8VSB

8VSB هي طريقة التعديل المستخدمة للبث في معيار التلفزيون الرقمي ATSC . يتم استخدام تعديل ATSC و8VSB بشكل أساسي في أمريكا الشمالية ؛ على النقيض من ذلك، يستخدم معيار DVB-T COFDM .

تحدد طريقة التعديل كيفية تقلب إشارة الراديو لنقل المعلومات. تحدد ATSC وDVB-T التعديل المستخدم للتلفزيون الرقمي عبر الهواء؛ وبالمقارنة، فإن QAM هي طريقة التعديل المستخدمة للكابل . وبالتالي، قد تنص مواصفات التلفزيون الجاهز للكابل على أنه يدعم 8VSB (للتلفزيون المذاع) وQAM (للتلفزيون الكبلي).

8VSB هو تعديل جانبي أثري من 8 مستويات . في الأساس، يحول دفقًا ثنائيًا إلى تمثيل ثماني عن طريق تحويل السعة إلى ناقل جيبي إلى أحد المستويات الثمانية. 8VSB قادر على نقل ثلاثة بتات (2 ³ = 8) لكل رمز ؛ في ATSC، يتضمن كل رمز بتين من دفق نقل MPEG يتم تعديلهما بشكل تعريشي لإنتاج شكل ثلاثي البتات. يتم بعد ذلك ترشيح الإشارة الناتجة بمرشح Nyquist لإزالة التكرارات في الفصوص الجانبية، ثم يتم تحويلها إلى تردد البث. ^[1]

التعديل الجانبي الأثري (VSB) هو طريقة تعديل تحاول التخلص من التكرار الطيفي لإشارات التعديل النبضي السعوي (PAM). يؤدي تعديل الموجة الحاملة بواسطة تسلسل بيانات ذي قيمة حقيقية إلى مجموع وتردد فرق، مما يؤدي إلى وجود نطاقين جانبيين متماثلين للموجة الحاملة. يعني التماثل أن أحد النطاقين الجانبيين زائد عن الحاجة، وبالتالي فإن إزالة نطاق جانبي واحد لا يزال يسمح بإزالة التعديل. نظرًا لأنه لا يمكن تحقيق مرشحات ذات نطاق انتقالي صفري، فإن الترشيح المطبق يترك أثرًا للنطاق الجانبي الزائد، ومن هنا جاء اسم "VSB".

في قناة 6 ميجا هرتز ( ميجا هرتز ) المستخدمة في بث ATSC، يحمل 8VSB معدل رمز يبلغ 10.76 ميجا بود ، ومعدل بت إجمالي يبلغ 32 ميجا بت/ثانية ، ومعدل بت صافٍ يبلغ 19.39 ميجا بت/ثانية من البيانات القابلة للاستخدام. يكون معدل البت الصافي أقل بسبب إضافة أكواد تصحيح الخطأ الأمامي . يتم تحديد مستويات الإشارة الثمانية باستخدام مشفر تعريشة . هناك أيضًا تعديلات مماثلة 2VSB و 4VSB و 16VSB . كان من المفترض بشكل خاص استخدام 16VSB لكابل ATSC الرقمي ، لكن تعديل سعة التربيع (QAM) أصبح المعيار الصناعي الفعلي بدلاً من ذلك لأنه رخيص ومتاح بسهولة.

^{[ مشكوك فيه – ناقش ]}

من المزايا المهمة لـ 8VSB للمذيعين أنها تتطلب طاقة أقل بكثير لتغطية منطقة مماثلة لتلك الخاصة بنظام NTSC السابق ، ويقال إنها أفضل في هذا من النظام البديل الأكثر شيوعًا، COFDM . ^{[ بحاجة لمصدر ]} جزء من الميزة هو نسبة الذروة إلى متوسط ​​القدرة المنخفضة المطلوبة مقارنةً بـ COFDM. ^{[ بحاجة لمصدر ]} يحتاج جهاز الإرسال 8VSB إلى قدرة ذروة قدرة 6 ديسيبل (أربعة أضعاف) متوسط ​​قدرته. ^{[ بحاجة لمصدر ]} 8VSB أكثر مقاومة أيضًا للضوضاء النبضية. ^{[ بحاجة لمصدر ]} يمكن لبعض المحطات تغطية نفس المنطقة أثناء الإرسال بقوة إشعاع فعالة تبلغ حوالي 25٪ من قوة البث التناظري. ^{[ بحاجة لمصدر ]} بينما تستخدم NTSC ومعظم أنظمة التلفزيون التناظرية الأخرى أيضًا تقنية النطاق الجانبي الأثري، يتم تصفية النطاق الجانبي غير المرغوب فيه بشكل أكثر فعالية في عمليات إرسال ATSC 8VSB. يستخدم 8VSB مرشح Nyquist لتحقيق ذلك. تصحيح خطأ ريد-سولومون هو النظام الأساسي المستخدم للحفاظ على سلامة البيانات.

في صيف عام 2005، نشرت ATSC معايير VSB المعززة، أو E-VSB [1]. باستخدام تصحيح الخطأ الأمامي ، سيسمح معيار E-VSB باستقبال DTV على أجهزة استقبال محمولة منخفضة الطاقة ذات هوائيات أصغر بنفس الطريقة التي يعمل بها DVB-H في أوروبا، ولكن لا يزال يستخدم إرسال 8VSB.

لفترة من الوقت، كان هناك ضغط مستمر لتغيير التشكيل لـ ATSC إلى COFDM ، وهي الطريقة التي يتم بها بث DVB-T في أوروبا ، و ISDB-T في اليابان . ومع ذلك، فقد اعتبرت لجنة الاتصالات الفيدرالية دائمًا أن 8VSB هو التشكيل الأفضل للاستخدام في البث التلفزيوني الرقمي في الولايات المتحدة. في تقرير صدر عام 1999، وجدت اللجنة أن 8VSB يتمتع بأداء عتبة أو نسبة الناقل إلى الضوضاء (C / N) أفضل، ولديه قدرة أعلى على معدل البيانات، ويتطلب طاقة أقل لجهاز الإرسال لتغطية مكافئة، وهو أكثر قوة في مواجهة الضوضاء النبضية والمرحلة. ^[2] ونتيجة لذلك، رفضت في عام 2000 التماسًا لإصدار قواعد من Sinclair Broadcast Group يطلب السماح للمذيعين بالاختيار بين 8VSB أو COFDM على النحو الأكثر ملاءمة لمنطقة تغطيتهم. ^[3] كما أقر تقرير لجنة الاتصالات الفيدرالية بأن COFDM "من المتوقع عمومًا أن يؤدي أداءً أفضل في المواقف التي يوجد فيها مسارات متعددة ديناميكية"، مثل التشغيل المتنقل أو في وجود أشجار تتحرك في رياح شديدة. ومع ذلك، مع تقديم أجهزة فك تشفير الجيل الخامس في عام 2005 والتحسينات اللاحقة في الأجيال 6 و7، أصبحت فترة المعادلة الآن حوالي -60 إلى +75 ميكروثانية (انتشار 135 ميكروثانية) وقد قضت فعليًا على تعدد المسارات، سواء الثابتة أو الديناميكية، في استقبال 8VSB. وبالمقارنة، فإن فترة المعادلة في COFDM هي -100 إلى +100 ميكروثانية (انتشار 200 ميكروثانية)، ولكن تطبيق مساحة نطاق الحراسة هذه لـ COFDM يقلل بشكل كبير من حمولتها المفيدة. في الواقع، تبنت معظم أوروبا 1280 × 720 بكسل كمعيار HD الخاص بها لـ DVB-T1 بسبب سعة الحمولة المنخفضة ^{[ بحاجة لمصدر ]} . يهدف تقديم DVB-T2 إلى زيادة قدرة عمليات الإرسال الأرضية على حمل محتوى 1920 × 1080 بكسل. لقد كان 1920×1080i دائمًا جزءًا من مخطط 8VSB منذ بدايته، ولم يكن لمفككات التعديل المحسنة أي تأثير على سعة الحمولة الفطرية الخاصة به ^{[ بحاجة لمصدر ]} .

نظرًا للاستمرار في تبني معيار ATSC القائم على 8VSB في الولايات المتحدة، والعدد المتزايد من أجهزة استقبال ATSC، فإن التحول إلى COFDM سيكون صعبًا. تم إيقاف تشغيل معظم عمليات الإرسال الأرضية التناظرية في الولايات المتحدة في يونيو 2009، وأصبحت موالفات 8VSB شائعة في جميع أجهزة التلفزيون الجديدة، مما يزيد من تعقيد التحول المستقبلي إلى COFDM.

ومع ذلك، مع تطوير ATSC 3.0 ، وهي نسخة محدثة من معيار التلفزيون الرقمي الأمريكي المصمم لاستقبال الهاتف المحمول وأداء أفضل لشبكة التردد الواحد، قررت ATSC التحول إلى OFDM مع تصحيح خطأ LDPC (COFDM بشكل أساسي). ^[4] ونتيجة لذلك، سيكون ATSC 3.0 غير متوافق مع جميع أجهزة الاستقبال ATSC 1.0 الحالية، وسيحتاج المشاهدون إلى تلفزيون جديد مع موالف متوافق أو صندوق محول. ^[5] على عكس انتقال التلفزيون الرقمي السابق الذي فرضته لجنة الاتصالات الفيدرالية، فإن "الانتقال" إلى ATSC 3.0 سيكون طوعيًا تمامًا. بالإضافة إلى ذلك، طلبت لجنة الاتصالات الفيدرالية من شركات البث التي قررت التحول إلى ATSC 3.0 أن تستمر في توفير قناتها الرئيسية من خلال اتفاقية البث المتزامن مع محطة أخرى في السوق (بمنطقة تغطية مماثلة) حتى عام 2022 على الأقل. ^[6] أعلنت شركة سينكلير عن نيتها في جلب ATSC 3.0 إلى 40 مدينة بحلول عام 2020. ^[7]

كما وجد تقرير لجنة الاتصالات الفيدرالية الذي تم الاستشهاد به سابقًا أن COFDM يتمتع بأداء أفضل في المواقف الديناميكية والثابتة متعددة المسارات عالية المستوى، ويوفر مزايا للشبكات ذات التردد الواحد والاستقبال المحمول. ومع ذلك، في عام 2001، خلص تقرير فني أعدته مجموعة COFDM الفنية إلى أن COFDM لا تقدم أي مزايا كبيرة مقارنة بـ 8VSB. وأوصى التقرير في الختام بربط أجهزة الاستقبال بهوائيات خارجية يبلغ ارتفاعها حوالي 30 قدمًا (9 أمتار). لم يعمل 8VSB ولا COFDM بشكل مقبول في معظم تركيبات الاختبار الداخلية. ^[8]

ومع ذلك، كانت هناك تساؤلات ^{[ من؟ ]} عما إذا كان جهاز استقبال COFDM المختار لهذه الاختبارات − جهاز مراقبة الإرسال [2] محفوظ في 2007-09-27 على موقع Wayback Machine يفتقر إلى الترشيح الأمامي الطبيعي − قد أدى إلى تلوين هذه النتائج. أعطت إعادة الاختبارات التي أجريت باستخدام نفس أجهزة استقبال COFDM مع إضافة مرشح تمرير النطاق الأمامي نتائج أفضل بكثير لجهاز استقبال DVB-T، ولكن لم يتم إجراء المزيد من الاختبارات.[3] ^{[ رابط ميت دائم ‍ ]}

لا يزال النقاش حول تعديل 8VSB مقابل COFDM مستمرًا. يزعم أنصار COFDM أنه يقاوم المسارات المتعددة بشكل أفضل بكثير من 8VSB. هذه خاصية مهمة للتعديل لاستقبال HDTV في المركبات المتحركة على سبيل المثال والتي لا يمكن تحقيقها باستخدام 8VSB. غالبًا ما واجهت أجهزة استقبال DTV (التلفزيون الرقمي) 8VSB المبكرة صعوبة في استقبال إشارة في البيئات الحضرية. ومع ذلك، فإن أجهزة استقبال 8VSB الأحدث أفضل في التعامل مع المسارات المتعددة، لكن لا يزال المستقبل المتحرك غير قادر على استقبال الإشارة. علاوة على ذلك، يتطلب تعديل 8VSB طاقة أقل لنقل إشارة لنفس المسافة. في المناطق الأقل اكتظاظًا بالسكان، قد يتفوق 8VSB على COFDM بسبب هذا. ومع ذلك، في بعض المناطق الحضرية، وكذلك للاستخدام المحمول، قد يوفر COFDM استقبالًا أفضل من 8VSB. كان هناك العديد من أنظمة VSB "المحسنة" قيد التطوير، وأبرزها E-VSB و A-VSB و MPH . يمكن التعامل مع أوجه القصور في 8VSB فيما يتعلق باستقبال المسارات المتعددة باستخدام أكواد تصحيح الأخطاء الأمامية الإضافية التي تقلل من معدل البت المفيد، مثل تلك المستخدمة بواسطة ATSC-M/H لاستقبال الأجهزة المحمولة/المحمولة باليد. سيستخدم ATSC 3.0 ، وهو معيار التلفزيون الرئيسي التالي في الولايات المتحدة، COFDM.

تستخدم الغالبية العظمى من محطات التلفزيون الأمريكية تقنية COFDM في استوديوهاتها لإرسال الروابط وعمليات جمع الأخبار ^{[ بحاجة لمصدر ]} . وهذه روابط اتصال من نقطة إلى نقطة وليست عمليات بث.

• موالف ATSC
• ATSC-M/H لأجهزة الاستقبال المحمولة/النقّالة

• ما هو 8-VSB بالضبط؟