Для того щоб зрозуміти роботу цифрового тюнера доцільно розібратися з даними, які він обробляє. Найкраще почати з передавальної сторони. Якими даними володіє мовник на передавальній стороні. -
Один або більше каналів звуку;
Телетекст і субтитри;
Набір даних про підписку на телеканал (для платних кодування каналів);
Всі ці дані перетворюються в цифрові потоки за допомогою різних алгоритмів.
Кадри різних типів збираються в групу - GOP. складаються зазвичай з 12 чергуються кадрів. Типовим є наступний порядок кадрів:
I0, B1, B2, P3, B4, B5, P6, B7, B8, P9, B10, B11, I12, B13, B14, P15 і т. Д. В яких I кадри йдуть з інтервалом: (1/25 Гц) х 12 = 0,48 с.
Звукові канали перетворюються в цифровий потік з кількох алгоритмам. Взагалі, звуковий канал з CD-якістю звуку (дискретизація 44.1 кГц) вимагає швидкості передачі до 1400 біт / Сек, що неприпустимо багато. Використання стиснення по методу MPEG Audio рівень 3 дозволяє домогтися стиснення аудіо в 4-12 разів. Рівень 1 стискає дані 1: 4 і вимагає швидкості 384 кбіт / Сек, рівень 2 стискає в 6-8 разів і вимагає швидкості 256..192 кБит / Сек, а рівень 3 - в 10-12 разів і вимагає 128..112 кБит / Сек для стереосигнала.
Крім того, багатьма компаніями пропонуються інші алгоритми стиснення аудіоданних- MPEG-2 AAC (Advanced Audio Coding). відомий ще як NBC (Non-Backward-Compatible).
Дуже перспективний подходDolby AC-3. який забезпечує багатоканальну передачу звуку і вимагає 384 кбіт / Сек для 5 + 1 -каналів в форматі Dolby Surround Digital або 192 кбіт / Сек для звичайного стереосигнала. Dolby AC-3 цікавий ще тим, що в такому форматі записаний звук більшості сучасних фільмів в кінематографі.
Стиснення таких даних дуже просто, так як це звичайний потік двійкових даних. Швидкість потоку таких даних не перевищує 64 Кбіт / сек.
Останні два потоку в MPEG прийнято називати системними.
Далі пакети захищаються - до них додається Reed-Solomon code - код Ріда-Соломона, який дозволяє скорегувати помилки від що випали або неправильно переданих біт на приймальній стороні за рахунок надлишкової інформації, яку він несе. З доданим RS-кодом довжина пакета стає 204 байта. Отриманий пакет являє в MPEG одиницю представлення даних і його прийнято називати упакованості Елементарний Потік (PES - Paketised Elementary Stream).
Другий ступінь захисту - це FEC (Forward Error Correction) - надмірність для можливої корекції помилок вводиться ще раз. Застосовується п'ять типів FEC - 0, 1/2, 3/4, 5/6, 7/8. Так 3/4 означає, що з 4 переданих біт тільки 3 несуть інформацію, а 1 - надлишковий.
Крім перерахованих таблиць в потік з PID = 0001 включається CAT (Condition Access Table) - Таблиця умовного доступу. яка несе PIDи всіх EMM (Entitlement Management Message) Повідомлень Умовного Доступу для платних програм. EMM ресивер передає своєму CAM - Модуля умовного доступу. який сам знає що з нею робити.
Додатково з PID = 0010 hex передається NIT (Network Information Table) - Таблиця мережевої інформації. яка містить параметри системи передачі даних - Ідентифікатор мережі, частоту транспондера. орбітальну позицію і т.п. З PID = 0010 hex в потік включається BAT (Bouquet Association Table) - Таблиця груп програм з інформацією про угруповання програм з певної тематики - Спорт, Фільми.
EIT (Event Information Table) - Таблиця Подій ТБ з PID = 0012 hex, яка містить інформацію про події в програмі - початку фільму, тривалості і TDT - Таблиця Дата / Час з PID = 0014 hex дозволяють комп'ютеру ресивера побудувати EPG (Electronic Programme Guides) - Електронний розклад програм.
Отже, всі необхідні дані включені в транспортний потік і його можна передати в ефір. Для модуляції несучої частоти використовується QPSK (Quadrature Phase-Shift Keying) Квадратурна фазова модуляція, яка використовує 4 дискретних стану фази несучої. 4 дискретних стану дають можливість оперувати символами - по 2 біти. При цьому задається ще один параметр - Symbol Rate - Швидкість передачі. яка виражається в тисячах символів QPSK в секунду, наприклад Symbol Rate = 27500 відповідає швидкості 55 Мбіт / сек (27500 * 2 * 1000 біт / сек). Таку швидкість зазвичай використовують на транспондерах з шириною смуги в 33МГц (33 / 1.2 = 27.5).
Транспортний потік йде на супутник, звідки його отримує наш тюнер.
Тюнер виконує всі дії в зворотному порядку - перетворює частоту в проміжну 480 МГц, підсилює, проводить QPSK -демодуляцію, проводить корекцію помилок FEC. За допомогою коду Ріда-Соломона пакети при необхідності коригуються. Потім потік демультіплексіруются - розділяється.
Спочатку з потоку виділяється PAT (Program Association Table) і з неї визначається PID для PMT (Program Map Table) потрібної нам телепередачі. PMT дасть нам PIDи всіх переданих для даної телепрограми компонентів. Далі - демультиплексор виділяє з потоку потрібні компоненти і і відправляє все в апаратні MPEG-декодер і декодер звуку. Потік PCR безперервно коригує еталонний генератор 27 МГц тюнера. Якщо програма містить Скремблювання пакети - вони спочатку направляються для обробки модулю умовного Доступу - CAM. який проводить їх обробку / дешифрування (алгоритм залежить від системи САМ). Крім того, в САМ направляються повідомлення EMM. якщо такі передаються - це визначається по таблиці CAT.
Додатково комп'ютер виділяє необхідні для роботи Сервісні таблиці. будує Розклад програм. телетекст, субтитри і т.п. В результаті цих дій ми з вами насолоджуємося неперевершеною якістю зображення і звуку.