Impianto TV: modulatori e transmodulatori, formidabili alternative

Televes T0X_Encoder554832La conversione negli standard DVB-T/C permette la distribuzione dei segnali satellitari e di ogni altra sorgente attraverso il normale cavo coassiale UHF al posto dei più costosi sistemi di cablaggio. Illustriamo il funzionamento e una rassegna dei principali modulatori e transmodulatori.

L’impiego di modulatori e di transmodulatori con gli standard DVB-T e DVB-C è sempre più diffuso sia nell’impianto domestico sia in quello condominiale nonchè negli impianti di grandi complessi residenziali e di hotel. La motivazione di tale crescente diffusione sta nella notevole semplificazione e riduzione di costo di cui viene a beneficiare l’intero impianto. Infatti, viene riutilizzato lo stesso cablaggio in cavo coassiale utilizzato per la TV digitale terrestre per distribuire anche ulteriori nuovi segnali (videosorveglianza, pay tv, satellite, ecc.) mentre i televisori con il normale tuner DTT non necessitano di decoder satellitare o pay tv. Il tutto senza disturbare la ricezione dei segnali televisivi per i quali è stato predisposto l’impianto originario, anche perché tali apparati offrono la possibilità di utilizzare la banda S, posta fra le bande VHF e UHF, mediante lo standard DVB-C, finora inutilizzato in Italia.

I modulatori e i transmodulatori DVB-T/C in commercio, migliorano notevolmente le prestazioni dei modulatori analogici della precedente generazione, poichè consentono di mantenere inalterate la qualità e i dati del segnale in transito, assicurando la massima flessibilità di programmazione per la gestione degli impianti: dal più semplice domestico fino ai più complessi per estensione e per numero di utenti. La possibilità di sfruttare l’infrastruttura di rete del segnale TV per nuovi servizi aggiunti rappresenta senza dubbio un punto di forza per l’installatore d’antenna.

Modulatori digitali DVB-T/C

 I modulatori digitali sono i successori dei modulatori analogici e consentono di trasformare un segnale AV o digitale in un canale RF ma all’interno di un mux DVB-T anziché di un segnale PAL. Per fare ciò è indispensabile sottoporre i segnali entranti a un processo di elaborazione che richiede un hardware sofisticato; se i vecchi modulatori RF analogici integravano pochi componenti dal costo di poche decine di euro, quelli digitali sono veri e propri computer con tanto di CPU, RAM, encoder e, per questo motivo, di costo più elevato.

I modulatori DVB-T/C consentono di trasferire segnali d’ingresso analogici e/o digitali in uno o più multiplex DVB-T o DVB-C con frequenza e con posizione LCN programmabili.

I modulatori digitali comprendono sostanzialmente un codificatore in MPEG-2 o un più efficiente MPEG-4 e uno o più modulatori DVB-T/C, il tutto supportato da un sistema di controllo programmabile, che permette di personalizzare qualunque parametro, dal nome del canale alla posizione LCN. Gli ingressi possono essere A/V analogico (video composito o componenti) e/o digitale (HDMI e USB) per segnali SD o HD. In uscita si hanno uno o più multiplex DVB-T/C generato ad-hoc con tutte le variabili in gioco (PID, costellazione, intervallo di guardia, correzione degli errori, ecc.), mentre un collegamento loop-through permette la combinazione del segnale multiplex con i segnali terrestri provenienti dall’antenna condominiale. La programmazione dei vari parametri avviene per mezzo di un display alfanumerico con un classico tastierino di navigazione oppure è possibile gestire la programmazione da remoto via LAN.

Impiego dei modulatori

 Molteplici sono gli impieghi dei modulatori DVB-T/C in ambito privato e pubblico per segnali analogici e per qualità SD e HD. L’impiego combinato del modulatore con estensori wireless come AV sender o HDMI extender permette la distribuzione del segnale su aree in prossimità che non dispongono del cablaggio per la TV. Vediamo i principali impieghi:

- Pay-TV con un solo decoder. Collegando il decoder Pay-TV di Sky attraverso la presa HDMI del modulatore si può trasferire la visione del programma a più televisori posti in ambienti diversi, senza la necessità di ulteriori decoder ed abbonamenti.

- Distribuzione domestica. Collegando sorgenti audio-video ( mediaplayer, bluray, videocamera) agli ingressi del modulatore si può trasferirne la visione a più televisori.

- Videosorveglianza. Collegando una o più videocamere al modulatore è possibile controllare gli ambienti da diversi televisori.

- Video promozionali. Soprattutto negli ambienti pubblici attraverso il modulatore si possono diffondere video promozionali su più televisori.

In ambito domestico il modulatore digitale realizza così i sogni di molti telespettatori interessati a guardare un film di Sky Cinema HD o una partita di Sky Sport HD su diversi televisori con la stessa qualità del video originale e senza dover acquistare più decoder e abbonamenti. Inoltre, il dispositivo è perfetto anche per chi vuole trasmettere le immagini catturate da una telecamera, i video generati da un mediaplayer, le schermate del PC o qualsiasi altro segnale HD.

In ambito di larghi complessi residenziali e di centri commerciali il modulatore consente di diffondere video promozionali creati ad hoc e di telecamere per la videosorveglainza.

Transmodulatori DVB-T/C

I transmodulatori letteralmente trasformano la modulazione del segnale da quella satellitare a quella terrestre. In tal modo i transmodulatori consentono di convertire un transponder digitale satellitare contenente canali in chiaro e criptati, anche in Alta Definizione, in un segnale modulato in uscita con standard digitale terrestre o cavo. Il transmodulatore è costituito da un demodulatore di ingresso che estrae dal segnale sat modulato QPSK (DVB-S) o 8PSK (DVB-S2) i singoli programmi del mux satellitare. Ciascun programma estratto viene utilizzato per comporre un mux DVB-T con modulazione COFDM oppure un segnale DVB-C con modulazione QAM. I canali Sat provenienti dallo stesso Trasponder, sono convertiti su un mux DTT scelto dall’utente e miscelati con i normali servizi DTT ricevuti tramite l’antenna TV terrestre. Per ciascun canale convertito è possibile assegnare un numero LCN. In questo modo l’utente potrà decidere quale posizione i canali convertiti devono occupare nella lista canali TV. Grazie alla trasmodulazione QPSK/COFDM, è possibile convertire programmi da satellite in Digitale terrestre, mantenendo intatta la qualità e i servizi come Televideo, EPG, sottotitoli ecc.).

L’utilizzo dei transmodulatori si sta confermando come soluzione particolarmente conveniente in un numero sempre maggiore di casi, come gli alberghi, le cliniche e le comunità, ma anche condomini “complessi” nei quali non è possibile impiegare e quindi installare un decoder SAT vicino ad ogni televisore collegato all’impianto.

Centrali di transmodulazione compatte o modulari

Le centrali di modulazione di transmodulazione che permettono di ricevere i programmi satellitari (pay e free) con i televisori o decoder DVB-T, sono disponibili in commercio in due tipi di realizzazione: versioni compatte in un unico modulo o in versione modulare in rack componibili con diversi moduli.

Le versioni compatte sono adatte per un utilizzo domestico o piccoli condomini e racchiudono in un unico modulo tutte le funzionalità necessarie per la transmodulazione di uno o più mux SAT in uno o più mux DTT. Inoltre, integrano tastiera e display per le funzioni di controllo e programmazione, in alcuni modelli realizzabile anche via LAN/Internet.

Le versioni modulari in rack sono adatte per la distribuzione in impianti di grandi dimensioni, come hotel, alberghi, villaggi turistici, ospedali e case di riposo. Offrono la possibilità di comporre i moduli in funzione delle esigenze dello specifico contesto, in particolare di adattarlo a seconda delle evoluzioni tecnologiche e di espanderlo. Infine, dal momento che la centrale viene tipicamente installata in luoghi poco accessibili, è importante che sia controllabile, monitorabile e aggiornabile da remoto.

Esempi di impiego dei transmodulatori

Ecco alcuni impieghi tipici delle centrali di transmodulazione:

- Negli hotel, è solitamente richiesto un servizio integrativo alla normale offerta TV nazionale, con una selezione di canali esteri. In questo caso con il transmultiplexer è possibile comporre una centrale “su misura” combinando i vari moduli in base al numero dei Trasponder dai quali si desidera ricevere i servizi. Se i canali scelti sono codificati, si deve prevedere l’utilizzo di un modulo CAM e di una smart card di tipo Professionale adatta al servizio. Questa CAM è in grado di decodificare più servizi contemporaneamente.

- I transmodulatori permettono alle abitazioni con impianto DTT di ricevere da satellite i servizi nazionali non disponibili nella zona in DTT, come ad es. Tivùsat. Nel caso di conversione dei programmi Tivùsat le centrali di transmodulazione modulari dispongono di slot "common interface" e richiedono moduli cam speciali denominati "CAM PRO Tivùsat" e relativa smart card. Non funzionano, invece, con le CAM consumer inserite nei transmodulatori. Se non si inseriscono i moduli CAM con smart card nei transmodulatori i canali sono distribuiti criptati ed è possibile decodificarli localmente inserendo nei TV/decoder predisposti, i moduli CAM consumer per Tivùsat venduti nei normali negozi.

Sono disponibili anche modelli di transmodulatori DVB-T che prevedono segnali DTT anche come segnali d’ingresso. Il loro scopo è di rigenerare e migliorare la qualità del segnale terrestre, estrarre e distribuire i canali terrestri pay tv o infine di cambiare la modulazione da DVB-T2 a DVB-T senza bisogno di cambiare i tuner dei televisori.

Frequenze di uscita

Con il transmodulatore nasce il problema di trovare nell’impianto DVB-T la banda in uscita necessario per allocare i canali sat convertiti così da evitare sovrapposizioni con i mux DTT nazionali e locali.

Considerato il recente trasferimento dei canali della banda UHF alta (61-69) dal broadcasting televisivo alla ultrawide-band cellulare (LTE), è consigliabile utilizzare una frequenza di trasmissione compresa in questo intervallo. Occorre assicurarsi che non vi siano segnali LTE in arrivo dall’antenna principale e in tal caso occorre predisporre un filtro stoppa-banda.

L’altro problema nasce dal fatto che la capacità del mux DVB-T non è sufficiente per contenere l’intero mux satellitare, e perciò richiede la selezione di "n" canali contenuti nel mux satellitare. Ad esempio, sintonizzando la frequenza 10992 RAI, possono essere distribuiti solo cinque, dei sei canali televisivi contenuti nel mux.

Per risolvere il problema vi sono transmodulatori con due mux DVB-T affiancati in uscita, ma un’altra soluzione ancora più valida è quella di impiegare in uscita la modulazione DVB-C, che permette la conversione in blocco dell'intero trasponder satellitare.

La modulazione DVB-C offre maggiore capacità

La modulazione DVB-C è del tipo QAM a singola portante, anziché multiportante come l’OFDM. ll DVB-C è uno standard di trasmissione molto utilizzato nel Centro e Nord Europa per la distribuzione dei segnali televisivi digitali su cavo coassiale all’interno di reti cablate a distribuzione orizzontale, definite anche CATV. Invece, la distribuzione del segnale in DVB-C non è ancora molto diffusa in Italia, poichè la maggior parte degli operatori del settore la ritiene, erroneamente, applicabile solo ad altri Paesi.

In realtà, la quasi totalità dei decoder e televisori DVB-T sia domestici sia dedicati alle strutture hospitality ha la possibilità di ricevere segnali in DVB-C e pertanto è possibile sfruttare i vantaggi di questo standard, vantaggi di non poco conto.

Considerando come diventi sempre più difficile per l’installatore trovare spazio nella banda televisiva per contenere tutti i programmi richiesti dalla committenza, l’impiego della modulazione DVB-C per la distribuzione del segnale mediante modulatori e transmodulatori offre una maggiore capacità di distribuzione per una duplice ragione.

Anzitutto la DVB-C dà la possibilità di utilizzare i canali nella banda S , compresa fra VHF e UHF da 230 a 470 MHz, anche in quegli impianti dove tutti i canali disponibili nelle Bande III e UHF sono occupati dai programmi televisivi terrestri. L’altro vantaggio è quello del maggiore bit rate che il canale DVB-C permette, grazie alla maggiore efficienza spettrale rispetto al DVB-T.

Mentre il canale DVB-T di 8 MHz è in grado di contenere fino a 31 Mbs, il canale DVB-C raggiunge i 51 Mbs; in tal modo all’interno della stessa banda di ciascun canale di 8 MHz è quindi possibile ospitare più programmi e gestire meglio i contenuti a Definizione Standard (SD), Alta Definizione (HD), e i futuri Ultra Alta Definizione (Ultra-HD). Ad esempio, stimando che un programma SD occupi 4 Mbps, un mux DVB-T può alloggiare fino a 8 programmi; invece, grazie alla modulazione DVB-C, il numero di programmi distribuibili con la stessa qualità di immagine sale a 13.
È, quindi, possibile creare un numero maggiore di programmi, associando allo stesso flusso video contenuti audio in lingue diverse, elemento che consente di offrire un servizio maggiore alla clientela internazionale. Infine, la trasmissione in DVB-C consente di realizzare il miglior compromesso tra la robustezza del segnale e la quantità di informazioni trasmesse.

Da segnalare, infine, lo sviluppo di nuovi standard DVB-T2 e DVB-C2 più efficienti nel trasporto del segnale, prossimamente adottati (dal 2017) in combinazione con la codifica di compressione HEVC in grado di offrire un ulteriore aumento della capacità trasportata.

Controllo e programmazione delle centrali

Il controllo e la programmazione dei parametri possono essere fatti localmente attraverso alcuni tasti dedicati e un display alfanumerico.

Una caratteristica importante soprattutto per le centrali di transmodulazione di grossi impianti è l’interfaccia web per la gestione remota delle funzioni, sempre più diffusa nelle headend degli impianti di distribuzione. Dovunque si trovi purché in grado di collegarsi ad internet, con un comune software di navigazione l’installatore, digitando un indirizzo IP dedicato, accede a una pagina web dove sono riportati tutti i parametri di gestione del modulatore che può variare a piacere secondo le esigenze.

E’ possibile effettuare il PID remapping e rigenerazione delle tabelle PAT, PMT, SDT e NIT, nonché il settaggio dei PID PMT, video, audio e PCR e di assegnare un nome composto da un massimo di 15 caratteri (Channel Name) al segnale distribuito nell’impianto. Così come allo stesso segnale modulato è possibile assegnare un valore LCN, fino a 1023. Possibilità di decidere il numero di canale LCN da abbinare ai programmi convertiti. La lista di canali DTT ricevuta con i decoder collegati alle prese, presenterà una sequenza di servizi TV + Sat convertiti in DTT (tramite la centrale SmarTV) ordinati secondo la logica stabilita dal cliente.

Le informazioni specifiche di programma (PSI) disponibili sono le seguenti: NID (Network Interface Device), ONID (Original Network ID), P.D.S.e TS ID (Transport Stream ID).

Nel caso di modulatori è possibile anche selezionare da remoto, quale ingresso HDMI attivare, per alternare due contenuti che fanno capo ai rispettivi player collegati.

Oltre alla frequenza di trasmissione, in banda VHF o UHF da 50,5 a 862 MHz, è possibile impostare il livello d’uscita da 75 a 90 dBµV, la modalità operativa (2K o 8K), la costellazione (QPSK, QAM16, QAM64), il FEC (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8), l’intervallo di guardia (1/4, 1/8, 1/16, 1/32). E’ possibile, inoltre, abilitare e scegliere la frequenza di offset (± 10 kHz), lo swapping dei componenti in-phase e quadrature (I/Q Swap), l’uscita RF e il Single Tone. Tutti i parametri sono preimpostati e, nella maggior parte dei casi, non richiedono alcuna modifica.

All’interno del modulo troviamo una memoria non volatile per il salvataggio dei parametri di configurazione e un generatore di clock per scandire il funzionamento di tutte le sezioni.

 

Pubblica i tuoi commenti