Πολυπλεξία προγραμμάτων – PIDs – μέρος Γ

Του Κωνσταντίνου Λεμπιδάκη
Lemco Electronics

 Στο παρόν άρθρο, το οποίο αποτελεί το τρίτο και τελευταίο άρθρο γύρω από την πολυπλεξία προγραμμάτων, θα αναφερθούμε στα πολύ γνωστά PID  (Packet Identifiers) που συναντάμε μέσα σ’ ένα MPTS (Multi Program Transport Stream), καθώς και στον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούνται από ένα δέκτη, προκειμένου ο τελευταίος να συνθέσει ξανά τα διάφορα κομμάτια του αρχικού MPTS.

Σε ποιους απευθύνεται…

Αυτή η σειρά τεχνικών άρθρων απευθύνεται σε τεχνικούς που θέλουν με σχετικά απλό τρόπο να εξοικειωθούν με τη ψηφιακή τηλεόραση και τις διάφορες τεχνολογίες που τη στηρίζουν. Τα άρθρα αυτά ξεκινούν από πολύ βασικές έννοιες και καταλήγουν σε σύνθετα τεχνικά ζητήματα καλύπτοντας σφαιρικά απ’ άκρη σ’ άκρη τη λειτουργία της ψηφιακής τηλεόρασης.

Εισαγωγή

Στο προηγούμενο άρθρο έγινε μια σύντομη ανάλυση του Mpeg2 TS δηλ. του stream που προκύπτει μετά την διαδικασία της πολυπλεξίας ενός ή περισσότερων προγραμμάτων, καθώς και από ποια δομικά στοιχεία αποτελούταν και πως αυτά συντάσσονταν μέσα σε ένα πακέτο των 188 ή 204 bytes.

PID (Packet Identifier)

Στα προηγούμενα δύο άρθρα τις πολυπλεξίας, είδαμε ότι η αρχική πληροφορία ενός MPTS “σπάει” σε πολλά μικρά πακέτα των 188 ή 204 bytes. Εκτός από τα πακέτα που μεταφέρουν την καθ’ αυτή πληροφορία, υπάρχουν κάποια πακέτα που παρεμβάλλονται ανά τακτά χρονικά διαστήματα μέσα στο MPTS και μεταφέρουν ειδικές πληροφορίες που βοηθούν τον δέκτη να συνθέσει ξανά το αρχικό MPTS, ώστε να είναι σε θέση να το αποκωδικοποιήσει και να “βγάλει” στις εξόδους του (HDMI, A/V κτλ…) το οπτικοακουστικό αποτέλεσμα.

Στην εικόνα Νο 1. φαίνονται αυτά τα ειδικά πακέτα ή αλλιώς PID, όπως καθορίζονται από το πρότυπο ETSI ETS300468.

PAT (Program Association Table)

Ένα MPTS μπορεί να περιέχει ένα ή περισσότερα προγράμματα, τα οποία μπορούν να αποτελούνται από ένα σήμα video ή ένα σήμα ήχου (Radio programs) ή από ένα σήμα video και ήχου (όπως ένα συνηθισμένο τηλεοπτικό πρόγραμμα πχ.ANT1, MEGA κτλ…) ή από ένα σήμα video μαζί με πολλά διαφορετικά σήματα ήχου όπως είναι πχ. το πρόγραμμα της Formula 1 που ο χρήστης έχει την δυνατότητα να επιλέξει ανάμεσα σε πολλές διαφορετικές γλώσσες.

Στην Ελλάδα έχει επικρατήσει η κάθε συχνότητα να φιλοξενεί μέχρι τέσσερα προγράμματα (στην επαρχία μπορούμε να συναντήσουμε περιπτώσεις με άνω των τεσσάρων προγραμμάτων σε μια συχνότητα) και σε κάποιες περιπτώσεις όπως αυτές τις ΝΕΡΙΤ (πρώην ΕΡΤ) να υπάρχουν μαζί  τηλεοπτικά και ραδιοφωνικά προγράμματα. Απ’ όλα τα παραπάνω, καταλαβαίνουμε ότι υπάρχει ανάγκη σ ένα μπουκέτο (MPTS) να υπάρχει μια λίστα που να παρέχει στον δέκτη όλες τις παραπάνω πληροφορίες δηλ. πόσα προγράμματα περιέχει το συγκεκριμένο μπουκέτο. Αυτή την δουλειά την κάνει ο  PAT (Program Association Table). Αυτός  ο πίνακας είναι μοναδικός ανά MPTS, στέλνεται από τον πομπό κάθε 0,5sec και δείχνει πόσα προγράμματα υπάρχουν μέσα στο συγκεκριμένο MPTS. Έτσι πχ. ο PAT της συχνότητας 46 του Digea στον νομό Αττικής περιέχει την πληροφορία ότι μέσα σ’ αυτό το μπουκέτο, υπάρχουν τα προγράμματα του ANT1, του ALPHA, του ALTER και του ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ TV.

PΜΤ (Program Map Table)

Παραπάνω αναφερθήκαμε ότι ο PAT της συχνότητας 46 του Digea στην Αττική περιέχει τα προγράμματα ANT1, ALPHA, ALTER και ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ TV, δηλαδή ο PAT “κουβαλάει” στο payload του τα PID που περιγράφουν αυτά τα προγράμματα και ονομάζονται PMT (Program Map Tables) όπως φαίνεται στην εικόνα Νο.2

Έτσι έχουμε:

PAT CH46:

• ANT1 PMT
• ALPHA PMT
• ALTER PMT
• ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ TV PMT

Ο κάθε PMT με την σειρά του μεταφέρει όλες τις πληροφορίες που αφορούν το εκάστοτε πρόγραμμα που περιγράφει. Δηλ. ο PMT του ANT1 στο payload section μεταφέρει τα PID του video και του Audio που απαρτίζουν αυτό το πρόγραμμα όπως φαίνεται στην εικόνα Νο 3. Όταν ο χρήστης επιλέξει να δει πχ. τον ΑΝΤ1 στον δέκτη του, τότε ο δέκτης από όλα τα πακέτα που λαμβάνει ψάχνει να βρει και να επεξεργαστεί μόνο αυτά που αφορούν το πρόγραμμα του ANT1 και αγνοεί τα υπόλοιπα.

CAT (Conditional Access Table)

Σε περιπτώσεις που έχουμε “κλειδωμένα” προγράμματα, όπως είναι αυτές του NOVA και του OTE TV, τότε ένα ειδικό πακέτο που ονομάζεται CAT (Conditional Access Table) μεταφέρει αυτήν την πληροφορία στον δέκτη ( EMC και EMM) και συμμετέχει στην διαδικασία ξεκλειδώματος του εκάστοτε προγράμματος εφόσον υπάρχει το κατάλληλο CAM (Conditional Access Module) με την κατάλληλη κάρτα που περιέχει το κλειδί, όπως φαίνεται στην Εικόνα Νο.4. Δηλ. πριν το MPTS μπει στο decoder για να γίνει η αποκωδικοποίηση, περνά πρώτα μέσα από το CAM για να το ξεκλειδώσει.

NIT (Network Identification Table)

Ένας από τους πιο σπουδαίους πίνακες που συναντάμε μέσα σε ένα stream, είναι αυτός του NIT (Network Identification Table) ο οποίος περιέχει όλες τις πληροφορίες που αφορούν την εκπομπή του συγκεκριμένου καναλιού, όπως:

• Το φυσικό μέσο εκπομπής (Δορυφόρος, Επίγεια εκπομπή ή καλωδιακή)
• Την συχνότητα λήψης
• Τύπος διαμόρφωσης
• Παράμετροι εκπομπής
• Καθώς και τους αλγορίθμους για διόρθωση σφαλμάτων κατά την λήψη

Όλα τα παραπάνω βοηθούν τον δέκτη να κλειδώσει πιο γρήγορα και πιο αποτελεσματικά. Σε πολλές περιπτώσεις που αντιμετωπίζουμε προβλήματα με τους δέκτες που αρνούνται να ανοίξουν ή να κλειδώσουν μια συχνότητα, ευθύνεται ο NIT, καθώς πχ. μπορεί να περιγράφει σαν συχνότητα λήψης το κανάλι 46, ενώ η πραγματική συχνότητα να είναι διαφορετική (περιπτώσεις αναμετάδοσης ψηφιακής τηλεόρασης).

Άλλα PID με δευτερεύουσα σημασία που συναντάμε σε ένα MPTS είναι τα εξής:

SDT (Service Description Table)

Παρέχει λεπτομερείς πληροφορίες για το κάθε πρόγραμμα που περιέχεται μέσα στο μπουκέτο, όπως είναι πχ. το Program Name δηλ. το όνομα του προγράμματος που εμφανίζει η τηλεόραση πάνω αριστερά κάθε φορά που αλλάζουμε κανάλι.

ΒΑΤ (Bouquet Association Table)

Ο BAΤ κάνει ακριβώς την ίδια δουλειά με τον SDT με την μόνη διαφορά ότι ο BAT μεταφέρει πληροφορίες για τα προγράμματα του εκάστοτε μπουκέτου, όταν αυτό μεταδίδεται από παραπάνω από ένα φυσικό μέσω μεταφοράς πχ. όταν το ίδιο περιεχόμενο εκπέμπεται μέσω δορυφόρου και επίγεια.

EIT (Event Information Table)

Ο συγκεκριμένος πίνακας μεταφέρει το EPG “Electronic Channel Guide” του εκάστοτε προγράμματος.

TDT (Time & Date Table)

Κάθε δέκτης για να λειτουργήσει σωστά απαιτεί να είναι σωστά συντονισμένος με την εκάστοτε ώρα και ημερομηνία. Ο συγκεκριμένος πίνακας μεταφέρει αυτές τις πληροφορίες και πιο συγκεκριμένα μεταφέρει το λεγόμενο GMT ή UTC.

TOT (Time Offset Table)

Με βάση το GMT που “βλέπει” ο δέκτης, μπορεί να υπολογίσει την διαφορά ώρας στην τοποθεσία που βρίσκεται με βάση τα settings που του έχει ορίσει ο χρήστης. Μ’ αυτόν τον τρόπο ένας δέκτης στην Ελλάδα αν γνωρίζει την GMT ώρα, μπορεί πολύ εύκολα να υπολογίσει το offset (GMT+2 για Ελλάδα).

Επίλογος

Με την πολύ σύντομη και συνοπτική περιγραφή των παραπάνω PIDs, κλείνει το κεφάλαιο πολυπλεξία. Αξίζει να υπενθυμίσουμε ότι η διαδικασία της  πολυπλεξίας είναι αρκετά σύνθετη και αν κάποιος επιθυμεί να εμβαθύνει, μπορεί να ανατρέξει στην σχετική βιβλιογραφία.

Στο επόμενο άρθρο θα αναφερθούμε στα διάφορα φυσικά μέσα με τα οποία μπορούμε να προβούμε στην εκπομπή ενός ψηφιακού σήματος, είτε αυτό πρόκειται να γίνει μέσω δορυφόρου (DVB-S/S2), είτε επίγεια (DVB-T/T2), είτε καλωδιακά (DVB-C/C2), είτε μέσω web (DVB-IP).