ayarlamak için yayýmcýya izin verir. Seçilmiþ
sembol oraný, 1.28 tarafýndan bölünen transponderin -3dB band
geniþliði gibi olmalýdýr. ETS 300 421, herhangi bir yolla sembol
oraný kýsýtlamaz.
Beþ
ayrý FEC kodu, MPEG-2 nakil veri akýþýna eklenilen Greksiz bilgi
miktarýnýn deðiþmesine izin verirler. Bu yolla modem, farkl
sinyal/gürültü oraný için ayarlanabilir. Örneðin: birçok insan,
alanlarýnda þiddetli yaðmur tarafýndansebep olunan karþýlama
problemlerinden þikayet etmeye baþladýðýnda, genellikle 5/6 kodunu
kullanan yayýmcý, önemli futbol karþýlaþmalarýnda daha saðlam olan
2/3 kodunu kullanmýþtýr.3/4’ün anlamý, örneðin; 4 bit MPEG’de 3 bit
bilgi taþýr. Kalan %25’lik kýsým ise hata düzeltme içindir.
Kullanabilir farklý hata düzeltme kodlarý, karþýlama alanýndaki hava
koþullarýna, göre modem iletimi benimsemesine izin verirler. Yayýmcý
her yýl, görüntü kaybýnýn dakikalarýný ne kadar beklediðini, hata
düzeltme ile seçebilir.
DVB-S
sistemi, tek taþýyýcýlý tek transponder için, zaman bölmeli
çoðaltýcýyý (TDM) en iyi þekilde kullanýr, ancak çok taþýyýcýlý
frekans bölmeli çoðaltýcý (FDM) için kullanýldýðýnda uygulamalar
yazýlmasý gerekir. SPPC, taþýyýcý üzerinde gönderilen tek bir
program (video ve ilgili ses akýþýyla) vardýr anlamýna gelir. Bu,
farklý taþýyýcý FDM frekanslarýný kullanarak, bir tek transponderi
paylaþmak için çeþitli DVB-S uplink yerine izin verir. Buna zýt olan
ise, normal programlar için kullanýlan MCPC’dir (her taþýyýcýda çok
kanal). Neredeyse bütün metodlar DVB-S standardýna uyumludurlar.
1.3.1.2 DVB-C KABLOLU YAYIN
Kablo
network sistemi, uydu sistemindeki ayný çekirdeðe sahiptir, fakat
ayar sistemi, QPSK’nýn yerine QAM üzerine kurulmuþtur ve iç kod “ön
hata düzeltme”’ye ihtiyaç yoktur. Sistem 64-QAM de merkezlendirilmiþ
fakat 16-QAM ve 32-QAM gibi daha alçak seviyelerde ve 128-QAM ve
256-QAM gibi daha yüksek seviyelerdeki sistemlerde kullanýlabilir.
Her durumda sistemin bilgi kapasitesi sistemin güçüne göre
deðiþtirilir. Kapasite kelimesini kullanacak olursak 8MHz’lik kanal
64-QAM kullanýrsa 38.5 Mbit/s kapasiteli payload barýndýrabilir.
1.3.1.3 DVB-T KARASAL YAYIN
Çatý anteni, balkan anteni, masa-üstü oda anteni gibi TV'nin
baþlangýcýndan beri tanýdýðýmýz, alýþ1lagelen antenlerle alýnan
yayýn karasal TV yayým'dýr. Bulunduðunuz yöreye yakýn, hakim bir
tepeden veya yayýn kulesinden, karasal bir TV vericisi ile, VHF veya
UHF bandýnda yapýlýr. Alternatifleri uydudan yapýlan ve çanak
antenle alýnan Uydu- TV Yayýný ve kabloyla hanelere daðýtýlan
Kablo-TV yayýnýdýr. Ancak alýþtýðýmýz bu yayýn, Analog Karasal
yayýndýr. Antene baðladýðýmýz tüm televizyon cihazlarý ile
izlenebilir.
Sayýsal karasal yayýn (DVB- T) ise, yine v·erici ile bir yüksek
noktadan yapýlýr, ancak sayýsal (digital) bir kodlama (modülasyon)
tekniði ile hazýrlanmýþtýr. Yine çatý anteni. oda anteni gibi
antenlerle alýnýr ancak doðrudan mevcut teknoloji ile Üretilmiþ
televizyon cihazlarýmýza baðlanamaz. uydu alýcýsý benzeri bir cihaz
tarafýndan analoða dönüþtürüldükten sonra televizyonlarýmýzýn
giriþine baðlanýr. Sayýsal karasal yayýn, alýþtýðýmýz analog
yayýndan farklý þekilde hazýrlanmýþ, ancak benzer þekilde nakledilen
bir VHF/UHF bandý TV yayýnýdýr.
Sayýsal teknolojinin en önemli avantajý, daha fazla TV kanalýnýn
yayýnlanmasýna imkan saðlamasýdýr. Bu sayede izleyici daha fazla
yayýna kavuþur, yayýncý kuruluþ daha düþük maliyetle yayýnýný
yapabilir. Bir analog TV yayýný yerine uydu ve kabloda 8-12, sayýsal
karasalda yaklaþýk 4 TV yayýný daðýtýlabilir.
Bu sayede izleyici. nasýl bir çanak antenle yüzlerce yayýn
alabiliyorsa, sayýsal karasal TV sayesinde de yüzün Üzerinde TV
yayýný alabilecektir. Ancak tek bir uydudan tüm Türkiye'ye yayýn
yapýlabiliyor iken, bir TV vericisinden ancak bulunulan yöreye yayýn
yapýlabildiðinden, teknolojik olarak mümkün olan bu kanal sayýsýna
muhtemelen çok az ilde ulaþýlabilecektir.
Sayýsal karasal televizyon yayýný (DVB- T) özellikle büyük
illerimizde yaþanan frekans sýkýntýsýna bir çözüm getirecektir. SFN
(Single Frequency Netvvork - Tek Frekans Aðý) özelliði sayesinde
ayný yayýn bir frekans Üzerinden, farklý vericilerden
yayýnlanabilecektir (enterferansa neden olmadan, birbirini
tamamlar). Bu sayede bir analog TV yayýný yerine büyük þehirlerde 4
deðil, 8-12 TV kanalýnýn yayýnlanabileceði öngörülmektedir.
Yayýn kulelerinin ve vericilerin sayýsýnýn azaltýlmasý görüntü
kirliðine neden olan yayýn kuleleri kalkacak, böylelikle hem
havadaki sinyal kirliliði hem de görüntü kirliliði azaltýlacaktýr.
Yeni vericilerde daha düþük çýkýþ gücü yeterli olacaktýr,
dolayýsýyla elektromanyetik kirlilik azalacaktýr. Bu gerçek kamu
saðlýðý açýsýndan çok olumludur ve karasal TV yayýnýný izlemeyenlere
de bir avantaj getirecektir.
Sayýsal yayýnlarýn görüntü kalitesi analogdan daha iyidir. Bu gerek
karasal, gerek uydu, gerekse kablo-TV için geçerlidir. Sayýsal
karasalda SFN özelliði sayesinde çevreden yansýyarak gelen sinyaller
analogta olduðu Üzere gölgelenmeye neden olmayacaðý gibi. yayýnýn
kalitesini arttýrýr. Ayrýca MHP (Multimedia Home Platform), internet
ve mail servisleri, bilgi servisleri, bankacýlýk hizmetleri, oyun
kanallarý vb. yayýnýn içine konulabilecektir. Hareketli (mobil)
televizyon alýcýlarý Sayýsal Karasal TV (DVB- T). uydunun ve
kablonun aksine. hareket eden televizyon cihazlarýndan da
izlenebilir (Örneðin cep televizyonlarý, otobüste TV izleme ... )
Daha düþük verici gücü gereksinimi ve daha az sayýda vericinin
Üstelik paylaþýlarak kullanýlmasý sayesinde yayýncý kuruluþlarýn
enerji tüketimlerinde önemli bir tasarruf söz konusu olacaktýr. Her
televizyon için ek cihaz gereksinimi olacak DVB- T yayýnlarý analog
televizyonlar ile izlenebilecek. Bu cihaz sayesinde normal karasal
antenler ile DVB- T yayýnlarý izlenebilecek. Önümüzdeki yýllarda
piyasaya sürülecek TV'lerin içinde sayýsal alýcý cihazlarý yer
almaya baþlanacaðý öngörüyor. Böylece, sayýsal TV alýcýsý olmadan da
sayýsal yayýnlar izlenebilecek. Sayýsal karasal yayýn, uydu-TV veya.
kablo-TV'nin yerine geçmeyecek, tamamlayýcý konumunda olacaktýr. Her
üç teknoloji de birlikte yaþamaya devam edecektir.
Sayýsal karasal yayýnýn gelmesiyle bitecek olan tek þey analog
karasal yayýndýr. Avrupa'da 2008 yýlýnda, Türkiye'de 2014 yýlýnda
tüm analog karasal vericilerin kapatýlmasý planlanmýþtýr.Analogdan
sayýsal yayýna geçiþ, tüm daðýtým teknolojilerinde geliþme
doðrultusunda gerçekleþen bir süreçtir. Türksat uydusunda analogdan
sayýsala geçiþ gerçekleþmiþ, tüm yerli kanallar sayýsal (dijital)
yayýna geçmiþtir. KabloTV'de bu süreç 2006 içinde baþlayacaktýr.
Karasal TV'de de 2006 yýlýnda baþlamýþtýr.
Dünya televizyon yayýnlarýný izleyebilmek için belli baþlý beþ
farklý iletim biçimi vardýr. Bunlar: Kablo TV, uydu vericileri, MMDS
(Multichannel Multi-point Distribution System). telefon hatlarý
Üzerinden TV aktarýmý (IPTV) ve karasal vericilerdir. Üyesi olmaya
hazýrlandýðýmýz Avrupa Birliði Ülkelerinde kablo TV ve Uydu
Üzerinden yapýlan yayýnlar, karasal yayýncýlýða göre çok daha fazla
geliþmiþ olduðu halde, Ülkemizde karasal yayýncýlýk geliþmiþ ve
yaygýnlaþmýþtýr. Avrupalý yayýncý kuruluþlarýn yaklaþýk yüzde 30'u
kablo TV, yüzde 24'Ü uydu, yüzde 46'sý ise karasal yayýncýlýk ile
izleyicilerine ulaþýrken, Ülkemizde yayýncý kuruluþlarýn yaklaþýk
yüzde 10'u kablo TV, yüzde 30'i uydu, yüzde 60'si ise karasal
yayýncýlýk ile izleyicilerine ulaþmaktadýr. [8]
Sayýsal karasal yayýncýlýðýn avantajlarý
1- Karasal
vericilerden yapýlan sayýsal TV yayýný yeni bir modülasyon yöntemi
COFDM-Coded Ortogonally Fre-quency Division Multiplexing (Kodlanmýþ
Ortogonal Frekans Bölmeli Çoðullama) kullanýlarak görüntü ve ses
datalarýn çok kaliteli ve çok etkin biçimde sýkýþtýrarak taþýma
olanaðý sunuyor.
Sayýsal karasal yayýn frekans spektrumunu çok etkin bir þekilde
kullanma olanaðý tanýmaktadýr. Þöyle ki: COFDM modülasyonu
kullanarak 4-6 ayrý kanalýn yayýnýný bir paket halinde sýkýþtýrýp
tek bir frekanstan iletmek olanaklýdýr. Bunun Üzerine bir de SFN
(Single Frequency Netvvork) olanaðýný koyarsak; ki bu þu demek:
Ýstanbul gibi bir þehirde ayný yayýný þehrin tamamýna izletebilmek
için bir kaç vericiden verici sayýsý kadar frekans kullanýlmasý
gerekirken, DVB-T'de ayný frekans Üzerinden farklý vericilerden
yayýn yapmak da olanaklý. Özetlersek, þu anda Ýstanbul'da yayýn
yapan 51 kanalýn tamamýný 13 frekans Üzerinden iletmek olanaklýdýr.
Ancak 'sayýsal karasal' yayýn yeni geliþmekte olan HDTV teknolojisi
için çok uygun deðildir. Çünkü HDTV yayýnlar sýkýþtýrýlsa bile
'sayýsal karasal' yayýn teknolojisinde bir kanalý tamamen
doldurmaktadýr.
2- DVB-T
ile yayýncý kuruluþlarýn kendi vericilerini kurma zorunluluðu
ortadan kalkmaktadýr. Bir yerel televizyon, DVB- T yayýný yapan bir
yayýncý kuruluþun yayýn paketinden bir yer satýn alarak ciddi bir
yatýrým maliyetinden kurtulabilir ya da bir kaç giriþimci bir araya
gelerek 4-6 kanalýn yayýnlarýný tek bir verici Üzerinden yayýnlama
olanaðýna kavuþabilir.
3- DVB-T'de
belirli bir alana yayýn iletebilmek için gerekli verici gücü analog
yayýncýlýktakine oranla onda bir seviyesindedir. Ayný kanaldan 4-6
yayýn yapabilme olanaðý da hesaplanýrsa enerji maliyetlerinden
50‘de 1’e kadar kazanç saðlanacaktýr. Çarpýcý bir örnek: TRT’nin
yayýnlarýný iletebilmek için kullandýðý yýllýk elektrik enerjisinin
maliyeti yaklaþýk 50 milyon dolar kadardýr. DVB-T ile bu maliyetleri
1 milyon dolar seviyesine çekmek olanaklýdýr. Buna karþýn ülke
çapýnda elektrik tasarrufu konusu doðru deðildir. Çünkü her ne
kadar vericilerde elektrik tasarrufu yapýlýyorsa da hanelerde her TV
cihazý için bir set-top-box (uydu alýcýsý gibi bir kutu)
gerektiðinden ve bunlarýn toplamda harcayacaðý güç büyük boyutlarda
olacaðýndan, genel olarak ciddi bir tasarruf saðlanamayabilir.
4- Analog
yayýncýlýkta bir vericiden gelen sinyaller yansýyarak alýcýya
ulaþtýðýnda ikiz görüntülerin. gölgelerin oluþmasýna neden olabilir.
Oysa DVB-T'de yansýyarak gelen sinyaller yayýnýn kuvvetlenmesine
neden olurlar. Bu nedenle DVB-T mobil uygulamalar için de çok uygun
bir sistemdir,
5- Analog
yayýncýlýk da yayýnýn içine sadece teleteks konulabilir, DVB-T'de
ise MHP (MultimediaHome Platform), internet ve mail servisleri,
bilgi servisleri, bankacýlýk hizmetleri, oyun kanallar vb, yayýnýn
içine kodlanabilir, Ayrýca DVB-T'de alýcý sadece sabit cihazlar
deðil PDA, masaüstü bilgisayar, diz üstü bilgisayar ve cep
telefonlarý olabilir. Bu avantajlara karþýt olarak, DVB- T'ye
geçiþin yatýrým maliyetleri öne sürülebilir.
Kaba
bir hesapla tüm ulusal kanallarýmýzý taþýyabilecek bir DVB- T aðýnýn
maliyetinin yaklaþýk 500 milyon dolar olacaðý düþünülmektedir. DVB-
T yayýnlarýný normal televizyon ve monitörlerden izlemek olanaklý.
Ancak bunun için sayýsal uydu alýcýsýna benzer bir cihaz olan
sayýsal yayýn alýcý (Set Top Box) satýn almak gerekiyor. Bir Set Top
Box'ýn maliyeti ise 100 dolar civarýndadýr ve hanedeki her TV için
bir adet gereklidir.

Þekil-1.20 DVB-T Sinyallerin Yansýmasý
DVB- T'de yansýyarak
gelen sinyaller yayýnýn kuvvetlenmesine neden olurlar. Bu nedenle
DVB-T mobil uygulamalar için de çok uygun bir sistemdir.[6]
2-SAYISAL TV ALICILARI
2.1 ALICILARIN DONANIMSAL YAPISI
2.1.1 Çevre Elemanlarý
2.1.1.1 Çanak Anten
Uydu gelen yüksek frekansta çok zayýf mikro dalga sinyalleri toplar
ve LNB’ye yansýtýr. Verimliliði doðrudan büyüklüðüne ve geometrisine
baðlýdýr.
2.1.1.1.1 Ofset Çanak Anten
Yumurta þeklindeki oval çanaklar OFFSET çanaklardýr. Uydular
yörüngesinden aþaðý ve yukarý 300 km zikzak çizerek bizimle beraber
Dünya etrafýnda dönerler. Ofset çanaklarýn ova! olmasýnýn nedeni
iþte bu uydunun 300 km yukarý aþaðý zikzak çizdiðinde çanak anten 24
saat boyunca ayný kalitede sinyal almasýný saðlayan oval oluþudur.
Ýþte bu yüzden küçük boyuttaki ofset çanaklar dahi verimli
çalýþmasýný saðlar ve ayrýca ofset çanak anten daha estetik ve
elemanlarý daha düzgün daha saðlamdýr. Ofset çanak anten Üretmek
özel pres kalýplarla mümkündür buda yüksek maliyetler gerektirir
ancak böyle yüksek maliyetli bir fabrika kuran çanaðýnýn kalitesine
önem vermesi gerekir.

Þekil 2.1 Ofset çanak anten
2.1.1.1.2 Parabol Çanak Anten
Tam yuvarlak çanaklar parabol çanaklardýr. Parabol anten gelen
ýþýnlarý odak noktasýnda topladýðý için kazancý yüksektir. Ancak
Parabol çanaklar LNB'nin tam ordasýnda durmasý uydudan gelen sinyali
engellerken, uydu 300 km zikzak çizerken sadece 300 km alanýn içinde
en iyi gördüðü konuma uydu geldiðinde alabileceði en iyi sinyali
almaya çalýþýr. Parabol çanaklarýn ayaklarýnýn yan desteklerin
olmamasý saðlam monte edilmesini engelliyor. Parabol antenler hem
gönderme hem de alma iþleminde kullanýlabilirler. Bir de gerçekten
yeni olan "Wavefrontier" çanaðý var, Toroidal deniyor. Bunun
özelliði birbirine iyice uzak uydulardan 16 taneye kadar LNB ile
çalýþabilmesi. Küçük olaný 55cm, büyüðü 90cm olan iki modeli var.
Ayni büyüklükte olan parabol çanaklar kadar verimli olduðu ve
montajýnýn çok kolay olduðu söyleniyor. Firma 1999'da kurulmuþ.
Merkezi Kore'de, araþtýrma geliþtirme merkezi Rusya'da. Zaten
Toroidal'in matematiksel modelinin ve formülünün bilgisayarlar
sayesinde keþfedildiði merkez Moskova. Üretim tesisleri Taiwan'da,
satýþ merkezi ise Irvine, Kalifomiya, ABD tekniði gerçekten çok
karýþýk. Uydudan gelen sinyal ana yansýtýcýdan iki defa yansýtýlarak
bir çizgi Üzerinde oluþturulan çok sayýdaki odaða yansýtýlýyor. Ana
yansýtýcý bir elipsoid, yardýmcý yansýtýcý ise Toroidal +Elipsoid.
Toroid geometrisi bir antende ilk defa kullanýldýðý için adýna
toroidal demiþler. [5]

Þekil 2.2 Parabol çanak anten
Daha önceki çift yansýtýcýlý Cassegrain ve Gregoryen çanaklarda
hiperboloid, paraboloid ve elipsoid geometrileri kullanýlmýþtý.
Ancak bu çanaklarýn hepsi tek odaklý çanaklar idi. Bu anten ise
prensip olarak Gregoryen yansýtýcýlý antene benziyor ancak formülü
deðiþik Yardýmcý yansýtýcýnýn geometrisi hiperboloid yerine bir
sanal "toroid" ana yansýtýcý ise elipsoide benziyor. Parabolik
formülü hiç yok. Yardýmcý yansýtýcý konveks-konkav. Yani bir düzlemi
konveks iken ortogonal düzlemi konkav. Tam þekilleri ayrýntýlý
matematiksel hesaplar. Matematik ve fizik denklemleri ile elde
ediliyor. Adýný "Toroidal çok uydulu anten" koymuþlar. Hareket eden
aksamýnýn olmamasý hareketli çanaða göre daha güvenilir yapýyor.
Ayrýca en önemli avantajý bu çanaðýn aldýðý çok sayýda uydu
sinyalinin çok sayýda kullanýcý tarafýndan da paylaþýlabilmesi.
Hareketli çanakta bu mümkün deðil. Polar antenle herhangi anda
sadece bir tek uydunun yayýnlarý izlenebilir.
2.1.1.2LNB (Low Block Downconverter. Mikrodalga Kafa,
Düþük Gürültü Konverter)
LNB, çanaðýn odak noktasýnda toplanmýþ olan mikrodalga (2-50GHz)
sinyali güçlendirip. Üzerinde elektronik iþlemlerin daha rahat
yapýlabileceði daha alt bir frekans bandýna (1-2G Hz) dönüþtürür.
Esas olarak Üç ana kýsmý bulunur. Besleme aðzý (feed) , yÜkseltici
(amplifier), ve alt frekansa dönüþtürücü (converter). Uydulardan
gelen yayýnlarýn bulunduðu (2-50Ghz) arasý bant dilimlere ayrýlarak
sýrasýyla S, C, X, Ku. Ka, EHF,V bandlarý olarak adlandýrýlmaktadýr.
Burada sadece ticari haberleþme uydularýnýn radyo TV yayýnlarýný
almakta kullanýlan C (3.4 4.2GHz)bandý ve Ku (10.7 - 12.75 GHz)
bandý LNB'lerinden söz edilecektir.[9]

..Þekil 2.3 LNB
Size gereken LNB'nin hangisi olduðunu bilebilmek için öncelikle
"Hangi yayýnlar izlenecek, hangi çanak kullanýlacak? , kaç kullanýcý
izleyecek? sorularýnýn cevabýný bilmek gerekiyor. Eðer amaç küçük
çanakla bir uydu sistemi kurup Türk ve Avrupa yayýnlarýný izlemek
ise gereken kendinden ofset feedli bir "Ku Universal LNBF' "dir.
Böyle bir LNB Türk uydu yayýnlarýnýn tamamýný. Avrupa yayýnlarýnýn
ise %95'ini almanýz için yeterlidir. Piyasada satýlan LNB'lerin %95i
bu türdendir. Eðer çanak birkaç uydu alýcýsýna paylaþtýrýlacaksa
Twin veya Quad universal, merkezi sistemden çok kullanýcýya
daðýtýlacak ise Quattro Universal kullanýlýr.
2.1.1.2 Diseqc
Üst bant yayýnlarýnýn yeni yeni kullanýlmaya baþlandýðý (1996-97)
yýllarda ayný anda iki uydudan birinin alt ve üst bantlarý arasýnda
seçim yapabilmek mümkün olamamaktaydý. Çünkü daha önce çanak seçme
anahtarlamasý için kullanýlan 22KHz LNB' lerin içindeki osilatör
seçimi (alt üst bant geçiþi) için kullanýlmýþtý. Alýcýdan anten
istikametine uygulanacak bir kontrol iþaretleþmesi sistemi acilen
gerekiyordu. DiSEqC (Digital Uydu Teçhizatý Kontrolü) bu
gereksinimden ortaya çýktý. Þimdi daha önceki 22KHz tekniði
kullanýlarak bu taþýyýcýnýn üzerinden sayýsal telgraf modüle
edilmektedir
Önceden polarizasyon düzlemini deðiþtirme, çanak deðiþtirme ve
hareketli anten kumandalarý tümüyle deðiþik baðlantý ve kontrol
þekillerine sahipti, Örneðin 13118V polarizasyon deðiþikliði için,
22K11z sinyali ise çanak seçimi için kullanýlmaktaydý. Ayrýca
hareketli antenlerin kumandalarý da tümüyle ayrý sinyallerle
yapýlmaktaydý. Cihazlar arasýndaki uyumsuzluk sorunu da kullanýcýnýn
cihaz seçimini güçleþtirmekteydi. Ayrýca daha önceki tekniklerle hem
alt hem de üst bantlarý olan iki uydu arasýnda seçim yapmak mümkün
olmamaktaydý.
DiSEqC Üzerine sayýsal telgraflarýn modüle edileceði bir taþýyýcý
olarak 22KHz tekniðini kullanmaktadýr. Ana kumanda fonksiyonu her
uydu alýcýsý içinde bulunan mikroprosesor tarafýndan
üstlenilmektedir. Bu ana birim (master) tarafýndan verilen sayýsal
kumanda bilgileri kumanda edilen (slave) cihazlar tarafýndan
algýlanýr. DiSEqC þu anda 4 ana çeþit yapýda bulunmaktadýr. Basit
DiSEqC (Mini - DiSEqC de denmektedir.) , DiSEqC 1.0 ve DiSEqC 2.0
ile DiSEqC 1.2. Mini DiSEqC de sadece temel uygulamalara yeterli
kýsýtlý özellikler bulunmaktadýr. Bu tip 22kHz sinyal için sadece 2
konumu içerir.12ms sürekli (O bilgisi) ve 12ms kesikli (1 bilgisi) ,
Bu þekilde 13/18V anahtarlamasýnýn da kullanýlmasýyla toplam 8
polariteye kumanda edilebilir. Yani örneðin V ve H polariteleri üst
ve alt bantlarý ile iki çanaðýn tüm polariteleri seçilebilir. Eðer 8
polariteden çok kumanda gerekiyor ise mini-DiSEqC den
vazgeçilmelidir. Sýra istenildiði kadar çok çanaða kumanda edebilen
DiSEqC 1.0’a gelir. Bu durumda gerekli kumanda bilgileri 22kHz
sinyalin üzerine modüle edilir. Örneðin 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 haberleþmesi Mini - DiSEqC sistemi (a), DiSEqC 1.0 ve Üzeri
ise (b) ye göredir. Þekilde görüldüðü gibi Mini - DiSEqC sisteminde
sadece iki sinyal konumu mevcuttur (yani toplam sadece 8
polarizasyon düzlemine imkan verir , DiSEqC 1.0 ve üzeri için ise
seçenekler neredeyse sýnýrsýz olmaktadýr.
Bu sistem temel olarak tüm anahtarlama iþlevlerini yerine
getirmektedir, ancak dijital teknoloji daha da fazlasýný vadeder.
DiSEqC 2.0 ile çevre cihazlarý ana birimin (master) çip
fonksiyonlarýný da görmektedir. Bu þekilde kullanýcýya yeni
avantajlar saðlanmaktadýr. Uydu alýcýsýnýn kullanýmý ve
programlanmasý oldukça kolaylaþmaktadýr. Örneðin uydu alýcýsýna
LNB’nin lokal osilatör frekansýnýn bildirilmesi gerekmez sistem
kendiliðinden tanýyabilir. Ayrýca merkezi kumanda tarafýndan her
türlü hata durumu deðerlendirilip düzeltici deðiþiklik yapýlabilir.
DiSEqC sistemi bir dizi cihazý yada parçayý kumanda edebilme imkaný
saðlar. Polarizasyon düzlemleri veya, uydu sistemleri arasýnda seçim
yapmanýn yaný sýra polarizöder aktüatörler gibi çeþitli hareketli
anten parçalarýna kumanda edilebilir.
DiSEqC sistemi geriye doðru uyumludur. Eskiden var olan 13-18V ve
22kHz sinyallerine sahip uydu alýcýlarý da bu sistemin içinde
eskiden var olan tüm fonksiyonlarýný görebilirler. Ancak yeni
geliþtirilen ilave fonksiyonlarý yapamazlar.
Bu haberleþmede yönlendirici durumda olan Master
entegre devredir. Master devre Slave devreden bir cevap bekliyor ise
(DiSEqC 2.0) bunun nasýl bir cevap olduðunu da belirler Slave
devrelerden gerekli cevap gelmeden haberleþme bitmez. Kýsacasý
master bir (yada daha çok) Slave cihaza 22kHz sinyalini kodlayarak
kýsa bir komut göndermektedir ki bu basit bir yazýlým veya onu ikame
eden devre ile yapýlabilmektedir. Slave cihazda ise (örneðin switch)
hem uç cihazýna gerekli kontrollar (örn. Antenleri seçen rölelerin
kontrolü) hem de gerekli sinyal kodlama ve çözme iþlemleri ayný bir
tek mikrokontrolör çipinde yapýlýr. Multiswitch denilen kutularda
ise farklý master (uydu alýcýsý tarafý) devrelerden gelen komutlara
uygun uç cihazlarý (örn. Anten) seçen bu devrelerden bir matris
þeklinde (alýcý sayýsý kadar adette) bulunur.[7]

Þekil 2.4 Diseqc
2.1.1.2 Diseqc
Motor
DiSEqC protokolleri arasýna uydu anten motorlarýný doðrudan uydu
alýcýlarýndan çýkan koaksiyel anten kablolarý üzerinden çalýþtýrmak
amacýyla hazýrlanan bir DiSEqC 1.2 standardý da eklendi. Bu sistem
halen artýk hemen hemen tüm digital uydu alýcýsý üreticileri
tarafýndan standart olarak kabul edilmiþtir.

Þekil 2.5 Diseqc motor
2.1.1.2 Pozisyoner
Birden fazla uydudaki yayýnlarý takip etmek isteyen, birden fazla
çanak anten için yeterli alana sahip olmayan ve çanak anten çapý
120cm den daha büyük olan kullanýcýlarýn pozisyonerleri kullanmalarý
uygundur. Bu sistem ile onbeþin (15) üzerinde uydunun yayýnlarýný
alabilmek mümkündür. 18, 20, 22, 24 inç'lik motorlar ile beraber
kullanýlarak çanak anteninin istenilen uyduya dönmesini saðlar. [2]

Þekil 2.6 Pozisyoner
2.1.1 Alýcýlarýn
Yapýsý
2.1.2.1 Anakart
Sayýsal alýcýlar bilgisayar gibi çalýþýrlar. Sayýsal alýcýlardaki
anakart bir bilgisayardaki anakart gibi görev yapar.Ancak
alýcýlardaki anakartalara, bilgisayarlardaki anakatlarda olduðu gibi
ek devrelerle özellikler artýrýlamaz. Yani tümleþik devre olduðundan
ekleme yapýlamaz.
Anakart Üzerinde iþlemci, flash bellek, RAM, tuner katý, RS 232
portu, TV scart giriþi, ses çýkýþý, optik ses çýkýþý (opsiyonel) ve
bunun gibi bölümler mevcuttur.[4]

Þekil 2.7 Anakart
Flash bellek, bilgisayardaki harddisk gibi görev yapar. Flash
bellekte fabrikasyon ayarlarý (1/1O) ve kullanýcý için ayrýlan
(9/1O) bölüm vardýr. Yazýlým yüklemesi yapýldýðýnda kullanýcý için
ayrýlan 9/l0'luk kýsým kullanýlýr. Alýcý resetlendiðinde ise
fabrikasyon ayarlarýna dönülür. Kanal bilgileri, kanallarýn nerede
kayýtlý olduklarý, hangi transponderlerin kullanýldýðý bilgileri
flash bellekte bulunur.
RAM iþlemlerin yapýldýðý yerdir. Alýcý çalýþýyorken yapýlan iþlemler
RAM'de gerçekleþtirilir. Bunlarýn dýþýnda, ses, görüntü, baðlantý
cihazlarý da anakart üzerinde bulunur.
2.1.1.2 Tuner
LNB'den gelen sinyali IF (Ara frekans) sinyaline çevirir. Yer, uydu
ve kablo yayýnlarý için üç deðiþik tip kipleme kullanýldýðýnda üç
tip yayýn alýnacaksa üç ayrý tuner devresi gereklidir. Tuner içinde
bulunan kip çözücü devre, alýcýnýn hangi yayýný alacaðýný belirler.
Alýcý içindeki kip çözücü, QAM sinyali çözebiliyorsa DVB-C, QPSK
sinyali çözebiliyorsa DVB-S, COFDM sinyali çözebiliyorsa DVB- T
alýcý adýný alýr.
Normal uydu tunerleri, LNB'den gelen 950-2250 MHz'lik ara frekans
iþaretlerini, genelde 479 MHz olarak seçilen sabit bir ara frekansa
düþürdükten sonra kip çözme iþlemi yapýlýrken, yeni nesil Zero - IF
(Sýfýr ara frekansýna ) tunerlerde ise giriþ iþaretine doðrudan
kenetlenen bir yerel osilatör kullanýlarak ikinci ara frekans
ortadan kaldýrýlmýþtýr. Böylece daha ucuz ve daha hýzlý bir çözüm
elde edilmiþtir. Birden fazla kip çözücünün bulunduðu tunerlere
combo adý verilir. Yeni uydu alýcýlarýnda tuner devresi bir iþlemci
ve birkaç elektronik kompanentten oluþur.[6]
2.1.1.3 Chipset
Chipset alýcýnýn iþlemcisidir. Alýcýlarýn tüm özellikleri chipset
tarafýndan belirlenir,.Alýcýlarýn diðer parametleri de chipset
tarafýndan belirlenir. Alýcý için kullanýlacak olan anakart chipset
üreticisi tarafýndan tavsiye edilir. Yukarýda deðindiðimiz gibi
bilgisayarý alýcýdan ayýran fark, özelliklerinin deðiþtirilebilmesi
yani yükseltilebilmesidir.Ancak alýcýlar da chipset özelliði
belirlediðinden ve deðiþmesi söz konusu olmadýðýndan özellikleri
artýrýlamaz.

Þekil 2.8 Chipset ayak baðlantýlarý
2.1.1.2 SMPS
Dijital alýcýlarda SMPS güç kaynaklarý kullanýlmaktadýr. Çünkü
alýcýlarýn düþük gerilimlerden ve elektromanyetik alanlardan
etkilenmesini önler. Alýcýlarda harici olarak bulunan pozisyonerler
zamanla SMPS katýna dahil edilmiþtir.[4]

Þekil 2.9 SMPS
2.1.1 DVB-T
ALICISILARI
Sayýsal karasal yayýn baþladýðýnda analog televizyonlar yayýný
alabilmek için dönüþtürücü bir cihaza ihtiyaç duyarlar,bu cihaz
yayýný almalarýný saðlar. Aþaðýdaki cihaz televizyonun scart
giriþine takýlarak yayýn alýnýr.[3]

Þekil 2.10 TV için DVB-T alýcýsý
Daha
bir çok þekil ve ebatta modelleri bulunur ama çalýþma prensipleri
aynýdýr. Aþaðýdaki cihazda bilgisayarýn usb giriþine takýlarak
yayýnýn alýnmasýný saðlar. Yeni nesil uydu alýcýlarýnýn da DVB-t
giriþleri vardýr. [2]

Þekil 2.11 Pc için DVB-T alýcýsý
2.1.1 HD
TV
Yeni tv’ler sayýsal karasal yayýný bir dönüþtürücüye gerek duymadan
alabilir. Aþaðýdaki þekilde onlardan biri gösterilmektedir.[4]

Þekil 2.12 Sayýsal yayýnlarý alan tv
ALICILARIN YAZILIMSAL YAPISI

Þekil 2.13 Sayýsal alýcý yazýlým katlarý
2.1.1 Yazýlým
Dijital alýcýlarýn
en zor kýsmý yazýlým kýsmýdýr. Ýstasyon bulma, kanal programlama,
ses ve görüntü bileþenlerinin tanýnarak ayýklanmasý ve buna benzer
daha pek çok iþlem yazýlým tarafýndan gerçekleþtirilmektedir.
Yazýlým üç kýsýmdan oluþmaktadýr:
1. Alýcý imalatçýsý
tarafýndan yazýlmasý gereken “Uygulama Yazýlýmý”.
2. Kýsman alýcý
imalatçýsý kýsmen de Tümdevre imalatçýsý tarafýndan yazýlan
“Uygulama
Yazýlým arayüzü
3. Tümdevre
imalatçýsý tarafýndan verilen veya yazýlým evlerinden satýn alýnan
“Gerçek Zamanlý Ýþletim Sistemi”
4. Tümdevre
imalatçýsý tarafýndan yazýlan “Sürücü” yazýlýmlarý.[1-3]
2.1.2 Þifreleme
ve Kýsýtlý Kullaným
Sayýsal televizyonun getirdiði önemli avantajlardan biri de
güvenilir ve kolay þifreleme tekniklerine uygun olmasýdýr. Sayýsal
sistemler için kýrýlmasý çok zor þifreleme teknikleri geliþtirmek ve
uygulamak çok kolaylaþmýþtýr. Buna baðlý olarak da sadece reklam
gelirlerine baðýmlý TV istasyonlarýnýn yerini abone sistemine dayalý
paralý televizyonlar (pay-TV) ve bunlarla paralel isteðe baðlý video
filimler (video-ondemand), film baþýna para ödeme (payper-view)
gibi sistemler almaktadýr. Tabii faturalama için aboneden istasyona
geri yönde iletiþim de gereklidir. Bu da genellikle basit bir modem
ve normal telefon hattý ile saðlanabilir. Kablo-TV sistemlerinde tek
bir kablo hem ileri hem geri yönde iletiþimi saðlar.
Eðer yayýn kýsýtlý kullanýmlý veya þifreli ise program yerleþim
tablosunda (PMT) belirtilen özel tablolarda ve kýsýtlý kullanýmý
tablosunda (CA T) hangi yöntemin kullanýldýðý ve þifre çözümü için
gerekli bilgiler verilir. Standart ayrýca bir Ortak Þifreleme
Algoritmasý (Common Scrambling Algorithm, CSA) belirlemiþtir.
Ýsteyen yayýncýlar bu ortak algoritmayý kullanarak kullanýcýlar için
ucuz çözümler üretebilir. Bu algoritma makul süreler için yeterli
bir gizlilik saðlamaktadýr. Çözülmesi daha zor bir sistem isteyen
yayýncýlar kendi özel tekniklerini de kullanabilirler.
Her yayýncý kendi þifreleme yönteminin ve aboneleri ile ilgili
bilgilerin gizli kalmasýný istediðinden standart belli bir tek
kýsýtlý kullaným (conditional access, CA) algoritmasý belirlemiþtir.
Buna karþýlýk, kullanýcýlarýn her bir þifreli yayýn için ayrý bir
kod çözme cihazý kullanmalarý da pek. pratik deðildir. Bu yüzden DVB
standardý iki ayrý yol önermektedir:
"Simuleryptl” sistemi:
Bu sistem. ayný þifreleme algoritmasý kullanan fakat deðiþik
"kýsýtlý kullaným" yöntemleri seçen deðiþik yayýncýlarýn ayný
transport sisteminden yararlanmalarýna izin verir. Bu yayýncýlar
aralarýnda anlaþarak hepsinin "kýsýtlý kullaným" yöntemlerine uygun
ortak bir yayýn dizisi belirlerler ve her biri kendi þifrelenmiþ
sinyalini ayný dizi içinde gönderir.
"MuIticrypt" sistemi:
bu sistemde "kýsýtlý kullaným" ve þifre çözümü ile ilgili bütün
fonksiyonlar bilgisayarlarda kullanýlan PCMCIA tipi sökülüp
takýlabilen ayrý bir modül halinde gerçekleþtirilir. Transport veri
dizisi önce bu modülden geçirilerek þifresi çözüIür daha sonra
MPEG-2 çözücüye gönderilir. Bu iþlemi yapabilmek için standart bir
ortak arayüz (Common Interface, Cl) kullanýlýr. Bu devre ana
devrenin mikroiþlemcisinin "bus" devresi üzerinden alýcý ile bilgi
alýþ-veriþi saðlar. Bir alýcý birden fazla Ci devresi kullanabilir.
Bu sayede istediði kadar deðiþik þifreleme yöntemleri kullanan
þifreli yayýnlarý PCMI yarýklarý ve Akýllý Þifre Kartý (Smart Cart)
kullanarak izleyebilir. Deðiþik yöntem kullanan yayýmlar için PCMCI
yarýðýna takýlan CI kartýný. Ayný yöntemi kullanan fakat þifresi
deðiþik olan yayýnlar için de þifre kartýný deðiþtirmek yeterlidir.
Yayýncýlar arasýndaki herhangi bir anlaþýmý gerekmediðinden ve
ilerde çýkabilecek yeni yöntemleri kullanabilme açýsýndan Ortak
Arayüz kullanan "Multicrypt" sistemi daha avantajlýdýr, Buna
karþýlýk pahalý konnektör kart v.s. gibi elemanlarý kullanmak
zorunda olduðundan diðer sisteme göre daha pahalýya çýkmaktadýr.
Buna raðmen bugünkü dijital uydu alýcýlarý genellikle Ortak Arayüz
(CI) sistemi ile piyasaya sürülmektedir. Sadece belli bir yayýn
kuruluþu kendi aboneleri için özel bir alýcý yaptýrýyorsa o zaman
sadece kendi þifresini çözen kod çözücü cihazlarýný tercih
etmektedir.[2,4]
2.2.2.1 ÞÝFRELEME SÝSTEMLERÝNÝN PRENSÝPLERÝ
Tahmin edilebileceði gibi þifreleme sistemleri yapýsý gereði son
derece gizli olarak geliþtirilip uygulanmasý gereken sistemlerdir ve
bu sistemlerde kullanýlan teknikler gizli tutulmaktadýr. Bu yüzden
burada sadece genel prensipler anlatýlacaktýr.
Þifreleme algoritmalarý iki farklý kontrol kelimesi (þifrelenmiþ bit
dizisi) kullanýrlar. 2 sayýsýnýn tam katlarý þeklinde seçilen bir
sýklýkla bu kelimeler yer deðiþtirir. Böylece korsanlarýn iþi
zorlaþtýrýlmýþ olur. Bu kelimelerden biri kullanýlýrken diðeri
Program Eþleme Tablosu (PMT) veya Kýsýtlý Kullaným Tablosu (CAT)
içinde gönderilen Lisans Kontrol Bilgi1eri (ECM) içinde gönderilir.
Bunlar þifre çözücü tarafýndan saklanarak gerekli iþlemlerde
kullanýlýr. Bunlarýn dýþýnda ayrýca sabit bir kontrol kelimesi
vardýr. Bu kelime þifresiz yayýnlarda kullanýlýr.
Þifreleme algoritmalarý korsan kullanýcýlara (hackers) karþý mümkün
olduðu kadar uzun süre direnebilmelidir. Bu yüzden transport dizisi
(TS), program dizisine (PES) veya her ikisine birden
uygulanýrlar.[9,10]
2.2.2.1.1
Transport Dizisini Þifreleme
Transport dizisinin baþlýk kýsmýnda iki iþaret biti, dizinin
þifreli olup olmadýðýný ve þifreli ise hangi kelimeyi kullandýðýný
belirlemek üzere ayrýlmýþtýr. Bu bitlerin anlamý þöyledir:
-
00 Þifresiz
-
01 Sabit kontrol kelimesi ile þifreli
(Herkes çözebilir)
-
10 Çift sayýlý kontrol kelimesi ile þifreli
-
11 Tek sayýlý kontrol kelimesi ile þifreli
Transport seviyesindeki þifreleme bütün çoðullama iþlemleri
yapýldýktan sonra uygulanýr. Her transport paketi sadece bir program
dizisine ait verileri taþýdýðýndan bu verilerin tamamý veya bir
kýsmý þifrelenebilir.[10]
2.2.2.1.2 Paketlenmiþ Program Dizisini Þifreleme
Bu durumda þifreleme iþlemi sinyalin kaynaðýnda yapýlýr ve PES
paketinin baþlýk kýsmýndaki iki bitlik PES Þifreleme kontrol
bitleri ile paketin þifreli olup olmadýðý belirtilir
Bu seviyede þifreleme yapýldýðýnda aþaðýdaki sýnýrlamalara
uymak gerekir. [8]
· Baþlýk
kýsmý þifresiz olmalýdýr. Aksi halde þifre çözücü nerde baþlayýp
nerede duracaðýný ve hangi þifre kelimesini kullanacaðýný bilemez.
Þifreleme 184 byte 'lýk yük kýsmýna uygulanmalýdýr ve sadece en son
pakete adaptasyon bitleri eklenmelidir.
Transport paketlerine sýðabilmesi için PES paket baþlýðý hiçbir
zaman 184 by te' geçmemelidir
Bu þifreleme þeklinde "sabit þifre kelimesi" kullanýlamaz.
2.2.2.2 Kýsýtlý Kullaným Sistemlerinin Uygulanmasý
Þifre çözme iþlemi için Lisans Kontrol Bilgileri (ECM) ve Lisans
Denetim Bilgileri (EMM) gereklidir. Bunlar kýsýtlý kullaným
mesajlarý olarak iletilirler ve aþaðýdaki giriþ verileri
kullanýlarak elde edilirler.
-
Çözme iþleminin baþlatan kontrol kelimesi
(Cotrol_world)
-
Deðiþik kullanýcý gruplarýný ayýrt etmek için
kullanýlan kontrol kelimeleri þifrelemek için kullanýlan servis
anahtarý (servicejcey)
-
Servis anahtarý þifrelemek için kullanýlan
kullanýcý anahtar (user_key)
Lisans
Kontrol Bilgileri (ECM) kontrol kelimesi ve servis anahtarý
kullanýlarak elde edilen bir dilÝ olup yaklaþýk olarak her :2
saniyede bir gönderilir. Lisans Denetim Bilgileri (EMM) ise servis
anahtarý ve kullanýcý anahtarý kullanýlarak elde edilir ve yaklaþýk
her l0 saniyede bir iletilir.
Alýcý tarafta þifre çözme iþi Lisans Denetim Bilgileri (EMM)
dosyasýný bulup burdan servis_anahlarýný ve kullanýcý_anahtarýný
çýkarmakla baþlar. Bu iki anahtar da þifrelenmiþtir. Önce bunlarýn
þifresini çözmek gerekir. Bunun için þifreli kullanýcý anahtarý
akýllý kart (smart card) ünitesine gönderilerek þifre çözülür.
Sonra bu anahtar kullanýlarak servis anahtarýnýn þifresi çözülür.
Çözülen servis anahtarý kullanýlarak Lisans Kontrol Bilgileri (ECM)
dosyasýndaki kontrol kelimeleri çözülür ve bunlar kullanýlarak esas
veri dizisi çözülür.

Þekil 2.14 ECM ve EMM yardýmý ile kontrol kelimelerinin çözülmesi
-
Önce sýfýr numaralý (PID=O) paketten program
iliþki tablosu (PAT), buradan da program yerleþim tablosu (PMT)
çýkarýlýr.
-
Program yerleþim tablosu (PMT) paketlenmiþ temel
dizideki (PES) ses, görüntü, sistem saat referans sinyali (PCR)
ve lisans kontrol bilgilerini (ECM) taþýyan paketlerin
numaralarýný verir.
-
Bir numaralý
(PH)]) paketten elde edilen kýsýtlý kullaným tablolarý (CAT)
yardýmý ile hangi paketlerin lisans denetim bilgilerini (EMM)
taþýdýðý belirlenir.
-
Bu bilgiler ve aký il ý karttaki kullanýcý
anahtarý yardýmý ile bundan sonra gelen þifreli paketleri çözmek
için gerekli kontrol kelimesi oluþturulur.
Burada anlatýlan yöntem þifreli yayýn çözmenin temel kurallarýný
vermektedir. Tabi ki gerçek uygulamalarda gizliliði artýrmak için
yayýncýnýn kullandýðý farklý ve açýklanmayan özel teknikler söz
konusudur.Bütün bu gizlilik ve yeni tekniklere raðmen hiçbir þifre
çözülemez deðildir. Önemli olan bu þifreleri çözmeye çalýþan
korsanlarýn iþini yeterince zorlaþtýrmak ve belli bir þifreyi bulmak
için geçecek zamaný mümkün olduðu kadar uzun yapabilmektir. Eðer
þifre bu zaman aralýðýndan daha kýsa sürelerde deðiþtirilirse
baþkalarýnýn bu þifreyi bulmasý bir iþe yaramaz.[7]
2.1.1 Cihazýn
Yazýlým Güncellenmesi
-
Bilgisayarýn ve
Yükleme Yapýlan Cihazýn RS232 Seri Haberleþme Portu Olmalý
-
Bilgisayar Ýle
Cihaz Arasýnda RS232 Seri Haberleþme Kablosu Olmalý

Þekil 2.15 Gönderme iþleminin blok diyagramý ve RS 232 kablosu

Þekil 2.16Yükleme Yapýlacak Cihaz NEXT YE8000 XCAM Plus
2.2.3.1 Yazýlýmýn Bulunmasý
Yazýlýmlar internet üzerinden kolaylýkla
bulunabilir.(www.nebutv.com)
Her cihazýn software ‘i ve yükleme araçlarý ayný deðildir.
Her cihaz için farklý yazýlýmlar kullanýlabilir.
Yazýlýmlarda üç editörün ayný anda bulunabileceði gibi tek tekte
bulunabilmektedir.

Þekil 2.17 Next Software Downloader
2.2.3.2Yazýlýmýn Yüklenmesi
STBLoader Programýný Bilgisayarýnýza Kurunuz...
RS232C Kablonuzu Bilgisayar'dan Next YE8000-XCAM'e baðlayýnýz...
(COM1)
Next YE8000-XCAM'in arkasýndaki elektrik þalterini kapatýnýz
(Cihazýn ön panelinde ýþýk olmamalý)
STBLoader Programýný açýnýz... (Masaüstünde Kýsayol olacaktýr)
Programý açtýðýnýzda Yüklenecek Yazýlýmýn nerde olduðunu
soracaktýr...
Yüklenecek Yazýlýmý Seçiniz...
Dosyayý seçtikten sonra program tamamen açýlacaktýr...
Program açýldýktan sonra, Download butonuna týklayýn...
Download butonuna týkladýktan sonra Cihazýnýzýn arkadaki þalterini
açýnýz.
Yazýlým yükleme iþlemi baþlayacaktýr, Ýlk önce cihazýn hafýzasý
silinecektir...
Cihazýn ön panelinde dnLd yazacak ve 000'dan 100'e kadar
sayacaktýr...
Yükleme iþlemi bittiðinde uyarý ekraný gelecektir. Tamam butonuna
basýnýz...
Yükleme iþlemi baþarýyla tamamlanmýþtýr.
Bu iþlemi yaptýktan sonra cihazýnýzý fabrika ayarlarýna döndürmeniz
gerekmektedir. Bunun için CihazMenüsünden > Sistem Ayarlarý > Cihaz
Reset'e gelerek þifre olarak 0000 giriniz.[6]
2.1 ALICILARIN
ÇEÞÝTLERÝ
2.3.1 FTA
FTA receiver en temel üründür. FTA Ýngilizce Free-To-Air
kelimelerinin baþ harfleridir. Genel anlamda uydularda "þifresiz" ve
serbest olarak alýnabilen kanallar ve bunlarý alan cihazlara FTA
Receiver denir. FTA, üzerinde modül, kart yeri ve bunlarý
destekleyen donaným olmayan alýcýlarýn genel adýdýr. Turksattaki
kanallarýn büyük çoðunluðu þifresizdir ve bir FT A cihazla serbestçe
alýnabilir.[9]

Þekil 2.18 FTA alýcý
2.3.2 CI-CIS-CX
CI , Ýngilizce Comman Interface kelimelerinin baþ harfleridir.
Türkçesi ortak arabirim olarak söylenir.

FTA ya ilave olarak deðiþik þifreleme sistemlerini çözebilecek bir
modül takýlabilecek slotlar vardýr. Bu slotlara takýlan bir modül ve
o modüle uygun bir kartla ilave bazý þifreli kanallarý da seyretme
imkaný doðar. Modüller, smartkardlar vasýtasýyla þifreli kanallarýn
izlenmesini saðlar Normal þartlarda bu kartlar abonelik sistemiyle
satýn alýnýr. Örnek Digiturk, CI'ya ek olarak, bir adet modülün
gömülü olduðu alýcýlara CIS denir. Yalnýzca bir adet gömülü modül
bulunan alýcýlara CX denir. Bu gömülü modüllel'e, sadece
smartkardlar takýlarak þifre çözümü gerçekleþtirilir. [3]
2.3.2.1 CAM (MODÜL)
Dijital uydu alýcýlarýndaki yuvalara takýlan ve þifreli kanallarý
çözmeye yarayan dekoder cihazlarýdýr. Örnek olarak içine þifre kartý
takýlan Analog Eurocrypt veya Cine5 dekoderleridir. Bu küçük
modüller analog cihazlarýn dijital olanlarýdýr ve þekil olarak
laptop bilgisayarlarýn modem vs. kartlarýnýn aynýdýr. Hatta laptop
bilgisayarlarýn PCMCIA yuvasý alýcýlardaki CI yuva ile ayný
özellikte olduðundan CAM'ler bu yuvalara takýlarak bilgisayardan
program yüklenmesi saðlanmaktadýr.
Alýcý cihazlarda radyo tv yayýnlarýný çözme sýrasýnda ise normalde
bir CAM'in içinde bir de "smartcard" bulunmalýdýr. Yani, bunlar
kapýnýn kilidi, kart da anahtarý oluyor.
Kartta abonenin kimlik numarasý, hangi kanallarý, hangi, tarihten,
hangi tarihe kadar izleme hakký olduðu, ayrýca ne gibi ilave
masraflarý olduðu gibi bilgiler yer alýr. Kanalýn açýlmasý için
merkezdeki bilgilerle karttaki bilgilerin birbirini tutmasý gerekir.
Yayýn sinyalinin çözülmesi esas olarak uydu alýcýsýnýn iþidir. CAM
'ýn iþi ise sadece kart bilgilerini þifre sistemine uygun olarak
yorumlamaktýr. Kart CAM'le, CAM de uydu alýcýsý ile konuþarak kanal
görüntü sesin açýlmasý saðlanýr.
Modülün takýldýðý yuva CI (Ortak arayüz) bütün dijital STB
(uydu/kablo/yersel dijital alýcý set üstü cihazlarý) için artýk
standart hale gelmiþtir. Ayrýca bazý alýcý cihazlarýn içinde
kendinden (embedded) modül ek bulunur. Tabii bu modüle iliþkin
kartýn takýlacaðý bir ek kart yuvasý vardýr.(Kart yuvasý ile CAM
yuvasý kalýnlýklarý çok farklý olduðu için ilk bakýþta ayýrt
edilebilir) Birçok cihazda da hem kendinden modül hem de ayrýca
modül takýlacak CI yuva bulunur.
Kendinden (embeeleled) CA'lý cibaz almak ilk baþta ayrýca CAM almaya
göre küçük bir maliyet avantajý taþýmakla birlikte cihazýn içindeki
CA çok çabuk demode olduðu ve deðiþtirilmesi oldukça güç olduðundan
fazla tercih edilmemektedir.
Þu anda da ara yüzlü. modülü olmayan çeþitli þifre sistemleri
vardýr. ABD'de yaygýn olan PowerVu ve Ýngiltere'de Sky Digital'in
dekoderi Sky Digibox (içinde NDS Videoguard denilen yeni bir CAM
kullanýyorlar) bu türden cihazlar. Dekoder Digibox'ýn ayrýlmaz bir
parçasý ve sadece Sky Digital 'in bayilerinden alýnabiliyor. Ýleride
modül sistemine geçmesi beklenen bu NDS sisteminin halen Avrupa da
ve Orta Doðuda ki mevcut kullanýcýlarý Ýtalya'da "Stream"
Yunanistan'da, "OTE" ve Ýsrail de ki "YES" platformlarý.
CAM satýn almanýn bir alternatifi kendinden dekoderli cihaz
almaktansa, diðer bir alternatifi de modül donanýmýný emule eden
bilgisayar yazýlýmlarýdýr. Bu yazýlýmlar bazý dijital uydu alýcýsý
kartlarýyla, sadece bazý þifre ve yazýlýmlar için baþarýlý
olmaktadýr.
Sonuç olarak bir CAM ve korsan kartlarla izlenemeyen bir þifreli
yayýný bu tür yazýlýmlarla çözme olanaðý da yoktur. Yani alternatif
bir yöntem olarak "bilgisayarda izleme" ilk bakýþla kullanýcýya CAM
ve kart tasarrufu saðlamakla birlikte uzun vadede çok da elveriþli
bir yöntem olduðu söylenemez. Þifreli yayýnlarý izlemek için bir CAM
kullanýlmasý ise neredeyse en elveriþli tek yöntem olarak
durmaktadýr. Bugün üretilen tüm CAM’lar tüm alýcý cihazlardaki CI
yuvalarýyla tam uyumludur.[2]

Þekil 2.20 Cam çeþitleri
2.3.2.2 Smartcard
Kart diðer adýyla smartcard- akýll kart içinde basit bir iþlemci
ile bu iþlemciye entegre ya da baðýmsýz bir belleði bulunan kredi
kartý büyüklüðünde ve özelliðinde olup iþlev yönünden uydu
yayýnlarýnýn þifrelerinin çözülmesi için kullanýlan plastik
kartlardýr. Bu kartlar çoðunlukla yukarýda sayýlan modüllerin içine
sürülerek kullanýldýðý gibi bazý alýcýlarýn içinde gömülü olan
modüllere ait kart okuyucularýn da içlerine sürülerek kullanýlýrlar.
Þifre sisteminde deðiþken parça olarak kart kullanýlmaktadýr. Süre
sýnýrlarý, bazý yayýnlarý izlenmesi, bazý yayýnlarýn izlenememesi
gibi iþlevler genellikle kart üzerinden yerine getirilmektedir.
Kartlarýn da yasal yayýncý kuruluþlar tarafýndan satýlanlarý olduðu
gibi sonradan kart programlayýcýlar tarafýndan doldurulabilen boþ
tipleri de vardýr. Yayýncý kuruluþlarýn verdiði kartlarýn
üzerlerinde bu kuruluþlarýn logolarý, geçerli olduðu süreler ve
açtýðý paketin adý gibi bilgiler mevcut olabilir. Boþ olarak satýlan
kartlarda ise kartýn üzerindeki iþlemci bellek kapasitesi, bellek ve
iþlemcinin hýzý ve hangi þifreleme sistemlerinde iþ gördüðü gibi
farklýlýklar mevcuttur. En yaygýn boþ kart örneði Fun kartlardýr.
Yeni geliþtirilen bazý kartlara örnek olarak da Opos kart
verilebilir. Kimlik kartý görevi yapar. Hangi kanalýn, hangi
tarihler arasýnda izleneceðini belirler. Kanalýn izlenebilmesi için
kartta bulunan bilgiler ile merkezdeki bilgilerin uyuþmasý gerekir.
-
Yayýncý kuruluþ smartcard ile bizimle konuþur
(Abonelik iþlemi)
-
Smartcart CAM ile konuþur.
-
CAM uydu alýcýsý ile konuþur.
-
Uydu alýcýsý gelen datayý uygun þifre (Yayýncý
kuruluþun þifresi) ile çözerek kanalýn ses ve görüntüsünü
açar.[7]

Þekil 2.21 Smart kart çeþitleri
2.3.3 PVR
PVR, Personel Video Recorder (Kiþisel Görüntü Kaydedici)
kelimelerinin baþ harflerinden oluþur ve dahili bir sabit diski olan
bütün uydu alýcýlarýna verilen bir isimdir. PVR, "Personal Computer"
ve "Video Cassette Recorder" ifadelerinin birleþtirilmesiyle
oluþturulmuþtur. Bunun nedeni, standart video kayýt cihazlarýnda
olduðu gibi ses ve görüntü yayýnlarýný kaydetmesi ve bunun için bir
sabit disk kullanmasýdýr.
PVR'ýn pek çok avantajý vardýr. En baþta kalite: programlar dijital
formatta kaydedilir ve daha sonra canlý yayýnlarla ayný dijital
kalitede izlenirler. Diðer bir avantaj da hýzdýr. Kayýt etmek
istediðiniz ilginç bir program olduðunda boþ bir kaset aramaya, bunu
takýp videonun uzaktan kumandasýný bulup en sonunda "kayýt" etmekle
uðraþmaya gerek kalmaz. Bunun verine PVR kumandasý üzerindeki tek
bir tuþa basarak izlemekte olunan program kaydedilmeye baþlanabilir.
Üçüncü büyük avantaj ise "Time-shift" (zaman-aktarma)özelliðidir.
Sadece kumanda Üzerinde bir tuþa basýldýðýnda PVR görüntüyü donduran
ve sessizce programý kaydetmeye baþlar. Daha soma baþka tuþa basarak
programýn kaldýðý yerden devam etmesi saðlanabilir. Hiç þüphesiz
PVR, izlemeye devam ettiðinde de kayýt etmeye devam ettiði için
programýn tamamý izlenir.
Bütün PVR'lerde daha önceden yapýlmýþ bir kaydý izlerken o an
yayýnlanan bir programý kaydetmek mümkündür. Bu iki taneye sahip
olmadýkça video kayýt cihazlarýnda imkansýzdýr. Eðer iki canlý
yayýný eþ zamanlý olarak birini izlerken diðerini kayýt etmek
isteniyorsa, PVR cihazýn iki ayrý tuneri olmasý gerekir. Bu özellik
yalnýzca birkaç markada bulunuyor. Bu özelliðin kullanabiImesi için
ya iki LNB ya da çift çýkýþlý bir LNB olmalý. Her tuner LNB'ye
polarizasyon ve yüksek alçak bant deðiþtirme komutlarý gönderirken
sanki tümüyle farklý bir uydu alýcýsýymýþ gibi davranýr.
PVR'ler yalnýzca uydudan gelen yayýnlarý kaydedebilirler. Eðer
normal antenle alýnan bir program kaydedilecekse eski yöntem
kullanýlmak zorundadýr. Diðer bir problem ise kapasitelerinin
artmasna ve fiyatlarýnýn sürekli düþmesine raðmen sabit disklerin
sýnýrlý büyüklükte olmasý. Þu anda piyasada bulunan PVR'ler asgari
20 GB'lýk sabit disklere sahipler. Bu rakam 60 veya 80 GB'a kadar
çýkabiliyor. 20 GB'lýk bir sabit diske 11 - 12 saatlik bir görüntü
kaydý yapar.
Kaydedilen programý bilgisayara aktarmak PVR'ýn ne tür baðlantýlara
sahip olduðuyla alakalýdýr. Yalnýzca seri bir arabirimle bu mümkün
deðildir; çünkü 115 Kbit/sn'lik baðlantý hýzýyla bir filmi aktarmak
günler sürer. Neyse ki bazý PVR'ler daha hýzlý veri iletiþimi
saðlayan USB baðlantýsýnýn kullanýlmasýna olanak tanýyor. Fakat bir
PVR tarafýndan kayýt edilen programlar bilgisayarýn ses ve görüntü
yazýlýmlarý tarafýndan her zaman tanýnmayabilir. Bu PVR'nin veri
kayýt ederken hangi formatý kullandýðýna baðlýdýr. Örneðin radyo
programlarý genellikle MP3 formatýnda kaydedilirken TV programlarý
bir kaç farklý formatta kaydedilir. Bu durumda bir formattan
diðerine dönüþüm yapmanýzý saðlayacak araçlarý bulmakta internet
yardýmcý olabilir.
PVR'larýn kullanýmý normal bir video cihazýndan daha zor deðildir.
Üzerinde standart kontrol tuþlarý bulunur: kayýt, oynat, durdur,
geri al hýzlý/yavaþ ileri al ve dondur çoðu PVR baþýnda kimse
yokken favori programlarý kaydetmeyi saðlayan saat fonksiyonuna
sahiptir. Genellikle, kullanýcýnýn kayýtlarý bulmasýna yardýmcý olan
ve sabit diskin içindekileri gösteren bir liste vardýr. Bu listeden
bir kaydý izleyebilir veya biraz yer açmak için bazýlarý
silinebilir.
Çoðu PVR üreticisi kiþisel bilgisayarlarda kullanýlan standart ElDE
sabit diskler kullanýrlar. Bu sayede, ileride daha büyük veya
daha hýzlý sabit diskler almak mümkün olacak. Böyle bir þey yapmadan
önce PVR cihazIarýnýn sabit diski formatlama (veya tanýma)
özelliðinin olduðundan emin olunmasý gerekir, aksi takdirde
kullanýlamayabilir.
Bilgisayarda kullanýlan bir uydu kartý PVR olarak kullanýlabilir.
Evet, hiç þüphesiz bilgisayarýn sabit diskine kayýt yapmayý saðlayan
pek çok bilgisayar uydu kartý var. Üstelik bu, ayrý bir PVR almaktan
daha ucuz bir çözüm; çünkü bilgisayarýn içinde mevcut donanýma
ayrýca para ödemeye gerek kalmaz. Ancak bilgisayarda boþ bir slot
olmasý gerekir.
Normal uydu alýcýlarýnda olduðu gibi bir PVR sadece þifresiz
yayýnlar için olduðu gibi þifreli yayýnlar için de tasarlanmýþ
olabilir. Hiç þüphesiz uygun bir modül (dahili veya modül yuvasýna
takarak) ve buna uygun bir Smartkart olmasý gerekir. Daha sonra
þifreli TV ve radyo yayýnlarýný izlenebilir veya kaydedilebilir.
[5]
2.1 UYDU
ALICIARININ GELECEÐÝ
Teknolojinin her alanýnda olduðu gibi, uydu alýcýlarýnda da hýzlý
geliþmeler yaþanýyor. Yeni geliþen teknolojiler. Kullanýcýlarý
olduðu kadar üreticileri de zorluyor, bunlar arasýnda en önemli konu
üreticilerin her gün geliþen ve sayýlarý, yetenekleri artan ana
chiplerin hangisine karar verecekleri konusudur, bugüne kadar 3-4
ana üretici ve benzer özellikler arasýnda sýkýþan, reciever ana
iþlemci üretimi artýk boyutunu aþtý ve hem iyi hem de karmaþa haline
geldi.
Þu ana kadar en çok kullanýlan STI 5518 entegresinin önümüzdeki sene
üretiminin biteceðinin açýklamasý gerek üretici gerek yazýlýmcýlarý
hayli endiþelendirdi ve üreticiler yaklaþýk bir sene süren ilk etap
sorunlarý ve yazýlým uygulama aþamasýný biran önce geçmek için
5518'Ii üretimlerini kesmeden bazý modellerinde yeni ana chipleri
kullanmaya baþladýlar. Yaygýn görüþe göre, yeni chiplerin
sorunsuzluðu her etapta tartýþýlabilir. Baþlangýçta yüksek hýz, ön
bellek ve multimedya desteðiyle ve en önemlisi destekledikleri OSD
grafikleriyle çok albenili gözükseler de ana chip imalatçýlarýnýn
bulduklarý sorunlarý yeni seriye geçerek çözme pozisyonlarý Avrupa
için çok önemli olmasa da uydu alýcýsýný yýllarca ve sorunsuz
kullanmak isteyen Ülkemiz tüketicilerini belirsiz günler beklemekte.
Ayný þekilde gerek tamir ve arýza olaylarýnýn aza indirgenmesi ve
maliyeti düþürmek için tunerler artýk tek bir chip ve 5-6
komponentten oluþan mikro kutular haline geliyor, bu da þüphesiz
eski tünerlerin hassasiyetini ileride daha çok arayacaðýz mantýðýný
doðuruyor.
Uydu alýcýsý kullananlarý ilgilendiren en büyük sorunda yazýlým
desteði olacak. Yeni chiplerin yazýlým aþamalarý ve uygulamalarý
tamamen farklý. Bu yüzden yýllardýr 5512 ya da 5518 sorun ve
geliþtirmesinde uzmanlaþmýþ tecrübeli yazýlýmcýlar en az bir sene
mücadele edecekleri ve belki de 6 ay soma yenisiyle deðiþecek bir
chipin uydu alýcýsýna uyarlanmasýnda tabii ki zorlanacaklar. Bir
yanda cihaz bekleyen pazar, bir yanda doðru ana chipi seçip bir an
önce' yazýlýmcýlarý yetiþtirmek isteyen ana üreticiler.
Yeni dönemde üreticiler kopya þansý
olmadýklarýný iddia ettikleri hardware korumalý cihazlar üretecek.
Ülkemizde bir ara nerdeyse, furya haline gelen uydudan yazýlým
güncelleme yine firmalarýn gündemindeyse de bu aralar ana dert hangi
chipsetin seçileceði konu. Son kullanýcýyý fazla ilgilendirmese de
cihazýn özelliklerini belirleyen ve sýnýrlayan çalýþmasýný
düzenleyen ve geliþmesini saðlayan en büyük sýnýrlayýcý ana iþlemçi
HDTV-IP BUX ve son günlerde Avrupa pazarýnda patlama yaþayan DVB- T
DVH-C uydu alýcýlarý, doyuma ulaþan DVB-S pazarýnýn açýðýný
dengeliyor.
HDTV için þu anda en büyük pazar ,Amerika. Direct TV mevcut
abonelerin cihazlarýný deðiþtirerek bu sisteme dönmeyi planlýyor.
Koreli büyük üreticiler ayný anda hem plazmalarýný hem de uydu
alýcýlarýný yetiþtirmek için sýký çalýþýyor sonuçta unutulmamasý
gereken bu uydu alýcýlarýný ve teknolojiyi yazýlýmcýlarý,
imalatçýlar, satýcýlar, kullanýcýlar deðil, uydu alýcýlarýnýn
özelliklerini ve þeklini belirleyen chip imalatçýlarý belirtiyor. .
2007 senesi için NEC IBM, STI, CONAXENT gibi büyük imalatçýlarýn
chip programlarýna bakýldýðýnda uygulayýcýlarýn durumu daha da
zorlaþtý. Ayný chip 6 ay sonra çok daha özelikli ve daha ucuz fiyata
satýlacak. Ama üretim sürmek zorunda. En büyük geliþme bizi pek
ilgilendirmese de DVB-S, DVB-T, DVB-C, ÝP Box, HDTV uydu
alýcýlarýný tek. bir chiple ayný kýlýfta destekleyecek yeni ana
chipler 2007 sonunda üretimdeler. Þu anda da yeni bordlarda ana
chipler dýþýnda sadece flash ve SDRAM dýþýnda iþlemci kalmýyor gibi.
[2]
UYDU TERÝMLER SÖZLÜÐÜ
Actuator: Hareketli
bir anteni döndürmeye yarayan motor ve aksamýndan oluþan parça.
ADC-Analog to Digital Conversion: Analog
sinyalleri sayýsal gösterimine dönüþtürme iþlemi.
AFC-Automatic Frequency Control: Alýcýyý
seçilen frekansa kenetleyen ve istasyonun zamanla kaymasýný önleyen
kontrol sistemi.
Aperture: Antenin
uydu sinyaline açýk kalan kesiti.
AGC - Automatic Gain Control: Devrenin
çýkýþ seviyesini belli bir deðerde sabit tutan kontrol sistemi. Bu
devre, giriþ sinyal seviyeleri deðiþtiði halde yükselticinin
etkileme düzeyini otomatik olarak deðiþtirdiðinden çýkýþ seviyesi
hep ayný kalýr. Amplifier: Bir elektronik sinyalin kuvvetini
arttýrmak için kullanýlýr.
Analog: Halen AM
radyo ve çoðu telefon sistemlerinde kullanýldýðý gibi bilgi
aktarýmýnýn elektromanyetik akýmdaki dalga þekli sürekli
deðiþtirilerek yapýldýðý sinyal iletiþimi metodu.
Antenna: Uydulardan
gelen mikrodalga sinyalleri alýp uydu alýcýsýna gönderilmek üzere
toplayan herhangi alet.
Antenna efficiency: Antene
gelen elektromanyetik enerjinin anten tarafýndan toplanan kýsmýnýn
yüzde olarak deðeri.
Aperture: Parabolik
antenin elektromanyetik enerjiyi toplayan kýsmý.
Apex: Hareketli
antenin dönerken çizdiði yayýn en üst noktasý.
Attenuator: Sinyali zayýflatan pasif eleman.
Attitude control: Uydunun
güneþe ve yere göre duruþ konumunun kumandasý.
AV - Audio Visual: TV
ve sesin tüm yönleriyle ilgili görsel-iþitsel cihazlar.
Backhaul: Sahadan
merkeze daðýtýlmak üzere gönderilen noktadan - noktaya görüntü
aktarýmý.
Bandwidth: Elektromanyetik
spektrumdaki bir frekans sahasýdýr. Bir devrenin veya sistemin
çalýþtýðý veya geçirdiði frekans bölgesinin geniþliðini gösterir.
Örneðin bir telefon hattýnda konuþma sesinin taþýnabilmesi yaklaþýk
3KHz bir bant geniþliði gerektirir. Oysa yerel bir TV kanalý 6 MHz
kullanýr. Uydularda ise karýþýmýn engellenebilmesi için daha geniþ
17.5-72 MHz arasý bir bant kullanýlýr.
Bandpass filter: Sadece
belli bir frekans bölgesini geçiren, onun altýnda ve üstündeki
frekanslarý zayýflatan süzgeç devresi.
Beam: Uydu yayýn alaný.
Bird: Haberleþme uydularý için argo
Bit: En küçük dijital bilgi birimi.
Bit rate: Dijital
aktarýmýn hýzý, Mbit/s olarak ifade edilir. Bir PAL resmin gönderimi
için yaklaþýk 5Mbit/s gerekirken, VHS için sadece 2.5 Mbit/s
yeterlidir.
CATV - Cable TV: Ortak bir santral yardýmý ile birden fazla
daireye TV iþaretlerini daðýtan kablolu sistem.
CAM - Conditional Access Module: Yayýnýn
alýmýný belirli bir grup kullanýcýyla sýnýrlamaya yarayan koþullu
eriþim modülü.
Carrier: Bilgi sinyalini aktarmakta kullanýlan, tek frekans
iþgal eden temel radyo sinyali. Analog sinyalde taþýyýcý gelen
sinyale uyumlu olarak genliðiyle veya frekansýyla oynanarak modüle
edilir. Analog çalýþan uydu taþýyýcýlarý genellikle frekans
modülasyonludur.
Carrier Frequency: Ses,
data ve görüntü sinyallerinin gönderildiði ana frekans.
C – Bandý: 3.7 -
4.2 GHz frekans bandý. Halen Kuzey Amerikada 22 uydu C-Bandý
üzerinden neredeyse uydu / kablo þebekelerinin tüm yayýn daðýtýmýný
yapmaktadýr. Güçleri transponder baþýna 5-11 watt olup amerikada
gereken alýcý çanak çaplarý 5-12 feet (150-370cm) olmaktadýr. Ancak
1992 den bu yana söz konusu uydular daha güçlü (10-17 watt)
olanlarýyla yenilendiðinden bir C-bandý alýcý sistemin gerekli
ortalama çanak çapý 90inch (230cm) dolayýnda olmaktadýr.
Channel: Bir
yayýnýn iþgal ettiði toplam frekans bölgesi veya bu bölgenin özel
numarasý.
Clarke Belt/Orbit: Doðrudan
ekvatorun 36.000 km üstündeki yörüngede uydular yere göre sabit
konumda kalabilmektedirler. Bu yörüngeye Arthur Clarke anýsýna bu
isim verilmiþ ve radyo, televizyon data yayýnlarý yapan tüm
haberleþme uydularý yerleþtirilmiþtir.
C/N - Carrier-to-Noise ratio: Alýnan
iþaretteki taþýyýcý gücünün gürültü gücüne oranýnýn dB cinsinden
ifadesi. Bir video sinyalinde C/N ne kadar büyük olursa resim de o
kadar iyi olur. Codec coder: Dijital yayýnlarda kodlama sistemi.
Combiner: Ýki veya
daha fazla sinyali birleþtirmek için kullanýlan alet veya sistem.
Compressed Digital TV: Ayný
transpozerde 8-10 TV kanalýnýn birlikte bulunabilmesini saðlayacak
þekilde, tekrarlanan bilgilerin ayýklanýp çýkartýlarak hacmi
küçültülen sayýsallaþtýrýlmýþ TV sinyali.
Compression: Ses
ve görüntü sinyallerinin aktarýlmasý için gereken band geniþliðinin
azaltýlmasýný, böylece bir uydu transpozerinin kapasitesini
arttýrmayý amaçlayan uygulamalarý iþaret eder. Contrast: Bir resimde
beyaz ile siyah arasýndaki ýþýk þiddet oraný.
DAB - Digital Audio Broadcasting: Dijital
ses yayýný.
D/A - Digital-to-Analog Converter: Sayýsal
bir iþareti sürekli analog bir iþarete dönüþtüren devre veya sistem.
dB: Desibel; Sinyal
þiddeti, volüm veya direnç yüzünden sinyal zayýflama miktarýnýn
logaritmik ifadesi olan bir analog ölçü birimi.
DBS - Direct Broadcast Satellite: Ses
ve görüntü sinyallerini uydu üzerinden, 11-13 GHz arasýnda yayýnla
doðrudan son kullanýcýya aktaran TV uydusu.
Decoder: Þifreli
TV yayýnýný çözmeye yarayan set üstü, kod çözücü cihaz. Dijital
yayýnlarla ilgili olarak kullanýlan ve "codec" olarak bilinen
digital coder, decoder ile karýþtýrýlmamalýdýr.
Demodülasyon: Bir
taþýyýcý üzerine modüle edilmiþ olan bilgi sinyalinin taþýyýcýnýn
üzerinden geri alýnmasý iþlemi.
Despun: Uydudaki
antenin yeryüzüne dönük durmasýný saðlayan yönlendirme.
Digital: Bilgilerin
ikili sayýlara dönüþtürülüp depolanmasý, gönderilmesine iliþkin
yöntem. Sadece iki seviye kullanýldýðýndan bu devrelerin gürültüye
karþý duyarlýlýðý son derece azdýr ve iþaretler kalitelerinden
hiçbir þey kaybetmeden saklanabilir ve çok uzaklara iletilebilir.
DiSEqC: Uydu
alýcýlarýnýn dýþarýda bulunan antenleri seçme ve hareket motoru,
þalter gibi cihazlara kumanda etmek için kullandýðý iþaretleþme
sistemi.
Dish (Çanak): Uydu
anteni için kullanýlan argo
Distortion: Ýþaretteki
bozulma.
Downconverter: Alçak
frekansa dönüþtüren frekans deðiþtirici.
DSS - Digital Satellite System: Dijital
uydu sistemi.
DTH - Direct-to-Home: "Amerikan
Federal Haberleþme Komisyonu" tarafýndan uydu televizyon ve yayýn
endüstrilerine iliþkin, uydudan eve yayýný ifade eden resmi terim.
DVB - Digital Video Broadcasting: Dijital
görüntü yayýný standardý.
Echo Canceller: Uydu
telefon hatlarýnda yansýma etkisini azaltan veya yok eden elektronik
devre.
Echo Effect: Bir
hoparlörden çýkan sesin zaman gecikmeli olarak elektronik yansýmasý.
Günümüzde dijital eko gidericilerle bu yansýma büyük ölçüde yok
edilebilmektedir.
Encoder: Bir
sinyali alýcý tarafýndan sadece özel bir çözücü kullanarak
izlenebilecek þekilde, elektronik olarak deðiþtirme iþlemi için
kullanýlan cihaz.
Encryption/Decryption (Þifreleme/Çözme): Þifreleme
bir görüntü ve/veya ses sinyalinin orijinal halinden baþka bir hale
dönüþtürülmesi iþlemidir. Çözme ise þifreleme iþleminin tersi
yapýlarak sinyalin eski haline getirilmesidir.
Feedhorn: Uydu
sisteminin anten tarafýndan yansýtýlan sinyalleri toplayýp odaklayan
kýsmýdýr
F/D Ratio: Bir
parabolik antenin odak uzaklýðýnýn çapýna oraný. Antenin derinliðini
gösteren bir ölçü. Bu deðer büyüdükçe çanak daha düz, küçüldükçe
daha çukur olur.
Footprint: Bir
uyduya ait verici antenin yeterli güçte yayýn yaptýðý yeryüzü alaný.
Frequency: Periyodik
bir iþaretin bir saniyedeki tekrarlanma sayýsýný ifade eder ve
birimi hertz Hz'dir. Katlarýný belirtmek için kilohertz, megahertz
ve gigahertz terimleri kullanýlmaktadýr.
FSS: Sabit Uydu
Yayýný
GSO: Jeosenkron
yörünge. Bu yörüngedeki uydular yeryüzü ile ayný hýzla
döndüklerinden turunu 24 saatte tamamlar ve bu yüzden bakýldýklarý
yerden sabit konumda görünürler.
Headend : Uydulardan
ve diðer kaynaklardan gelen sinyallerin sisteme verildiði bir kablo
TV sistemleri kontrol merkezi.
HDTV-High Definition Television: Standart
televizyona göre daha geniþ, iki misli satýr sayýsý olan, 1152x2048
pixel yüksek tanýmlý televizyondur.
HF - High Frequency: 3,000-30,000
kilohertz arasýndaki radyo frekans sinyalleri. HF radyo "kýsa dalga"
olarak bilinir.
High Definition Television: Mevcut PAL , NTSC standartlarýna göre
resim kalitesini çok büyük ölçüde arttýran video iþaretlerinin
rezolüsyonunu yükselten teknoloji
Hybrid Satellite: Ýki
veya daha fazla farklý haberleþme yüklerini (mesela C bandý ve Ku
bandý) ayný anda taþýyan bir uydu
Hz - Hertz; Saniyede Cycle sayýsý; bir saniyedeki tam elektrik
dalgalarýnýn sayýsýný ifade eden elektromanyetik frekans ölçü brimi.
Bir kilohertz (KHz) saniyede bin saykl; bir megaHertz (MHz) is bir
milyon; bir gigaHertz (GHz) bir milyardýr
INMARSAT: International
Maritime Satellite Organization. Uluslararasý denizcilik uydu
teþkilatý
INTELSAT International Telecommunications Satellite Organization. Uluslararasý
haberleþme uydu teþkilatý
IRD (integrated receiver decoder): Uydu
sinyallerini almaya ve iþlemeye yarayan cihaz. Çýkýþýnda video
monitorlarýnýn kullanabileceði temelbant video veya standart TV
alýcýlarýnýn kullanabileceði RF olabilir..
Impulse Pay-Per-View - Bilgisayarlý bir sipariþ iþleme sistemine
baðlý olarak tüketicinin bir canlý olay veya filmi sipariþ
edebilmesini mümkün kýlan teknoloji. Bu teknoloji sayesinde çok kýsa
bir süre içinde çok sayýdaki sipariþ iþlemi yürürlüðe konulup
karþýlanabilmektedir
ISL - Inter Satellite Link: Uydularýn
birlikte çalýþmasýný saðlamak için uydular arasýnda radyo dalgalarý
veya optik baðlantý kurularak gerçekleþtirilen haberleþme sistemi.
ITU: International
Telecommunications Union. Uluslararasý Haberleþme Birliði.
Ka-Band: Ku-Band
ýndan yukarýdaki bir frekans bandý, 18 ile 31 gigaHertz arasýndadýr.
Ku-Band: 11.7
-12.7 GHz (Gigahertz) frekans bandý. Bu band þu anda ABD de FCC
tarafýndan 2 kýsma bölünmüþtür. Ýlki 11.7-12.2 GHz FSS (Fixed
Satellite Service) olarak bilinir. Þu anda Kuzey amerikada 22 FSS Ku
bandý uydusu mevcuttur. Güçleri transponder baþýna 20-45 watt
arasýdýr. Düzgün alýnabilmesi için 90-150cm çanak gerekir. 12.2 -
12.7 GHz kýsmýnda ise transponder baþýna 100-200 watt güçte BSS
(Broadcast Satellite Service). uydular bulunur.Bunlarýn yayýnlarý
35-60cm çanaklarla alýnabilir.
KHz: KiloHertz.
Bin hertz
LAN - Local Area Network: Genellikle
bilgisayarlar arasý haberleþmeler için kullanýlan, yerel aðý ifade
eden standart haberleþme mimarisi
LEO - Low Earth Orbit: Yeryüzüne
36,000 km den yakýn mesafede bulunan "yere
yakýn yörünge"
LNA - Low Noise Amplifier: Yer
istasyonunun alýcýsý ile anten arasýnda bir ön yükseltici olarak
kullanýlan cihaz. Etkili olabilmesi için antene olabildiðince yakýn
olmasý gerekir.
LNB - Low Noise Blocker: Çanaðýn
topladýðý uydu sinyallerini güçlendirip alýcý tünerinin
iþleyebileceði daha düþük frekans bandýna indirir.
LNC - Low Noise Converter: LNA
ile DC alt dönüþtürücünün antene takýlmak üzere bir araya
gelmesinden oluþur.
Low Power Satellite: [/color]
Genellikle 30 watt'dan az güçte RF sinyal yayýnlayan uydular için
kullanýlýr. Microwave: Frekansý 1-30 GHz arasýnda olan RF sinyali.
Mikrodalga data, ses veya hemen her çeþit sinyal aktarýmý için
kullanýlabilir.
MHz – MegaHertz: Milyon
hertz.
Modulation: Bir
bilgi sinyalinin gönderme amacýyla bir taþýyýcý üzerine yüklenmesi
iþlemi.
MPEG - The Moving Pictures Experts Group: 1988'de
uydudan, yerden veya kabloyla gönderilecek görüntü, ses ve data
sinyallerinin soysal kaynak kodlarýný oluþturmak ve
standartlaþtýrmak üzere kurulan ekip.
MPEG-1: Hýzý 1.5
Mbit/s'a kadar olan multimedya uygulamalarý için bir sýkýþtýrma
standardýdýr.
MPEG-2 : Dijital
görüntü yayýncýlýðýnda kullanýlan veri sýkýþtýrma standardý.
MPEG-2 MP@HL - Main Profile at High Level: Yüksek
tanýmlý geniþ ekran televizyon için benimsenen çok daha yüksek bit
hýzýna sahip sistem.
Multicast: Broadcast
sözcüðünün bir alt grubudur ve belirli bir kullanýcý kitlesindeki
birçok kiþiye yapýlan yayýnlar için kullanýlýr.
Narrowcasting: Sadece
belirli bir kitleye ulaþmak üzere elektronik medya kullanýlmasý.
NTSC - National Television Standards Committee: Kuzey
Amerika ve Japonya'da geçerli, 525 çizgi ve 30 görüntü/saniye
özelliði taþýyan TV yayýn standardýný oluþturan komite. Open TV:
Televizyon ve internet dünyasýný birbirine yaklaþtýran lisanslý
yazýlým.
Packet Data: Depolanan
bilgilerin "paket" denilen farklý birimler halinde gönderilme iþlemi.
Bu yöntemle kanal kapasitesi daha verimli kullanýldýðý gibi aktarým
da daha güvenli olur.
Pad : Transponder
kanal zayýflatmasý için argo. Bu transponderi çok kuvvetli
sinyallerden korumak üzere devreye elektriksel direnç ekleyen bir
elektronik cihazdýr.
Pay-Cable/Pay-TV: Ekstra
abone ücretleriyle desteklenen yayýn hizmetleri.
PCM - Pulse Code Modulation: Darbe
kodu kiplemesi. Phase: Bir iþaretin baþka bir referansa göre
kaymasýný gösteren açý.
PCS - Personal Communications System: Bireysel
haberleþme sistemi
PIN - Personal Identification Number: Kiþisel
tanýmlama kodu.
Pixel: Görüntünün
elemanýdýr, tek bir oynanabilir noktadýr.
Positioner: Anten
motoruna kumanda ederek önceden programlanan uydu konumlarýna
hareketi saðlayan elektronik cihaz.
QPSK - Quaternary Phase Shift Keying; gönderme
kapasitesinin arttýrýlmasýna izin veren gönderim haberleþmelerinde
kullanýlan bir digital modülasyon düzenidir. Çeyrek dalga faz
kaydýrma anahtarlamasý.
Receiver: Antenden
aldýðý uydu yayýnlarýný televizyonun gösterebileceði sinyallere
dönüþtüren ev içi cihaz.
Reflector: Antenin
sinyal toplayan çanak þekilli yüzeyi için kullanýlýr.
RPM - Revolutions Per Minute: Dakikada
devir sayýsý
Satellite: Ekvatorun
22,237 mil yukarýsýnda sabit yörüngede, dünyayla eþit hýz ve ayný
yönde dönen sofistike bir elektronik haberleþme istasyonu.
Satellite Antenna (Dish) Çanak
anten. Uydu sinyallerini toplamaya yarayan parabol geometrisinde bir
antendir. Kullanýcý antenleri genellikle C-bandý için 1.5-3.7m ; K-bandý
içinse 45-180cm dir.
Satellite Programmer : Ev
uydu çanaklarýna veya kablo pazarýna sunulmak üzere görüntü, ses,
ve/veya data hizmetleri üreten, paketleyen veya daðýtan þirketlere
verilen isimdir.
Scrambling: TV
yayýnlarýnýn izinsiz kiþilerce alýnmamasý için þifreli olarak
karýþtýrýlmasý.
SECAM - Séquence Couleur à memoire: Fransa'da
geliþtirilmiþ, 625 çizgi, 50 görüntü/saniye özelliðinde renkli
televizyon sistemidir.
Smartcard: Dekoder
cihazýnýn içine kullanýcýnýn kendi takabileceði kredi kartý
boyutunda, elektronik anahtar ve yeni bilgisayar güvenlik sistemini
kullanarak þifre güvenliðinin arttýrýlmasýna imkan veren teknoloji.
SMATV - Satellite Master Antenna Television; Bir
konut sitesi veya otel için uydudan aldýðý yayýný daðýtan özel
minyatür kablo sistemi.
SNG - Satellite Newsgathering: Uydu
yoluyla haber toplama.
Spectrum: Ses,
data ve televizyon aktarýmýnda kullanýlan elektromanyetik radyo
dalgalarýnýn frekans alaný.
Superstation: Yayýnlarýnýn
ülke çapýnda uydu antenleri ve kablo sistemleri aracýlýðýyla tüm
ülkeye daðýtýldýðý bir bölgesel TV istasyonu.
Sun Outage: Güneþ
bir uydunun tam arkasýndan geçtiði sýrada enerjisi bir an için
uydununkiyle karýþýr ve onun yayýnýnýn alýnmasýný engeller. Her sene
ilkbahar ve sonbahar dönence zamanlarýnda yýlda 2 kere olmaktadýr.
Tarif: Herhangi
bir kanal için istenen izleme ücreti.
Terrestrial: Haberleþme
dilinde bu yerden yere, karadan karaya yapýlan haberleþme sistemleri
için kullanýlýr.
Threshold: Uydu
alýcýsýnýn hassasiyetini gösteren ölçüdür. Deðer ne kadar düþükse o
kadar iyidir.
Transponder-Transmitter: Uyduda
bulunan ve bir TV sinyalini veya dar banttaki birçok data, ses
kanallarýný alýp yeryüzüne yayýnlamaya yarayan cihaz. Bir haberleþme
uydusunda 12-24 kadar transponder bulunur.
TVRO (Television Receive-Only): Uydu
TV yayýnlarýný sadece almaya yarayan ve gönderme yapamayan ev tipi
uydu sistemlerini tanýmlamak için kullanýlan terimdir.
UHF - Ultra High Frequency: 500
ile 900 MHz aralýðýndaki ultra yüksek frekans sahasý.
Uplink : Aktarma
için bir uyduya gönderme yapýlmasý veya bu iþte kullanýlan çanak.
Value Added Service Provider: Uydu
haberleþmesinde uhdesindeki bir kapasiteyi üçüncü taraflara lease
yapan þirketler için kullanýlýr.
VHF - Very High Frequency; 30
- 300 MHz arasýndaki frekans bandý, 2-13 arasýndaki TV kanallarýný
içerir.
VSAT : Very Small
Aperture Terminal; Özel ticari uygulamalar için yerden uyduya SCPC
olarak görüntü, ses, data aktarýmý istasyonu.
Zipping : Bir
videoteypten program izlerken reklamlarýn geldiði yerde uzaktan
kumandayla hýzla ileri sardýrma iþlemi
KAYNAKÇA
1. Dijital Televizyon Prof.Dr. Avni
Morgül
2. On-Air (Aylýk Brodcast Dergisi)
3. Satellite (Aylýk Uydu donaným dergisi)
4. Uydu Dünyasý
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 |