liczby zainstalowanych stacji Gateway. Testy

rozpoczê³y siê w paŸdzierniku 1998 r. Wów-

czas dzia³a³o 15 takich obiektów zapewniaj¹c po-

krycie swoim zasiêgiem obszaru 58 pañstw.

Obecnie dzia³aj¹ 22 stacje i pokrywaj¹ obszar 86

pañstw. System ten jest nadal rozbudowywany.

Obszar Polski obs³ugiwany jest przez Gateway

znajduj¹cy siê we Francji.

Nad sprawnym dzia³aniem sytemu czuwaj¹ dwa

oœrodki nadzoruj¹ce:

q

Centrum Nadzoru Sieci Naziemnej (Ground

Operations Control Centers – GOCC) nadzoru-

j¹ce po³¹czenia oraz komunikowanie siê sieci

Gateway,ów i systemu satelitów.

q

Centrum Nadzoru Systemu Satelitarnego

(The Satellite Operations Control Center –

SOCC) zarz¹dzaj¹ce ”kosmiczn¹” czêœci¹ syste-

mu _ konstelacj¹ satelitów Globalstar.

Aparaty telefoniczne

Globalstar

Aparaty telefoniczne Globalstar wygl¹daj¹

i podobnie jak standardowe telefony komórko-

we. Jedyn¹ ró¿nic¹ jest bezpoœrednie przekazy-

wanie sygna³u satelitarnego, jego kodowanie

i zabezpieczanie zgodnie z protoko³em CDMA

(Code Division Multiple Access). Dla abonentów

sieci Idea dostêpne s¹ 2 modele telefonów

umo¿liwiaj¹ce dostêp do sieci Globalstar, s¹ to

Ericsson R290 i Telit SAT 550 (rys. 3).

Koszty

Roaming satelitarny Globalstar w sieci Idea ko-

sztuje miesiêcznie 100 z³ (netto), a zawiesza-

nie i przywracanie us³ugi jest bezp³atne. Op³aty

za po³¹czenia w roamingu Idei z sieci¹ Global-

star mieszcz¹ siê w przedziale 7,08

÷

12,2 z³/min,

wysy³anie krótkich informacji tekstowych (SMS)

kosztuje 1,85 z³/min. P³atne s¹ zarówno po³¹cze-

nia wychodz¹ce jak i przychodz¹ce, przy czym

stawki s¹ uzale¿nione od strefy, jest 6 stref roz-

liczeniowych. Pierwsza obejmuje Europê Za-

chodni¹ i Amerykê Pó³nocn¹, a strefa II pozosta-

³e kraje europejskie, kraje by³ego Zwi¹zku Ra-

dzieckiego i Afrykê Pó³nocn¹.

n

Cezary Rudnicki

Z ostatniej chwili

Ostatnio w prasie pojawi³y siê informacje o trudnoœciach

finansowych Globalstara. Jednoczeœnie podano, ¿e uda-

³o siê operatorowi pozyskaæ ju¿ kilkanaœcie tysiêcy u¿yt-

kowników, co jak na telefon o specyficznym zasiêgu jest

liczb¹ doœæ znacz¹c¹.

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 5/2001

Rys. 3. Aparaty

telefoniczne

systemu

Globalstar

25

TRANSMISJA DWIÊKU

W TELEWIZJI CYFROWEJ

r

TECHNIKA

RTV

Sygna³ maskuj¹cy

Obszar w którym

sygna³y s¹

maskowane

przez silny sygna³

1000 Hz

Sygna³

nies³yszalny

Rys. 1. Krzywa maskowania sygna³u s³abszego

przez silniejszy

Poziom sygna³u [dB]

Czêstotliwoœæ [Hz]

500 1000 2000 4000

Standard MPEG odnosi

siê zarówno

do sygna³ów wizji, jak

i fonii. Tutaj bêd¹

omawiane jedynie

zagadnienia transmisji

fonii.

W

celu opracowania jednolitego

standardu do przesy³ania sy-

gna³u wizji i fonii powo³ano

grupê miêdzynarodowych

ekspertów zwan¹ MPEG (Moving Pictures

Experts Group). Spoœród 14 propozycji,

które nap³ynê³y z licz¹cych siê instytutów

œwiatowych, grupa ta wyodrêbni³a 4 standar-

dy kodowania dŸwiêku, które zosta³y podda-

ne szczegó³owym badaniom. Opieraj¹c siê

na takich kryteriach jak: jakoœæ dŸwiêku po

dekodowaniu, mo¿liwoœæ zastosowania ró¿-

nych szybkoœci transmisji, z³o¿onoœæ de-

kodera i odpornoœæ na b³êdy wybrano sy-

stem MUSICAM (masking-pattern-adapted

universal-subband-integrated coding and

multiplexing, tzn. kodowanie i multipleksowa-

nie sygna³ów w przedzia³ach czêstotliwoœci

przy wykorzystaniu w³aœciwoœci maskuj¹-

cych), jako podstawê standardu MPEG.

Podstawowe za³o¿enia

standardu MPEG

Zmys³ s³uchu cz³owieka ma tê w³aœciwoœæ,

¿e pojawiaj¹cy siê s³aby dŸwiêk obok dŸwiê-

ku silnego o zbli¿onej czêstotliwoœci nie jest

s³yszalny. Badania nad fizjologi¹ mechani-

zmu s³yszenia doprowadzi³y do opracowa-

nia krzywych maskowania jednych dŸwiê-

ków przez drugie (rys. 1). Linia ci¹g³a na rys.

1 przedstawia granicê, poni¿ej której wszy-

stkie dŸwiêki s¹ maskowane przez silny sy-

gna³ o czêstotliwoœci 1000 Hz. W³aœciwoœæ

maskowania wykorzystano w standardzie

MPEG do zredukowania informacji przesy-

³anej w sygnale fonii, a wiêc do pominiêcia

sygna³ów, które i tak nie bêd¹ s³yszane.

Maskowanie jednych dŸwiêków przez inne

wystêpuje w doœæ w¹skim pasmie czêstotli-

woœci. Oddalone czêstotliwoœci ju¿ nie s¹

maskowane (rys. 1), chyba, ¿e ich amplitu-

da jest ma³a. Nasuwa siê wniosek, ¿e aby

wykorzystaæ zjawisko maskowania w ca-

³ym pasmie czêstotliwoœci akustycznych,

trzeba pasmo podzieliæ na wê¿sze podpa-

sma i w ka¿dym z nich redukowaæ infor-

macjê, zgodnie z przebiegiem krzywej ma-

skowania dŸwiêków.

W praktyce redukcja bitów, bêd¹ca podsta-

w¹ kodowania MPEG jest doœæ z³o¿ona.

Krzywe maskowania dla ró¿nych zakresów

czêstotliwoœci s¹ ró¿ne. Trzeba je analizo-

waæ osobno dla ka¿dego pasma. Dodat-

kowym problemem jest tzw. szum kwanty-

zacji, powstaj¹cy przy zamianie sygna³u

analogowego na cyfrowy. Dlatego parame-

try kwantyzacji s¹ tak dobrane, aby szum

kwantyzacji mieœci³ siê pod krzyw¹ masko-

wania, tj. by³ nies³yszalny.

Schemat blokowy kodowania MPEG przed-

stawiono na rys. 2. Alokacja bitów zale¿y za-

równo od przedzia³u czêstotliwoœci, jak rów-

nie¿ od psychoakustycznego modelu s³ysze-

nia dla zadanego pasma.

Warstwy MPEG

W standardzie MPEG s¹ trzy ró¿ne algoryt-

my kodowania, zwane warstwami. Im wy-

¿sza warstwa tym wiêksza kompresja sy-

gna³u, ale niestety co za tym idzie _ wiêksza

z³o¿onoœæ uk³adów koduj¹co-dekoduj¹cych

i wra¿liwoœæ na b³êdy. W telewizji transmisja

dŸwiêku cyfrowego opiera siê na algorytmie

warstwy drugiej. Podstawowe parametry

algorytmu warstwy drugiej to podzia³ aku-

stycznego pasma transmitowanego na 32

podpasma, z³o¿onoœæ transmisji 32

÷

192

kbit/s dla sygna³u mono oraz 64

÷

384

kbit/s dla sygna³u stereo. Dopuszczone s¹

trzy czêstotliwoœci próbkowania dŸwiêku:

32; 44,1 oraz 48 kHz.

MPEG-2 jako rozszerzenie

dla transmisji wielokana³owej

Coraz wiêksza popularnoœæ systemów

dŸwiêku przestrzennego (Dolby Pro Logic,

AC3) spowodowa³a potrzebê modyfikacji

podstawowego standardu MPEG do trans-

misji wielokana³owej, tj. sygna³ów: surro-

und, g³oœnika centralnego i subwoofera.

Powsta³ w ten sposób nowy standard

MPEG-2, kompatybilny z MPEG, by widzo-

wie nie posiadaj¹cy dekodera MPEG-2 a je-

dynie MPEG, mogli równie¿ odbieraæ dŸwiêk

stereofoniczny. Dlatego koder i dekoder

MPEG-2 (rys. 3) stanowi rozszerzenie kode-

ra i dekodera MPEG, którego podstawowa

wersja wchodzi w sk³ad uk³adu.

W koderze MPEG-2 sygna³y doprowadzo-

ne do uk³adu mieszacza sygna³ów s¹ dzie-

lone na pe³ne sygna³y kana³u lewego Lo

i prawego Po, a te z kolei kodowane w ko-

derze MPEG-1. Dodatkowa informacja prze-

strzenna jest kodowana w postaci trzech

kana³ów danych T2, T3, T4 oraz sygna³u

subwoofera LFE przez dodatkowy koder

rozszerzaj¹cy. Dekodowanie odbywa siê

w sposób analogiczny. Umo¿liwia to kompa-

tybilnoœæ z wczeœniejszymi dekoderami

MPEG.

Sygna³ MPEG jest nadawany w postaci pa-

czek bitów (ramki); d³ugoœæ jednej transmito-

wanej ramki z danymi zale¿y od szybkoœci

transmisji. Typowa d³ugoœæ ramki z danymi

wynosi 24x384 bit dla transmisji 384 kbit/s przy

czêstotliwoœci próbkowania 48 kHz.

Transmisja dodatkowych

sygna³ów

Wraz z sygna³em MPEG stanowi¹cym kom-

presjê sygna³u fonii jest nadawana infor-

macja o kompresji dynamiki w studiu nagrañ

i dane o poziomie wzmocnienia sygna³u.

Informacje te s¹ wykorzystywane, gdy sta-

cja telewizyjna chce g³oœniej przekazaæ

pewne fragmenty audycji. U¿ytkownik po

stronie odbiorczej mo¿e wy³¹czyæ kompre-

sjê i regulacjê g³oœnoœci.

Dodatkow¹ informacj¹ przesy³an¹ razem

z sygna³em podstawowym mo¿e byæ druga

wersja jêzykowa. Modyfikacja ta jest prosta

i polega na emitowaniu dodatkowego stru-

mienia bitów.

Podsumowanie

System kodowania i dekodowania MPEG

jest tzw. skalowalnym systemem kodowa-

nia, tzn. ¿e jest on kompatybilny zarówno

z wielokana³ow¹ transmisj¹ dŸwiêku, jak

równie¿ ze standardow¹ stereofoniczn¹.

Posiadacze starszych dekoderów mog¹

odbieraæ foniê dwukana³owo, a w³aœcicie-

le telewizorów cyfrowych wyposa¿onych

w dekoder MPEG-2 wielokana³owo.

Stacja nadawcza ma te¿ mo¿liwoœæ przej-

œcia z emisji dwukana³owej na wielokana³o-

w¹ bez koniecznoœci zmian w dekoderach

odbiorników.

Dodatkowym atutem standardu MPEG-2

jest fakt, ¿e odnosi siê on zarówno do sygna-

³ów fonii, jak i wizji. Konsekwencj¹ tego jest

umieszczanie w jednym uk³adzie scalonym

dekodera wizji i fonii MPEG-2. Wp³ywa to

na obni¿enie kosztów dekodera, ze wzglê-

du na jego powszechnoϾ.

Standard MPEG, choæ oparty na skompli-

kowanym algorytmie, sta³ siê bardzo po-

pularnym rodzajem kompresji dŸwiêku. Po-

niewa¿ w wyniku kompresji uzyskujemy

strumieñ bitów, jest on w stosunkowo prosty

sposób, przez multipleksowanie, ³¹czony

z sygna³em wizyjnym, daj¹c w wyniku sy-

gna³ telewizji cyfrowej.

n

Janusz Samu³a

Wejœcie

Wyjœcie

Kodowany

strumieñ

bitów

Rys. 2. Schemat blokowy

kodowania MPEG

Filtr

pasmowy

Symulacja

modelu psycho-

akustycznego

Alokacja bitów

Pakowanie

bitów w ramki

Kwantyzacja

i kodowanie

Rys. 3. Koder i dekoder MPEG-2

L _ lewy kana³, P _ prawy kana³, C _ g³oœnik centralny, T2, T3 i T4 _ sygna³y pomocnicze, LS _ lewy sygna³

surround, PS _ prawy sygna³ sourround, LFE _ sygna³ subwoofera, Lo _ pe³ny sygna³ lewego kana³u przy

transmisji stereofonicznej, Po _ pe³ny sygna³ prawego kana³u przy transmisji stereofonicznej

L

P

C

LS

PS
LFE

L

P

C

LS

PS
LFE

Mieszacz

Matryca

dziel¹ca
sygna³y

Koder

MPEG-1

Koder

rozsze-

rzaj¹cy

Dekoder
MPEG-1

Dekoder

rozsze-

rzaj¹cy

Lo

Po

T

2

T

3

T

4

LFE

Lo

Po

T

2

T

3

T

4

LFE

26

ANTARES T60 SAMOCHODOWY ODBIORNIK i TELEFON KOMÓRKOWY BLAUPUNKTA

Jest to nowa kategoria urz¹dzeñ car audio, radio i telefon komór-

kowy w jednym. Nazwa ”Radiophone”, niekiedy u¿ywana, nie wy-

daje siê poprawna, bêdziemy wiêc u¿ywaæ okreœlenia ”radiofon”.

Antares T60 jest seryjnie wyposa¿ony w instalacjê g³oœno mówi¹-

c¹ oraz system automatycznego przyjmowania rozmów. Telefono-

wanie w samochodzie staje siê jeszcze wygodniejsze i bezpiecz-

niejsze dziêki dodatkowemu systemowi sterowania g³osem VOCS

Fot. Blaupunkt

08 (Voice Control System). Umo¿liwia on obs³ugiwanie najwa¿niej-

szych funkcji radia i telefonu. Mo¿na dziêki temu telefonowaæ i s³u-

chaæ radia bez koniecznoœci obs³ugi manualnej. Urz¹dzenie jest rów-

nie¿ przystosowane do wysy³ania i odbierania krótkich wiadomoœci

tekstowych _ SMS. Ma ono tak¿e funkcje sygnalizowania drugiej roz-

mowy, prze³¹czenia miêdzy kilkoma rozmówcami i po³¹czeñ telekon-

ferencjnych. Przydatnym rozwi¹zaniem dla osób czêsto korzystaj¹-

cych z telefonu komórkowego jest karta Twincard. Klient otrzymuje

dwie karty SIM, dziêki czemu p³ac¹c jedn¹ op³atê abonamentow¹ mo-

¿e na zmianê korzystaæ z dwóch urz¹dzeñ. Zawsze jest osi¹galny

pod jednym numerem telefonu, niezale¿nie od tego, czy korzysta

z przenoœnego telefonu komórkowego, czy z radiotelefonu. Radio

ma RDS i pamiêæ 46 stacji na falach œrednich, d³ugich i UKF. Urz¹-

dzenie ma moc 4 x 40 W i system obs³ugi zewnêtrznej zmieniarki p³yt.

Przez czterokana³owe wyjœcie mo¿na do³¹czyæ oddzielne wzmacnia-

cze mocy.

(js)

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 5/2001