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Codifiche - La Codifica di canale DVB-S

II flusso numerico in uscita dal multiplex di trasporto è sottoposto alla "codifica di canale" cioè ad una serie di elaborazioni che proteggono il segnale dagli errori introdotti nel canale di trasmissione satellitare: si tratta dell'operazione duale alla codifica di sorgente, in quanto ora viene aggiunta della ridondanza (non casuale, bensì deterministicamente calcolata a partire dai dati) all'informazione essenziale, allo scopo di correggere gli errori all'interno del flusso numerico al momento della sua ricezione.

La prima operazione è la dispersione di energia o scrambling: consiste nel sommare ai bit di 8 pacchetti di trasporto, con l'esclusione del primo byte di sincronismo, una sequenza pseudocasuale generata in modo noto. In questo modo l'occupazione dello spettro disponibile è resa più uniforme e il recupero del sincronismo al ricevitore risulta più semplice, poiché si è ridotta la probabilità di ricevere lunghe sequenze di bit a livello costante (O o 1 ), che compromettono la condizione di aggancio del PLL.
L'operazione successiva è la codifica Reed-Solomon, che consiste nell'introduzione, in coda ad ogni pacchetto di trasporto, di 16 byte di ridondanza, inseriti in modo sistematico per permettere in ricezione di verificare la correttezza dei dati e di correggere gli errori più probabili attraverso una serie di operazioni analoghe a controlli di parità.
La protezione dagli errori di tipo "burst", cioè di quegli errori (meno frequenti) che interessano molti bytes adiacenti, si realizza sottoponendo il flusso numerico ad interfogliamento (o interleaving): con questa operazione viene riorganizzato l'ordine dei bytes nell'ambito di gruppi da 12 pacchetti.
In ricezione viene ripristinato l'ordinamento originale della sequenza: gli errori di tipo burst si distribuiscono su più pacchetti e possono così essere corretti attraverso la decodifica Reed-Solomon. La codifica di canale termina con l'applicazione di un codice convoluzionale il quale, ogni k bit di informazione, trasmette n bit opportunamente calcolati a partire dagli ultimi 7 bit di informazione elaborati.
L'efficienza di codifica, pari al rapporto k/n tra i bit di informazione e i bit trasmessi, dipende dal livello di protezione fissato dal gestore (FEC = Forward Errar Correctiorì) e può assumere i valori 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 e 7/8 (Fig. 1.23).
Ad esempio, partendo da un Bit-rate netto (valutato in corrispondenza del multiplex di trasporto) di 35.6 Mb/s, nel caso tipico in cui il FEC venga fissato in 3/4, il Bit-rate dopo la codifica di canale risulta pari a 35.6 • 4/3 x 204/188 = 51.5 Mb/s, che possono essere allocati in un canale satellitare da 33 MHz per mezzo della modulazione


Indice:

  1. Digitalizzazione dei Segnali
  2. Numerizzazione del segnale video
  3. Compressione MPEG video e audio
  4. Multiplazione Audio-Video-Dati e Multiplex di trasporto
  5. La Codifica di canale DVB-S