สารบัญ
 อภิธานศัพท์ (Glossary)
 บทคัดย่อ(ไทย อังกฤษ)
 บทนำ
หลักการพื้นฐาน
 เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง
 การนำมาใช้งานและประโยชน์
 มาตรฐาน (Standards)
 เหตุการณ์สำคัญของโลก
 บรรณานุกรม
บทสารานุกรมอื่น ๆ
โทรคมนาคม: นิยามและความหมายศาสตร์เป็นทุ่นทำด้วยโลหะเส้นผ่าศูนย์กลาง ๑.๒ เมตร มีกระโจมสามขาสูง ๖.๕ เมตรเพื่อการทรงตัวของทุ่นมีน้ำหนัก ๖๐๐ กิโลกรัม
  ตัวทุ่นฉา
ประวัติการสื่อสาร
โทรคมนาคมโลก ๑ - โทรเลขและโทรศัพท์
ประวัติการสื่อสาร
โทรคมนาคมโลก ๒ - คลื่นวิทยุและการสื่อสารไร้สาย
ประวัติการสื่อสาร
โทรคมนาคมโลก ๓ - การ
สื่อสารด้วยแสงและการสื่อสารข้อมูลผ่านดาวเทียม
ประวัติการสื่อสาร
โทรคมนาคมโลก ๔-การสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย
อินเทอร์เน็ต
ประวัติศาสตร์การสื่อสารไทย: ยุคอดีต
ประวัติศาสตร์การสื่อสาร
โทรคมนาคมไทย: วิวัฒนาการโทรเลขและโทรพิมพ์
ประวัติศาสตร์การสื่อสาร
โทรคมนาคมไทย: องค์การโทรศัพท์แห่งประเทศไทยกับกิจการโทรคมนาคม
ประวัติศาสตร์การสื่อสาร
โทรคมนาคมไทย: ยุคเครือข่าย
อินเทอร์เน็ต
พื้นฐานร่วมเทคโนโลยี
โทรคมนาคมกับการสื่อสาร
มวลชน
พื้นฐานกฎหมายเกี่ยวกับการประกอบกิจการโทรคมนาคม
ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าด้านสื่อสาร
วิทยาการการทดสอบทางโทรคมนาคม

วิทยาการวางแผนและการสร้างแผนที่นำทางเทคโนโลยี
โทรคมนาคม

เศรษฐศาสตร์โทรคมนาคม

โซ่คุณค่าของอุตสาหกรรมการสื่อสารโทรคมนาคม
พื้นฐานดัชนีวรรณกรรมสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าสื่อสารและ
แขนงที่เกี่ยวข้อง
วิวัฒนาการวิทยุโทรศัพท์ โทรศัพท์เคลื่อนที่และมาตรฐานโทรคมนาคมที่เกี่ยวข้อง
สมาคมวิชาการไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ โทรคมนาคมและสารสนเทศกับกิจกรรมวิชาการ
ชมรมไฟฟ้าสื่อสาร สมาคมสถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและความถี่วิทยุเพื่อการสื่อสาร
การบริหารจัดการทรัพยากรการสื่อสารวิทยุเบื้องต้น
รหัสมอร์สเพื่อการสื่อสาร
กล้ำสัญญาณพื้นฐานเพื่อ
การสื่อสาร
พื้นฐานเทคโนโลยีรหัสควบคุมความผิดพลาดสำหรับการ
สื่อสาร
พื้นฐานการแผ่สเปกตรัมสำหรับการสื่อสาร
หลักการของซีดีเอ็มเอ
หลักการเทียบจังหวะสัญญาณโทรคมนาคม
หลักการของปริมาณการใช้งานวงจรสื่อสารและหมายเลขโทรคมนาคม
โครงข่ายการสื่อสารข้อมูลความเร็วสูงเอสดีเอช
พื้นฐานคุณภาพการบริการในเครือข่ายการสื่อสาร
เครือข่ายเฉพาะที่
เทคโนโลยีเอทีเอ็ม 
อินเทอร์เน็ตโพรโทคอล
เวอร์ชัน ๖
โครงข่ายโทรคมนาคมยุคหน้า
 พื้นฐานสายส่งสัญญาณสำหรับการสื่อสาร
 วิทยาการโทรศัพท์พื้นฐานและโครงข่าย
 เทคโนโลยีชุมสายโทรศัพท์พื้นฐาน
หลักการของระบบตรวจสอบคู่สายโทรศัพท์พื้นฐาน
พื้นฐานระบบเทเลกซ์
หลักการทำงานเบื้องต้นของเครื่องโทรสาร
เทคโนโลยีสื่อสารผ่านสายความเร็วสูง: ดีเอสแอล
การสื่อสารผ่านสายไฟฟ้า
โทรเลขเชิงแสง
พื้นฐานการสื่อสารเชิงแสง
พื้นฐานระบบสื่อสารด้วยเส้นใยนำแสง
พื้นฐานระบบเส้นใยนำแสงสู่บ้าน
ระบบสื่อสัญญาณแสงหลายช่องแบบ DWDM
พื้นฐานสายอากาศวิทยุเพื่อการสื่อสาร
สายอากาศฉลาด
เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายระยะใกล้
ระบบการระบุด้วยคลื่นวิทยุหรืออาร์เอฟไอดี
วิทยาการเครือข่ายไร้สายแบบไวไฟ
วิทยุสมัครเล่น
วิทยาการเครือข่ายตรวจวัดสัญญาณแบบไร้สาย
อัลตราไวด์แบนด์สำหรับการสื่อสารไร้สาย
ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ ๔๗๐ เมกกะเฮิรตซ์
การสื่อสารเหนือพื้นน้ำ
เครือข่ายเคเบิลใต้น้ำและ
การเชื่อมต่อในประเทศไทย
การแพร่ภาพโทรทัศน์พื้นฐาน
การพัฒนาเทคโนโลยี
เครือข่ายโทรทัศน์ไทยทีวีสี ช่อง
เทเลเท็กซ์
การสื่อสารบรอดแบนด์
การสื่อสารบรอดแบนด์ความเร็วสูงผ่านสายไฟฟ้า
เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย
พื้นฐานโครงข่ายการสื่อสารร่วมระบบดิจิทัล
เทคโนโลยีเครือข่ายส่วนตัวแบบเสมือน
เครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อโรงเรียนไทย
เทคโนโลยีการสื่อสารสำหรับระบบควบคุมการจำหน่ายไฟฟ้า
พื้นฐานระบบสื่อสารสำหรับการจ่ายไฟฟ้า
วิทยาการการสื่อสารข้อมูลจราจรผ่านคลื่นวิทยุกระจายเสียงเอฟเอ็ม
พื้นฐานระบบการสื่อสารเพื่อการบริหารทรัพยากรน้ำ
ระบบโทรมาตรเพื่อการ
ชลประทาน
ระบบการสื่อสารเพื่อการเตือนภัยสึนามิ
ระบบการสื่อสารเพื่อการแจ้งภัยและความปลอดภัยทางทะเล
ของโลก
พื้นฐานการสื่อสารกับหอเตือนภัย
เครือข่ายโทรคมนาคมเพื่อโครงการการพัฒนาภูเก็ต
ระบบสื่อสารกองทัพไทย
พื้นฐานการสื่อสารผ่าน
ดาวเทียม
ประวัติและพัฒนาการของดาวเทียมสื่อสาร
วิทยาการดาวเทียมธีออส
ดาวเทียมไทพัฒ
ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรประเทศไทย
การรังวัดด้วยดาวเทียมจีพีเอสเพื่อการสำรวจทางการแผนที่
ระบบสำรวจข้อมูลทางสมุทรศาสตร์และสภาพ
แวดล้อมทางทะเลโดยใช้เทคโนโลยีทุ่นลอยสื่อสารผ่านดาวเทียม

     พื้นฐานเทคโนโลยีการแพร่ภาพระบบดิจิทัล

    รณชัย พงศ์ธรเสรี
    ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ สวทช.

  ๑. อภิธานศัพท์ (Glossary)

  การเดินทางของคลื่นวิทยุแบบหลายเส้นทาง ) (Multi Path Propagation

  ในระบบสื่อสารไร้สายปกติคลื่นวิทยุจะเดินทางเป็นเส้นตรงจากเครื่องส่งไปยังเครื่องรับ แต่หากมีการสะท้อนของคลื่นวิทยุกับสภาพแวดล้อมหรือสิ่งปลูกสร้างกลับมายังเครื่องรับ เกิดเป็นสัญญาณสองชุดที่แทรกสอดกัน เป็นผลให้สัญญาณที่รับได้มีข้อผิดพลาดเกิดขึ้น

  การกล้ำคลื่นแบบหลายความถี่พาหะ (Orthogonal Frequency Division Multiplex : OFDM) (Orthogonal Frequency Division Multiplex : OFDM)

   การกล้ำคลื่นแบบดิจิทัลที่แบ่งแถวข้อมูลความเร็วสูง เป็นแถวข้อมูลความเร็วต่ำหลาย ๆ ชุด และใช้ความถี่พาหะหลายค่า ในการนำพาข้อมูลไปยังปลายทางพร้อม ๆ กัน

  ๒. บทคัดย่อ up

         การแพร่ภาพโทรทัศน์ภาคพื้นดินของประเทศไทยเริ่มต้นในปี พ.ศ.๒๔๙๘ ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมามีการปรับใช้เทคโนโลยีใหม่ ๆ มาใช้งานอย่างต่อเนื่อง และด้วยข้อดีของเทคโนโลยีการแพร่ภาพระบบดิจิทัล ที่เพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานช่องความถี่ อีกทั้งให้คุณภาพของสัญญาณภาพคงที่ในพื้นที่ให้บริการแม้ว่าจะมีการเคลื่อนที่ในขณะรับสัญญาณคณะกรรมการกิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ (กสทช.) จึงจัดทำแผน เพื่อการเปลี่ยนไปสู่ระบบการรับส่งวิทยุโทรทัศน์ระบบดิจิทัลของประเทศไทย โดยโครงสร้างพื้นฐานและการทำงานของระบบแพร่ภาพโทรทัศน์ภาคพื้นดินในระบบดิจิทัลอ้างอิงกับมาตรฐานการแพร่ภาพโทรทัศน์ดิจิทัลจากสถานีส่งภาคพื้นดินของยุโรป (DVB-T: Terrestrial Digital Video Broadcasting)

  Abstract   up

          Terrestrial television broadcasting system in Thailand has been continuously developing since its initiation in 1955. From the first analog TV system, it is higher benefited of conversion to the new digital broadcasting system. Those are such as with higher efficiency of its utilization on the frequency bandwidth, and better quality of received signal when that the receiver is on moving or its mobility. Finally, the Office of The National Broadcasting and Telecommunications Commission of Thailand (NBTC) announced its digital terrestrial broadcasting policy complied with that of European Broadcasting Standard (DVB-T). 

  ๓. บทนำ (Introduction)up

         ระบบแพร่ภาพโทรทัศน์เป็นระบบสื่อสารไร้สายแบบทางเดียว ที่ใช้ในการกระจายข้อมูลข่าวสารและความบันเทิงในรูปแบบของสัญญาณภาพเคลื่อนไหวพร้อมเสียง (Video) ที่ให้ความหมายในการสื่อสารได้เป็นอย่างดี

รูปที่ ๑ ระบบแพร่ภาพโทรทัศน์แบบแอนาล็อก


         ประเทศไทยได้มีการพัฒนาระบบแพร่ภาพโทรทัศน์ไปตามเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่เกิดขึ้นตามยุคสมัย โดยในระยะแรกของการจัดตั้งสถานีแพร่สัญญาณภาพโทรทัศน์ภาคพื้นดิน จะใช้เสาสูง (Tower) เพื่อแพร่ภาพโทรทัศน์ในรูปแบบขาว-ดำและสี ตามลำดับ แต่การแพร่ภาพโทรทัศน์จากสถานีภาคพื้นดินนั้นมีข้อจำกัดในเรื่องของรัศมีของการแพร่สัญญาณโทรทัศน์ ทำให้ต้องติดตั้งสถานีทวนสัญญาณไว้หลาย ๆ จุด เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ให้บริการ ต่อมาเมื่อระบบสื่อสารดาวเทียมที่ครอบคลุมพื้นที่ให้บริการในบริเวณกว้างได้ถูกพัฒนาขึ้นจึงเริ่มมีการแพร่ภาพโทรทัศน์ผ่านดาวเทียม โดยผู้ใช้ที่ต้องการรับสัญญาณจะต้องติดตั้งกล่องและจานรับสัญญาณดาวเทียมเพื่อให้สามารถรับชมรายการปกติจากสถานีแพร่ภาพโทรทัศน์ นอกจากนั้นยังสามารถรับชมรายการจากต่างประเทศที่แพร่ภาพจากดาวเทียมดวงเดียวกันได้อีกด้วย และเพื่อให้การใช้งานช่องความถี่ของดาวเทียมมีประสิทธิภาพมากขึ้นรวมถึงคุณภาพสัญญาณที่ดีขึ้น จึงใช้เทคโนโลยีในการแพร่ภาพในระบบดิจิทัล ซึ่งเทคโนโลยีนี้ได้นำไปใช้ในการแพร่สัญญาณภาพโทรทัศน์ผ่านสายนำสัญญาณ(Cable TV)เช่นกัน จนควรต้องมีการปรับใช้อย่างเป็นทางการกับสถานีแพร่สัญญาณภาพโทรทัศน์ภาคพื้นดิน


รูปที่ ๒ ระบบแพร่ภาพโทรทัศน์แบบดิจิทัล


         รูปที่ ๒ แสดงระบบแพร่ภาพโทรทัศน์ที่เป็นแบบดิจิทัล ทั้งในส่วนของสถานีดาวเทียมและสถานีภาคพื้นดิน ส่วนการรับชมรายการโทรทัศน์สามารถทำได้โดยเครื่องรับโทรทัศน์ผ่านสายอากาศที่ติดตั้งอยู่กับที่ และอุปกรณ์สื่อสารแบบพกพา เช่น สมาร์ทโฟน หรือคอมพิวเตอร์ ผ่านภาครับสัญญาณโทรทัศน์ระบบดิจิทัลภายในเครื่อง โดยไม่ต้องรับสัญญาณภาพผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ที่มีค่าใช้จ่ายในการเข้าถึงข้อมูล


  ๔. หลักการพื้นฐาน (Principle of DTV)
   up

 

        การแพร่ภาพโทรทัศน์เริ่มต้นจากการสร้างสัญญาณภาพโดยใช้กล้องถ่ายภาพเคลื่อนไหว (VDO Camera) ดังแสดงในรูปที่ ๓






                                           

  รูปที่ ๓ ภาพรวมกล้องถ่ายภาพเคลื่อนไหว
 

        ภายในกล้องจะติดตั้งตัวรับภาพ แยกตามแม่สีของสัญญาณแสง (แดง เขียว และน้ำเงิน) สัญญาณจากตัวรับภาพทั้ง ๓ จะถูกนำมาปรับแต่งให้เป็นสัญญาณภาพ (Y) และสัญญาณสี (R-Y และ B-Y)



รูปที่ ๔ เครื่องส่งสัญญาณโทรทัศน์ระบบแอนาล็อก


        สำหรับระบบแพร่ภาพโทรทัศน์แบบแอนาล็อกในประเทศไทย จะนำสัญญาณภาพและสัญญาณสีดังกล่าวมาเข้ารหัสตามมาตรฐานของประเทศในแถบยุโรป (PAL) เพื่อให้ได้สัญญาณภาพรวม (Composite Video Signal) ก่อนจะผสมกับสัญญาณเสียง กล้ำสัญญาณกับคลื่นพาหะ(Modulation) และขยายกำลังสัญญาณก่อนส่งไปยังสายอากาศบนเสาสูง เพื่อแพร่กระจายคลื่นไปยังเครื่องรับโทรทัศน์ ดังแสดงในรูปที่ ๔




รูปที่ ๕ เครื่องส่งระบบดิจิทัล ส่วนที่ ๑


        จากรูปที่ ๕ การแพร่ภาพในระบบดิจิทัลจะเริ่มจากการนำสัญญาณภาพ สัญญาณสีและสัญญาณเสียง มาแปลงเป็นแถวข้อมูลดิจิทัล (Data Stream) ด้วยอัตราการสุ่มข้อมูล(Sampling Rate)ที่เหมาะสมกับความละเอียดในการแสดงผลภาพดังแสดงในตารางที่ ๑ จากนั้นจึงเข้ารหัสเพื่อลดขนาดข้อมูล (Data Compression) ซึ่งใช้การเข้ารหัสลดขนาดข้อมูลตามมาตรฐานMPEG-2 โดยในส่วนของสัญญาณเสียง จะมีหลักวิธีในการลดขนาดข้อมูลต่างกันไปแต่ยังอิงกับมาตรฐานเดียวกัน ดังนั้นแถวข้อมูลภาพและเสียงที่ผ่านการลดขนาด รวมถึงข้อมูลต่าง ๆ จะถูกรวมเป็นแถวข้อมูลเดียวกัน เรียกว่า แถวข้อมูลที่ผ่านการลดขนาด (Transport Stream)

ตารางที่ ๑ แสดงความถี่สุ่มและอัตราเร็วข้อมูลในส่วนของสัญญาณภาพและสัญญาณสี

มาตรฐาน

สัญญาณ

ความถี่สุ่ม
(MHz)

อัตราเร็วข้อมูล
(Mbps)

อัตราเร็วข้อมูลโดยรวม หลังลดขนาด (Mbps)

ความละเอียดภาพปกติ
(SDTV
ITU-R BT.601)

ภาพ(Y)

๑๓.๕

๑๐๘

 

๒๑๖

 

๒ ถึง ๑๐

สี(R-Y)

๖.๗๕

๕๔

สี(B-Y)

๖.๗๕

๕๔

ความละเอียดภาพสูง
(HDTV
ITU-R BT.709)

ภาพ(Y)

๗๔.๒๕

๕๙๔

 

๑,๑๘๘

 

๑๖ ถึง ๕๐

สี(R-Y)

๓๗.๑๒๕

๒๙๗

สี(R-Y)

๓๗.๑๒๕

๒๙๗






รูปที่ ๖ เครื่องส่งระบบดิจิทัล ส่วนที่ ๒


        แถวข้อมูลที่ผ่านการลดขนาด จำนวนหลาย ๆ ช่องรายการจะถูกรวมเข้าด้วยกัน เพื่อส่งออกอากาศในคราวเดียวกัน โดยใช้การมัลติเพล็กทางเวลา (Time Division Multiplex) ดังแสดงในรูปที่ ๖ ส่วนจำนวนช่องรายการที่ส่งรวมกันได้ ขึ้นอยู่กับ ความสามารถในการส่งผ่านข้อมูลของระบบสื่อสาร (Payload Throughput) เช่น ถ้า ระบบสื่อสารสามารถส่งข้อมูลได้ในอัตรา ๒๐ ล้านบิทใน ๑ วินาที และแถวข้อมูลของช่องรายการมีอัตราเร็วข้อมูล ๔ ล้านบิทใน ๑ วินาที ก็สามารถส่งรายการออกอากาศพร้อม ๆ กัน ๕ ช่องรายการ เรียกว่า ชุดข้อมูลส่งออกที่มีหลายช่องรายการรวมกัน (Transport Multiplex Packet) ซึ่งมีความยาวตลอดชุดข้อมูล(Packet Length)๑๘๘ ไบท์ โดยข้อมูล ๑ ไบท์แรกใน Packet ทำหน้าที่เป็นหัวชุดข้อมูลที่ใช้ในการเข้าจังหวะรับ-ส่งข้อมูล (Sync Byte) โดยชุดข้อมูลส่งออกนี้จะมีสองชุด คือ ชุดข้อมูลความสำคัญสูง(High Priority) และชุดข้อมูลความสำคัญต่ำ(Low Priority) (ในรูปแสดงเป็นเส้นปะ)


รูปที่ ๗ เครื่องส่งระบบดิจิทัล ส่วนที่ ๓


        จากรูปที่ ๗ ในส่วนของการปรับแต่งชุดข้อมูลจะมีการสร้างหัวชุดข้อมูลแบบอินเวอร์ท (Inverted Sync Byte) ทุก ๆ ๘ ชุดข้อมูล เพื่อใช้ในการเข้าจังหวะรับ-ส่งข้อมูล (Synchronization) ในส่วนงานถัดไป และมีการสุ่มสลับข้อมูลเพื่อกระจายความหนาแน่นของพลังงานที่ใช้ในขณะส่งข้อมูล
        ต่อมาจึงเข้ารหัสเพื่อแก้ไขความผิดพลาดล่วงหน้า (Outer Channel Coding) แบบ รีด-โซโลมอน (Reed-Solomon : RS(204,188, t=8) ) ที่ใช้รหัส ๑๖ ไบท์ ในการแก้ไขข้อมูลผิดพลาดที่เกิดจากการสื่อสารได้ถึง ๘ ไบท์ โดยรหัสที่สร้างขึ้นจะวางต่อจากข้อมูลเดิม ทำให้ความยาวชุดข้อมูลเพิ่มเป็น ๒๐๔ ไบท์
        การสลับไบท์ข้อมูล (Out Channel Interleave) จะทำการสลับไบท์ข้อมูลตามหลักการสลับคอนโวลูชัน (Convolution Interleave) โดยเริ่มสลับข้อมูลทางฝั่งเครื่องส่งก่อน เมื่อเครื่องรับรับข้อมูลจะมีการสลับข้อมูลอีกครั้ง โดยจังหวะการสลับข้อมูลจะต้องตรงกัน เพื่อให้ข้อมูลกลับมาเรียงลำดับตามเดิม ทั้งนี้ก็เพื่อให้เครื่องรับสามารถแยกไบท์ข้อมูลได้ดี ไม่เห็นข้อมูลติดกันเป็นช่วงยาว
        ต่อมามีการเข้ารหัสเพื่อแก้ไขความผิดพลาดล่วงหน้า (Inner Channel Coding) โดยการเข้ารหัสแบบคอนโวลูชัน (Convolution Coding) รหัสที่สร้างขึ้นจะผสมอยู่ในชุดข้อมูล โดยสามารถปรับอัตราส่วนการเข้ารหัส (Code Rates) ได้หลายแบบ เช่น ๑/๒ ๒/๓ ๓/๔ ๕/๖ และ ๗/๘ ตัวอย่างเช่น ถ้าใช้อัตราส่วนการเข้ารหัสเป็น ๒/๓ ชุดข้อมูลที่ผ่านการเข้ารหัส จะมีข้อมูลเดิมเป็น ๒ ใน ๓ ส่วน และรหัสที่สร้างขึ้นเป็น ๑ ใน ๓ ส่วน ดังนั้นอัตราส่วนการเข้ารหัส ๑/๒ จะทำให้ชุดข้อมูลมีขนาดใหญ่ขึ้นมากที่สุด แต่มีประสิทธิภาพในการแก้ไขความผิดพลาดของข้อมูลมากที่สุด



รูปที่ ๘ เครื่องส่งระบบดิจิทัล ส่วนที่ ๔


        การสลับกลุ่มข้อมูล (Inner Channel Interleave) ส่วนนี้เป็นส่วนที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการมอดูเลชันแบบ OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) ซึ่งเป็นการมอดูเลชันที่ใช้วิธีการแบ่งแถวข้อมูลความเร็วสูง (High Bit Rate Stream) ออกเป็นแถวข้อมูลความเร็วต่ำหลาย ๆ ชุด โดยการดีมัลติเพล็ก(Demultiplex) และแต่ละแถวข้อมูลความเร็วต่ำจะใช้ความถี่พาหะของตัวเอง ในการสื่อสารข้อมูล ดังนั้นหากเกิดสัญญาณรบกวนที่ความถี่ใด แถวข้อมูลที่ใช้ความถี่นั้นอาจเกิดความเสียหายของข้อมูล แต่ข้อมูลในความถี่อื่น ๆ ยังคงเป็นปกติ ดังนั้นการสลับกลุ่มข้อมูลนี้ จึงทำเพื่อเตรียมแถวข้อมูลสำหรับแต่ละความถี่พาหะนั่นเอง โดยจำนวนของความถี่พาหะ(Transmission Mode) ที่ใช้ตามมาตรฐานนี้มีสามระดับ คือ สองพันความถี่พาหะ(2K) และ แปดพันความถี่พาหะ(8K) โดยมีสี่พันความถี่พาหะ(4K) เพิ่มขึ้นมาในภายหลัง เพื่อสนับสนุนการใช้งานผ่านอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ (DVB-H Standard) ส่วนการเลือกใช้จะขึ้นอยู่กับลักษณะของการติดตั้งระบบแพร่ภาพโทรทัศน์ แสดงในตารางที่ ๒

ตารางที่ ๒ แสดงเงื่อนไขในการเลือกใช้งานจำนวนความถี่พาหะ (Transmission Mode)

ลักษณะการติดตั้งระบบ

พาหะ
2K

พาหะ4K

พาหะ 8K

ติดตั้งเครื่องส่ง ๑ จุด
ในพื้นที่ให้บริการขนาด เล็ก
(Small Single Frequency Network)

ได้

ได้

ได้

ติดตั้งเครื่องส่งมากกว่า ๑ จุด
ในพื้นที่ให้บริการขนาด เล็ก
(Small SFN)

ได้

ได้

ได้

ติดตั้งเครื่องส่ง๑จุด หรือมากกว่า
ในพื้นที่ให้บริการขนาด เล็ก
(Small SFN)

ไม่ได้

ได้

ได้

ติดตั้งเครื่องส่ง๑จุด หรือมากกว่า
ในพื้นที่ให้บริการขนาด กลาง
(Medium SFN)

ไม่ได้

ได้

ได้

ติดตั้งเครื่องส่ง๑จุด หรือมากกว่า
ในพื้นที่ให้บริการขนาด ใหญ่
(Large SFN)

ไม่ได้

ไม่ได้

ได้

ความเร็วในการรับข้อมูลของเครื่องรับสัญญาณ (Receive Speed)

สูงมาก ๆ

สูงมาก

สูง



ตารางที่ ๓ แสดงหน้าที่ของตัวแปรในการสื่อสาร ในกรณีที่ใช้แปดพันความถี่พาหะ(8K)


บิทข้อมูลที่

หน้าที่ของบิทข้อมูล

ศูนย์

จุดเริ่มต้นตัวแปรข้อมูล

๑ ถึง ๑๖

เข้าจังหวะรับ-ส่งข้อมูล
(Synchronization Word)

๑๗ ถึง ๒๒

ความยาวของตัวแปรในการสื่อสาร

๒๓ และ ๒๔

ลำดับของชุดข้อมูล(OFDM Frame number)
(มี ๔ เฟรม ใน ๑ ซุปเปอร์เฟรม)

๒๕ และ ๒๖

รูปแบบคอนสเตลเลชั่น

๒๗ ๒๘ และ  ๒๙

รูปแบบย่อยของคอนสเตลเลชั่น

๓๐ ๓๑ และ ๓๒

อัตราส่วนการเข้ารหัส
(ข้อมูลความสำคัญสูง)

๓๓ ๓๔ และ ๓๕

อัตราส่วนการเข้ารหัส
(ข้อมูลความสำคัญต่ำ)

๓๖ และ ๓๗

ขนาดช่องว่างระหว่างความถี่พาหะ

๓๘ และ ๓๙

จำนวนของความถี่พาหะ

๔๐ ถึง ๔๗

ลำดับของเซลข้อมูล Cell Identifier

๔๘ ถึง ๕๓

ไม่ใช้งาน (เติมด้วยค่า “0”)

๕๔ ถึง ๖๗

ใช้ตรวจสอบความผิดพลาด(Parity Bit)
ของตัวแปรในการสื่อสาร




        ตัวเชื่อมโยง (Mapper) จะทำการเชื่อมโยงข้อมูลสำหรับแต่ละความถี่พาหะดังกล่าวเข้ากับรูปแบบคอนสเตลเลชั่น (Constellation Pattern) โดยจะใช้รูปแบบคอนสเตลเลชั่น เช่น QPSK 16-QAM 64-QAM non-uniform 16-QAM และ non-uniform 64-QAM
        การปรับโครงสร้างข้อมูลจะทำการเพิ่มส่วนของรูปแบบไพล็อท(Pilot Pattern) และตัวแปรในการสื่อสาร (Transmission Parameter Signaling : TPS) ข้อมูลทั้งสองชนิดนี้ จะถูกแทรกระหว่างข้อมูลหลักในทุก ๆ สัญลักษณ์ OFDM (OFDM Symbol) รูปแบบไพล็อทเป็นแถวลำดับใช้สำหรับอ้างอิง (Reference Sequence) ตำแหน่งของข้อมูลต่าง ๆ ส่วนตัวแปรในการสื่อสาร จะใช้บอกถึงการปรับตั้งค่าต่าง ๆ สำหรับระบบสื่อสารนั้น ๆ แสดงรายละเอียดในตารางที่ ๓.
        การมอดูเลชันแบบ OFDMสำหรับการแพร่ภาพโทรทัศน์นี้ ตามมาตรฐานจะใช้ค่าแถบกว้างความถี่ (Channel Bandwidth) สามแบบคือ ๖ ๗ และ ๘ เมกะเฮิร์ท โดยที่แถบความถี่กว้างมากขึ้นจะสามารถส่งข้อมูลที่อัตราเร็วสูงขึ้นได้ แสดงดังตารางที่ ๔

ตารางที่ ๔ แสดงอัตราเร็วข้อมูล(ล้านบิท ต่อ ๑ วินาที) สำหรับระบบแพร่ภาพที่ใช้ความถี่พาหะ 4Kและแถบกว้างความถี่ ๗ เมกะเฮิร์ท

รูปแบบคอนสเตลเลชันหรือการผสมสัญญาณ

อัตราส่วนการเข้ารหัส

ช่องว่างระหว่างช่องสัญญาณ

๑/๔

๑/๓๒

QPSK

๑/๒

๔,๓๕๔

๕,๒๗๘

๓/๔

๖,๕๓๒

๗,๙๑๗

๗/๘

๗,๖๒๐

๙,๒๓๗

16-QAM

๑/๒

๘,๗๐๙

๑๐,๕๕๖

๓/๔

๑๓,๐๖๓

๑๕,๘๓๔

๗/๘

๑๕,๒๔๐

๑๘,๔๗๓

64-QAM

๑/๒

๑๓,๐๖๓

๑๕,๘๓๔

๓/๔

๑๙,๕๙๕

๒๓,๗๕๑

๗/๘

๒๒,๘๖๑

๒๗,๗๑๐

 

 

 




รูปที่ ๙ เครื่องส่งระบบดิจิทัล ส่วนที่ ๕


        การแทรกช่องว่างระหว่างช่องสัญญาณ ทำเพื่อลดการรบกวนระหว่างช่องสัญญาณ ตามมาตรฐานได้กำหนดขนาดของช่องว่างไว้ ๔ ค่า คือ ๑/๔ ๑/๘ ๑/๑๖ และ ๑/๓๒ โดยถ้าเลือกใช้ ๑/๔ ความกว้างของช่องสัญญาณจะมีขนาด ๓ ใน ๔ ส่วน อีก ๑ ส่วนที่เหลือคือช่องว่าง ช่องว่างที่กว้างการรบกวนระหว่างช่องสัญญาณจะมีค่าน้อยที่สุด แต่จะสิ้นเปลืองแถบกว้างความถี่ใช้งาน ทำให้อัตราเร็วข้อมูลมีค่าต่ำ ในทางกลับกันถ้าช่องว่างที่แทรกมีแคบ จะสามารถเพิ่มอัตราเร็วข้อมูลได้ ในการใช้งานจริง จะใช้ลักษณะของโครงข่ายที่ใช้แพร่ภาพโทรทัศน์ ในการเลือกใช้ขนาดของช่องว่างระหว่างสัญญาณที่เหมาะสม
        จากนั้นจึงแปลงข้อมูลดิจิทัลเป็นสัญญาณอนาล๊อก เนื่องจากการแพร่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Wave) ไปในอากาศจะใช้รูปแบบสัญญาณแอนาล็อก จากนั้นจึงนำสัญญาณแอนาล็อกที่ได้ไปกล้ำคลื่น(Modulation) กับคลื่นพาหะหลัก (Main Carrier) และขยายกำลังสัญญาณ ก่อนส่งไปยังสายอากาศเพื่อแพร่ภาพโทรทัศน์บนเสาสูง

  ๕. ) เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง (Related Technologies)   up

     ๕.๑) เครือข่ายความถี่เดียว (Single Frequency Network : SFN)

        ในการขยายพื้นที่ให้บริการสำหรับการแพร่ภาพโทรทัศน์โดยสถานีภาคพื้นดินระบบแอนาล็อก จะทำการเพิ่มจำนวนสถานีเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่การให้บริการ โดยสถานีที่อยู่ติดกันจะใช้ความถี่ต่างกันไป เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณจากสถานีข้างเคียงมารบกวน โดยเครื่องรับโทรทัศน์จะถูกปรับให้เลือกรับความถี่ใดความถี่หนึ่ง แต่สำหรับการแพร่ภาพในระบบดิจิทัลแล้ว ก็มีการเพิ่มจำนวนสถานีเพื่อขยายพื้นที่ให้บริการเช่นกัน แต่สถานีส่งสัญญาณที่อยู่ในเครือข่ายเดียวกันก็สามารถใช้ความถี่เดียวกันได้ โดยไม่เกิดการรบกวนดังกล่าวเกิดขึ้น เรียกว่า เครือข่ายความถี่เดียว โดยข้อมูลภาพที่ส่งออกจากทุก ๆ สถานีจะเป็นข้อมูลเดียวกัน และส่งในจังหวะเดียวกัน (Synchronization) โดยเครื่องรับโทรทัศน์หรือภาครับสัญญาณโทรทัศน์ระบบดิจิทัลจะสามารถแยกสัญญาณรบกวนจากสถานีข้างเคียงหรือจากการสะท้อนสัญญาณกับสิ่งปลูกสร้าง (Multi-path Propagation) ออกโดยอัตโนมัติ ซึ่งเป็นข้อดีที่ได้จากระบบสื่อสารที่ใช้การมอดูเลชันแบบ OFDM


     ๕.๒) สายอากาศแบบไดเวอร์ซิตี้ (Diversity Antenna)

        สำหรับการรับสัญญาณโทรทัศน์ผ่านอุปกรณ์สื่อสารที่กำลังเคลื่อนที่หรือบนยานพาหนะจะเกิดการจางของสัญญาณขึ้น (Signal Fading) ซึ่งมีผลกับคุณภาพสัญญาณในรับชม การเพิ่มจำนวนของสายอากาศที่ใช้ในการรับสัญญาณเป็นสองชุด หรือมากกว่า และนำสัญญาณจากสายอากาศเหล่านั้นมาประมวลผลร่วมกัน ก็จะได้สัญญาณที่มีความถูกต้องมากขึ้น ทำให้คุณภาพในการรับชมโทรทัศน์ขณะกำลังเดินทางดีขึ้น

 

 ๖. การประยุกต์ใช้งาน (Applications) up

        ในส่วนของการประยุกต์ใช้งานระบบแพร่ภาพโทรทัศน์ระบบดิจิทัล สามารถทำได้ในส่วนของการขยายความสามารถของระบบให้ครอบคลุมการรับสัญญาณโทรทัศน์ผ่านอุปกรณ์เคลื่อนที่ การแพร่ภาพความละเอียดสูง (HDTV) การแพร่ภาพในระบบสามมิติ (3DTV) และการกระจายเสียงในระบบดิจิทัล
        การแพร่ภาพผ่านเครือข่ายอินเตอร์เนต (IPTV) ก็เป็นการประยุกต์ใช้อีกแบบ ซึ่งแตกต่างจากระบบแพร่ภาพทั่วไป เพราะเป็นการสื่อสารแบบสองทาง บนช่องการสื่อสารที่ใช้ร่วมกัน กล่าวคือ ในการรับชมรายการโทรทัศน์จะมีการรับ-ส่งข้อมูลอย่างต่อเนื่อง ผู้ให้บริการจะต้องบริหารความจุของเครือข่ายให้สามารถรองรับการใช้งานได้ จึงเกิดเป็นต้นทุนในการให้บริการ ดังนั้นการแพร่ภาพในลักษณะนี้จึงเหมาะกับการเลือกรับชมรายการ (Video On Demand) ที่มีค่าใช้จ่าย (Pay TV) ในการรับชม

๗. มาตรฐาน (Standards) up


        มาตรฐานในการแพร่ภาพระบบดิจิทัล จะมีอยู่สามมาตรฐานหลัก ดังตารางที่ ๕


ตารางที่ ๕ แสดงอัตราเร็วข้อมูล(ล้านบิท ต่อ ๑ วินาที) สำหรับระบบแพร่ภาพที่ใช้

มาตรฐาน

ATSC

DVB

ISDB

ประเทศ

อเมริกา

ยุโรป

ญี่ปุ่น

องค์กร

FCC

ETSI

NHK

แพร่ภาพภาคพื้นดิน

มี

มี

มี

แพร่ภาพสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่

มี

มี

มี

แพร่ภาพผ่านดาวเทียม

-

มี

มี

แพร่ภาพผ่านสายเคเบิล

-

มี

มี

หมายเหตุ
FCC – Federal Communications Commission
ETSI -  European Telecommunications Standards Institute
NHK – Nippon Hoso Kyokai
ATSC – Advanced Television System Committee
DVB- Digital Video Broadcasting
ISDB – Integrated Services Digital Broadcasting

 

  ๘) เหตุการณ์สำคัญของโลกและของไทย (Milestones) up

    ตารางที่ ๖ การนำเสนอลำดับเหตุการณ์สำคัญ

ปี พ.ศ.
(ค.ศ.)

เหตุการณ์

๒๕๓๖
(1993)

- ประเทศในแถบยุโรปเริ่มโครงการการแพร่ภาพโทรทัศน์ในระบบดิจิทัล (DVB)

๒๕๔๐
(1997)

- สถาบันมาตรฐานโทรคมนาคมของประเทศในแถบยุโรป (ETSI) ออกมาตรฐานการแพร่ภาพโทรทัศน์ในระบบดิจิทัล ผ่านสถานีส่งภาคพื้นดิน (DVB-T)

๒๕๔๔
(2001)

- สถานีโทรทัศน์ช่อง ๓ ทดสอบแพร่ภาพโทรทัศน์ผ่านสถานีส่งภาคพื้นดิน ในระบบดิจิทัล [๓]

๒๕๕๒
(2009)

-  สถาบันมาตรฐานโทรคมนาคมของประเทศในแถบยุโรป (ETSI) ออกมาตรฐานการการแพร่ภาพโทรทัศน์ในระบบดิจิทัล ผ่านสถานีส่งภาคพื้นดิน ยุคที่ ๒ (DVB-T2)

๒๕๕๕
(2012)

- คณะกรรมการกิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ (กสทช.) จัดทำแผนเพื่อปรับเปลี่ยนไปสู่ระบบการรับส่งสัญญาณวิทยุโทรทัศน์ภาคพื้นดิน ระบบดิจิทัล

 

 

  ๙. บรรณานุกรม  up
[๑] ไฟโรจน์ ปิ่นแก้ว, สุวิทย์ นาคพีระยุทธ, ลัญฉกร วุฒิสิทธิกุลกิจ, ธีรภัทร สงวนกชกร, อุบลรัตน์ ศิริยุวศักดิ์, เมธา เสรีธนาวงศ์, พรรษาสิริ กุหลาบ, ธีรพงษ์ ประทุมศิริ, เทคโนโลยีการกระจายเสียงและแพร่ภาพโทรทัศน์. กรุงเทพฯ : คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, ๒๕๕๓.

[๒] “Digital video broadcasting (DVB); Framing structure, channal coding and modulation for terrestrial television,” ETSI (EN) 300 744 V1.6.1, European Telecommunications Standard Institute (ETSI), Jan. 2009.

[๓] ไพโรจน์ ปิ่นแก้ว, อนุชิต วงศ์กีรติกุล, การพัฒนาเครือข่ายโทรทัศน์ไทยทีวีสี ช่อง ๓ : สารานุกรมโทรคมนาคมไทย, ๒๕๕๒

รับผิดชอบโดย สารานุกรมโทรคมนาคมไทย (Thai Telecommunications Encyclopedia) โทร.๐๒๕๖๔๖๙๐๐ # ๒๕๙๓
E-mail : admin.tteATecti.or.th หรือ ksripimaATieee.org
สงวนลิขสิทธิ์โดย สมาคมวิชาการไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ โทรคมนาคมและสารสนเทศ พ.ร.บ.ลิขสิทธิ์ พ.ศ. ๒๕๓๗
สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร เลขที่ ๑๓๑ หมู่ที่ ๕ ถนนติวานนท์ ต.บางกะดี อ.เมือง จ.ปทุมธานี ๑๒๐๐๐
โทร. ๐๒ ๕๐๑ ๓๕๐๕ ต่อ ๑๑๑๒
Disclaimer :: Copyright ©