1-SAYISAL TV YAYINLARI
1.1
SAYISAL SİSTEMLER
1.1.1 SAYISAL SİSTEM
NEDİR?
“Dijital” terimi Avrupa dillerindeki “digital” teriminin okunuşu
olup Türkçe karşılığı “Sayısal”dır. Elektronik sistemler “analog” ve
“sayısal” olmak üzere ikiye ayrılır. Analog sistemlerde elektrik
sinyalleri sürekli olarak değişir ve belli sınırlar içinde her
değeri alabilirler. Sayısal sistemlerde ise elektriksel sinyaller
olduğu gibi iletilmez. Bu sinyellerin yerine bunlara karşı düşen
rakamlar iletilir.
Elektronik sistemlerde genel olarak giriş ve çıkış sinyalleri
“analog” yapıdadır. Bunların sayısal olarak işlenebilmesi ve
iletilebilmesi için “Analog/Sayısal Dönüştürücü”
(Analog-to-Digital Converter, ADC) ve “Sayısal/Analog Dönüştürücü”
(Digital-to-Analog Converter, DAC) kullanılır. [1]
1.1.2
TV SİSTEMLERİ VE MULTiMEDYA
Yazi (veri),
Ses ve Görüntünün ayni anda ve ayni ortamda islenmesi ve
iletilmesine Multimdya adı verilmektedir.
Tele-iletişim
19. yüzyılda telgraf’la veri iletisimi olarak baslamış, 19. yüzyılın
sonunda telefon’la sesli iletisim, 1930’dan sonra da görüntülü
yayinların basladığı görülmüştür. Buna karşılık iki yönlü görüntülü
iletisim (telekonferans) ancak 20. yüzyilin sonunda
gerçekleşebilmiştir.
Multimedia 1980’den
sonra bilgisayarlarda veri, ses ve görüntü’nün birlikte islenmesi
ile basladi.
Bugün TV ve
bilgisayar sistemleri “Multimedia” adı altınde birleşerek tek bir
sisteme dönüşmektedir. Bu birleşme iki yönlü olarak ilerlemektedir.
Bir yandan bilgisayarlarda TV seyretmek için TV kartları, TV
adaptörleri ve ilgili yazılımlar geliştirilirken öte yandan normal
TV alıcıları ile Internet’e girmek için özel set-üstü cihazları imal
edilmektedir.
TV sistemlerinin ve
alıcılarının sayısala dönüşümü tamamlandığında bu adaptörlerin
hiçbirine gerek kalmayacak, TV ve Bilgisayar sistemleri iç içe tek
bir sistem halinde gerçekleştirilecektir. Yani masanızdaki veya
oturma odanızdaki göstergede ister TV seyredecek isterseniz kablosuz
klavye ve fare’nizle yazı yazıp şekil çizebilecek veya İnternet’e
girebileceksiniz. [1]
1.1.3 SAYISAL
ELEKTRONİK CİHAZLARIN GELİŞİMİ
Sayısal elektronik
sistemler 1950 yıllarında ilk tüplü bilgisayarın icadı ile
uygulanmaya başladı. Bune karşılık ilk elektronik kol saatleri ve
küçük, ucuz hesap makinelerinin piyasaya çıkması ancak 1970’li
yıllarda mümkün oldu. Bu tarihten sonra sayısal elektronik devreler
ve sistemler yavaş yavaş bütün alanlarda analog devrelerin yerini
almaya başladı. Artık sayısal devrelerin kullanılmadığı elektronik
sistem yok denilecek kadar azalmıştır.
Bugün herkesin
kullandığı dijital ses-görüntü sistemleri içinde CD (Compact Disc),
DVD (Digital Versatile Disc), DAT (Digital Audio Tape), VCD (Video
CD) sayılabilir. Dijital TV kameraları, Fotoğraf makinaları, Digital
radyo ve televizyon yayınları ise çok yakında tamamen dijital hale
dönüşecek gibi görünmektedir.[1-4]
1.2 SAYISAL TV
YAYININ YAPIM AŞAMALARI
Bu
bölümde sayısal tv yayınının yapım aşamalırı anlatılacaktır.Bu
aşamalar şunlardır:
Sayısal Görüntü
İşleme
Sayısal Ses İşleme
Sayısal Modülasyon
Teknikleri
1.2.1 SAYISAL
GÖRÜNTÜ İŞLEME
1.2.1.1 Analog
İşaretlerin Sayısallaştırılması
Analog işaretlerin
sayısala dönüştürülmesi, örnekleme, basamaklama ve kodlama olmak
üzere üç aşamada yapılır.

Şekil 1.1 Analog/Sayısal Dönüştürücünün iç yapısı
Analog
sinyaller zaman ve genlik olarak sürekli sinyallerdir. Bunları
sayısallaştırabilmek için önce belli aralıklarda örnekler alınması
gerekir. Örnekleme sıklığı sayısallaştırılmak istenen sinyalde
bulunan en yüksek frekans bileşeninin en az iki katı olmalıdır. Aksi
halde spektrum örtüşmesi (aliasing) yüzünden bozulmalar meydana
gelir ve orijinal sinyal tekrar elde edilemez.
Alınan
örneklerin genlikleri herhangi bir değerde olabilir. Buna karşılık
işaretin sayısala çevrilebilmesi için kullanılacak seviye sayısının
sınırlı olması gerekir. Bu sayı, her bir örnek için kullanılacak kod
uzunluğu ya da bit sayısı tarafından belirlenir. Örnek olarak
8-bit’lik bir kodlama yapılacaksa 256 seviye, 3-bit’lik bir kodlama
yapılacaksa sadece 8 seviye kullanılabilir. Seviye veya basamak
sayısının artması alıcı tarafta sayısal/analog dönüştürücü çıkışında
elde edilecek sinyalin kalitesini belirler. Daha iyi kalite için
daha çok bit ve daha çok basamak kullanmak gerekir.
Şekil
1.2 Analog işaretin sayısala dönüştürülmesi
Örnek
olarak 0-1V arası değişen bir sinyali 3-bitlik bir kodlama ile
sayısallaştırmak istiyorsak basamak sayısı 8, aralık sayısı ise 8
-1=7 dir. 1 volt 7 aralığa bölünürse iki basamak arası 0,143V olur.
Basamak sayısı belli olduktan sonra her basamağa karşı düşen bir kod
oluşturulur. Bu, genelde, basamak numarasının ikili sayı
sistemindeki karşılığıdır.

Tablo 1.1 Analog işaretin sayısala dönüştürülmesi
odlama
işlemini gerçekleştirmek için alınan örneğin genliğine bakılır. Bu
genliğe en yakın basamak hangisi ise o basamağın kodu gönderilir. 3.
örnekteki sinyal genliği 0.82 volt olsun. Bu değere en yakın basamak
0,857V seviyesine karşı düşen 6. basamak olduğundan onun kodu olan 110 kodu
çıkışa iletilir.
Alıcıda ters işlem yapılır. Önce, seri olarak gelen bit dizileri
ikili sayıya dönüştürülür. Bu sayı bir sayısal/analog dönüştürücü
yardımı ile gerilime çevrilir. Elde edilen basamaklı gerilim
süzülerek analog işaret tekrar elde edilir. [1-3]
1.2.1.2
Görüntünün Sayısallaştırılması
Video işaretinin
sayısal olarak işlenmesi için önce resim çerçevesi herbiri 16x16
benek (piksel) büyüklüğünde olan ve “Makroblok” adı verilen
parçalara bölünür. Her makroblok önce kendi içinde kodlanır. Bu
kodlama işlemine her noktanın aydınlık ve renk bilgileri
sayısallaştırılarak başlanır. Standart televizyon görüntülerinin
sayısallaştırılmasında 13.5 MHz örnekleme hızı ve örnek başına 8
bit (256 gri seviyesi) kullanılır. Bir satırda 720 örnek alınır.
Değişik standartlarda değişik örnekleme biçimleri kullanılmaktadır. Bunlar:
1. 4:4:4
(4 Y, 4Cr , 4Cb;
renk ve aydınlık ayni şekilde örneklenir)
2. 4:2:2
(4 Y, 2Cr , 2Cb;
sadece yatay doğrultuda seyrekleme yapılır)
3. 4:2:0
(4 Y, 1Cr , 1Cb;
her iki doğrultuda seyrekleme yapılır)
burada
Y = 0,299R + 0,587G
+ 0,114B aydınlık işareti
Cb =
0,564 (B-Y) mavi renk fark işareti
Cr =
0,713 (R-Y) kırmızı renk fark işareti

Şekil 1.3 Aydınlık ve renk işareti örnekleme
çeşitleri
Standart
PAL kalitesinde bir görüntü için 13MHz civarında örnekleme hızları
ve renkli resim için örnek başına 24 bit’lik kodlama gerekir. Bu
durumda PCM olarak kodlanan bir görüntünün iletilmesi için gerekli
veri hızı 13x24=312Mb/s olacaktır.
Görüldüğü gibi
standart bir resim için bile veri hızı saniyede 300MB (300 milyon
bit) ‘in üzerine çıkmaktadır. Yüksek Ayırıcılı Televizyon
sistemlerinde (HDTV) ise veri hızı 1GB/s’den fazla olacaktır. Bu
kadar yüksek bir veri hızında TV işaretlerinin iletilmesi ve
saklanması pratik olarak uygulanabilir değildir. Bu durumda
yapılacak tek iş sayısallaştırılmış işaretin özel tekniklerle
sıkıştırılarak veri hızının makul seviyelere çekilmesidir. Standart
TV için 3-8MB/s , HDTV için 18-20MB/s gibi makul hızlara inebilmek
için 100:1, 50:1 gibi oranlarda bir sıkıştırmaXE “sıkıştırma”ya
gerek vardır. [1,2]
1.2.1.2.1
CCIR-601 Formatı (D1 Formatı)
1982’de
kabul edilen CCIR-601 standardında Y,Cb ve Cr sinyalleri 4,2,2
formatında örneklenir. Yani her 4 Y örneği için 2 Cr ve 2 Cb örneği
alınır. Bu durumda örnekleme hızı Y için 13.5 MHz CR ve Cb
sinyalleri için 6.75 MHz olur. Sonuç olarak bir satırda 720 Y
örneğine karşılık 360 renk örneği alınır. Her satırda Cb ve Cr
sinyalleri aynı anda bulunur ve düşey ayrıcalık renk ve aydınlık
işaretleri için aynıdır.
Renk ve aydınlık
sinyalleri 8 bit ile gönderilirse bit veri hızı:
V=13.5x8+2x6.75x8=216Mb/s
Eğer 10 bit
basamaklama kullanılırsa bu hız 270Mb/s çıkar. Eğer düşey ve yatay
karartma süreleri göz önüne alınırsa bu hız 8 bit için 166Mb/s
düşer. Karartma sırasında görüntü bilgisi yerine ses ve eş zamanlama
bilgileri gönderilir.
CCIR-601
standardını kullanan elektriksel bağlantı standardı CCIR-656 olarak
verilmiştir. D1 sayısal video kaydedicilerde kullanıldığı içinde bu
standarda D1 formatı adı da verilir. [10]
1.2.1.2.2 4;2;0
Örnekleme Formatı
Bu
standarda renk işaretindeki yatay ve düşey ayrıcalık aynı ve
aydınlık işaretinin yarısı kadardır.
Aydınlık 720x576
(625satır) veya 720x480 (525 satır sistemi)
Renk
360x288 (625 satır) veya 360x240 (525 satır sistemi)
SECAM sisteminde
her satırda ayrı renk işareti bulunduğundan birer satır atlayarak
örnekleme yapılırsa renk işaretinden biri hiç alınmamış olur. Bunu
önlemek için birer satır atlamak yerine iki satırdaki toplam renk
işaretinin ortalaması alınır.[10]
1.2.1.2.3 SIF
Formatı (Source Independent format)
Bilgisayarda yaygın
olarak kullanılan SIF standardı, CCIR-601 standardında yatay ve
düşey örnek sayısı ve sinyaldeki çerçeve sayısı yarıya düşürülerek
elde edilmiştir.
Aydınlık 360x288
(625 satır sistemi) veya 360x240 (525 satır sistemi)
Renk 180x144
(625 satır sistemi) veya 180x120 (525 satır sistemi)
Düşey tarama
25Hz (625 satır sistemi) veya 29.97Hz (525 satır sistemi)
Görüntünün en az
bozulması için yatay ve düşey doğrultuda süzme yapılmalıdır. Bunun
için gönderilecek olan örnekler yatay ve düşey doğrultuda o noktanın
etrafındaki örneklerin ortalaması alınarak elde edilir. Çerçeve
sayısını yarıya düşürmek için de tek ve çift sayılı çerçevelerin
ortalaması alınır veya daha basit sistemlerde sadece tek veya sadece
çift sayılı çerçeveler gönderilir.[10]
1.2.1.2.4 CIF
Formatı (Common Intermediate Format)
CIF
formatı Amerika ve Avrupa SIF formatlarının birleştirilmesi ile elde
edilmiş uluslar arası bir standarttır. Videokonferans ve bilgisayar
görüntülerinde kullanılır. Örnek sayısı 625 satırlık Avrupa
sisteminde saniyedeki çerçeve sayısı ise 525 satırlık Amerikan
sisteminden alınmış böylece 360x288 ve 29.97Hz’lik ortak CIF
standardı elde edilmiştir.[10]
1.2.1.2.5 QCIF
Formatı (Quarter CIF)
CIF
formatındaki örnek sayısı her iki doğrultuda iki defa daha
azaltılarak CIF formatının dörtte biri kadar bilgi taşıyan QCIF
formatı elde edilmiştir. Bu formatta 180x144 örnek kullanılmakta
çerçeve hızı ise 15 veya 7.5Hz olabilmektedir. H261 sıkıştırma
logaritması ile birlikte ISDN video telefon sistemlerinde
kullanılır. [10]
1.2.1.3 SAYISAL
GÖRÜNTÜ SIKIŞTIRMADA KULLANILAN TEKNİKLER
4;2;2
örnekleme formatında standart kalitede bir resim işaretinin
iletilmesi için bile 200Mb/s civarında bir veri hızı
gerekmektedir. En uygun sayısal modülasyon sistemi (6
bit/sembol,64-QAM) kullanılsa bile böyle bir veri ancak 40MHz’lik
bir frekans bant genişliği isteyecektir. Bu ise 5MHz’lik analog TV
kanallarından 8 tanesini tek bir sayısal kanala vermek demektir ki,
zaten kanal sayısı bakımından sıkıntılı olan TV yayın sistemleri
için kabul edilemez bir durumdur.
O halde sayısal
TV’nin gerçekleşebilmesi için tek yol sayısal görüntünün
sıkıştırılması, yani veri hızının 50-100 kat azaltılmasıdır.[9-10]
Görüntü
sıkıştırma iki yerde yapılabilir:
-
İşaretin
özelliklerini kullanarak, işaret kaynağında (kaynak
kodlaması)
-
Bit
dizilerini ayarlayarak, iletim sırasında (kanal kodlaması)
Kaynak
kodlamasında görüntü sıkıştırma yöntemleri üç ana esasa dayanır:
-
Görüntüdeki
uzaysal ilişkilerden yararlanarak gereksiz bilgilerin atılması.
-
Görüntüdeki
zamansal ilişkilerden yararlanılarak gereksiz tekrarların
atılması.
-
İnsan gözünün
ayırt edemeyeceği detayların atılması.
Sabit resimlerde
uzaysal benzerlikler, hareketli resimlerde ise hem uzaysal hem de
zaman içindeki benzerlikler kullanılarak büyük sıkıştırmalar
yapılabilir. Sabit resimlerde 10:1 ile 50:1, hareketli görüntülerde
ise 50:1 ila 200:1 oranlarında sıkıştırma yapılabilir. Ancak bu
kadar yüksek sıkıştırmalar için görüntü kalitesinde az da olsa bir
kayıp söz konusudur. Kayıpsız sıkıştırma yöntemleri olmakla beraber
bu yöntemle elde edilen sıkıştırma yöntemleri çok düşüktür (3:1
gibi). Bu tip yöntemler tıp cihazlarında ve özel yöntemlerde
kullanılır.
ayıplı yöntemler,
insan gözünün renk işareti için ayrıcalığının az olması gibi
fizyolojik özellikleri kullanır. Örnek olarak PAL yayın kalitesinde
bir video işaretinde aydınlık işareti 720x480 benek (piksel)
ayrıcalığa sahipken renk işareti ayrıcalığı sadece 360x240 benektir.
Ayrıca renk bilgisi daha az bit sayısı ile tanımlanabilir. Sonuç
olarak renk için gerekli toplam bit sayısı aydınlık işareti için
gerekli olandan çok daha azdır.
İnsan gözü
görüntüdeki ince detaylara veya yüksek uzumsal frekanslı
enerjilerdeki seviye değişikliklerine daha az duyarlıdır. Buna bağlı
olarak resimdeki ince detaylar daha az bitle kodlanabilir.
Bütün bu
özellikleri kullanarak yapılan kodlamalarda 100:1 gibi çok yüksek
sıkıştırma oranlarında bile orijinal görüntüye çok yakın görüntüler
elde edilebilmektedir.
Bu bölümde sayısal
görüntü işlemede kullanılan başlıca yöntemleri kısa açıklamaları
verilecektir. Burada sadece televizyon sistemlerinde uygulaması olan
ve standartlaşmış yöntemler anlatılacaktır.
1.2.1.3.1
Ayrık Kosinüs Dönüşümü (DCT)
Her renk
bileşeni, 8x8 bloklar halinde ayrık kosinüs dönüşümü ile
dönüştürülür, bu sayede resmin enerjisi az sayıda (dönüşüm
uzayındaki) pikselde yoğunlaştırılır. Dönüştürülen blokların
nicemlenmesi sonrasında da sıfırdan farklı az sayıda değer ile bloğu
ifade etmek mümkün olur. Dönüşüm uzayındaki yüksek frekans
pikselleri, resmin görsel kalitesinde görece az rol oynarlar,
dolayısıyla yüksek frekans pikselleri daha az sayıda değere
nicemlenir.
Nicemleme,
sıkıştırma miktarının ayarlanabilmesini de sağlar. Daha çok
nicemleme ile aslından uzak ama daha çok sıkıştırılmış görüntüler
elde edilebilir. Nicemlemenin bu yan etkisi görüntüden görüntüye
değişen bir nicemleme miktarına kadar büyük miktarda görsel
bozulmalara neden olmaz.
Nicemleme
sonrasında görüntü blokları nicemleme öncesine göre daha az çeşit
sayı (sembol) ile ifade edilir hale gelir. Sık rastlanan semboller
daha az, seyrek semboller daha çok bitle kodlanarak bilginin daha
yoğun ifade edilmesi sağlanabilir. Nicemlenmiş görüntü blokları,
standart ya da görüntüye özgü kod tabloları kullanılarak kodlanır ve
dosyada depolanırlar.
Nicemlenmiş
blokların aritmetik kodlama ile kodlanması da mümkündür, ancak
aritmetik kodlamanın üstündeki patentler nedeniyle bu yöntem popüler
değildir.
1.2.1.3.2 Hareket
Kestirimi
Görüntü
kodlamasında en önemli sıkıştırma çerçeveler arası benzerlikten
yararlanarak sağlanır. Fakat hareketli görüntülerde görüntüler de
bazı bölgeler yer değiştirdiğinden iki çerçeve üst üste
konulduğunda (görüntüler benzerde olsa) eski çerçevedeki beneklerin
yerleri kayık olacağından, belirli noktadaki benekler arasında büyük
farklılıklar meydana gelir. Bu da iletilecek olan fark işareti
bilgisinin oldukça fazla olacağı anlamına gelir.
Buna karşılık eğer
her bloğun hareket miktarı ve doğrultusu bilinirse, bir hareket
düzeltmesi yapılarak iki çerçeve arasındaki fark oldukça
azaltılabilir.

Şekil 1.4 Hareket
kestirimi
Hareket
kestirmede en önemli işlem her bloğa ait hareket vektörlerinin
bulunmasıdır. Bunun için belli bir blok bir sonraki veya bir önceki
resim çerçevesi içinde gezdirilecek o bloğa en çok benzeyen bir yer
bulunur. Bu yerin merkezi ile bloğun ilk yerinin merkezi
birleştirilerek elde edilen vektör hareket vektörüdür. Her bloğun
hareket vektörü belirlendikten sonra referans olarak alınan resim
çerçevesinin bütün blokları hareket ettirilerek yeni bir resim elde
edilir. Tabi olarak kestirilmiş resim gerçek resimle tamamen aynı
değildir.
Gerek hareket
vektöründe olabilecek hatalardan, gerekse hareket ettirilen
blokların arka plandaki görüntüyü örtmesinden dolayı gerçek resim
çerçevesi ile kestirilmiş resim çerçevesi arasında farklar meydana
gelir. Gerçek görüntünün elde edilmesi için bu farklar ve hareket
vektörleri karşı tarafa iletilmektedir. Eğer karşı tarafın elinde
referans resim varsa, bunlardan yararlanarak yeni çerçeve kolayca ve
doğru olarak oluşturulabilir.
1.2.1.3.3 Değişken
Uzunluklu Kodlama (Variable Length Coding VLC)
Kodlama
sonunda elde edilen bit dizilerinin istatistiksel dağılımı
biliniyorsa iletim sırasında bir miktar daha sıkıştırma yapmak
mümkündür. Özelliklede bit dizilerinde 1 veya 0’larla meydana gelmiş
uzun diziler elde edilecek sıkıştırma miktarı kayda değer ölçüdedir.
Bu tür kodlama kayıpsız bir kodlamadır.
Kayıpsız kodlamaya
iyi bir örnek Değişken uzunluklu kodlamadır. Bu kodlamaya Entropi
kodlaması adı da verilir. Kodlamanın ana ilkesi, n-bit uzunluktaki
veri dizilerinin, 2 n değişik
kombinasyonundan belli kombinasyonların bulunma olasılığının daha
fazla olmasına dayanır. Olasılığı fazla olan diziler daha kısa (bit
sayısı az) kodlarla, olasılığı az olan diziler ise daha uzun
kodlarla yeniden kodlanır. Böylece daha sık gelen diziler daha az
bit kullanılarak iletileceğinden toplam bit sayısı azalmış olur.
1.2.1.4 Hata
Bulma ve Düzeltme Yöntemleri
MPEG2
standartlarına göre kodlanmış sayısal işaret çeşitli yollarla
(kablo,uydu veya havadan) iletilebilir. Bu ortamlardan hiç biri
mükemmel değildir. İletim sırasında gerek gürültü ve karışmalar
gerekse ortamdaki yansımalar yüzünden sinyaller bozulur ve bazı
bitler yanlış olarak algılanabilir. Fakat MPEG2 kod çözme devresinin
doğru çalışabilmesi için hatalı bit oranın çok düşük 10-10……10-12 mertebesinde
olması gerekir. Bu yaklaşık olarak 30Mb/s hızda, bir saatlik bir
sürede en çok 10 hatalı bit demektir. Bu kadar düşük hata sayısına
pratikte ulaşmak mümkün değildir. Bu durumda yapılabilecek tek şey
iletim sırasında iletim sırasında bozulan hatalı bitler yakalayarak
bunları düzeltmektir.
Hatanın bulunup
düzeltilebilmesi için iletilen bilgi bitlerinin arasına bilgi
taşımayan ek bitler eklenmesi ve toplam bit sayısının veya bit
hızının artırılması şarttır. Bu işleme önceden hata düzeltme adı
verilir.

Şekil 1.5 Hata
bulma
Sayısal TV
yayınında kullanılan tipik bir önceden hata düzeltme şekil-1.4
görüldüğü gibi birden fazla hata kodlaması ve ayrıca bitleri
harmanlama ve enerji dağıtma işlemi gerektirir.
1.2.1.4.1 Enerji
Dağıtıcı (Energy Dispersal, Randomizer)
“Enerji
dağıtıcı” ve “harmanlayıcı” blokları aslında önceden hata düzeltme
işleminin parçaları değildir. Ancak hata düzeltme işleminin etkili
olarak yapılabilmesi için bu işlemleri de yapmak gerekir. Hata
kodlamasından önce bir DVB transport paketi 188 byte’lık bir diziden
oluşur. Bu dizinin ilk sekiz biti eş zamanlama byte’ı olup
(01000111=47hex) dizisinden oluşur. Geri kalan 187 byte MPEG kodlama
işleminden elde edilen veri bitleridir.bu bitler sadece 0’lardan
veya sadece 1’lerden oluşan uzun diziler halinde gelebilir. Bu
durumda sinyaldeki enerjinin çoğu alçak frekanslar bölgesinde
yoğunlaşır ve frekans bandı etkin olarak kullanılmamış olur. Ayrıca
sinyalde bir doğru akım bileşeni oluşur. Bu tür bileşenler iletimde
çıkarabileceği gibi bunlara uygulanan hata bulma ve düzeltme
işlemleri de yeterince etkili olmaz. Bunları önlemek için hata
düzeltme devresinin girişine gelen bit dizilerinin mümkün olduğu
kadar rasgele olması ve eşit sayıda 0 ve 1’lerden oluşması istenir.
Bunu yapan devreye Enerji dağıtıcı adı verilir.
1.2.1.4.2
Reed-Solomon Kodlaması (Dış Kodlama)
Reed-Solomon
kodlaması 188 byte’lık her pakete veri bitlerinden sonra 16 byte’lık
hata bulma ve düzeltme sinyali ekler. Böylece hr paket 204 byte
uzunluğa erişir. Oldukça karmaşık matematik temellere dayanan
Reed-Solomon kodlaması son derece etkili bir yöntemdir ve 204
byte’lık her paketten çok sekiz byte’a kadar olan hatalı bitlerin
hepsini bulur ve düzeltir. Eğer bir pakette 8 byte’dan fazla hata
oluşursa bu paket hatalı olarak algılanır fakat düzeltilemediğinden
geçersiz bir paket olarak kabul edilir.
1.2.1.4.3
Harmanlayıcı (Interleaver)
İletim sırasında
dış etkiler ve karıştırmalar sonucunda sinyal bozularak hatalar
oluşur. Bozucu sinyaller genellikle ani patlamalar şeklinde şeklin
de geldiğinden hatalar patlama şeklinde oluşur (Burst Errors). Yani
bazı paketlerin çoğu bitleri bozulurken diğer paketlere hiç bir
bozulma olmaz. Bu durumda çoğu bitleri bozulan paketleri
Reed-Solomon hata kodlaması ile düzeltmek mümkün olmaz. Buna
karşılık diğer paketlerde hatalı bitler olmadığından hata kodları
boşuna gönderilmiş olur. Bu şekilde art arda gelen patlama şeklinde
hataları düzeltmek için, hatalı paketteki bitler hatasız paketteki
bitler harmanlanarak yerleri değiştirilir. Böylece hatanın paketler
arasında homojen bir şekilde dağılması sağlanabilir. Bu işleme
Harmanlama (Interleaving) adı verilir.
1.2.1.4.4
Evrişimli Kodlama (Convolutional Coding)
Bulucusundan ötürü
“Viterbi” algoritması olarak da adlandırılan bu kodlamada giriş
bitleri iki veya daha çok bit gruplarından oluşan sembollere
ayrılır. Hem sembol çıkışta daha yüksek sayıda bit’ten oluşan bir
çıkış sembolü ile temsil edilir. Böylece çıkışa bilgi taşımayan
fakat hat bulmada yardımcı olan “gereksiz bitler” (redundancy)
eklenir. Bu yöntem bilgi taşımayan bit sayısı bir hayli fazla
olduğundan hata bulma ve düzeltme kabiliyeti oldukça iyidir. DVB
standardında (giriş bit sayısı)/ (gönderilen bit sayısı) oranı, Rc =1/2
olarak seçilmiştir. Yani her giriş bitine karşılık iki çıkış biti
üretir. Bu da çıkış veri hızını iki kat veya %100 artırmak demektir.
İletim kanallarını daha etkin kullanmak için değişik oranlara da
izin verilmiştir. Özellikle uydu yayınlarında Rc=2/3,3/4,5/6
ve 7/8 oranları da kullanılmaktadır. Oran büyüdükçe gerekli frekans
bant genişliği azalır fakat buna mukabil sistemin hata düzeltme
kabiliyeti azalır.
1.2.1.4 Sayısal
Görüntü Sıkıştırma Standardları
Televizyon video
işaretinin sıkıştırılarak iletilmesi için standartlar
geliştirilmiştir. Bu bölümde en çok kullanılan standartlar
anlatılacaktır.
1.2.1.5.1 JPEG
Standardı
JPEG, PCM olarak
sayısallaştırılmış hareketsiz resimlerin sıkıştırılması için
kullanılan bir standarttır. Bu sıkıştırma yöntemine "interframe"
yani resim içi sıkıştırma da denilir. Yöntemi uygulamak için önce
resim "makroblok" adı verilen küçük bölümlere ayrılır. Her
makroblok 8x8 beneklik dört bloktan meydana gelir.

Şekil 1.6 Jpeg
standardı
Bundan sonra her
bloka iki boyutlu Ayrık Kosinüs Dönüşümü (Discrete Cosine
Transfornı, DCT) uygulanarak 64 katsayı elde edilir. Bu katsayılar
görüntü blokunun uzamsal frekans bileşenlerini gösterir ve gene iki
boyutlu olarak 8x8 bir matrisle gösterilir. Sol üst köşedeki sayı
bloğu sıfır frekanslı (DC) bileşenini yani ortalama gri seviyesini
gösterir. Soldan sağa gidildikçe artan yatay frekanslı bileşenler,
üstten alta doğru gidildikçe de artan düşey frekanslı bileşenlere
karşı düşen değerler elde edilir. Örnek olarak eğer bütün blok aynı
değerde bir gri seviyesinde ise sadece DC bileşen vardır ve sol üst
köşe dışındaki bütün değerler sıfırdır.
Bu matris zikzak
biçimde taranarak iki boyutlu matristen tek boyutlu 64 katsayı elde
edilir. Zigzag tarama ile katsayılar sıfırdan (DC) başlayarak en
yüksek uzamsal sıklığa doğru sıralanmış olur. Bundan sonra değişken
ağırlıklı kuantalama işlemine geçilir. Yüksek sıklıktaki bileşenler
fazla önemli olmadığından (göz ince detaylardaki gri seviyeleri
algılayamadığından) daha az basamaklı, alçak frekanslı bileşenler
(geniş yüzeyler) ise daha önemli olduğundan daha fazla basamaklı
(daha küçük adımlı) olarak kuantalanır.
Son adım, değişken
uzunluklu Huffman kodlamasıdır. Değerler gene önem sırasına göre
değişen uzunluktaki bit dizileri ile gösterilir. Böylece toplam bit
sayısı en aza indirilir. DC bileşeni farksal olarak kodlanır. Yani
DC bileşenin değeri değil, bir önceki blokla işlenmekte olan blokun
DC bileşenlerinin farkı kodlanır.
1.2.1.5.2 MPEG-1
Standardı
Uluslararası
Standartlar Organizasyonu (ISO) tarafından resim ve ilgili ses
sinyallerinin sayısal kayıt ortamlarına (CD-ROM, DAT, Disk v.s.) CIF
formatında kaydedilmesi için geliştirilmiş olup en yüksek veri hızı
1.86MB/s’dir. Elde edilen resim kalitesi VHS formatında kaydedilmiş
analog videodan daha iyidir. JPEG' den farklı olarak bu standartta
kullanılacak olan algoritmalar standarda dahil edilmemiştir. Yani
değişken uzunluktaki kodlamada Huffman kodlaması yerine Entropy
kodlaması, DCT yerine başka bir transformasyon kullanılabilir.
Ayrıca resimle ilgili parametreler (örnek olarak resim boyutu) ayrı
olarak gönderildiği için değişik standarlardaki resim işaretleri
için kullanılabilir.
MPEG-l sadece
geçmesiz taramalı video işaretlerini kabul eder. Bu işaret önce
aydınlık ve renk fark işaretlerinden (Y, Cr, Cb) meydana gelen
standart MPEG giriş işaretine (SIF) çevrilir. Aydınlık ve renk fark
işaretleri 8bit/benek olarak sayısala çevrilir (Renk işaretinden,
aydınlık işaretine göre yatay ve düşey doğrultuda 2 defa daha az
örnek alınır).
MPEG-I 'de
kullanılabilecek en yüksek sınır değerler aşağıda verilmiştir.
Bunların altındaki
herhangi bir değer kullanılabilir.
-
Bir satırdaki
benek (pixel)sayısı 720
-
Satır sayısı
576
-
Saniyedeki
resim sayısı 30
-
Bir resimdeki
Makroblok sayısı 396
-
Saniyedeki
makroblok sayısı 9900
-
Veri hızı
1. 86Mb/s
-
Tampon
bellek 376 832 bit
MPEG kodlamasında
üç değişik cins çerçeve kullanılır ve bunlar sırasıyla
I(intrapictures), P(predicted) ve B(bidirectional) olarak
adlandırılır.
I-tipi çerçeveler
başlangıç resimleri olup bunlarda sadece JPEG de uygulanan çerçeve
içi sıkıştırma uygulanır. Yani çok az sıkıştırılırlar. Bir
görüntünün oluşturulabilmesi için mutlaka I-tipi çerçeveden başlamak
gerekir. P-tipi çerçeveler daha önceki resimlerden yararlanarak
kestirim yöntemiyle bulunan resimler olup bunlar daha sonraki
çerçeveler için referans olarak kullanılırlar. B-tipi çerçeveler ise
I ve P tipi çerçeveler kullanılarak, önceki ve sonraki çerçevelerin
enterpolasyonu ile elde edilen resimlerden oluşur.

Şekil 1.7 MPEG-1
Değişik
cinsten bir takım çerçevelerden oluşan guruba "Resimler Gurubu"
denir. Bir guruptaki çerçeve sayısı uygulamaya göre değişebilir.
Şekil5.18'de 9 çerçeveden oluşan bir gurup görülmektedir. Bu
guruptaki çerçevelerin iletim sırası 0,4,1,2,3,8,5,6,7
veyaO, 1,4,2,3,8,5,6,7 şeklinde olabilir.
MPEG yöntemi,
sıkıştırma çerçeveler arası benzerlikten ortaya çıkan zaman içindeki
fazlalık bilgiden büyük ölçüde yararlanır. Burada belli bir andaki
görüntü çerçevesinin daha önceki ve daha sonraki çerçeve bilgileri
kullanılarak bulunabileceği veya kestirilebileceği varsayımdan
hareket edilir. Ayrıca hareket bilgisinden yararlanılarak hatalar
büyük ölçüde azaltılır. Böylece çok yüksek sıkıştırma oranları elde
edilir.
1.2.1.5.3 MPEG-2
Standardı
1,2 veya 1,8
MB/s'lik MPEG-I standardı yayın kalitesinde görüntü iletmek için
yeterli değildir. Bu yüzden bu standardı geliştirilerek veri hızı
220MB/s arası değişebilen MPEG-2 ve daha düşük (normal telefon
hatlarını kullanabilecek) veri hızlarında çalışabilen MPEG-4
standartları geliştirilmiştir. MPEG-2 standardı MPEG-l ile uyumlu
olacak şekilde tasarlanmıştır. Ana özelliklerini şöylece
özetleyebiliriz;
-
Geçmeli tarama
(intedaced), yüksek ayırıcılı video işaretlerini kabul eder ve
renk farkı işaretlerinin değişik şekilde örneklenmesine izin
verir.
-
Ölçekli olarak
ayarlanabilir bir bitdizisi verir.
-
Daha gelişmiş
kuantalama ve kodlama algoritmaları kullanır.
Uygulamadaki
güçlükleri ortadan kaldırmak için bu algoritma "alçak seviye (low
level)" ,"ana seviye (main le ve!)" ve "yüksek seviye (high level)"
olmak Üzere Üç seviye ve beş değişik profil olarak gerçeklenir.
Bunlar "basit profil (simple profile)", "ana profil (main profile)",
"işaret gürültü oranı ölçek1enebilir profil (SNR scalable profile)",
"uzamsal olarak ölçeklenebilir profil (spatially scalable profile)"
ve "yüksek kaliteli profil (high profile)" olarak adlandırılır.
Standart sayısal TV yayınlarında bu ana seviye-ana profil, HDTV'de
ise yüksek seviye- yüksek profil kullanılmaktadır.
MPEG-2'de
makroblokların kodlanmasında renk farkı işaretinin örneklenmesi de
farklılık gösterir. Üç değişik 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 doğrultuda az örnekleme)
3) 4:4:4 (4 Y, 4Cr,
4Cb; renk ve aydınlık aynı şekilde örnekleniyor)
Seviye |
Satırdaki örnek |
Çerçevedeki satır |
Saniyedeki çerçeve |
En
yüksek veri hızı |
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 hızları
MPEG-2 hem geçmeli
hem de geçmesiz taramalı resimleri işleyebilir. Geçmeli taramanın
işlenmesinde çerçeveler arası veya alanlar arası ilintiler
kullanılabilir. Hareket miktarı fazla olmayan resimlerde resmin
çerçeveler halinde işlenmesi daha uygundur. Bu tür resimlere
“Çerçeve Resmi” (Frame Picture) adı verilir. Hareketli görüntülerde
ise her alanın ayrı ayrı ele alınması daha iyi sonuç verir. Bu tür
resimlere de “Alan Resmi” (Field Picture) adı verilir. Bir gurupta
değişik cinsten resimler olabilir. Belli bir anda eğer alan resmi
gönderilmişse bir sonraki resim de alan resmi olmalıdır. Böylece bir
çift alan resmi birleştirilerek bir çerçeve oluşturulur.
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 dışında ana ana profille aynı |
4:2:0 |
Tablo 1.3 MPEG-2
örnekleme algoritmaları
Blokların ayrık
kosinüs dönüşümleri alınırken bir resimdeki farklı makrobloklar için
farklı resim tipleri seçilebilir. Örnek olarak hareketli bloklar
için "alan", hareketsiz fakat ince detaylı bir blok için "çerçeve"
tipi bir dönüşüm için daha uygundur.
Kestirim sırasında
da benzer şekilde hareket edilir. "Alan" tipi resimlerde sadece
"alan" tipi kestirim kullanılır. Yani bir alan önceki veya sonraki
alanlar kullanılarak kestirilir. Buna karşılık "çerçeve" tipi
resimlerde makroblokların kestiriminde hem çerçeve hem de "alan"
tipi tipi kestirim kullanılabilir.
Ölçekli olarak
ayarlanabilir veya kısaca ölçeklenebilir(salable) veri dizisi
MPEG-2'nin önemli özelliklerinden biridir. Bu; veri dizisinin sadece
belli bir kısmını kullanarak daha düşük kaliteli bir resim elde
edilebilmesi demektir. Yani yüksek kaliteli bir resmi iletmekte
kullanılan hızlı bir bit dizisi daha basit bir kod çözücü tarafından
bazı bitleri atlanarak çözülürse daha az kaliteli veya daha düşük
ayrıcalı bir resim elde etmek için gerekli en az sayıdaki bit
dizisine temel katman (base layer) adı verilir. bundan sonraki
katmanlara iyileştirme katmanları (enhancement layers) adı verilir.
MPEG-2 standardı iki veya üç katmanlı işaretleri kapsar. Bu
katmanlardan yararlanarak üç değişik alanda ölçekleme yapmak
mümkündür.
Uzamsal
(spatial) ölçekleme:
Video işareti değişik ayrıcalıkta çözülebilir.
Temel katman en
düşük ayrıcalıklı resmi verir ve gelen bit dizisinin az bir kısmını
çözerek elde edilebilir. Diğer katmanlar daha yüksek frekanslı
bileşenleri vererek resmin ayrıcalığını arttırır yani ince
detayların görünmesini sağlar. Bu iş için piramit tipi bir yaklaşım
kullanılmıştır. Önce resim kaba olarak bölümlenir ve her bölüm bir
piksel olarak kodlanır (temel katman) sonra esas resim ile kaba
resmin farkı alınarak bu fark iyileştirme katmanı olarak kodlanır.
İşaret/Gürültü
Oranı (SNR) ölçeklemesi:
DCT katsayılarının değişik sayıda basamaklanması (kuantalanması) ile
elde edilir. Temel katmanda kaba olarak basamaklanmış katsayılar
kullanılır. Sonuç olarak düşük bir işareti gürültü oranı elde
edilir. İnce basamaklanmış katsayılarla aradaki farklar ayrıca
iyileştirme katmanları ile iletilir.
Zamansal
(ternparal) ölçekleme: Çerçeve
hızlarının farklı farklı alınması ile zamanda bir sıkıştırma yapmak
mümkündür. Gene temel katmanda en düşük çerçeve hızı söz konusudur.
Aradaki atlanan çerçeveler diğer katmanlarda iletilir. Alıcıda
sadece I ve P-tipi çerçeveler işlenerek B-tipi çerçeveler tamamen
atlanabilir. B-tipi çerçeveler daha sonraki çerçevelerin
kestiriminde kullanılmadığından bunların atlanması resmin
yavaşlaması dışında bir problem doğurmaz.
Bu ölçeklemelerin
aynı anda uygulanması durumunda melez ölçekleme tipleri elde edilir.
Ölçeklemenin sağladığı en önemli avantajlardan biri iletim sırasında
oluşabilecek hatalardan sistemin korunmasıdır. Bunun için temel
katmanın daha fazla sayıda hata düzeltme bitleri eklenerek kodlanır.
Böylece bu katmanın garantili bir şekilde iletilmesi sağlanır. Diğer
katmanlarda oluşabilecek hatalar resimde sadece geçici bir kalite
bozulmasına sebep olur ki bu da genelde rahatsız edici değildir.

Şekil 1.8 DCT
katsayılarının değişik tarama yöntemleri
Bu özelliklerin
dışında MPEG-2 başka farklılıklar da vardır. Bunların en önemlileri;
DCT katsayıları
alan tipi resimlerde zikzak tarama yerine değişik biçimde taranır.
Bu tarama geçmeli taramaya daha uygundur (Şekil-1.8)
-
"Intra" tipi
makro bloklarda DC bileşeni kuantalama katsayısı 8,4,2 ve I
değerlerini alabilir. Yani bu katsayı gerekli durumlarda II
bitlik en yüksek ayrıcalıkla gönderilir.
-
Halbuki MPEG-1
de bu katsayı S-bit sabit uzunluktadır. AC katsayılar da MPEG-I
'de (-256 .. .255) arası kodlanmasına rağmen MPEG-2'de (-2048
... 2047) arası kodlanır.
-
Adaptif
kuantalama katsayıları MPEG-I' de sadece 1 ila 31 arası tam
sayılar olmasına karşılık MPEG-2'de 0.5 ila 56 arası gerçel
sayılar olabilir.
Bugün çeşitli
tüm-devre imalatçıları tarafından gerçekleştirilmiş tek devre veya
set halinde MPEG-l ve MPEG-2 görüntü sıkıştırma ve açma tüm
devreleri piyasaya çıkmıştır.
1.2.1.5.4 MPEG-4
Standardı
MPEG-4 standardı
ISO (Uluslararası Standardlar Organizasyonu) tarafından, daha çok,
düşük bit hızlarında görüntü iletimi için öngörülmüş yeni bir
sıkıştırma standardıdır. 1993'de başlayan bu standart çalışması daha
sonra değiştirilerek, kolay erişilebilir, yüksek sıkıştırmalı ve
uyarlanabilir kullanıcı tarafından değiştirilebilen
(interactive)ses/görüntü sıkıştırma standardı" haline getirilmiş ve
1999 yılında standart kabul edilmiştir.
MPEG-4
standardında diğerlerinde olmayan aşağıdaki özellikler eklenmiştir.
-
Veri
bit-dizilerinin içindeki bilgiye (muhtevaya) bağlı olarak
düzenlenebilmesi
-
Multimedya
sistemleri için çeşitli kullanım aletleri
-
Bilgiye bağlı
ölçekleme
-
Aynı anda
gönderilen çeşitli veriler için uygun kodlama
-
Tabii, yapay
veya karışık veriler için uygun kodlama
-
Daha iyi
kodlama verimi
-
Çok düşük veri
hızlarında hareketlerin kodlanması
-
Gürültü ve
hatalara karşı dayanıklılık
MPEG-4 standardı
yapısal olarak dört elemandan oluşur; "sintaks", "aletler",
"algoritmalar" ve "profiller". Burada "sintaks" (syntax) çeşitli
aletler, algoritmalar ve profiller'in tanımlanması, kullanılması ve
yüklenmesini tanımlayan bir dildir. "Alet" (tool) Özel bir kullanım
metodudur. "Algoritma" birden fazla aletin ard arda kullanılması ile
bir işlemin gerçekleştirilmesidir. "Profil" ise bir veya birden
fazla algoritmanın peş peşe uygulanması ile belli bir uygulamanım
gerçekleştirilmesidir.
Çıkış veri hızı
5Kb/s ile 10Mb/s arası olabilen MPEG-4 standardı daha çok
multimedya, telekonferans, görüntü arşivleme, tele alışveriş ve
uzaktan izleme gibi özel uygulamalar için düşünülmüştür. Geçmeli ve
geçmesiz taramalı görüntüleri destekler. Standardın teknolojiyi
sınırlamaması için kullanılacak algoritmalar ve aletlere bir
sınırlama getirilmemiş sadece protokoller belirlenmiştir.
PEG-4 standardında
diğer sistemlere göre daha iyi bir sıkıştırma sağlanması bu
standartta görüntünün bütün halinde değil, kısım kısım işlenmesi
sayesinde olmaktadır. MPEG-4' de görüntü ve ses sentetik veya tabii
bölümlerden meydana gelmiş olabilir. Her bölüm resmin geri kalan
kısmından ayrılabildiği için sadece istenen kısmı alınabilir veya
her kısım ayrı ayrı işlenebilir, büyütülüp küçültülebilir,
çevrilebilir, yani üç boyutlu uzayda bütün işlemler bağımsız olarak
yapılabilir. Özellikle aslında hareketsiz olan fakat kameranın
çevrilmesinden ötürü hareketli gibi görünen arka plan ile ön
plandaki hareketli cisim veya kişiler ayrı ayrı işlenirse arka plan
çok az sayıda bilgi iletimi (sadece hareket vektörü) ile alıcıya
gönderilebilir.
MPEG-2 ve diğer
görüntü sistemlerinden en önemli farklarından biri de MPEG-4'de
görüntünün hiyerarşik olarak katmanlara ayrılması ve bu katmanlarda
yer alan Görüntü Cisim Düzlemlerinin (Video Object Plane, VOP) kare
olmak zorunda olmamasıdır. "Sprite" adı verilen bu görüntü parçaları
herhangi bir biçimde olabilir ve görüntü parçasının konturlarına
uygun biçimde ana resimden kesilerek ayrılabilir.
MPEG-4'de kodlama
hiyerarşik katmanlar halinde yapılır. En alt katman "Çok Düşük Bit
Hızlı Görüntü (Veri Low Bitrate Video, VLBV) katmanı olup bu katman
5-64 kbit/s veri hızlarını destekleyen aletler kullanır. Bu katmanda
birkaç piksel'den başlayarak CIF standardı olan 352x288 piksel'e
kadar ayıreılığı olan ve çerçeve hızı O (hareketsiz resim) ile 15 Hz
arası görüntüler iletilebilir.
VLBV katmanındaki
görüntü kaba olmakla beraber kodlama verimi çok yüksektir ve
hatalara karşı çok iyi korunmuştur. Görüntü dikdörtgen olmak
zorundadır. Gerçek zamanlı uygulamalar (Görüntülü telefon,
telekonferans g.b.) için uygundur. Daha yüksek ayırıeılık (yayın
kalitesi) istendiğinde bu katmana ek olarak detay bilgileri Yüksek
Hızlı Görüntü (High Bitrate Video,HBV) katmanı ile iletilir. Burada
görüntünün kenarları istenilen biçimde olabilir, değişik algoritma
ve aletler kullanılabilir ve bit hızı 4Mb/s'ye kadar çıkabilir.
1.2.1.5.5
MPEG-7 Standardı
Görsel-iştsel
(Audio-visual) bilgi akışının son yıllardaki aşırı artışı bu
konudaki çalışmaların da sürekli yenilenmesini gerektirmektedir. Bu
ihtiyaçtan doğan yeni bir standart çalışması MPEG-7 olarak
adlandırılmıştır. MPEG-7’yi MPEG-4'den ayıran en önemli özellik
MPEG-7’nin bir görüntü veya sesin anlamına veya biçimine göre işlem
yapabilme kabiliyetidir.
Şekil 1.9 MPEG-7
katları
Böylece büyük bir
ses veya görüntü arşivi içinden belirlenmiş bir ses veya görüntü
bulunabilir. Örnek olarak bir filmin içinde sadece kuşların
bulunduğu kareler ayrılabilir, yada uzun bir konuşma veya yazı metni
içinde geçen belli bir kelime bulunabilir. Televizyon yayınında
belli bir kod veya görüntü geldiği zaman video kayıt cihazı otomatik
olarak kayda başlayabilir.
Aslında MPEG-7
bir görüntü işleme veya sıkıştırma algoritması değildir. Multimedya
içeriklerini Tanımlama Arayüzü" (Multimedia Content Deseription
Interfaee) olarak düşünülen bu standart sayısal ses veya görüntü
iletimi veya saklanması sırasında kullanılacak bir protokoller
dizisi veya programlama dilidir. Bu sayede bilginin tekrar kolayca
geri çıkartılması sağlanacaktır. MPEG-7 multimedya bilgilerini
tanımlamak için kullanılacak "Tanımlayıcı" (Descriptor), "Tanımlama
Biçimleri" (Descriptian Schemes) ve bunlar arasındaki ilişkileri
belirleyen "Tanımlama Dili" (Deseription Definition Language, DDL)
ile ilgili standartları belirler.
1.2.1 SAYISAL
SES İLETİMİ
Sayısal görüntü iletimine paralel olarak ses sinyallerinin de
sayısal olarak iletilmesi gerekmektedir. Aslında sesin sayısal
olarak iletimi görüntü iletiminden çok daha önce başlamıştır. Bugün
kullanılmakta olan telefon sistemlerinin büyük bir kısmı sayısaldır.
Anolog TV yayınında sayısal ses iletimi (N/CAM) Avrupa da yaygın
olarak kullanılmaktadır. Ayrıca kompakt disk (CD) ve sayısal kayıt
bantları (DAT) da bu teknikleri kullanmaktadır. İlk sayısal ses
iletişiminde doğrudan sayısallaştırma tekniği olan "Darba Kod
Modülasyonu" (Pulse Code Modulation, PCM) kullanılmakta idi. Ancak
PCM kodlama yapıldığında elde edilen sayısal veri hızları radyo ve
TV kanallarından iletilemeyecek kadar yüksektir. Bu yüzden çeşitli
sıkıştırma yöntemleri kullanılarak veri hızlarının düşürülmesi
gerekir.[1,10]
1.2.2.1 PCM
Darbe Kod
Modülasyonunda tıpkı görüntünün sayısallaştırılmasında olduğu gibi,
analog ses sinyali önce belli bir sıklıkta örneklenir. Örnekler
basamaklara bölünür ve her basamağa bir kod tayin edilerek bu kod
karşıya gönderilir. Çeşitli ses işaretleri için örnekleme sıklığı,
her örneği kodlamada kullanılan bit sayısı ve toplam bit veri hızı
Tablo-1.4 'de verilmiştir.
|
Frekans
bölgesi(Hz) |
Örnekleme sıklığı (KHz) |
Örnek
başına bit sayısı |
PCM
veri hızı (kb/s) |
Telefon
konuşması |
300-3400 |
8 |
8 |
64 |
Kaliteli konuşma |
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 kullanılan örnekleme ve veri hızları
Kompakt müzik
disklerinde (Compact Disc:CD) kullanılan sayısal kodlama
standardında örnekleme hızı 44,1 kHz ve bir örnek 16 bit uzunlukta
olduğuna göre stereo bir müzik için gerekli veri hızı
2x44,lxI6=141Okb/s =1,4IMb/s eder. Ancak, kayıt ve okuma
işlemlerinin yapılabilmesi için gerekli hat kodlaması, bu esnada
meydana gelebilecek hataların düzeltilebilmesi için gerekli hata
kodlaması ve eş zamanlama bitleri de eklenince her örnek için 16 bit
yerine 49 bit göndermek gerekmekte ve CD'lerde kullanılan toplam
veri hızı 4,32Mb/s'ye yükselmektedir. Sayısal ses bantlarında
(Digital Audio Tape.DAT) örnekleme hızı aynı olmakla beraber ek
bitler daha az olduğundan toplam veri hızı 3,08Mb/s olmaktadır.
CD kalitesinde
sayısal müzik yayını yapılabilmesi için bu kadar yüksek veri
hızlarını mevcut frekans bant genişlikleri içinde iletmek mümkün
değildir. Bu verilerin büyük oranda sıkıştırılmaları gerekir. Son
yıllarda geliştirilen sayısal sıkıştırma yöntemleri ile örnek başına
sadece 0,5 bit ile ses, 1 veya 2 bit göndererek müzik
kodlanabilmektedir. Her nekadar sayısallaştırılmış sinyaller
başlangıçta analog sinyallerden daha fazla bant genişliğine sahip
ise de, sıkıştırma ve kullanılan çok seviyeli sayısal modülasyon
teknikleri ile, analog sinyallere göre daha az bant genişliği olan
daha kaliteli ses ve görüntü yayını yapmak mümkün olmaktadır.
1.2.1.2 Sayısal
Ses Kodlamasında Kullanılan Yöntemler
Konuşma ve müzik
işaretlerinin her ikisi de ses olmakla beraber özellikleri
birbirinden farklılık gösterir. Örnek olarak konuşman1l1 frekans
bandı (300Hz-3000Hz) müziğinkinden (20Hz-20.000Hz) çok daha azdır.
Konuşmada anlaşılabilirlik önemlidir. Buna karşılık müzikte
bozulmalara tahammül edilemez ve çok daha yüksek bir kalite istenir.
Konuşma sinyalleri çok iyi modellenebildiği halde bütün müzik
seslerini modelleyebilecek bir yöntem yoktur. Bu yüzden eğer sadece
konuşma iletilecekse kaynak kodlaması yapılarak çok yüksek
sıkıştırma oranları elde edilebilir. Ama hem müzik hem konuşma
sesleri kodlanacaksa kaynak özellikleri değil, kulağın işitme
özellikleri göz önüne alınmalıdır.
İlk sayısal kodlama
sistemlerinde kullanılan ani bastırma/genişletme yönteminde 14-bit'
lik doğrusal PCM 1l-bit'lik doğrusal olmayan PCM’e çevrilerek küçük
bir sıkıştırma sağlanabilmekte idi. Buna benzer olarak geliştirilen
ve halen analog TV yayını ile birlikte kullanılan NICAM, sisteminde
başlangıçta 32kHz/14 bit'le sayısallaştırılan ses 1ms'lik bloklara
ayrılıp adaptif olarak l0-bit'lik sayısal işarete sıkıştırılır.
Böylece stereo bir ses işareti için çıkışta 728 kb/s'lik bir veri
hızı elde edilir. Fakat bu tekniklerin hiçbiri sesteki gereksiz
bileşenleri atmadığından yeterince büyük bir sıkıştırma
sağlayamazlar.
1.2.2.2.1
ISO/MPEG-1 Ses Kodlaması
MPEG- 1 (ISO/IEC IS
11 172 standardı) ses kodlamasında CD kalitesinde bir çıkış hedef
alınmıştır. Ancak daha yüksek bir ses dinamiği olduğundan CD' den
daha kaliteli bir ses elde edilebilmektedir. 32, 44,1 ve 48kHz
örnekleme hızları kullanılabilir. MPEG- 1 üç seviyede
gerçekleştirilir. Çıkış veri hızı ise mono için 32kb/s, stereo için
I, II. ve III. seviye kodlamalarda sırasıyla 448,384 ve 320kb/s dır.
I. ve II. seviyede alt bant süzgeç bankaları III. seviyede ise
süzgeç bankaları ve dönüşüm yöntemlerini birlikte kullanan melez
yöntem kullanılır. Her bileşen maskeleme etkileri ve kulağın
özellikleri göz önüne alınarak değişik sayıda bit'lerle kodlanır.
Buna ek olarak stereo yayınlarda iki kanalı ayrı ayrı kodlamak
yerine, birlikte, aradaki gereksiz tekrarlamalar atılarak kodlanır.
Buna stereo yoğunluk kodlaması (Intensity Stereo Coding) adı
verilir. MPEG-l standardı kodlayıcı devrede hangi akustik modellerin
kullanılacağını ve devrenin nasıl gerçekleneceğini belirlemez.
Böylece yeni yöntemlerin geliştirilebilmesine imkan tanır. Standart
sadece kod çözücü kısmını ye bit dizisinin ne şekilde olması
gerektiğini belirler. Bununla beraber I. seviye için 512 noktalı,
II. ve III. seviye için 1024 noktalı Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT)
tavsiye edilmiştir. Basit yöntemlerde her frekans bileşeni için,
frekansı, genliği ve tonalitesi göz önüne alınarak gürültü ve
maskeleme eşikleri belirlenir. Sonra bunlar toplanarak top yekün
maskeleme eşiği bulunur. Daha karmaşık olan 2. modelde ise iç
kulaktaki koglea tabasının özellikleri de göz önüne alınır. Ön
yankılar da işin içine katılarak maskeleme eşikleri daha ayrıntılı
olarak hesaplanır.
Standart bir MPEG-
1 kod çözücü her üç seviyeyi de çözebilmelidir.
I. ve II.
Seviye
MPEG- I. ve II.
seviye kodlayıcılar birbirine benzer. II. seviye biraz daha iyi
sıkıştırma yapar, çünkü burada daha ince basamaklama kullanılır ve
ölçekleme katsayıları arasındaki benzerlikler de göz önüne alınır.
Bu kademelerde eşit aralıklı 32 alt bant süzgeci kullanılır. Her
süzgeç 512 katsayılı çok fazlı (polyphase) yapıdadır. Ayrık Kosinüs
Dönüşümü (DCT) kullanılarak hesaplanabildiğinden bu süzgeçlerin
gerçekleştirilmesi çok kolaydır. Bu yöntemin kötü yanı süzgeçlerin
eşit aralıklı olması, bu yüzden insan kulağındaki kritik bantları
uygun şekilde kapsamamasıdır. Her alt band 24000/32=750Hz
genişliğinde olacağından alçak frekans bölgesinde birkaç kritik
bandı kapsayacaktır. 750Hz genişliğindeki alt bantlar kritik
örnekleme frekansı olan l500Hz' de örneklenir. Sonuçta bir örnek
seyrekleme (decimation) işlemi yapılmış olur.
Uyarlamalı
basamaklama işleminde basamak sayısı deneme-yanı lma yöntemi ile
bulunur. Her adımda bit sayısı bir arttırılarak (bit sayısını bir
arttırmak basamak sayısını iki katına çıkarır) elde edilen
işaret/gürültü oranı işaret/maskeleme oranı ile karşılaştırılır.
aradaki fark yeterince küçük olunca bit arttırma işlemine son
verilir ve basamak sayısı belirlenmiş olur. I. Seviyede her alt bant
için 12 seyreklenmiş örnekten oluşan blok'lar alınır. Her bloktaki
örnekler, en büyük örneğin değeri 1 olacak şekilde, bir katsayı ile
çarpılarak ölçeklenir. 48kHz'lik giriş örnekleme hızında 12 örnek
8ms'lik ses parçasına karşı düşer. toplam 32 blok bulunduğuna göre
elde edilecek toplam örnek sayısı 32x12=384 olur.
Şekil 1.10 PCM kodlama
II. Seviye
kodlamada üç tane bloktan olaşan 36 örneklik süper blok'ar
kullanılır. 24ms'lik ses parçasına karşı düşen bir süper blok da
toplam 32x36 = 1152 seyreklenmiş ve ölçeklenmiş örnek bulunacaktır.
Ölçekleme katsayıları da kendi aralarında sıkıştırılarak karşı
tarafa gönderilir. II. seviyede bu ek sıkıştırma %50 civarındadır.
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 kullanılabilecek basamak seçenekleri azalır. Örnek
olarak 24 ila 27. alt bantlarda sadece üç seçenek vardır: 3,5 ve
65535 basamak. 28 ila 32. alt bantlar ise hiç gönderilmez. Bit
sayısını azaltmak için ard arda gelen üç alt bant örneklerinden 3,5,
9 basamakla basamaklanmış olanlar birlikte kodlanarak %40 ek
sıkıştırma sağlanır.
III. Seviye
III. seviyede;
anahtarlanabilir melez süzgeç bankası, ileri seviyede ön yankı
giderme, üniform olmayan basamaklama, entropi kodlaması, bit
depolama tampon bellek gibi birçok yenilikler eklenmiştir. Bu sayede
I. ve II. seviyeye göre daha fazla sıkıştırma elde edilir. Ayrıca bu
seviyede değişken bit hızı kullanıldığından kod çözücünün de
değişken bit hızını destekleyecek şekilde olması gerekir. Daha iyi
frekans ayırımı elde etmek için her alt bantta 6 veya 18 noktalı
değiştirilmiş ayrık kosinüs dönüşümü (MDCT) uygulanır. Böylece her
alt bant için 12 veya 36 örnek elde edilir. Bu sayede her birinin
bant genişliği (24000/576=4l,67Hz) olan 576 frekans bileşeni elde
edilir. Daha iyi frekans ayırımı sağladığından normalde l8-noktalı
dönüşüm uygulanır. Ancak ön yankı olma ihtimali olan yerlerde daha
iyi zaman ayırımı sağladığından 6noktalı dönüşüm ve kısa süreli
bloklar tercih edilir .
Çerçeve ve
Çoğullama
MPEG olarak
kodlanmış olan ses sinyalleri sayısal paketler halinde iletilir. Bu
paketler bir çerçeve haline getirilir. Şekil 6.6'da örnek bir
çerçeve görülmektedir. Her çerçevenin başlık kısmında l2 bitlik eş
zamanlama işareti, 20-bitlik sistem bilgisi ve hata kodlaması için
ayrılmış 16 bitlik bir yer bulunur. İkinci kısımda bit ataması,
ölçekleme faktörleri gibi ek bilgiler bulunur. Ana bölüm, 1. seviye
kodlamada 8ms'lik sese karşı düşen 384 örneklik, II. seviye
kodlamada 24ms'lik sese karşı düşen 1152 örneklik sayısal veriden
meydana gelir. Gerekli diğer bağlı verilerin bulunduğu Son kısmın
uzunluğu belirlenmemiştir.
Çerçevelerin boyu
değişkendir ve her çerçeve bağımsızdır. Yani sadece kendi içindeki
bilgiler kullanılarak çözülebilir. Bu sebepten seslerin eklenmesi
veya anahtarlanması gerektiğinde herhangi bir çerçevenin başından
başlanmalıdır. Buna karşılık bu çerçevedeki bilgileri iletmek için
kullanılan paketler sabit ( 1 88 byte = 1504 bit) uzunluktadır.
MPEG- 1 kodlama
standardında ses, görüntü ve diğer sayısal işaretler eşit
uzunluktaki paketler halinde çoğullanarak birlikte gönderilebilir.
Paketler istenildiği gibi sıralanabilir. Her paketin içinde ne tür
veri bulunduğu paketin başındaki 4 byte'lık başlık bölümünde
belirtilir. Başlığın ilk sekiz bit'i eş zamanlama için ayrılmıştır.
Ondan sonra gelen 13 bit tanıtım bilgisi olup paketin ne taşıdığını
belirler. 184 byte'lik yükün tamamı ses veya görüntü bilgisi olmak
zorunda değildir. Gereken uzunlukta bir ayarlama başlığı konulup
buraya özel eş zamanlama verileri veya başka bilgiler de
konulabilir, veya boş bırakılabilir.
1.2.1.2.2 Çok
Kanallı MPEG Kodlama
Gerçek ortam
hissini veren, çok kanallı çevresel (surround) stereo sesler
özellikle multimedia, görsel-işitsel sistemlerde ve kaliteli müzik
sistemlerinde sıkça kullanılmaya başlamıştır. Çok kanallı sistemler
ayrıca değişik dillerde yayın yapan TV sistemlerinde de
kullanılmaktadır. Uluslararası Telekomünikasyon Birliği ( ITU ) beş
kanallı bir sistemi 3/2 stereo sistem olarak tavsiye etmektedir. Bu
sistemde normal stereo'daki sağ , sol seslere ek olarak bir orta
ve sağ-arka ve sol-arka olmak Üzere Üç ses daha eklenmektedir.
Böylece geniş bir dinleme bölgesinde tam bir derinlik etkisi elde
edilmektedir.
Beş hoparlörlü bu
sisteme ek olarak sadece 15-120Hz arası alçak frekansları
iyileştiren (Law requency Enlıancenıent, LFE) ek bir kanal daha
opsiyonel olarak ilave edilebilir. İnsan kulağı bu kadar alçak
frekanslarda yön kestiremediğinden "subwoofer" denilen bu altıncı
hoparlör herhangi bir yere konulabilir. Bu tüm sistemler 5.1 kanallı
olarak adlandırılır.
Bu tür sistemlerde
tabii ki kanallar bağımsız olarak kodlanmaz. Kanallar arasındaki
benzerliklerden yararlanılarak çok büyük oranda sıkıştırma yapılır.
Bir kanaldaki bilgiye ek olarak sadece sesin hangi yönden geldiğini
kestirmeye yetecek kadar bilgi gönderilir. Kanallar arası maskeleme
etkileri de göz önüne alınır.
1.2.1.2.2.1 MPEG-2
Çok Kanallı Ses Kodlaması
MPEG-I 'den sonra
geliştirilen MPEG-2 (ISO/IEC IS13818 standardı) ses kodlaması
başlangıçta çok kanallı (3/2) olarak planlanmıştır. Ancak eski
sistemlerle uyumlu olan ve uyumsuz olan iki çeşidi vardır. Uyumlu
sistemde yapılmış bir MPEG-2 kodlayıcısının ürettiği işaret MPEG- 1
çözücüsü tarafından normal stereo (2/0) olarak alınır. Aynı şekilde
MPEG- 1 kodlayıcısının ürettiği işaret MPEG-2 çözücüsü tarafından
normal iki kanallı olarak alınır. Uyumlu olmayan sistemde kodlanan
ses MPEG-l kod çözücüsü tarafından alınmaz. Buna karşılık daha
yüksek kalite ses elde etmek mümkündür.
Daha yüksek ses
kalitesi elde etmek için geçiş aşamasından sonra, uyumlu olmayan
İleri MPEG-2 Ses Kodlama (MPEG-2 Advanced Audio Coding, MPEG-2 AAC)
sistemi geliştirilmiştir. Uyumluluk söz konusu olmadığından, bu
sistemde yüksek ayırımlı süzgeç bankaları, kestirim ve gürültüsüz
kodlama teknikleri kullanılır (Şekil 6.10). 1997' de standartlaşan
bu yöntemde farklı ihtiyaçları karşılamak Üzere üç değişik profil
kullanılır:
• Ana Profil en
yüksek kaliteyi sağlar. Süzgeç bankaları %50 binişimli 1024
(toplam blok uzunluğu 2048 örnek) ile 128 satır (toplam blok
uzunluğu 254 örnek) arası değiştirilebilen MDCT dönüşümü
kullanır. Böylece 23.43 Hz frekans ve 2.6ms zaman ayrıcalığı
elde edilir. Uzun bloklar kullanıldığında pencereleme
fonksiyonları işarete bağlı olarak dinamik bir şekilde
değiştirilir.
• Basit
Profil'de gürültü şekillendirmesi ve zaman uzayı kestirim
yöntemi kullanılmaz
• Örnekleme
Hızı ölçeklenebilir Profil en az karmaşık olan yöntem olup melez
süzgeç bankaları kullanır.
MPEG-2 AAC en çok
48 kanal'a kadar olan yayınları destekler. En çok kullanılan yayın
şekilleri mono, 2-kanal stereo ve 5.1 kanal (5 Kanal+Bas kanalı)
çevresel stereo yayınlardır. 320 veya 384 kb/s hızlarda 5 kanal çok
yüksek kalite (CD kalitesi) ses iletimi yapabildiğinden profesyonel
kayıt ve stüdyo sistemleri ile yayıncılıkta kullanılmaya çok
uygundur.
Bu yöntemin tek
mahzuru MPEG-I ile uyumlu olmamasıdır. Buna çare olarak "simu\cast"
denilen aynı anda yayın yöntemleri kullanılabilir. Bu yöntemde bir
MPEG-2 yayını yapılırken aynı giriş işareti ayrıca bir MPEG-l
kodlayıcısı ile de kodlanarak her iki kodlanmış sinyal birlikte
iletilir.
1.2.1.2.2.2 MPEG-4
Çok Kanallı Ses Kodlaması
MPEG-4 daha çok
multimedia uygulamaları için geliştirilmiş ve çok fazla sıkıştırma
sağlayan bir standarttır. Bu kodlamada çeşitli aletler
kullanılabilir. Her bir alet belli işlemleri yapar. Hangi aletlerin
kullanılacağı kodlayıcı tarafından belirlenir ve kullanılan
aletlerin ne olduğu karşı tarafa bildirilir. Şu anda kullanılan
aletlerle MPEG-4 sisteminde 2 ila 64 kb/s hızlarda mono sesler
iletilebilmektedir. Sistemde üç ana kodlama yöntemi kullanılır:
a) 2-10kb/s
düşük hızlarda parametrik kodlama yöntemi,
b) 6-16kb/s
orta hızlarda sentez yoluyla analiz yöntemi,
c) 64kb/s'ye kadar
olan hızlarda alt-bant/dönüşüm yöntemleri.
1998 sonunda
standartlaşması planlanan MPEG-4, ses tınısının değiştirilebilmesi,
sesin işlenebilmesi (edit), arşivlenmesi, "database" programları
tarafından kullanılabilmesi, görüntü ile eş zamanlanabilmesi,
Ölçeklenebilmesi (istendiğinde daha az bit kullanılarak daha düşük
kaliteli sesle yetinilmesi) gibi yeni olanaklar sunmaktadır.
1.2.1.2.3 Dolby
AC-3 Ses Kodlaması
Dolby AC-3 sayısal
ses kodlaması da MPEG kodlamasında kullanılan
sıkıştırma prensipleri kullanır. Ancak uygulama şeklinde ve
gönderilen veri formatında farklılıklar vardır.
Dolby AC-3
sisteminde frekans bileşenleri üstel olarak (floating po int)
gösterilir. Böylece sayının üssÜ ve mantis'i ayrı ayrı ve istenen
doğrulukta kodlanabilir. Kullanılan alt bant sayısı 50 veya daha
fazla olabilir. Bit atama yönteminin uygulanışında da AC-3 ileri ve
geri yönde adaptif atama yöntemi kullanarak daha etkili bir
sıkıştırma yapar.
AC çıkış formatları
tamamen farklıdır. MPEG' in değişken çerçeve uzunluğuna karşı AC-3
altı ses kanalından oluşan 1536 PCM örneğe karşı düşen 32ms ( 48kHz
örnekleme) sabit uzunlukta çerçeveler kullanır. Her çerçevenin
başında bir çerçeve eş zamanlama bilgisi bulunur. Sonra hata
kodlamasının ilk kısmı (Cyclic Redundancy Code, CRC) ve eş zamanlama
(Sync Information, SI) ve bitlerin dağılımı bilgisi (Bit Stream
Information, BSI) gönderilir. Bunların arkasında 6 tane ses bilgisi
bloğu vardır. Her blok, kanal başına 256 PCM örneğe karşı düşen
bileşenleri ve gerekli yan bilgileri taşır.
Bir çerçevedeki
bloklar arasında bilgiler ortak olarak kullanılabilir ve blokların
uzunluğu farklı olabilir. Bir çerçevedeki toplam bit sayısı
değişmemek kaydıyla, fazla bilgi taşıyan bloklara gerektiği kadar
bit atanabilir. Ek bilgiler bölümünde sistem bilgilerini iletilir.
1.2.2 SAYISAL
KİPLEME (MODÜLASYON)
Sayısal kiplemede
temel olarak analog kipleme tekniğinden bildiğimiz, genlik faz veya
frekans kipIerne teknikleri kullanılır. Kiplemeyi sayısal yapan
özellik; kipleyen sinyalin sayısal olması, yani sadece önceden
belirlenmiş sınırlı sayıda değerler alabilmesidir. Örnek olarak eğer
ikili (binary) bir sayısal kipleme söz konusu ise giriş sinyali
sadece 011 veya -1/+ 1 gibi iki farklı değer alabilir. KipIeme
sonunda da sadece iki farklı taşıyıcı sinyali çıkar; genliği 0/5V
olan, frekansı lkHz/2kHz olan veya fazı 0°/90° olabilen sinüs
işareti gibi. İletişim sistemlerinde özellikle de sayısal TV
sistemlerinde frekans bant genişliğinin mümkün olduğunca az
yapılabilmesi için ikili sistemler yerine M-farklı değer alabilen
çoklu sayısal kipIerne teknikleri tercih edilir. Örnek olarak 4-lü
faz kaydırmalı kiplemede dört değişik giriş işareti (00,01,11,10)
kullanılır ve bu giriş kelimelerinin (word) her birine ayrı bir faz
açısı karşı düşer (0°, 90°, 180°, 270° gibi). Benzer şekilde
4-seviyeli genlik kiplemesinde 0-1-2-3 volt genlik seviyeleri
kullanılabilir.
Frekans bant
genişliğini daha da azaltmak için aynı frekansta birbirine dik iki
taşıyıcı (sinWat, COswat) kullanılırsa bu tür kiplemeye de Dikgen
KipIeme (Quadrature Modulation) adı verilir.
Sayısal giriş
sinyalleri Tablo 5-1' de görüldüğü gibi "O" ve "1" seviyesine karşı
düşen kare dalgalar biçimindedir. Böyle bir kare dalganın frekans
bant genişliği teorik olarak sonsuzdur ve iletilebilmesi için sonsuz
bant genişliğine gerek vardır . Bu ise pratik olarak imkansızdır.
Dolayısı ile sayısal sinyalleri son lu bant genişliği olan iletim
kanallarından geçirebilmemiz için bunların frekans sınırlayıcı
süzgeçlerden geçirilmesi gerekir. Bu süzgeçlerin bant genişliğinin
uygun seçilmesi çok önemlidir. Bant genişliği çok tutulursa sınırlı
bant genişliği olan iletim sisteminden geçirebileceğimiz veri
miktarı azalır, buna karşılık süzgecin bant genişliği azalırsa "O"
ve "1 "lere karşı düşen darbeler zaman uzayında yayılarak birbirinin
üzerine binerler. Buna semboller arası karışma (Inersymbo/
Interferece) adı verilir.
Sayısal TV
sistemlerinde yayın ortamına ve bölgelere göre değişen çeşitli
kiplemeler kullanılmaktadır. İletim ortamının nispeten gürültüsüz
olduğu kablo ve uydu yayınlarında QAM ve QPSK gibi daha basit
kiplemeler kullanılmasına karşılık gürültü, karışma ve yansımaların
çok etkili olduğu yerel yayınlarda daha karmaşık olan COFDM ve
8-seviyeli VSB kipleme teknikleri kullanılmaktadır. Sayısal TV
yayınında kullanılan kipleme çeşitleri şöylece sıralanabilir:
· QAM
(Quadrature Amplitude Modulation: Dikgen Genlik Kiplemesi) Kablo
yayınları (DVD-C) için kullanılmaktadır.
· QPSK
(Quadrature Phase Shift Keying: Dikgen Faz Ötelemeli Anahtarlama)
Uydu yayınları (DVD-S) için kullanılmaktadır.
· COFDM
(Coded Orthogonal Frequency Division Modulation: Kodlu Dik Frekans
Bölümlemeli Kipleme) Avrupa daki yer yayınları (DVDT) için
kullanılmaktadır. [1]
1.2.3.1 QAM
(Quadrature Amplitude Modulation-Dikgen Genlik Kiplemesi)
Sayısal kablo TV
yayınlarında 16 veya 64 seviyeli QAM kiplemesi kullanılmaktadır. Bu
kiplemede iki giriş sinyali vardır. Bu sinyaller birbirine dik yani
aralarında 90° faz farkı bulunan iki taşıyıcıyı kipler. Eğer
taşıyıcılardan birisi Coswat şeklinde ise diğeri sinwat şeklinde
olacağından çıkış işareti:
S(t)=acosWot+bsinWot şeklinde ifade edilebilir. Burada a, b
katsayıları sayısal giriş kelimesini oluşturur.

Şekil
1.11 Dikken genlik kiplemesi
Bunu
gerçekleştirmek için iki çarpma devresi ve bir faz kaydırıcıdan
oluşan şekil 1.11 deki devre kullanılabilir. Karışmaları önlemek
için giriş sinyalleri bir alçak geçiren süzgeçten (tercihen Nyquist
süzgeci) geçirilmelidir. 16 QAM kodlamada 16 değişik kelime söz
konusu olduğuna göre her kelime 4-bit uzunlukta ve a, b katsayıları
da ikişer bit uzunlukta olmalıdır

Şekil
1.12 16-QAM işaretinin zamanla değişimi
Alıcı
tarafta sinyalin en az hata ile çözülebilmesi için elde edilecek 16
değişik vektörün birbirine eşit uzaklıkta olması gerekir. Bu
uzaklığa 2 birim dersek, a, b katsayılarının -3;-1;+1 ve +3 olarak
seçilmesi gerekir. a ve b’ nin her biri dört ayrı değer alabildiğine
göre 4x4=16 değişik vektör tanımlanabilir. şekil 1-13.

Şekil
1.13 QAM kiplemede çıkış vektörü
Benzer
şekilde 64-QAM kodlamada a, b katsayılarının her biri 8 farklı değer
alabilir (3-bit) ve vektörlerin yerleşimi şekil 1.13’deki gibi olur.
1.2.3.2 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying-Dikgen Faz Kaydırma
Anahtarlaması)
Faz
bilgisinin gelen sayısal bilgiye göre değiştirilmesi esasına
dayanır. Faz değişikliği bir değerden diğer değere ani olarak
değiştirildiğinden bu tür kiplemelere genellikle “Faz Kaydırma
Anahtarlaması (Phase Shift Keying, PSK)” adı verilir. PSK bir
sinyal:
S(t)=Acos(Wc+2kn/M)
şeklinde gösterilebilir. Burada M sayısı faz’ın kaç değişik değer
alabileceğini gösterir ve sayısal faz kiplemesi de “M-PSK” şeklinde
ifade edilir. En basit faz kaydırmalı kipleme M=2 için elde edilen
ikili PSK kipleme olup “Binary PSK” olarak adlandırılır. En çok
kullanılan ise M=4 için elde edilen Dikgen Faz Kaydırmalı
Anahtarlama (QPSK) kiplemesidir. Bu kiplemede faz değişimleri 90
derecelik atlamalarla olur (şekil-1.4).

Şekil
1.14 PSK kiplemede çıkış vektörü ve QPSK kiplenmiş işaretin değişimi
QPSK
kiplemede kod çözme sırasında oluşacak hataları ve frekans band
genişliğini en aza indirmek için “GRAY” kodlaması kullanılır. GRAY
kodlamasında her seferinde en çok bir bit değişimine izin verilir.
Yani 00’dan 11’e atlanmaz. Örnek olarak 2-bitlik GRAY kodlaması
00,01,11,10 şeklinde 4 kelimeden oluşur.
1.2.3.3 COFDM (Kodlu Dikgen Frekans Uzayı Çoğullaması Kiplemesi)
Frekans bandını etkin bir şekilde kullanan Dikgen Frekans Uzayı
Çoğullamalı (Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM)
kiplemesi aslında 1970’li yıllarda bulunmuştu. Ancak o yılların
teknolojisi ile uygulanması zor olduğundan 25 yıl kadar kullanım
alanı bulamadı. Son yıllarda sayısal sinyal işleme tekniklerinin ve
çok geniş çaplı tüm-devrelerin (VLSI) gelişmesi ile Sayısal Radyo-TV
yayınları ile Telsiz Yerel Veri iletişimi (Wireleses LAN)
sistemlerinde başarı ile kullanılmaya başlanmıştır.
Dikgen
Frekans Uzayı Çoğullamalı (OFDM) sitemin temeli gelen veri dizisini
çok sayıda paralel küçük dizilere ayırarak her bir küçük diziyi ayrı
taşıyıcılarla, paralel bir şekilde, iletmek esasına dayanır. Bu
taşıyıcıların frekansları ve fazları uygun seçilerek bunların
birbirine dikgen (orthogonal) olması sağlanır. Bu durumda yan yana
gelen taşıyıcıların tayflarının örtüşmesi (spectral overlapping)
işarete bir zarar vermez . Bu da taşıyıcıların birbirine daha yakın
seçilebilmesini sağlar ki sonuçta frekans bandı daha etkin bir
şekilde kullanılmış olur. Yani aynı frekans bandına daha fazla
taşıyıcı yerleştirilebilir. Bilinen ve sayısal iletişimde yaygın
olarak kullanılan Frekans Çoğullamalı Sistemler (FDM) ile OFDM
arasındaki en önemli fark budur. şekil–1.15’da bu iki sistemin
karşılaştırılması verilmiştir.
Açıkça
görüldüğü gibi FDM kiplemede frekans bant genişliği,
WFDM=2R=2(N/Ts), taşıyıcı sayısından bağımsızdır. Buna karşılık
OFDM’de taşıyıcı sayısı arttıkça bant genişliği azalarak çok sayıda
(N>100) taşıyıcı için FDM’ın yarısına düşer.
WOFDM
= R = N/Ts (N >100 için)

Şekil
1.15 OFDM ve FDM kiplemelerinin frekans spekturumu
Genel
anlamda bir OFDM sinyali N tane dikgen alt taşıyıcının paralel
olarak iletildiği bir sinyaller kümesi olarak düşünülebilir. Bu
sinyalin matematiksel ifadesi:

şeklinde yazılabilir. Burada;
-
Cn,k ; k’inci taşıyıcı tarafından n’inci zaman aralığında her
Ts süresince gönderilen sembol
-
N; alt taşıyıcıların sayısı
-
fk ise k’inci alt taşıyıcının frekansını göstermektedir.
n’inci
zaman aralığında iletilen sinyale n’inci OFDM çerçevesi dersek ve
bunu Fn(t) ile gösterirsek ilk bağıntıyı daha basit olarak

şeklinde gösterebiliriz. Burada Fn(t), N tane Cn,k sembolün
toplamından oluşan kümeye karşı
düşmektedir ve her sembol fk frekanslı ayrı bir alt taşıyıcı gk ile
gönderilmektedir. Alıcı tarafta kod çözme işlemi bu taşıcıların
dikgen (orthogonal) olma özelliğinden yararlanılarak kolayca
yapılabilmektedir. Alınan sinyal gk taşıyıcısı ile çözüldüğünde
sadece o taşıyıcının taşıdığı bilgi elde edilir.


Şekil
1.16 OFDM kiplemenin yapılışı(a) Tanıma dayalı teorik gerçekleme,(b)
Ters fourier dönüşümü yöntemi
Bu
tanıma göre OFDM’in uygulanması için binlerce taşıyıcının üretilmesi
ve her taşıyıcı için bir genlik kipleyicisi (çarpma devresi) gerekir
(şekil 1.16) ki bu da pratik olarak uygulanabilir bir çözüm
değildir. Bunun yerine Fourier dönüşüm teknikleri kullanmak pratik
bir çözüm getirmektedir.

Bu
formülden görüleceği gibi OFDM sinyalini ele etmek için Cn,k
sembollerinin ters Fourier dönüşümünü (IDFT veya IFFT) almak yeterli
olmaktadır. Taşıyıcı sayısı ters Fourier dönüştürücünün (IFFT) nokta
sayısı ile belirlenir.
Sayısal sinyal işleme teknikleri kullanarak ve mikro işlemciler veya
özel sinyal işleyici, VLSI Tüm devrelerle bu iş kolayca
yapılabilmektedir. İdeal halde taşıyıcılar bir birine dik olduğu
için frekans örtüşmesi yüzünden semboller arası karışma olmaz. Fakat
eğer iletim kanalı ideal değilse (ki durum çoğu zaman böyledir)
alıcıya gelen sinyal bir miktar bozulur ve semboller arası bir
karışma meydana gelir.
OFDM
sinyalinde semboller çerçevelere karşı düştüğünden bu da çerçeveler
arası bir karışma demektir. Bu karışmanın süresi kanaldaki değişik
gecikmeler (yansımalar) arasındaki fark kadardır.
Bunu
önlemek için çerçeveler arasına bu süre kadar bir boşluk konur veya
bu aralık bilgi taşımayan bit’lerle doldurulur. Bu bitler özel
olarak dönüşümlü (syclic) biçimde kodlanarak ve alıcıda bu bitler
sinyal bitleri ile evriştirilerek (convolution) bir çerçeve içindeki
bitler arasındaki karışma da engellenebilir. Bütün bu işlemlerin
gerçeklendiği bir COFDM kipleyicisinin blok şeması şekil 1.18’da
verilmiştir.

Şekil
1.17 OFDM sinyalinin ters fourier dönüşümü ile elde edilmesi,
(a)Frekans uzayı bileşenlerinin oluşturulması, (b) Zaman uzayındaki
sinyal

Şekil
1.18 COFDM kipleyici
COFDM’in UYGULANIŞI
Avrupa ülkeleri
sayısal TV yer yayınları (DVB-T) için VSB sistemine göre daha
karmaşık olan fakat özellikle yansımalı olarak yayılan sinyallerde
daha hatasız çalışan Kodlu Dikgen Frekans Uzayı Çoğullamalı (Coded
Orthogonal Frequency Division Multiplex, COFDM) kiplerne sistemini
kabul etmişlerdir. Bu tür yayınlar ilk olarak 1999 yılında
İngiltere' de başlamıştır.
OFDM kiplemesi
sayısal kelimelerin her birine ayrı bir taşıyıcının tahsis edilmesi
esasına dayanır. Sayısal yer TV yayınlarında kullanılan OFDM
kodlamasında binlerce taşıyıcı kullanılır.

Şekil
1.19 COFDM kiplemesinin blok şeması
MPEG Transprt
dizisi OFDM kipleyiciye verilmeden önce bit dizileri üzerinde
‘Enerji dağıtıcı’ blok yardımı ile değişiklikler yapılarak elde
edilecek sinyalin her frekanstaki enerjilerinin mümkün olduğu
kadar eşit yapılması çalışılır.
1.3 SAYISAL
TELEVİZYON YAYINCILIĞI (DVB)
Sayısal
televizyon, yayıncılıkta yeni bir metoddur. Sayısal teknoloji
kullanılarak gerçekleştirilen bu yeni yayın metodu başta karasal
(terrestrial) yayıncılık olmak üzere uydu(satellite) , Kablolu TV,
LMDS, MMDS ve MVDS yayıncılığında kullanılmaktadır.
Sayısal yayıncılığın avantajlarından bazıları şunlardır;
-
Sayısal televizyon yayınında 4-6 programın,
sayısal radyo yayınında 5-8 programın bir verici ile
yapılabilmesi,
-
Analogdan daha üstün görüntü kalitesi,
-
Radyo yayıncılığında; Mono AM, Mono FM, Stereo FM
ve CD kalitesinde yayın seçenekleri,
-
Analog yayında kapsanan aynı alanın, sayısal
yayında daha düşük güçlü verici ile kapsanabilmesi ve
dolayısıyla enerji tasarrufu sağlanması,
-
Programla birlikte veya programdan bağımsız veri
iletiminin sağlanması,
-
İnteraktif (etkileşimli ) TV yayıncılığına imkan
tanınması,
-
Ülke çapında tek frekans ağı-SFN (Single
Frequency Network) kurularak, frekans spektrumunun etkin bir
şekilde kullanılması,
-
Sabit, portatif veya mobil alıcılarla kesintisiz
ve kaliteli (enterferansız) yayın alınabilmesi,
-
Radyo alıcı ekranında; istasyon adı, program adı,
içeriği, süresi, gelecek program, deprem, yangın, sel felaketi
gibi acil güvenlik bilgileri, trafik anonsları, hava ve yol
durumu, turizm bilgileri, borsa ve döviz bilgileri vs.
görünebilecek olması gibi.
Sayısal vericilerle, analog vericilerin kapsadığı
alana, 20 dB daha düşük verici çıkış gücü ile ulaşılmaktadır.
Burada dikkate alınacak diğer bir husus da birden fazla yayının
tek bir TV vericisi ile yayınlanması imkanı, dolayısıyla bu alanda
ekonomik kazancın sağlanmasıdır.
Aynı durum, sayısal uydu yayıncılığı için de
geçerlidir. Analog yayın için kullanılan band genişliği ile bir
uydudan 6-9 arası sayısal yayın gönderilmesi mümkündür.
Gerek daha fazla sayıda yayın imkanı, gerek ardışık verici
istasyonları ile aynı programların tek frekanstan yayınlanması ve
kullanılan vericilerin birbirlerini bozucu değilde yapıcı etkide
bulunmasını sağlayan SFN oluşturmakla verimli bir frekans
kullanımının sağlanması, gerekse vericilerin ortak kullanımı ve
güçlerinin düşürülmesi ile sağlanan ekonomik kazanç, sayısal
televizyonu analog sistemlere oranla avantajlı konuma getirmiştir.
Sayısal Televizyon ile ilgili ilk resmi çalışmalar
1993'de Bonn'da gerçekleşen DVB (Digitial Video Broadcasting)
projesi adı altında 20 ülkenin katılımı ile başlatılmış, şu anda
katılımcı sayısı 200'e ulaşmıştır.
Dünyadaki Karasal Sayısal TV Yayıncılığında
(DVB-T) ise Temmuz 1997’de İngiltere’nin Chester kentinde yapılan
toplantıda, DVB-T yayınının hangi bandlardan yapılabileceği ve
standartı belirlenmiştir. Avrupa ülkelerinin çoğu, analog yayın
iletimine yaptıkları büyük miktarlardaki yatırımlardan dolayı,
sayısal TV yayınlarına ancak 2010 yılında tam anlamıyla
geçebileceklerini, geçiş süresince de analog ve sayısal yayınların
eş zamanlı yapılacağını ifade etmişlerdir.
DVB projesinde;
-
Sayısal uydu yayıncılığı için (DVB-S) ETS 300
421
-
Sayısal Kablo Yayıncılığı için (DVB-C) ETS 300
429
-
Karasal Sayısal Televizyon Yayıncılığı için
(DVB-T) ETS 300 744
-
Çok kanallı çok noktaya dağıtım sistemi için
(MMDS) ETS 300 749
-
Çok kanallı video dağıtım sistemi için (MVDS)
ETS 300 748
-
Tek noktadan çok noktaya dağıtım servisi için
(LMDS) EN 301 199
standartları belirlenmiştir.
Başta ABD olmak üzere Kanada ve Avrupa ülkelerinde
sayısal sistemlerle ilgili regülasyon ve lisans işlemlerinin
düzenlenmesi amacıyla büyük çaba sarfedilmiş ve çalışmalar devam
etmektedir.[5]
1.3.1
SAYISAL YAYIN ÇEŞİTLERİ
Yayın
çeşitlerini iletilen sinyalin tabi tutulduğu modülasyon işlemi
belirler. Bu bölümde üç tip modülasyon tekniği ile oluşmuş ve
standart olarak kullanılan üç sayısal yayın çeşidine yer
verilecektir.
DVB- T: Yerel
yayınlar 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 genişliğinin tüm dizisinin üstünden gelebilmesi
için dizayn edilmiştir. DVB-S tek taşıyıcılı bir sistemdir. Diğer
bir deyişle bir çeşit birleşimdir. Merkezde bu birleşim en önemli
yeri paylod yani, kullanabilir miktara oranı bulunmaktadır. Bu
çekirdeği saran katman serisi hatalara karşı duyarlı sinyalin
hassasiyetini azaltmak ve paylod’ı yayın için uygun bir şekle
getirmekle görevlidir. Video, audio ve diğer datalar, MPEG
Transport Stream paketlerine yerleştirilir. Paket edilmiş datalar
payloadı oluşturur. İşlem
aşamalarının bir kısmı aşağıdadır:
1) Bütün
senkronizasyon baytları çevirerek datayı düzenli bir yapıya sokmak.
2) İçeriği
gelişi güzel sıralamak.
3) Paket
bilgilerinin üstüne, bir Reed-Solomon, “önceden hata düzeltici”
ilave etmek. Bu harici kod (outher code) olarak adlandırılan sinyal
üzerinde yalnızca %8 civarında artırma yapan çok etkili bir
sistemdir. İleride bütün dağıtıcı sistemler için ortak bir harici
kod kullanılacaktır.
4) Paket
içeriğinde katlama metodu uygulanarak paket topluluğu oluşturulur.
5) Hata
düzeltici sistem ve katlama metodu uygulandıktan sonra ikinci bir
hata düzeltme sistemi eklenir. Bu ikinci hata düzeltme sistemi
servis sağlayıcıların ihtiyaçlarına uygunluk için işletme giderleri
miktarında ayarlanabilir.
6) Son
olarak sinyal, QPSK, uydu yayın taşıyıcısını ayarlamak için
kullanılır.
Aslında bu sistem, fiziksel yayın arasında özellikle kanal
nitelikleri ve çoğalma için tasarlanmıştır. Bu sistem, kanalın hata
özelliklerine uyarlanabilmesi için düzenlenir. Bu hatalar rasgele
sıralanır ve “ön hata düzeltme katları” nın iki tanesi ilave edilir.
İkinci seviye yada iç kod (iner code) koşullara (güç, çanak boyutu,
mevcut bit oran) göre ayarlanabilir.
Buna
göre servis sağlayıcılar iki değişken vardır: Sağanın toplam boyutu
ve dış katmandaki hata düzeltme sisteminin “kabuk” kalınlığı.
Elimizde her iki durumda alıcı, kullanacağı doğru kombinasyonu hızlı
denemelerle ve gelen sinyaldeki hata ile bulacaktır. Payload
boyutunun ve iç kodun uygun kombinasyonu servis operatörünün
ortamına uygun seçilebilir.
39Mb/s
servis operatörlerinin isteği MPEG-2 video ve audio tüm
kombinasyonlarını taşımak için kullanılabilir.
Uydu
haberleşmesinin kanal özellikleri:
-
Düşük oranlı sinyal/gürültü oranı.
-
Kullanılabilir geniş bant genişliği frekansı.
-
Uydularda yükseltici tüpü, maksimum güç verimi için çok doğrusal
olmayan moda çalıştırılır.
Seçilmiş uydu modülasyon sistemi, 2bit/sembol QPSK modülayonudur. Bu
modülasyon sistemi, DVB-S standardı ETS 30042 de tanımlıdır.
Bazı
karakteristikler:
-
·Harici FEC: Reed-Solomon hata düzeltmesi.
-
·Dahili FEC:katlanır kodlama
-
·kolay bükülür sembol oranı
DVB-S
standardı özel uydu transponderin karakteristikleri için haberleşme
parametrelerinin uygun setini seçmesini izin veren, şifreleme
parametreleri sayısına sahiptir. DVB-s alıcısı ele alabilmiş olması
gerektiği karşılama parametreleri:
-
Taşıma frekansı (Ghz)
-
Polarizyasyon (dikey, yatay)
-
Katlanır hata düzeltmesi kodu (1/2, 2/3, 3/4, 5/6 veya 7/8)
-
Sembol oranı
Değişken sembol oranı, transponder yoluyla modemi, tam olarak uygun
band genişliğine ayarlamak için yayımcıya izin verir. Seçilmiş
sembol oranı, 1.28 tarafından bölünen transponderin -3dB band
genişliği gibi olmalıdır. ETS 300 421, herhangi bir yolla sembol
oranı kısıtlamaz.
Beş
ayrı FEC kodu, MPEG-2 nakil veri akışına eklenilen Greksiz bilgi
miktarının değişmesine izin verirler. Bu yolla modem, farkl
sinyal/gürültü oranı için ayarlanabilir. Örneğin: birçok insan,
alanlarında şiddetli yağmur tarafındansebep olunan karşılama
problemlerinden şikayet etmeye başladığında, genellikle 5/6 kodunu
kullanan yayımcı, önemli futbol karşılaşmalarında daha sağlam olan
2/3 kodunu kullanmıştır.3/4’ün anlamı, örneğin; 4 bit MPEG’de 3 bit
bilgi taşır. Kalan %25’lik kısım ise hata düzeltme içindir.
Kullanabilir farklı hata düzeltme kodları, karşılama alanındaki hava
koşullarına, göre modem iletimi benimsemesine izin verirler. Yayımcı
her yıl, görüntü kaybının dakikalarını ne kadar beklediğini, hata
düzeltme ile seçebilir.
DVB-S
sistemi, tek taşıyıcılı tek transponder için, zaman bölmeli
çoğaltıcıyı (TDM) en iyi şekilde kullanır, ancak çok taşıyıcılı
frekans bölmeli çoğaltıcı (FDM) için kullanıldığında uygulamalar
yazılması gerekir. SPPC, taşıyıcı üzerinde gönderilen tek bir
program (video ve ilgili ses akışıyla) vardır anlamına gelir. Bu,
farklı taşıyıcı FDM frekanslarını kullanarak, bir tek transponderi
paylaşmak için çeşitli DVB-S uplink yerine izin verir. Buna zıt olan
ise, normal programlar için kullanılan MCPC’dir (her taşıyıcıda çok
kanal). Neredeyse bütün metodlar DVB-S standardına uyumludurlar.
1.3.1.2 DVB-C KABLOLU YAYIN
Kablo
network sistemi, uydu sistemindeki aynı çekirdeğe sahiptir, fakat
ayar sistemi, QPSK’nın yerine QAM üzerine kurulmuştur ve iç kod “ön
hata düzeltme”’ye ihtiyaç yoktur. Sistem 64-QAM de merkezlendirilmiş
fakat 16-QAM ve 32-QAM gibi daha alçak seviyelerde ve 128-QAM ve
256-QAM gibi daha yüksek seviyelerdeki sistemlerde kullanılabilir.
Her durumda sistemin bilgi kapasitesi sistemin güçüne göre
değiştirilir. Kapasite kelimesini kullanacak olursak 8MHz’lik kanal
64-QAM kullanırsa 38.5 Mbit/s kapasiteli payload barındırabilir.
1.3.1.3 DVB-T KARASAL YAYIN
Çatı anteni, balkan anteni, masa-üstü oda anteni gibi TV'nin
başlangıcından beri tanıdığımız, alış1lagelen antenlerle alınan
yayın karasal TV yayım'dır. Bulunduğunuz yöreye yakın, hakim bir
tepeden veya yayın kulesinden, karasal bir TV vericisi ile, VHF veya
UHF bandında yapılır. Alternatifleri uydudan yapılan ve çanak
antenle alınan Uydu- TV Yayını ve kabloyla hanelere dağıtılan
Kablo-TV yayınıdır. Ancak alıştığımız bu yayın, Analog Karasal
yayındır. Antene bağladığımız tüm televizyon cihazları ile
izlenebilir.
Sayısal karasal yayın (DVB- T) ise, yine v·erici ile bir yüksek
noktadan yapılır, ancak sayısal (digital) bir kodlama (modülasyon)
tekniği ile hazırlanmıştır. Yine çatı anteni. oda anteni gibi
antenlerle alınır ancak doğrudan mevcut teknoloji ile Üretilmiş
televizyon cihazlarımıza bağlanamaz. uydu alıcısı benzeri bir cihaz
tarafından analoğa dönüştürüldükten sonra televizyonlarımızın
girişine bağlanır. Sayısal karasal yayın, alıştığımız analog
yayından farklı şekilde hazırlanmış, ancak benzer şekilde nakledilen
bir VHF/UHF bandı TV yayınıdır.
Sayısal teknolojinin en önemli avantajı, daha fazla TV kanalının
yayınlanmasına imkan sağlamasıdır. Bu sayede izleyici daha fazla
yayına kavuşur, yayıncı kuruluş daha düşük maliyetle yayınını
yapabilir. Bir analog TV yayını yerine uydu ve kabloda 8-12, sayısal
karasalda yaklaşık 4 TV yayını dağıtılabilir.
Bu sayede izleyici. nasıl bir çanak antenle yüzlerce yayın
alabiliyorsa, sayısal karasal TV sayesinde de yüzün Üzerinde TV
yayını alabilecektir. Ancak tek bir uydudan tüm Türkiye'ye yayın
yapılabiliyor iken, bir TV vericisinden ancak bulunulan yöreye yayın
yapılabildiğinden, teknolojik olarak mümkün olan bu kanal sayısına
muhtemelen çok az ilde ulaşılabilecektir.
Sayısal karasal televizyon yayını (DVB- T) özellikle büyük
illerimizde yaşanan frekans sıkıntısına bir çözüm getirecektir. SFN
(Single Frequency Netvvork - Tek Frekans Ağı) özelliği sayesinde
aynı yayın bir frekans Üzerinden, farklı vericilerden
yayınlanabilecektir (enterferansa neden olmadan, birbirini
tamamlar). Bu sayede bir analog TV yayını yerine büyük şehirlerde 4
değil, 8-12 TV kanalının yayınlanabileceği öngörülmektedir.
Yayın kulelerinin ve vericilerin sayısının azaltılması görüntü
kirliğine neden olan yayın kuleleri kalkacak, böylelikle hem
havadaki sinyal kirliliği hem de görüntü kirliliği azaltılacaktır.
Yeni vericilerde daha düşük çıkış gücü yeterli olacaktır,
dolayısıyla elektromanyetik kirlilik azalacaktır. Bu gerçek kamu
sağlığı açısından çok olumludur ve karasal TV yayınını izlemeyenlere
de bir avantaj getirecektir.
Sayısal yayınların görüntü kalitesi analogdan daha iyidir. Bu gerek
karasal, gerek uydu, gerekse kablo-TV için geçerlidir. Sayısal
karasalda SFN özelliği sayesinde çevreden yansıyarak gelen sinyaller
analogta olduğu Üzere gölgelenmeye neden olmayacağı gibi. yayının
kalitesini arttırır. Ayrıca MHP (Multimedia Home Platform), internet
ve mail servisleri, bilgi servisleri, bankacılık hizmetleri, oyun
kanalları vb. yayının içine konulabilecektir. Hareketli (mobil)
televizyon alıcıları Sayısal Karasal TV (DVB- T). uydunun ve
kablonun aksine. hareket eden televizyon cihazlarından da
izlenebilir (Örneğin cep televizyonları, otobüste TV izleme ... )
Daha düşük verici gücü gereksinimi ve daha az sayıda vericinin
Üstelik paylaşılarak kullanılması sayesinde yayıncı kuruluşların
enerji tüketimlerinde önemli bir tasarruf söz konusu olacaktır. Her
televizyon için ek cihaz gereksinimi olacak DVB- T yayınları analog
televizyonlar ile izlenebilecek. Bu cihaz sayesinde normal karasal
antenler ile DVB- T yayınları izlenebilecek. Önümüzdeki yıllarda
piyasaya sürülecek TV'lerin içinde sayısal alıcı cihazları yer
almaya başlanacağı öngörüyor. Böylece, sayısal TV alıcısı olmadan da
sayısal yayınlar izlenebilecek. Sayısal karasal yayın, uydu-TV veya.
kablo-TV'nin yerine geçmeyecek, tamamlayıcı konumunda olacaktır. Her
üç teknoloji de birlikte yaşamaya devam edecektir.
Sayısal karasal yayının gelmesiyle bitecek olan tek şey analog
karasal yayındır. Avrupa'da 2008 yılında, Türkiye'de 2014 yılında
tüm analog karasal vericilerin kapatılması planlanmıştır.Analogdan
sayısal yayına geçiş, tüm dağıtım teknolojilerinde gelişme
doğrultusunda gerçekleşen bir süreçtir. Türksat uydusunda analogdan
sayısala geçiş gerçekleşmiş, tüm yerli kanallar sayısal (dijital)
yayına geçmiştir. KabloTV'de bu süreç 2006 içinde başlayacaktır.
Karasal TV'de de 2006 yılında başlamıştır.
Dünya televizyon yayınlarını izleyebilmek için belli başlı beş
farklı iletim biçimi vardır. Bunlar: Kablo TV, uydu vericileri, MMDS
(Multichannel Multi-point Distribution System). telefon hatları
Üzerinden TV aktarımı (IPTV) ve karasal vericilerdir. Üyesi olmaya
hazırlandığımız Avrupa Birliği Ülkelerinde kablo TV ve Uydu
Üzerinden yapılan yayınlar, karasal yayıncılığa göre çok daha fazla
gelişmiş olduğu halde, Ülkemizde karasal yayıncılık gelişmiş ve
yaygınlaşmıştır. Avrupalı yayıncı kuruluşların yaklaşık yüzde 30'u
kablo TV, yüzde 24'Ü uydu, yüzde 46'sı ise karasal yayıncılık ile
izleyicilerine ulaşırken, Ülkemizde yayıncı kuruluşların yaklaşık
yüzde 10'u kablo TV, yüzde 30'i uydu, yüzde 60'si ise karasal
yayıncılık ile izleyicilerine ulaşmaktadır. [8]
Sayısal karasal yayıncılığın avantajları
1- Karasal
vericilerden yapılan sayısal TV yayını yeni bir modülasyon yöntemi
COFDM-Coded Ortogonally Fre-quency Division Multiplexing (Kodlanmış
Ortogonal Frekans Bölmeli Çoğullama) kullanılarak görüntü ve ses
dataların çok kaliteli ve çok etkin biçimde sıkıştırarak taşıma
olanağı sunuyor.
Sayısal karasal yayın frekans spektrumunu çok etkin bir şekilde
kullanma olanağı tanımaktadır. Şöyle ki: COFDM modülasyonu
kullanarak 4-6 ayrı kanalın yayınını bir paket halinde sıkıştırıp
tek bir frekanstan iletmek olanaklıdır. Bunun Üzerine bir de SFN
(Single Frequency Netvvork) olanağını koyarsak; ki bu şu demek:
İstanbul gibi bir şehirde aynı yayını şehrin tamamına izletebilmek
için bir kaç vericiden verici sayısı kadar frekans kullanılması
gerekirken, DVB-T'de aynı frekans Üzerinden farklı vericilerden
yayın yapmak da olanaklı. Özetlersek, şu anda İstanbul'da yayın
yapan 51 kanalın tamamını 13 frekans Üzerinden iletmek olanaklıdır.
Ancak 'sayısal karasal' yayın yeni gelişmekte olan HDTV teknolojisi
için çok uygun değildir. Çünkü HDTV yayınlar sıkıştırılsa bile
'sayısal karasal' yayın teknolojisinde bir kanalı tamamen
doldurmaktadır.
2- DVB-T
ile yayıncı kuruluşların kendi vericilerini kurma zorunluluğu
ortadan kalkmaktadır. Bir yerel televizyon, DVB- T yayını yapan bir
yayıncı kuruluşun yayın paketinden bir yer satın alarak ciddi bir
yatırım maliyetinden kurtulabilir ya da bir kaç girişimci bir araya
gelerek 4-6 kanalın yayınlarını tek bir verici Üzerinden yayınlama
olanağına kavuşabilir.
3- DVB-T'de
belirli bir alana yayın iletebilmek için gerekli verici gücü analog
yayıncılıktakine oranla onda bir seviyesindedir. Aynı kanaldan 4-6
yayın yapabilme olanağı da hesaplanırsa enerji maliyetlerinden
50‘de 1’e kadar kazanç sağlanacaktır. Çarpıcı bir örnek: TRT’nin
yayınlarını iletebilmek için kullandığı yıllık elektrik enerjisinin
maliyeti yaklaşık 50 milyon dolar kadardır. DVB-T ile bu maliyetleri
1 milyon dolar seviyesine çekmek olanaklıdır. Buna karşın ülke
çapında elektrik tasarrufu konusu doğru değildir. Çünkü her ne
kadar vericilerde elektrik tasarrufu yapılıyorsa da hanelerde her TV
cihazı için bir set-top-box (uydu alıcısı gibi bir kutu)
gerektiğinden ve bunların toplamda harcayacağı güç büyük boyutlarda
olacağından, genel olarak ciddi bir tasarruf sağlanamayabilir.
4- Analog
yayıncılıkta bir vericiden gelen sinyaller yansıyarak alıcıya
ulaştığında ikiz görüntülerin. gölgelerin oluşmasına neden olabilir.
Oysa DVB-T'de yansıyarak gelen sinyaller yayının kuvvetlenmesine
neden olurlar. Bu nedenle DVB-T mobil uygulamalar için de çok uygun
bir sistemdir,
5- Analog
yayıncılık da yayının içine sadece teleteks konulabilir, DVB-T'de
ise MHP (MultimediaHome Platform), internet ve mail servisleri,
bilgi servisleri, bankacılık hizmetleri, oyun kanallar vb, yayının
içine kodlanabilir, Ayrıca DVB-T'de alıcı sadece sabit cihazlar
değil PDA, masaüstü bilgisayar, diz üstü bilgisayar ve cep
telefonları olabilir. Bu avantajlara karşıt olarak, DVB- T'ye
geçişin yatırım maliyetleri öne sürülebilir.
Kaba
bir hesapla tüm ulusal kanallarımızı taşıyabilecek bir DVB- T ağının
maliyetinin yaklaşık 500 milyon dolar olacağı düşünülmektedir. DVB-
T yayınlarını normal televizyon ve monitörlerden izlemek olanaklı.
Ancak bunun için sayısal uydu alıcısına benzer bir cihaz olan
sayısal yayın alıcı (Set Top Box) satın almak gerekiyor. Bir Set Top
Box'ın maliyeti ise 100 dolar civarındadır ve hanedeki her TV için
bir adet gereklidir.

Şekil-1.20 DVB-T Sinyallerin Yansıması
DVB- T'de yansıyarak
gelen sinyaller yayının 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 Elemanları
2.1.1.1 Çanak Anten
Uydu gelen yüksek frekansta çok zayıf mikro dalga sinyalleri toplar
ve LNB’ye yansıtır. Verimliliği doğrudan büyüklüğüne ve geometrisine
bağlıdır.
2.1.1.1.1 Ofset Çanak Anten
Yumurta şeklindeki oval çanaklar OFFSET çanaklardır. Uydular
yörüngesinden aşağı ve yukarı 300 km zikzak çizerek bizimle beraber
Dünya etrafında dönerler. Ofset çanakların ova! olmasının nedeni
işte bu uydunun 300 km yukarı aşağı zikzak çizdiğinde çanak anten 24
saat boyunca aynı kalitede sinyal almasını sağlayan oval oluşudur.
İşte bu yüzden küçük boyuttaki ofset çanaklar dahi verimli
çalışmasını sağlar ve ayrıca ofset çanak anten daha estetik ve
elemanları daha düzgün daha sağlamdır. Ofset çanak anten Üretmek
özel pres kalıplarla mümkündür buda yüksek maliyetler gerektirir
ancak böyle yüksek maliyetli bir fabrika kuran çanağının kalitesine
önem vermesi gerekir.

Şekil 2.1 Ofset çanak anten
2.1.1.1.2 Parabol Çanak Anten
Tam yuvarlak çanaklar parabol çanaklardır. Parabol anten gelen
ışınları odak noktasında topladığı için kazancı yüksektir. Ancak
Parabol çanaklar LNB'nin tam ordasında durması uydudan gelen sinyali
engellerken, uydu 300 km zikzak çizerken sadece 300 km alanın içinde
en iyi gördüğü konuma uydu geldiğinde alabileceği en iyi sinyali
almaya çalışır. Parabol çanakların ayaklarının yan desteklerin
olmaması sağlam monte edilmesini engelliyor. Parabol antenler hem
gönderme hem de alma işleminde kullanılabilirler. Bir de gerçekten
yeni olan "Wavefrontier" çanağı var, Toroidal deniyor. Bunun
özelliği birbirine iyice uzak uydulardan 16 taneye kadar LNB ile
çalışabilmesi. Küçük olanı 55cm, büyüğü 90cm olan iki modeli var.
Ayni büyüklükte olan parabol çanaklar kadar verimli olduğu ve
montajının çok kolay olduğu söyleniyor. Firma 1999'da kurulmuş.
Merkezi Kore'de, araştırma geliştirme merkezi Rusya'da. Zaten
Toroidal'in matematiksel modelinin ve formülünün bilgisayarlar
sayesinde keşfedildiği merkez Moskova. Üretim tesisleri Taiwan'da,
satış merkezi ise Irvine, Kalifomiya, ABD tekniği gerçekten çok
karışık. Uydudan gelen sinyal ana yansıtıcıdan iki defa yansıtılarak
bir çizgi Üzerinde oluşturulan çok sayıdaki odağa yansıtılıyor. Ana
yansıtıcı bir elipsoid, yardımcı yansıtıcı ise Toroidal +Elipsoid.
Toroid geometrisi bir antende ilk defa kullanıldığı için adına
toroidal demişler. [5]

Şekil 2.2 Parabol çanak anten
Daha önceki çift yansıtıcılı Cassegrain ve Gregoryen çanaklarda
hiperboloid, paraboloid ve elipsoid geometrileri kullanılmıştı.
Ancak bu çanakların hepsi tek odaklı çanaklar idi. Bu anten ise
prensip olarak Gregoryen yansıtıcılı antene benziyor ancak formülü
değişik Yardımcı yansıtıcının geometrisi hiperboloid yerine bir
sanal "toroid" ana yansıtıcı ise elipsoide benziyor. Parabolik
formülü hiç yok. Yardımcı yansıtıcı konveks-konkav. Yani bir düzlemi
konveks iken ortogonal düzlemi konkav. Tam şekilleri ayrıntılı
matematiksel hesaplar. Matematik ve fizik denklemleri ile elde
ediliyor. Adını "Toroidal çok uydulu anten" koymuşlar. Hareket eden
aksamının olmaması hareketli çanağa göre daha güvenilir yapıyor.
Ayrıca en önemli avantajı bu çanağın aldığı çok sayıda uydu
sinyalinin çok sayıda kullanıcı tarafından da paylaşılabilmesi.
Hareketli çanakta bu mümkün değil. Polar antenle herhangi anda
sadece bir tek uydunun yayınları izlenebilir.
2.1.1.2LNB (Low Block Downconverter. Mikrodalga Kafa,
Düşük Gürültü Konverter)
LNB, çanağın odak noktasında toplanmış olan mikrodalga (2-50GHz)
sinyali güçlendirip. Üzerinde elektronik işlemlerin daha rahat
yapılabileceği daha alt bir frekans bandına (1-2G Hz) dönüştürür.
Esas olarak Üç ana kısmı bulunur. Besleme ağzı (feed) , yÜkseltici
(amplifier), ve alt frekansa dönüştürücü (converter). Uydulardan
gelen yayınların bulunduğu (2-50Ghz) arası bant dilimlere ayrılarak
sırasıyla S, C, X, Ku. Ka, EHF,V bandları olarak adlandırılmaktadır.
Burada sadece ticari haberleşme uydularının radyo TV yayınlarını
almakta kullanılan C (3.4 4.2GHz)bandı ve Ku (10.7 - 12.75 GHz)
bandı LNB'lerinden söz edilecektir.[9]

..Şekil 2.3 LNB
Size gereken LNB'nin hangisi olduğunu bilebilmek için öncelikle
"Hangi yayınlar izlenecek, hangi çanak kullanılacak? , kaç kullanıcı
izleyecek? sorularının cevabını bilmek gerekiyor. Eğer amaç küçük
çanakla bir uydu sistemi kurup Türk ve Avrupa yayınlarını izlemek
ise gereken kendinden ofset feedli bir "Ku Universal LNBF' "dir.
Böyle bir LNB Türk uydu yayınlarının tamamını. Avrupa yayınlarının
ise %95'ini almanız için yeterlidir. Piyasada satılan LNB'lerin %95i
bu türdendir. Eğer çanak birkaç uydu alıcısına paylaştırılacaksa
Twin veya Quad universal, merkezi sistemden çok kullanıcıya
dağıtılacak ise Quattro Universal kullanılır.
2.1.1.2 Diseqc
Üst bant yayınlarının yeni yeni kullanılmaya başlandığı (1996-97)
yıllarda aynı anda iki uydudan birinin alt ve üst bantları arasında
seçim yapabilmek mümkün olamamaktaydı. Çünkü daha önce çanak seçme
anahtarlaması için kullanılan 22KHz LNB' lerin içindeki osilatör
seçimi (alt üst bant geçişi) için kullanılmıştı. Alıcıdan anten
istikametine uygulanacak bir kontrol işaretleşmesi sistemi acilen
gerekiyordu. DiSEqC (Digital Uydu Teçhizatı Kontrolü) bu
gereksinimden ortaya çıktı. Şimdi daha önceki 22KHz tekniği
kullanılarak bu taşıyıcının üzerinden sayısal telgraf modüle
edilmektedir
Önceden polarizasyon düzlemini değiştirme, çanak değiştirme ve
hareketli anten kumandaları tümüyle değişik bağlantı ve kontrol
şekillerine sahipti, Örneğin 13118V polarizasyon değişikliği için,
22K11z sinyali ise çanak seçimi için kullanılmaktaydı. Ayrıca
hareketli antenlerin kumandaları da tümüyle ayrı sinyallerle
yapılmaktaydı. Cihazlar arasındaki uyumsuzluk sorunu da kullanıcının
cihaz seçimini güçleştirmekteydi. Ayrıca daha önceki tekniklerle hem
alt hem de üst bantları olan iki uydu arasında seçim yapmak mümkün
olmamaktaydı.
DiSEqC Üzerine sayısal telgrafların modüle edileceği bir taşıyıcı
olarak 22KHz tekniğini kullanmaktadır. Ana kumanda fonksiyonu her
uydu alıcısı içinde bulunan mikroprosesor tarafından
üstlenilmektedir. Bu ana birim (master) tarafından verilen sayısal
kumanda bilgileri kumanda edilen (slave) cihazlar tarafından
algılanır. DiSEqC şu anda 4 ana çeşit yapıda bulunmaktadır. Basit
DiSEqC (Mini - DiSEqC de denmektedir.) , DiSEqC 1.0 ve DiSEqC 2.0
ile DiSEqC 1.2. Mini DiSEqC de sadece temel uygulamalara yeterli
kısıtlı özellikler bulunmaktadır. Bu tip 22kHz sinyal için sadece 2
konumu içerir.12ms sürekli (O bilgisi) ve 12ms kesikli (1 bilgisi) ,
Bu şekilde 13/18V anahtarlamasının da kullanılmasıyla toplam 8
polariteye kumanda edilebilir. Yani örneğin V ve H polariteleri üst
ve alt bantları ile iki çanağın tüm polariteleri seçilebilir. Eğer 8
polariteden çok kumanda gerekiyor ise mini-DiSEqC den
vazgeçilmelidir. Sıra istenildiği kadar çok çanağa kumanda edebilen
DiSEqC 1.0’a gelir. Bu durumda gerekli kumanda bilgileri 22kHz
sinyalin üzerine modüle edilir. Örneğin 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 haberleşmesi Mini - DiSEqC sistemi (a), DiSEqC 1.0 ve Üzeri
ise (b) ye göredir. Şekilde görüldüğü 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 sınırsız olmaktadır.
Bu sistem temel olarak tüm anahtarlama işlevlerini yerine
getirmektedir, ancak dijital teknoloji daha da fazlasını vadeder.
DiSEqC 2.0 ile çevre cihazları ana birimin (master) çip
fonksiyonlarını da görmektedir. Bu şekilde kullanıcıya yeni
avantajlar sağlanmaktadır. Uydu alıcısının kullanımı ve
programlanması oldukça kolaylaşmaktadır. Örneğin uydu alıcısına
LNB’nin lokal osilatör frekansının bildirilmesi gerekmez sistem
kendiliğinden tanıyabilir. Ayrıca merkezi kumanda tarafından her
türlü hata durumu değerlendirilip düzeltici değişiklik yapılabilir.
DiSEqC sistemi bir dizi cihazı yada parçayı kumanda edebilme imkanı
sağlar. Polarizasyon düzlemleri veya, uydu sistemleri arasında seçim
yapmanın yanı sıra polarizöder aktüatörler gibi çeşitli hareketli
anten parçalarına kumanda edilebilir.
DiSEqC sistemi geriye doğru uyumludur. Eskiden var olan 13-18V ve
22kHz sinyallerine sahip uydu alıcıları da bu sistemin içinde
eskiden var olan tüm fonksiyonlarını görebilirler. Ancak yeni
geliştirilen ilave fonksiyonları yapamazlar.
Bu haberleşmede yönlendirici durumda olan Master
entegre devredir. Master devre Slave devreden bir cevap bekliyor ise
(DiSEqC 2.0) bunun nasıl bir cevap olduğunu da belirler Slave
devrelerden gerekli cevap gelmeden haberleşme bitmez. Kısacası
master bir (yada daha çok) Slave cihaza 22kHz sinyalini kodlayarak
kısa bir komut göndermektedir ki bu basit bir yazılım veya onu ikame
eden devre ile yapılabilmektedir. Slave cihazda ise (örneğin switch)
hem uç cihazına gerekli kontrollar (örn. Antenleri seçen rölelerin
kontrolü) hem de gerekli sinyal kodlama ve çözme işlemleri aynı bir
tek mikrokontrolör çipinde yapılır. Multiswitch denilen kutularda
ise farklı master (uydu alıcısı tarafı) devrelerden gelen komutlara
uygun uç cihazları (örn. Anten) seçen bu devrelerden bir matris
şeklinde (alıcı sayısı kadar adette) bulunur.[7]

Şekil 2.4 Diseqc
2.1.1.2 Diseqc
Motor
DiSEqC protokolleri arasına uydu anten motorlarını doğrudan uydu
alıcılarından çıkan koaksiyel anten kabloları üzerinden çalıştırmak
amacıyla hazırlanan bir DiSEqC 1.2 standardı da eklendi. Bu sistem
halen artık hemen hemen tüm digital uydu alıcısı üreticileri
tarafından standart olarak kabul edilmiştir.

Şekil 2.5 Diseqc motor
2.1.1.2 Pozisyoner
Birden fazla uydudaki yayınları takip etmek isteyen, birden fazla
çanak anten için yeterli alana sahip olmayan ve çanak anten çapı
120cm den daha büyük olan kullanıcıların pozisyonerleri kullanmaları
uygundur. Bu sistem ile onbeşin (15) üzerinde uydunun yayınlarını
alabilmek mümkündür. 18, 20, 22, 24 inç'lik motorlar ile beraber
kullanılarak çanak anteninin istenilen uyduya dönmesini sağlar. [2]

Şekil 2.6 Pozisyoner
2.1.1 Alıcıların
Yapısı
2.1.2.1 Anakart
Sayısal alıcılar bilgisayar gibi çalışırlar. Sayısal alıcılardaki
anakart bir bilgisayardaki anakart gibi görev yapar.Ancak
alıcılardaki anakartalara, bilgisayarlardaki anakatlarda olduğu gibi
ek devrelerle özellikler artırılamaz. Yani tümleşik devre olduğundan
ekleme yapılamaz.
Anakart Üzerinde işlemci, flash bellek, RAM, tuner katı, RS 232
portu, TV scart girişi, ses çıkışı, optik ses çıkışı (opsiyonel) ve
bunun gibi bölümler mevcuttur.[4]

Şekil 2.7 Anakart
Flash bellek, bilgisayardaki harddisk gibi görev yapar. Flash
bellekte fabrikasyon ayarları (1/1O) ve kullanıcı için ayrılan
(9/1O) bölüm vardır. Yazılım yüklemesi yapıldığında kullanıcı için
ayrılan 9/l0'luk kısım kullanılır. Alıcı resetlendiğinde ise
fabrikasyon ayarlarına dönülür. Kanal bilgileri, kanalların nerede
kayıtlı oldukları, hangi transponderlerin kullanıldığı bilgileri
flash bellekte bulunur.
RAM işlemlerin yapıldığı yerdir. Alıcı çalışıyorken yapılan işlemler
RAM'de gerçekleştirilir. Bunların dışında, ses, görüntü, bağlantı
cihazları da anakart üzerinde bulunur.
2.1.1.2 Tuner
LNB'den gelen sinyali IF (Ara frekans) sinyaline çevirir. Yer, uydu
ve kablo yayınları için üç değişik tip kipleme kullanıldığında üç
tip yayın alınacaksa üç ayrı tuner devresi gereklidir. Tuner içinde
bulunan kip çözücü devre, alıcının hangi yayını alacağını belirler.
Alıcı içindeki kip çözücü, QAM sinyali çözebiliyorsa DVB-C, QPSK
sinyali çözebiliyorsa DVB-S, COFDM sinyali çözebiliyorsa DVB- T
alıcı adını alır.
Normal uydu tunerleri, LNB'den gelen 950-2250 MHz'lik ara frekans
işaretlerini, genelde 479 MHz olarak seçilen sabit bir ara frekansa
düşürdükten sonra kip çözme işlemi yapılırken, yeni nesil Zero - IF
(Sıfır ara frekansına ) tunerlerde ise giriş işaretine doğrudan
kenetlenen bir yerel osilatör kullanılarak ikinci ara frekans
ortadan kaldırılmıştır. Böylece daha ucuz ve daha hızlı bir çözüm
elde edilmiştir. Birden fazla kip çözücünün bulunduğu tunerlere
combo adı verilir. Yeni uydu alıcılarında tuner devresi bir işlemci
ve birkaç elektronik kompanentten oluşur.[6]
2.1.1.3 Chipset
Chipset alıcının işlemcisidir. Alıcıların tüm özellikleri chipset
tarafından belirlenir,.Alıcıların diğer parametleri de chipset
tarafından belirlenir. Alıcı için kullanılacak olan anakart chipset
üreticisi tarafından tavsiye edilir. Yukarıda değindiğimiz gibi
bilgisayarı alıcıdan ayıran fark, özelliklerinin değiştirilebilmesi
yani yükseltilebilmesidir.Ancak alıcılar da chipset özelliği
belirlediğinden ve değişmesi söz konusu olmadığından özellikleri
artırılamaz.

Şekil 2.8 Chipset ayak bağlantıları
2.1.1.2 SMPS
Dijital alıcılarda SMPS güç kaynakları kullanılmaktadır. Çünkü
alıcıların düşük gerilimlerden ve elektromanyetik alanlardan
etkilenmesini önler. Alıcılarda harici olarak bulunan pozisyonerler
zamanla SMPS katına dahil edilmiştir.[4]

Şekil 2.9 SMPS
2.1.1 DVB-T
ALICISILARI
Sayısal karasal yayın başladığında analog televizyonlar yayını
alabilmek için dönüştürücü bir cihaza ihtiyaç duyarlar,bu cihaz
yayını almalarını sağlar. Aşağıdaki cihaz televizyonun scart
girişine takılarak yayın alınır.[3]

Şekil 2.10 TV için DVB-T alıcısı
Daha
bir çok şekil ve ebatta modelleri bulunur ama çalışma prensipleri
aynıdır. Aşağıdaki cihazda bilgisayarın usb girişine takılarak
yayının alınmasını sağlar. Yeni nesil uydu alıcılarının da DVB-t
girişleri vardır. [2]

Şekil 2.11 Pc için DVB-T alıcısı
2.1.1 HD
TV
Yeni tv’ler sayısal karasal yayını bir dönüştürücüye gerek duymadan
alabilir. Aşağıdaki şekilde onlardan biri gösterilmektedir.[4]

Şekil 2.12 Sayısal yayınları alan tv
ALICILARIN YAZILIMSAL YAPISI

Şekil 2.13 Sayısal alıcı yazılım katları
2.1.1 Yazılım
Dijital alıcıların
en zor kısmı yazılım kısmıdır. İstasyon bulma, kanal programlama,
ses ve görüntü bileşenlerinin tanınarak ayıklanması ve buna benzer
daha pek çok işlem yazılım tarafından gerçekleştirilmektedir.
Yazılım üç kısımdan oluşmaktadır:
1. Alıcı imalatçısı
tarafından yazılması gereken “Uygulama Yazılımı”.
2. Kısman alıcı
imalatçısı kısmen de Tümdevre imalatçısı tarafından yazılan
“Uygulama
Yazılım arayüzü
3. Tümdevre
imalatçısı tarafından verilen veya yazılım evlerinden satın alınan
“Gerçek Zamanlı İşletim Sistemi”
4. Tümdevre
imalatçısı tarafından yazılan “Sürücü” yazılımları.[1-3]
2.1.2 Şifreleme
ve Kısıtlı Kullanım
Sayısal televizyonun getirdiği önemli avantajlardan biri de
güvenilir ve kolay şifreleme tekniklerine uygun olmasıdır. Sayısal
sistemler için kırılması çok zor şifreleme teknikleri geliştirmek ve
uygulamak çok kolaylaşmıştır. Buna bağlı olarak da sadece reklam
gelirlerine bağımlı TV istasyonlarının yerini abone sistemine dayalı
paralı televizyonlar (pay-TV) ve bunlarla paralel isteğe bağlı video
filimler (video-ondemand), film başına para ödeme (payper-view)
gibi sistemler almaktadır. Tabii faturalama için aboneden istasyona
geri yönde iletişim de gereklidir. Bu da genellikle basit bir modem
ve normal telefon hattı ile sağlanabilir. Kablo-TV sistemlerinde tek
bir kablo hem ileri hem geri yönde iletişimi sağlar.
Eğer yayın kısıtlı kullanımlı veya şifreli ise program yerleşim
tablosunda (PMT) belirtilen özel tablolarda ve kısıtlı kullanımı
tablosunda (CA T) hangi yöntemin kullanıldığı ve şifre çözümü için
gerekli bilgiler verilir. Standart ayrıca bir Ortak Şifreleme
Algoritması (Common Scrambling Algorithm, CSA) belirlemiştir.
İsteyen yayıncılar bu ortak algoritmayı kullanarak kullanıcılar için
ucuz çözümler üretebilir. Bu algoritma makul süreler için yeterli
bir gizlilik sağlamaktadır. Çözülmesi daha zor bir sistem isteyen
yayıncılar kendi özel tekniklerini de kullanabilirler.
Her yayıncı kendi şifreleme yönteminin ve aboneleri ile ilgili
bilgilerin gizli kalmasını istediğinden standart belli bir tek
kısıtlı kullanım (conditional access, CA) algoritması belirlemiştir.
Buna karşılık, kullanıcıların her bir şifreli yayın için ayrı bir
kod çözme cihazı kullanmaları da pek. pratik değildir. Bu yüzden DVB
standardı iki ayrı yol önermektedir:
"Simuleryptl” sistemi:
Bu sistem. aynı şifreleme algoritması kullanan fakat değişik
"kısıtlı kullanım" yöntemleri seçen değişik yayıncıların aynı
transport sisteminden yararlanmalarına izin verir. Bu yayıncılar
aralarında anlaşarak hepsinin "kısıtlı kullanım" yöntemlerine uygun
ortak bir yayın dizisi belirlerler ve her biri kendi şifrelenmiş
sinyalini aynı dizi içinde gönderir.
"MuIticrypt" sistemi:
bu sistemde "kısıtlı kullanım" ve şifre çözümü ile ilgili bütün
fonksiyonlar bilgisayarlarda kullanılan PCMCIA tipi sökülüp
takılabilen ayrı bir modül halinde gerçekleştirilir. Transport veri
dizisi önce bu modülden geçirilerek şifresi çözüIür daha sonra
MPEG-2 çözücüye gönderilir. Bu işlemi yapabilmek için standart bir
ortak arayüz (Common Interface, Cl) kullanılır. Bu devre ana
devrenin mikroişlemcisinin "bus" devresi üzerinden alıcı ile bilgi
alış-verişi sağlar. Bir alıcı birden fazla Ci devresi kullanabilir.
Bu sayede istediği kadar değişik şifreleme yöntemleri kullanan
şifreli yayınları PCMI yarıkları ve Akıllı Şifre Kartı (Smart Cart)
kullanarak izleyebilir. Değişik yöntem kullanan yayımlar için PCMCI
yarığına takılan CI kartını. Aynı yöntemi kullanan fakat şifresi
değişik olan yayınlar için de şifre kartını değiştirmek yeterlidir.
Yayıncılar arasındaki herhangi bir anlaşımı gerekmediğinden ve
ilerde çıkabilecek yeni yöntemleri kullanabilme açısından Ortak
Arayüz kullanan "Multicrypt" sistemi daha avantajlıdır, Buna
karşılık pahalı konnektör kart v.s. gibi elemanları kullanmak
zorunda olduğundan diğer sisteme göre daha pahalıya çıkmaktadır.
Buna rağmen bugünkü dijital uydu alıcıları genellikle Ortak Arayüz
(CI) sistemi ile piyasaya sürülmektedir. Sadece belli bir yayın
kuruluşu kendi aboneleri için özel bir alıcı yaptırıyorsa o zaman
sadece kendi şifresini çözen kod çözücü cihazlarını tercih
etmektedir.[2,4]
2.2.2.1 ŞİFRELEME SİSTEMLERİNİN PRENSİPLERİ
Tahmin edilebileceği gibi şifreleme sistemleri yapısı gereği son
derece gizli olarak geliştirilip uygulanması gereken sistemlerdir ve
bu sistemlerde kullanılan teknikler gizli tutulmaktadır. Bu yüzden
burada sadece genel prensipler anlatılacaktır.
Şifreleme algoritmaları iki farklı kontrol kelimesi (şifrelenmiş bit
dizisi) kullanırlar. 2 sayısının tam katları şeklinde seçilen bir
sıklıkla bu kelimeler yer değiştirir. Böylece korsanların işi
zorlaştırılmış olur. Bu kelimelerden biri kullanılırken diğeri
Program Eşleme Tablosu (PMT) veya Kısıtlı Kullanım Tablosu (CAT)
içinde gönderilen Lisans Kontrol Bilgi1eri (ECM) içinde gönderilir.
Bunlar şifre çözücü tarafından saklanarak gerekli işlemlerde
kullanılır. Bunların dışında ayrıca sabit bir kontrol kelimesi
vardır. Bu kelime şifresiz yayınlarda kullanılır.
Şifreleme algoritmaları korsan kullanıcılara (hackers) karşı mümkün
olduğu kadar uzun süre direnebilmelidir. Bu yüzden transport dizisi
(TS), program dizisine (PES) veya her ikisine birden
uygulanırlar.[9,10]
2.2.2.1.1
Transport Dizisini Şifreleme
Transport dizisinin başlık kısmında iki işaret biti, dizinin
şifreli olup olmadığını ve şifreli ise hangi kelimeyi kullandığını
belirlemek üzere ayrılmıştır. Bu bitlerin anlamı şöyledir:
-
00 Şifresiz
-
01 Sabit kontrol kelimesi ile şifreli
(Herkes çözebilir)
-
10 Çift sayılı kontrol kelimesi ile şifreli
-
11 Tek sayılı kontrol kelimesi ile şifreli
Transport seviyesindeki şifreleme bütün çoğullama işlemleri
yapıldıktan sonra uygulanır. Her transport paketi sadece bir program
dizisine ait verileri taşıdığından bu verilerin tamamı veya bir
kısmı şifrelenebilir.[10]
2.2.2.1.2 Paketlenmiş Program Dizisini Şifreleme
Bu durumda şifreleme işlemi sinyalin kaynağında yapılır ve PES
paketinin başlık kısmındaki iki bitlik PES Şifreleme kontrol
bitleri ile paketin şifreli olup olmadığı belirtilir
Bu seviyede şifreleme yapıldığında aşağıdaki sınırlamalara
uymak gerekir. [8]
· Başlık
kısmı şifresiz olmalıdır. Aksi halde şifre çözücü nerde başlayıp
nerede duracağını ve hangi şifre kelimesini kullanacağını bilemez.
Şifreleme 184 byte 'lık yük kısmına uygulanmalıdır ve sadece en son
pakete adaptasyon bitleri eklenmelidir.
Transport paketlerine sığabilmesi için PES paket başlığı hiçbir
zaman 184 by te' geçmemelidir
Bu şifreleme şeklinde "sabit şifre kelimesi" kullanılamaz.
2.2.2.2 Kısıtlı Kullanım Sistemlerinin Uygulanması
Şifre çözme işlemi için Lisans Kontrol Bilgileri (ECM) ve Lisans
Denetim Bilgileri (EMM) gereklidir. Bunlar kısıtlı kullanım
mesajları olarak iletilirler ve aşağıdaki giriş verileri
kullanılarak elde edilirler.
-
Çözme işleminin başlatan kontrol kelimesi
(Cotrol_world)
-
Değişik kullanıcı gruplarını ayırt etmek için
kullanılan kontrol kelimeleri şifrelemek için kullanılan servis
anahtarı (servicejcey)
-
Servis anahtarı şifrelemek için kullanılan
kullanıcı anahtar (user_key)
Lisans
Kontrol Bilgileri (ECM) kontrol kelimesi ve servis anahtarı
kullanılarak elde edilen bir dilİ olup yaklaşık olarak her :2
saniyede bir gönderilir. Lisans Denetim Bilgileri (EMM) ise servis
anahtarı ve kullanıcı anahtarı kullanılarak elde edilir ve yaklaşık
her l0 saniyede bir iletilir.
Alıcı tarafta şifre çözme işi Lisans Denetim Bilgileri (EMM)
dosyasını bulup burdan servis_anahlarını ve kullanıcı_anahtarını
çıkarmakla başlar. Bu iki anahtar da şifrelenmiştir. Önce bunların
şifresini çözmek gerekir. Bunun için şifreli kullanıcı anahtarı
akıllı kart (smart card) ünitesine gönderilerek şifre çözülür.
Sonra bu anahtar kullanılarak servis anahtarının şifresi çözülür.
Çözülen servis anahtarı kullanılarak Lisans Kontrol Bilgileri (ECM)
dosyasındaki kontrol kelimeleri çözülür ve bunlar kullanılarak esas
veri dizisi çözülür.

Şekil 2.14 ECM ve EMM yardımı ile kontrol kelimelerinin çözülmesi
-
Önce sıfır numaralı (PID=O) paketten program
ilişki tablosu (PAT), buradan da program yerleşim tablosu (PMT)
çıkarılır.
-
Program yerleşim tablosu (PMT) paketlenmiş temel
dizideki (PES) ses, görüntü, sistem saat referans sinyali (PCR)
ve lisans kontrol bilgilerini (ECM) taşıyan paketlerin
numaralarını verir.
-
Bir numaralı
(PH)]) paketten elde edilen kısıtlı kullanım tabloları (CAT)
yardımı ile hangi paketlerin lisans denetim bilgilerini (EMM)
taşıdığı belirlenir.
-
Bu bilgiler ve akı il ı karttaki kullanıcı
anahtarı yardımı ile bundan sonra gelen şifreli paketleri çözmek
için gerekli kontrol kelimesi oluşturulur.
Burada anlatılan yöntem şifreli yayın çözmenin temel kurallarını
vermektedir. Tabi ki gerçek uygulamalarda gizliliği artırmak için
yayıncının kullandığı farklı ve açıklanmayan özel teknikler söz
konusudur.Bütün bu gizlilik ve yeni tekniklere rağmen hiçbir şifre
çözülemez değildir. Önemli olan bu şifreleri çözmeye çalışan
korsanların işini yeterince zorlaştırmak ve belli bir şifreyi bulmak
için geçecek zamanı mümkün olduğu kadar uzun yapabilmektir. Eğer
şifre bu zaman aralığından daha kısa sürelerde değiştirilirse
başkalarının bu şifreyi bulması bir işe yaramaz.[7]
2.1.1 Cihazın
Yazılım Güncellenmesi
-
Bilgisayarın ve
Yükleme Yapılan Cihazın RS232 Seri Haberleşme Portu Olmalı
-
Bilgisayar İle
Cihaz Arasında RS232 Seri Haberleşme Kablosu Olmalı

Şekil 2.15 Gönderme işleminin blok diyagramı ve RS 232 kablosu

Şekil 2.16Yükleme Yapılacak Cihaz NEXT YE8000 XCAM Plus
2.2.3.1 Yazılımın Bulunması
Yazılımlar internet üzerinden kolaylıkla
bulunabilir.(www.nebutv.com)
Her cihazın software ‘i ve yükleme araçları aynı değildir.
Her cihaz için farklı yazılımlar kullanılabilir.
Yazılımlarda üç editörün aynı anda bulunabileceği gibi tek tekte
bulunabilmektedir.

Şekil 2.17 Next Software Downloader
2.2.3.2Yazılımın Yüklenmesi
STBLoader Programını Bilgisayarınıza Kurunuz...
RS232C Kablonuzu Bilgisayar'dan Next YE8000-XCAM'e bağlayınız...
(COM1)
Next YE8000-XCAM'in arkasındaki elektrik şalterini kapatınız
(Cihazın ön panelinde ışık olmamalı)
STBLoader Programını açınız... (Masaüstünde Kısayol olacaktır)
Programı açtığınızda Yüklenecek Yazılımın nerde olduğunu
soracaktır...
Yüklenecek Yazılımı Seçiniz...
Dosyayı seçtikten sonra program tamamen açılacaktır...
Program açıldıktan sonra, Download butonuna tıklayın...
Download butonuna tıkladıktan sonra Cihazınızın arkadaki şalterini
açınız.
Yazılım yükleme işlemi başlayacaktır, İlk önce cihazın hafızası
silinecektir...
Cihazın ön panelinde dnLd yazacak ve 000'dan 100'e kadar
sayacaktır...
Yükleme işlemi bittiğinde uyarı ekranı gelecektir. Tamam butonuna
basınız...
Yükleme işlemi başarıyla tamamlanmıştır.
Bu işlemi yaptıktan sonra cihazınızı fabrika ayarlarına döndürmeniz
gerekmektedir. Bunun için CihazMenüsünden > Sistem Ayarları > Cihaz
Reset'e gelerek şifre olarak 0000 giriniz.[6]
2.1 ALICILARIN
ÇEŞİTLERİ
2.3.1 FTA
FTA receiver en temel üründür. FTA İngilizce Free-To-Air
kelimelerinin baş harfleridir. Genel anlamda uydularda "şifresiz" ve
serbest olarak alınabilen kanallar ve bunları alan cihazlara FTA
Receiver denir. FTA, üzerinde modül, kart yeri ve bunları
destekleyen donanım olmayan alıcıların genel adıdır. Turksattaki
kanalların büyük çoğunluğu şifresizdir ve bir FT A cihazla serbestçe
alınabilir.[9]

Şekil 2.18 FTA alıcı
2.3.2 CI-CIS-CX
CI , İngilizce Comman Interface kelimelerinin baş harfleridir.
Türkçesi ortak arabirim olarak söylenir.

FTA ya ilave olarak değişik şifreleme sistemlerini çözebilecek bir
modül takılabilecek slotlar vardır. Bu slotlara takılan bir modül ve
o modüle uygun bir kartla ilave bazı şifreli kanalları da seyretme
imkanı doğar. Modüller, smartkardlar vasıtasıyla şifreli kanalların
izlenmesini sağlar Normal şartlarda bu kartlar abonelik sistemiyle
satın alınır. Örnek Digiturk, CI'ya ek olarak, bir adet modülün
gömülü olduğu alıcılara CIS denir. Yalnızca bir adet gömülü modül
bulunan alıcılara CX denir. Bu gömülü modüllel'e, sadece
smartkardlar takılarak şifre çözümü gerçekleştirilir. [3]
2.3.2.1 CAM (MODÜL)
Dijital uydu alıcılarındaki yuvalara takılan ve şifreli kanalları
çözmeye yarayan dekoder cihazlarıdır. Örnek olarak içine şifre kartı
takılan Analog Eurocrypt veya Cine5 dekoderleridir. Bu küçük
modüller analog cihazların dijital olanlarıdır ve şekil olarak
laptop bilgisayarların modem vs. kartlarının aynıdır. Hatta laptop
bilgisayarların PCMCIA yuvası alıcılardaki CI yuva ile aynı
özellikte olduğundan CAM'ler bu yuvalara takılarak bilgisayardan
program yüklenmesi sağlanmaktadır.
Alıcı cihazlarda radyo tv yayınlarını çözme sırasında ise normalde
bir CAM'in içinde bir de "smartcard" bulunmalıdır. Yani, bunlar
kapının kilidi, kart da anahtarı oluyor.
Kartta abonenin kimlik numarası, hangi kanalları, hangi, tarihten,
hangi tarihe kadar izleme hakkı olduğu, ayrıca ne gibi ilave
masrafları olduğu gibi bilgiler yer alır. Kanalın açılması için
merkezdeki bilgilerle karttaki bilgilerin birbirini tutması gerekir.
Yayın sinyalinin çözülmesi esas olarak uydu alıcısının işidir. CAM
'ın işi ise sadece kart bilgilerini şifre sistemine uygun olarak
yorumlamaktır. Kart CAM'le, CAM de uydu alıcısı ile konuşarak kanal
görüntü sesin açılması sağlanır.
Modülün takıldığı yuva CI (Ortak arayüz) bütün dijital STB
(uydu/kablo/yersel dijital alıcı set üstü cihazları) için artık
standart hale gelmiştir. Ayrıca bazı alıcı cihazların içinde
kendinden (embedded) modül ek bulunur. Tabii bu modüle ilişkin
kartın takılacağı bir ek kart yuvası vardır.(Kart yuvası ile CAM
yuvası kalınlıkları çok farklı olduğu için ilk bakışta ayırt
edilebilir) Birçok cihazda da hem kendinden modül hem de ayrıca
modül takılacak CI yuva bulunur.
Kendinden (embeeleled) CA'lı cibaz almak ilk başta ayrıca CAM almaya
göre küçük bir maliyet avantajı taşımakla birlikte cihazın içindeki
CA çok çabuk demode olduğu ve değiştirilmesi oldukça güç olduğundan
fazla tercih edilmemektedir.
Şu anda da ara yüzlü. modülü olmayan çeşitli şifre sistemleri
vardır. ABD'de yaygın olan PowerVu ve İngiltere'de Sky Digital'in
dekoderi Sky Digibox (içinde NDS Videoguard denilen yeni bir CAM
kullanıyorlar) bu türden cihazlar. Dekoder Digibox'ın ayrılmaz bir
parçası ve sadece Sky Digital 'in bayilerinden alınabiliyor. İleride
modül sistemine geçmesi beklenen bu NDS sisteminin halen Avrupa da
ve Orta Doğuda ki mevcut kullanıcıları İtalya'da "Stream"
Yunanistan'da, "OTE" ve İsrail de ki "YES" platformları.
CAM satın almanın bir alternatifi kendinden dekoderli cihaz
almaktansa, diğer bir alternatifi de modül donanımını emule eden
bilgisayar yazılımlarıdır. Bu yazılımlar bazı dijital uydu alıcısı
kartlarıyla, sadece bazı şifre ve yazılımlar için başarılı
olmaktadır.
Sonuç olarak bir CAM ve korsan kartlarla izlenemeyen bir şifreli
yayını bu tür yazılımlarla çözme olanağı da yoktur. Yani alternatif
bir yöntem olarak "bilgisayarda izleme" ilk bakışla kullanıcıya CAM
ve kart tasarrufu sağlamakla birlikte uzun vadede çok da elverişli
bir yöntem olduğu söylenemez. Şifreli yayınları izlemek için bir CAM
kullanılması ise neredeyse en elverişli tek yöntem olarak
durmaktadır. Bugün üretilen tüm CAM’lar tüm alıcı cihazlardaki CI
yuvalarıyla tam uyumludur.[2]

Şekil 2.20 Cam çeşitleri
2.3.2.2 Smartcard
Kart diğer adıyla smartcard- akıll kart içinde basit bir işlemci
ile bu işlemciye entegre ya da bağımsız bir belleği bulunan kredi
kartı büyüklüğünde ve özelliğinde olup işlev yönünden uydu
yayınlarının şifrelerinin çözülmesi için kullanılan plastik
kartlardır. Bu kartlar çoğunlukla yukarıda sayılan modüllerin içine
sürülerek kullanıldığı gibi bazı alıcıların içinde gömülü olan
modüllere ait kart okuyucuların da içlerine sürülerek kullanılırlar.
Şifre sisteminde değişken parça olarak kart kullanılmaktadır. Süre
sınırları, bazı yayınları izlenmesi, bazı yayınların izlenememesi
gibi işlevler genellikle kart üzerinden yerine getirilmektedir.
Kartların da yasal yayıncı kuruluşlar tarafından satılanları olduğu
gibi sonradan kart programlayıcılar tarafından doldurulabilen boş
tipleri de vardır. Yayıncı kuruluşların verdiği kartların
üzerlerinde bu kuruluşların logoları, geçerli olduğu süreler ve
açtığı paketin adı gibi bilgiler mevcut olabilir. Boş olarak satılan
kartlarda ise kartın üzerindeki işlemci bellek kapasitesi, bellek ve
işlemcinin hızı ve hangi şifreleme sistemlerinde iş gördüğü gibi
farklılıklar mevcuttur. En yaygın boş kart örneği Fun kartlardır.
Yeni geliştirilen bazı kartlara örnek olarak da Opos kart
verilebilir. Kimlik kartı görevi yapar. Hangi kanalın, hangi
tarihler arasında izleneceğini belirler. Kanalın izlenebilmesi için
kartta bulunan bilgiler ile merkezdeki bilgilerin uyuşması gerekir.
-
Yayıncı kuruluş smartcard ile bizimle konuşur
(Abonelik işlemi)
-
Smartcart CAM ile konuşur.
-
CAM uydu alıcısı ile konuşur.
-
Uydu alıcısı gelen datayı uygun şifre (Yayıncı
kuruluşun şifresi) ile çözerek kanalın ses ve görüntüsünü
açar.[7]

Şekil 2.21 Smart kart çeşitleri
2.3.3 PVR
PVR, Personel Video Recorder (Kişisel Görüntü Kaydedici)
kelimelerinin baş harflerinden oluşur ve dahili bir sabit diski olan
bütün uydu alıcılarına verilen bir isimdir. PVR, "Personal Computer"
ve "Video Cassette Recorder" ifadelerinin birleştirilmesiyle
oluşturulmuştur. Bunun nedeni, standart video kayıt cihazlarında
olduğu gibi ses ve görüntü yayınlarını kaydetmesi ve bunun için bir
sabit disk kullanmasıdır.
PVR'ın pek çok avantajı vardır. En başta kalite: programlar dijital
formatta kaydedilir ve daha sonra canlı yayınlarla aynı dijital
kalitede izlenirler. Diğer bir avantaj da hızdır. Kayıt etmek
istediğiniz ilginç bir program olduğunda boş bir kaset aramaya, bunu
takıp videonun uzaktan kumandasını bulup en sonunda "kayıt" etmekle
uğraşmaya gerek kalmaz. Bunun verine PVR kumandası üzerindeki tek
bir tuşa basarak izlemekte olunan program kaydedilmeye başlanabilir.
Üçüncü büyük avantaj ise "Time-shift" (zaman-aktarma)özelliğidir.
Sadece kumanda Üzerinde bir tuşa basıldığında PVR görüntüyü donduran
ve sessizce programı kaydetmeye başlar. Daha soma başka tuşa basarak
programın kaldığı yerden devam etmesi sağlanabilir. Hiç şüphesiz
PVR, izlemeye devam ettiğinde de kayıt etmeye devam ettiği için
programın tamamı izlenir.
Bütün PVR'lerde daha önceden yapılmış bir kaydı izlerken o an
yayınlanan bir programı kaydetmek mümkündür. Bu iki taneye sahip
olmadıkça video kayıt cihazlarında imkansızdır. Eğer iki canlı
yayını eş zamanlı olarak birini izlerken diğerini kayıt etmek
isteniyorsa, PVR cihazın iki ayrı tuneri olması gerekir. Bu özellik
yalnızca birkaç markada bulunuyor. Bu özelliğin kullanabiImesi için
ya iki LNB ya da çift çıkışlı bir LNB olmalı. Her tuner LNB'ye
polarizasyon ve yüksek alçak bant değiştirme komutları gönderirken
sanki tümüyle farklı bir uydu alıcısıymış gibi davranır.
PVR'ler yalnızca uydudan gelen yayınları kaydedebilirler. Eğer
normal antenle alınan bir program kaydedilecekse eski yöntem
kullanılmak zorundadır. Diğer bir problem ise kapasitelerinin
artmasna ve fiyatlarının sürekli düşmesine rağmen sabit disklerin
sınırlı büyüklükte olması. Şu anda piyasada bulunan PVR'ler asgari
20 GB'lık sabit disklere sahipler. Bu rakam 60 veya 80 GB'a kadar
çıkabiliyor. 20 GB'lık bir sabit diske 11 - 12 saatlik bir görüntü
kaydı yapar.
Kaydedilen programı bilgisayara aktarmak PVR'ın ne tür bağlantılara
sahip olduğuyla alakalıdır. Yalnızca seri bir arabirimle bu mümkün
değildir; çünkü 115 Kbit/sn'lik bağlantı hızıyla bir filmi aktarmak
günler sürer. Neyse ki bazı PVR'ler daha hızlı veri iletişimi
sağlayan USB bağlantısının kullanılmasına olanak tanıyor. Fakat bir
PVR tarafından kayıt edilen programlar bilgisayarın ses ve görüntü
yazılımları tarafından her zaman tanınmayabilir. Bu PVR'nin veri
kayıt ederken hangi formatı kullandığına bağlıdır. Örneğin radyo
programları genellikle MP3 formatında kaydedilirken TV programları
bir kaç farklı formatta kaydedilir. Bu durumda bir formattan
diğerine dönüşüm yapmanızı sağlayacak araçları bulmakta internet
yardımcı olabilir.
PVR'ların kullanımı normal bir video cihazından daha zor değildir.
Üzerinde standart kontrol tuşları bulunur: kayıt, oynat, durdur,
geri al hızlı/yavaş ileri al ve dondur çoğu PVR başında kimse
yokken favori programları kaydetmeyi sağlayan saat fonksiyonuna
sahiptir. Genellikle, kullanıcının kayıtları bulmasına yardımcı olan
ve sabit diskin içindekileri gösteren bir liste vardır. Bu listeden
bir kaydı izleyebilir veya biraz yer açmak için bazıları
silinebilir.
Çoğu PVR üreticisi kişisel bilgisayarlarda kullanılan standart ElDE
sabit diskler kullanırlar. Bu sayede, ileride daha büyük veya
daha hızlı sabit diskler almak mümkün olacak. Böyle bir şey yapmadan
önce PVR cihazIarının sabit diski formatlama (veya tanıma)
özelliğinin olduğundan emin olunması gerekir, aksi takdirde
kullanılamayabilir.
Bilgisayarda kullanılan bir uydu kartı PVR olarak kullanılabilir.
Evet, hiç şüphesiz bilgisayarın sabit diskine kayıt yapmayı sağlayan
pek çok bilgisayar uydu kartı var. Üstelik bu, ayrı bir PVR almaktan
daha ucuz bir çözüm; çünkü bilgisayarın içinde mevcut donanıma
ayrıca para ödemeye gerek kalmaz. Ancak bilgisayarda boş bir slot
olması gerekir.
Normal uydu alıcılarında olduğu gibi bir PVR sadece şifresiz
yayınlar için olduğu gibi şifreli yayınlar için de tasarlanmış
olabilir. Hiç şüphesiz uygun bir modül (dahili veya modül yuvasına
takarak) ve buna uygun bir Smartkart olması gerekir. Daha sonra
şifreli TV ve radyo yayınlarını izlenebilir veya kaydedilebilir.
[5]
2.1 UYDU
ALICIARININ GELECEĞİ
Teknolojinin her alanında olduğu gibi, uydu alıcılarında da hızlı
gelişmeler yaşanıyor. Yeni gelişen teknolojiler. Kullanıcıları
olduğu kadar üreticileri de zorluyor, bunlar arasında en önemli konu
üreticilerin her gün gelişen ve sayıları, yetenekleri artan ana
chiplerin hangisine karar verecekleri konusudur, bugüne kadar 3-4
ana üretici ve benzer özellikler arasında sıkışan, reciever ana
işlemci üretimi artık boyutunu aştı ve hem iyi hem de karmaşa haline
geldi.
Şu ana kadar en çok kullanılan STI 5518 entegresinin önümüzdeki sene
üretiminin biteceğinin açıklaması gerek üretici gerek yazılımcıları
hayli endişelendirdi ve üreticiler yaklaşık bir sene süren ilk etap
sorunları ve yazılım uygulama aşamasını biran önce geçmek için
5518'Ii üretimlerini kesmeden bazı modellerinde yeni ana chipleri
kullanmaya başladılar. Yaygın görüşe göre, yeni chiplerin
sorunsuzluğu her etapta tartışılabilir. Başlangıçta yüksek hız, ön
bellek ve multimedya desteğiyle ve en önemlisi destekledikleri OSD
grafikleriyle çok albenili gözükseler de ana chip imalatçılarının
buldukları sorunları yeni seriye geçerek çözme pozisyonları Avrupa
için çok önemli olmasa da uydu alıcısını yıllarca ve sorunsuz
kullanmak isteyen Ülkemiz tüketicilerini belirsiz günler beklemekte.
Aynı şekilde gerek tamir ve arıza olaylarının aza indirgenmesi ve
maliyeti düşürmek için tunerler artık tek bir chip ve 5-6
komponentten oluşan mikro kutular haline geliyor, bu da şüphesiz
eski tünerlerin hassasiyetini ileride daha çok arayacağız mantığını
doğuruyor.
Uydu alıcısı kullananları ilgilendiren en büyük sorunda yazılım
desteği olacak. Yeni chiplerin yazılım aşamaları ve uygulamaları
tamamen farklı. Bu yüzden yıllardır 5512 ya da 5518 sorun ve
geliştirmesinde uzmanlaşmış tecrübeli yazılımcılar en az bir sene
mücadele edecekleri ve belki de 6 ay soma yenisiyle değişecek bir
chipin uydu alıcısına uyarlanmasında tabii ki zorlanacaklar. Bir
yanda cihaz bekleyen pazar, bir yanda doğru ana chipi seçip bir an
önce' yazılımcıları yetiştirmek isteyen ana üreticiler.
Yeni dönemde üreticiler kopya şansı
olmadıklarını iddia ettikleri hardware korumalı cihazlar üretecek.
Ülkemizde bir ara nerdeyse, furya haline gelen uydudan yazılım
güncelleme yine firmaların gündemindeyse de bu aralar ana dert hangi
chipsetin seçileceği konu. Son kullanıcıyı fazla ilgilendirmese de
cihazın özelliklerini belirleyen ve sınırlayan çalışmasını
düzenleyen ve gelişmesini sağlayan en büyük sınırlayıcı ana işlemçi
HDTV-IP BUX ve son günlerde Avrupa pazarında patlama yaşayan DVB- T
DVH-C uydu alıcıları, doyuma ulaşan DVB-S pazarının açığını
dengeliyor.
HDTV için şu anda en büyük pazar ,Amerika. Direct TV mevcut
abonelerin cihazlarını değiştirerek bu sisteme dönmeyi planlıyor.
Koreli büyük üreticiler aynı anda hem plazmalarını hem de uydu
alıcılarını yetiştirmek için sıkı çalışıyor sonuçta unutulmaması
gereken bu uydu alıcılarını ve teknolojiyi yazılımcıları,
imalatçılar, satıcılar, kullanıcılar değil, uydu alıcılarının
özelliklerini ve şeklini belirleyen chip imalatçıları belirtiyor. .
2007 senesi için NEC IBM, STI, CONAXENT gibi büyük imalatçıların
chip programlarına bakıldığında uygulayıcıların durumu daha da
zorlaştı. Aynı chip 6 ay sonra çok daha özelikli ve daha ucuz fiyata
satılacak. Ama üretim sürmek zorunda. En büyük gelişme bizi pek
ilgilendirmese de DVB-S, DVB-T, DVB-C, İP Box, HDTV uydu
alıcılarını tek. bir chiple aynı kılıfta destekleyecek yeni ana
chipler 2007 sonunda üretimdeler. Şu anda da yeni bordlarda ana
chipler dışında sadece flash ve SDRAM dışında işlemci kalmıyor gibi.
[2]
UYDU TERİMLER SÖZLÜĞÜ
Actuator: Hareketli
bir anteni döndürmeye yarayan motor ve aksamından oluşan parça.
ADC-Analog to Digital Conversion: Analog
sinyalleri sayısal gösterimine dönüştürme işlemi.
AFC-Automatic Frequency Control: Alıcıyı
seçilen frekansa kenetleyen ve istasyonun zamanla kaymasını önleyen
kontrol sistemi.
Aperture: Antenin
uydu sinyaline açık kalan kesiti.
AGC - Automatic Gain Control: Devrenin
çıkış seviyesini belli bir değerde sabit tutan kontrol sistemi. Bu
devre, giriş sinyal seviyeleri değiştiği halde yükselticinin
etkileme düzeyini otomatik olarak değiştirdiğinden çıkış seviyesi
hep aynı kalır. Amplifier: Bir elektronik sinyalin kuvvetini
arttırmak için kullanılır.
Analog: Halen AM
radyo ve çoğu telefon sistemlerinde kullanıldığı gibi bilgi
aktarımının elektromanyetik akımdaki dalga şekli sürekli
değiştirilerek yapıldığı sinyal iletişimi metodu.
Antenna: Uydulardan
gelen mikrodalga sinyalleri alıp uydu alıcısına gönderilmek üzere
toplayan herhangi alet.
Antenna efficiency: Antene
gelen elektromanyetik enerjinin anten tarafından toplanan kısmının
yüzde olarak değeri.
Aperture: Parabolik
antenin elektromanyetik enerjiyi toplayan kısmı.
Apex: Hareketli
antenin dönerken çizdiği yayın en üst noktası.
Attenuator: Sinyali zayıflatan pasif eleman.
Attitude control: Uydunun
güneşe ve yere göre duruş konumunun kumandası.
AV - Audio Visual: TV
ve sesin tüm yönleriyle ilgili görsel-işitsel cihazlar.
Backhaul: Sahadan
merkeze dağıtılmak üzere gönderilen noktadan - noktaya görüntü
aktarımı.
Bandwidth: Elektromanyetik
spektrumdaki bir frekans sahasıdır. Bir devrenin veya sistemin
çalıştığı veya geçirdiği frekans bölgesinin genişliğini gösterir.
Örneğin bir telefon hattında konuşma sesinin taşınabilmesi yaklaşık
3KHz bir bant genişliği gerektirir. Oysa yerel bir TV kanalı 6 MHz
kullanır. Uydularda ise karışımın engellenebilmesi için daha geniş
17.5-72 MHz arası bir bant kullanılır.
Bandpass filter: Sadece
belli bir frekans bölgesini geçiren, onun altında ve üstündeki
frekansları zayıflatan süzgeç devresi.
Beam: Uydu yayın alanı.
Bird: Haberleşme uyduları için argo
Bit: En küçük dijital bilgi birimi.
Bit rate: Dijital
aktarımın hızı, Mbit/s olarak ifade edilir. Bir PAL resmin gönderimi
için yaklaşık 5Mbit/s gerekirken, VHS için sadece 2.5 Mbit/s
yeterlidir.
CATV - Cable TV: Ortak bir santral yardımı ile birden fazla
daireye TV işaretlerini dağıtan kablolu sistem.
CAM - Conditional Access Module: Yayının
alımını belirli bir grup kullanıcıyla sınırlamaya yarayan koşullu
erişim modülü.
Carrier: Bilgi sinyalini aktarmakta kullanılan, tek frekans
işgal eden temel radyo sinyali. Analog sinyalde taşıyıcı gelen
sinyale uyumlu olarak genliğiyle veya frekansıyla oynanarak modüle
edilir. Analog çalışan uydu taşıyıcıları genellikle frekans
modülasyonludur.
Carrier Frequency: Ses,
data ve görüntü sinyallerinin gönderildiği ana frekans.
C – Bandı: 3.7 -
4.2 GHz frekans bandı. Halen Kuzey Amerikada 22 uydu C-Bandı
üzerinden neredeyse uydu / kablo şebekelerinin tüm yayın dağıtımını
yapmaktadır. Güçleri transponder başına 5-11 watt olup amerikada
gereken alıcı çanak çapları 5-12 feet (150-370cm) olmaktadır. Ancak
1992 den bu yana söz konusu uydular daha güçlü (10-17 watt)
olanlarıyla yenilendiğinden bir C-bandı alıcı sistemin gerekli
ortalama çanak çapı 90inch (230cm) dolayında olmaktadır.
Channel: Bir
yayının işgal ettiği toplam frekans bölgesi veya bu bölgenin özel
numarası.
Clarke Belt/Orbit: Doğrudan
ekvatorun 36.000 km üstündeki yörüngede uydular yere göre sabit
konumda kalabilmektedirler. Bu yörüngeye Arthur Clarke anısına bu
isim verilmiş ve radyo, televizyon data yayınları yapan tüm
haberleşme uyduları yerleştirilmiştir.
C/N - Carrier-to-Noise ratio: Alınan
işaretteki taşıyıcı gücünün gürültü gücüne oranının dB cinsinden
ifadesi. Bir video sinyalinde C/N ne kadar büyük olursa resim de o
kadar iyi olur. Codec coder: Dijital yayınlarda kodlama sistemi.
Combiner: İki veya
daha fazla sinyali birleştirmek için kullanılan alet veya sistem.
Compressed Digital TV: Aynı
transpozerde 8-10 TV kanalının birlikte bulunabilmesini sağlayacak
şekilde, tekrarlanan bilgilerin ayıklanıp çıkartılarak hacmi
küçültülen sayısallaştırılmış TV sinyali.
Compression: Ses
ve görüntü sinyallerinin aktarılması için gereken band genişliğinin
azaltılmasını, böylece bir uydu transpozerinin kapasitesini
arttırmayı amaçlayan uygulamaları işaret eder. Contrast: Bir resimde
beyaz ile siyah arasındaki ışık şiddet oranı.
DAB - Digital Audio Broadcasting: Dijital
ses yayını.
D/A - Digital-to-Analog Converter: Sayısal
bir işareti sürekli analog bir işarete dönüştüren devre veya sistem.
dB: Desibel; Sinyal
şiddeti, volüm veya direnç yüzünden sinyal zayıflama miktarının
logaritmik ifadesi olan bir analog ölçü birimi.
DBS - Direct Broadcast Satellite: Ses
ve görüntü sinyallerini uydu üzerinden, 11-13 GHz arasında yayınla
doğrudan son kullanıcıya aktaran TV uydusu.
Decoder: Şifreli
TV yayınını çözmeye yarayan set üstü, kod çözücü cihaz. Dijital
yayınlarla ilgili olarak kullanılan ve "codec" olarak bilinen
digital coder, decoder ile karıştırılmamalıdır.
Demodülasyon: Bir
taşıyıcı üzerine modüle edilmiş olan bilgi sinyalinin taşıyıcının
üzerinden geri alınması işlemi.
Despun: Uydudaki
antenin yeryüzüne dönük durmasını sağlayan yönlendirme.
Digital: Bilgilerin
ikili sayılara dönüştürülüp depolanması, gönderilmesine ilişkin
yöntem. Sadece iki seviye kullanıldığından bu devrelerin gürültüye
karşı duyarlılığı son derece azdır ve işaretler kalitelerinden
hiçbir şey kaybetmeden saklanabilir ve çok uzaklara iletilebilir.
DiSEqC: Uydu
alıcılarının dışarıda bulunan antenleri seçme ve hareket motoru,
şalter gibi cihazlara kumanda etmek için kullandığı işaretleşme
sistemi.
Dish (Çanak): Uydu
anteni için kullanılan argo
Distortion: İşaretteki
bozulma.
Downconverter: Alçak
frekansa dönüştüren frekans değiştirici.
DSS - Digital Satellite System: Dijital
uydu sistemi.
DTH - Direct-to-Home: "Amerikan
Federal Haberleşme Komisyonu" tarafından uydu televizyon ve yayın
endüstrilerine ilişkin, uydudan eve yayını ifade eden resmi terim.
DVB - Digital Video Broadcasting: Dijital
görüntü yayını standardı.
Echo Canceller: Uydu
telefon hatlarında yansıma etkisini azaltan veya yok eden elektronik
devre.
Echo Effect: Bir
hoparlörden çıkan sesin zaman gecikmeli olarak elektronik yansıması.
Günümüzde dijital eko gidericilerle bu yansıma büyük ölçüde yok
edilebilmektedir.
Encoder: Bir
sinyali alıcı tarafından sadece özel bir çözücü kullanarak
izlenebilecek şekilde, elektronik olarak değiştirme işlemi için
kullanılan cihaz.
Encryption/Decryption (Şifreleme/Çözme): Şifreleme
bir görüntü ve/veya ses sinyalinin orijinal halinden başka bir hale
dönüştürülmesi işlemidir. Çözme ise şifreleme işleminin tersi
yapılarak sinyalin eski haline getirilmesidir.
Feedhorn: Uydu
sisteminin anten tarafından yansıtılan sinyalleri toplayıp odaklayan
kısmıdır
F/D Ratio: Bir
parabolik antenin odak uzaklığının çapına oranı. Antenin derinliğini
gösteren bir ölçü. Bu değer büyüdükçe çanak daha düz, küçüldükçe
daha çukur olur.
Footprint: Bir
uyduya ait verici antenin yeterli güçte yayın yaptığı yeryüzü alanı.
Frequency: Periyodik
bir işaretin bir saniyedeki tekrarlanma sayısını ifade eder ve
birimi hertz Hz'dir. Katlarını belirtmek için kilohertz, megahertz
ve gigahertz terimleri kullanılmaktadır.
FSS: Sabit Uydu
Yayını
GSO: Jeosenkron
yörünge. Bu yörüngedeki uydular yeryüzü ile aynı hızla
döndüklerinden turunu 24 saatte tamamlar ve bu yüzden bakıldıkları
yerden sabit konumda görünürler.
Headend : Uydulardan
ve diğer kaynaklardan gelen sinyallerin sisteme verildiği bir kablo
TV sistemleri kontrol merkezi.
HDTV-High Definition Television: Standart
televizyona göre daha geniş, iki misli satır sayısı olan, 1152x2048
pixel yüksek tanımlı televizyondur.
HF - High Frequency: 3,000-30,000
kilohertz arasındaki radyo frekans sinyalleri. HF radyo "kısa dalga"
olarak bilinir.
High Definition Television: Mevcut PAL , NTSC standartlarına göre
resim kalitesini çok büyük ölçüde arttıran video işaretlerinin
rezolüsyonunu yükselten teknoloji
Hybrid Satellite: İki
veya daha fazla farklı haberleşme yüklerini (mesela C bandı ve Ku
bandı) aynı anda taşıyan bir uydu
Hz - Hertz; Saniyede Cycle sayısı; bir saniyedeki tam elektrik
dalgalarının sayısını ifade eden elektromanyetik frekans ölçü brimi.
Bir kilohertz (KHz) saniyede bin saykl; bir megaHertz (MHz) is bir
milyon; bir gigaHertz (GHz) bir milyardır
INMARSAT: International
Maritime Satellite Organization. Uluslararası denizcilik uydu
teşkilatı
INTELSAT International Telecommunications Satellite Organization. Uluslararası
haberleşme uydu teşkilatı
IRD (integrated receiver decoder): Uydu
sinyallerini almaya ve işlemeye yarayan cihaz. Çıkışında video
monitorlarının kullanabileceği temelbant video veya standart TV
alıcılarının kullanabileceği RF olabilir..
Impulse Pay-Per-View - Bilgisayarlı bir sipariş işleme sistemine
bağlı olarak tüketicinin bir canlı olay veya filmi sipariş
edebilmesini mümkün kılan teknoloji. Bu teknoloji sayesinde çok kısa
bir süre içinde çok sayıdaki sipariş işlemi yürürlüğe konulup
karşılanabilmektedir
ISL - Inter Satellite Link: Uyduların
birlikte çalışmasını sağlamak için uydular arasında radyo dalgaları
veya optik bağlantı kurularak gerçekleştirilen haberleşme sistemi.
ITU: International
Telecommunications Union. Uluslararası Haberleşme Birliği.
Ka-Band: Ku-Band
ından yukarıdaki bir frekans bandı, 18 ile 31 gigaHertz arasındadır.
Ku-Band: 11.7
-12.7 GHz (Gigahertz) frekans bandı. Bu band şu anda ABD de FCC
tarafından 2 kısma bölünmüştür. İlki 11.7-12.2 GHz FSS (Fixed
Satellite Service) olarak bilinir. Şu anda Kuzey amerikada 22 FSS Ku
bandı uydusu mevcuttur. Güçleri transponder başına 20-45 watt
arasıdır. Düzgün alınabilmesi için 90-150cm çanak gerekir. 12.2 -
12.7 GHz kısmında ise transponder başına 100-200 watt güçte BSS
(Broadcast Satellite Service). uydular bulunur.Bunların yayınları
35-60cm çanaklarla alınabilir.
KHz: KiloHertz.
Bin hertz
LAN - Local Area Network: Genellikle
bilgisayarlar arası haberleşmeler için kullanılan, yerel ağı ifade
eden standart haberleşme mimarisi
LEO - Low Earth Orbit: Yeryüzüne
36,000 km den yakın mesafede bulunan "yere
yakın yörünge"
LNA - Low Noise Amplifier: Yer
istasyonunun alıcısı ile anten arasında bir ön yükseltici olarak
kullanılan cihaz. Etkili olabilmesi için antene olabildiğince yakın
olması gerekir.
LNB - Low Noise Blocker: Çanağın
topladığı uydu sinyallerini güçlendirip alıcı tünerinin
işleyebileceği daha düşük frekans bandına indirir.
LNC - Low Noise Converter: LNA
ile DC alt dönüştürücünün antene takılmak üzere bir araya
gelmesinden oluşur.
Low Power Satellite: [/color]
Genellikle 30 watt'dan az güçte RF sinyal yayınlayan uydular için
kullanılır. Microwave: Frekansı 1-30 GHz arasında olan RF sinyali.
Mikrodalga data, ses veya hemen her çeşit sinyal aktarımı için
kullanılabilir.
MHz – MegaHertz: Milyon
hertz.
Modulation: Bir
bilgi sinyalinin gönderme amacıyla bir taşıyıcı üzerine yüklenmesi
işlemi.
MPEG - The Moving Pictures Experts Group: 1988'de
uydudan, yerden veya kabloyla gönderilecek görüntü, ses ve data
sinyallerinin soysal kaynak kodlarını oluşturmak ve
standartlaştırmak üzere kurulan ekip.
MPEG-1: Hızı 1.5
Mbit/s'a kadar olan multimedya uygulamaları için bir sıkıştırma
standardıdır.
MPEG-2 : Dijital
görüntü yayıncılığında kullanılan veri sıkıştırma standardı.
MPEG-2 MP@HL - Main Profile at High Level: Yüksek
tanımlı geniş ekran televizyon için benimsenen çok daha yüksek bit
hızına sahip sistem.
Multicast: Broadcast
sözcüğünün bir alt grubudur ve belirli bir kullanıcı kitlesindeki
birçok kişiye yapılan yayınlar için kullanılır.
Narrowcasting: Sadece
belirli bir kitleye ulaşmak üzere elektronik medya kullanılması.
NTSC - National Television Standards Committee: Kuzey
Amerika ve Japonya'da geçerli, 525 çizgi ve 30 görüntü/saniye
özelliği taşıyan TV yayın standardını oluşturan komite. Open TV:
Televizyon ve internet dünyasını birbirine yaklaştıran lisanslı
yazılım.
Packet Data: Depolanan
bilgilerin "paket" denilen farklı birimler halinde gönderilme işlemi.
Bu yöntemle kanal kapasitesi daha verimli kullanıldığı gibi aktarım
da daha güvenli olur.
Pad : Transponder
kanal zayıflatması için argo. Bu transponderi çok kuvvetli
sinyallerden korumak üzere devreye elektriksel direnç ekleyen bir
elektronik cihazdır.
Pay-Cable/Pay-TV: Ekstra
abone ücretleriyle desteklenen yayın hizmetleri.
PCM - Pulse Code Modulation: Darbe
kodu kiplemesi. Phase: Bir işaretin başka bir referansa göre
kaymasını gösteren açı.
PCS - Personal Communications System: Bireysel
haberleşme sistemi
PIN - Personal Identification Number: Kişisel
tanımlama kodu.
Pixel: Görüntünün
elemanıdır, tek bir oynanabilir noktadır.
Positioner: Anten
motoruna kumanda ederek önceden programlanan uydu konumlarına
hareketi sağlayan elektronik cihaz.
QPSK - Quaternary Phase Shift Keying; gönderme
kapasitesinin arttırılmasına izin veren gönderim haberleşmelerinde
kullanılan bir digital modülasyon düzenidir. Çeyrek dalga faz
kaydırma anahtarlaması.
Receiver: Antenden
aldığı uydu yayınlarını televizyonun gösterebileceği sinyallere
dönüştüren ev içi cihaz.
Reflector: Antenin
sinyal toplayan çanak şekilli yüzeyi için kullanılır.
RPM - Revolutions Per Minute: Dakikada
devir sayısı
Satellite: Ekvatorun
22,237 mil yukarısında sabit yörüngede, dünyayla eşit hız ve aynı
yönde dönen sofistike bir elektronik haberleşme istasyonu.
Satellite Antenna (Dish) Çanak
anten. Uydu sinyallerini toplamaya yarayan parabol geometrisinde bir
antendir. Kullanıcı antenleri genellikle C-bandı için 1.5-3.7m ; K-bandı
içinse 45-180cm dir.
Satellite Programmer : Ev
uydu çanaklarına veya kablo pazarına sunulmak üzere görüntü, ses,
ve/veya data hizmetleri üreten, paketleyen veya dağıtan şirketlere
verilen isimdir.
Scrambling: TV
yayınlarının izinsiz kişilerce alınmaması için şifreli olarak
karıştırılması.
SECAM - Séquence Couleur à memoire: Fransa'da
geliştirilmiş, 625 çizgi, 50 görüntü/saniye özelliğinde renkli
televizyon sistemidir.
Smartcard: Dekoder
cihazının içine kullanıcının kendi takabileceği kredi kartı
boyutunda, elektronik anahtar ve yeni bilgisayar güvenlik sistemini
kullanarak şifre güvenliğinin arttırılmasına imkan veren teknoloji.
SMATV - Satellite Master Antenna Television; Bir
konut sitesi veya otel için uydudan aldığı yayını dağıtan özel
minyatür kablo sistemi.
SNG - Satellite Newsgathering: Uydu
yoluyla haber toplama.
Spectrum: Ses,
data ve televizyon aktarımında kullanılan elektromanyetik radyo
dalgalarının frekans alanı.
Superstation: Yayınlarının
ülke çapında uydu antenleri ve kablo sistemleri aracılığıyla tüm
ülkeye dağıtıldığı bir bölgesel TV istasyonu.
Sun Outage: Güneş
bir uydunun tam arkasından geçtiği sırada enerjisi bir an için
uydununkiyle karışır ve onun yayınının alınmasını engeller. Her sene
ilkbahar ve sonbahar dönence zamanlarında yılda 2 kere olmaktadır.
Tarif: Herhangi
bir kanal için istenen izleme ücreti.
Terrestrial: Haberleşme
dilinde bu yerden yere, karadan karaya yapılan haberleşme sistemleri
için kullanılır.
Threshold: Uydu
alıcısının hassasiyetini gösteren ölçüdür. Değer ne kadar düşükse o
kadar iyidir.
Transponder-Transmitter: Uyduda
bulunan ve bir TV sinyalini veya dar banttaki birçok data, ses
kanallarını alıp yeryüzüne yayınlamaya yarayan cihaz. Bir haberleşme
uydusunda 12-24 kadar transponder bulunur.
TVRO (Television Receive-Only): Uydu
TV yayınlarını sadece almaya yarayan ve gönderme yapamayan ev tipi
uydu sistemlerini tanımlamak için kullanılan terimdir.
UHF - Ultra High Frequency: 500
ile 900 MHz aralığındaki ultra yüksek frekans sahası.
Uplink : Aktarma
için bir uyduya gönderme yapılması veya bu işte kullanılan çanak.
Value Added Service Provider: Uydu
haberleşmesinde uhdesindeki bir kapasiteyi üçüncü taraflara lease
yapan şirketler için kullanılır.
VHF - Very High Frequency; 30
- 300 MHz arasındaki frekans bandı, 2-13 arasındaki TV kanallarını
içerir.
VSAT : Very Small
Aperture Terminal; Özel ticari uygulamalar için yerden uyduya SCPC
olarak görüntü, ses, data aktarımı istasyonu.
Zipping : Bir
videoteypten program izlerken reklamların geldiği yerde uzaktan
kumandayla hızla ileri sardırma işlemi
KAYNAKÇA
1. Dijital Televizyon Prof.Dr. Avni
Morgül
2. On-Air (Aylık Brodcast Dergisi)
3. Satellite (Aylık Uydu donanım dergisi)
4. Uydu Dünyası
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 |