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Tecnologia

Digitale terrestre: tutti i segreti per una ricezione corretta

di Federico Rocchi
ROMA (16 maggio) - La ricezione della televisione digitale terrestre è stata molto criticata in questi anni di passaggio al digitale. Anzi, la critica si è estesa alla tecnologia digitale in generale, quella che per molti “si vede o non si vede per niente”, facendo partire di solito un nostalgico sospirone per l’obsoleta televisione analogica, spesso confondendo “i programmi” (che però nulla hanno a che fare con la tecnica di trasmissione) con la qualità delle immagini e del suono (solo Rai trasmette in stereofonia in analogico). A quasi dieci anni dal Duemila molti si chiedono ancora se fosse il caso di cambiare modalità di trasmissione “imponendola per legge”. Per fortuna si tratta solo di classica resistenza al cambiamento etichettabile come “misoneismo”, paura del nuovo. Una volta tanto, non c’è davvero bisogno di aver paura: la televisione digitale è realmente migliore di quella analogica sotto tutti gli aspetti, da quello tecnico a quello culturale potendo nel primo caso essere ricevuta da tutti allo stesso, ottimo, livello qualitativo e offrendo, nel secondo caso, molto più spazio per nuove programmazioni e nuove forme di libertà.

Giunti davvero “sulla soglia digitale” abbiamo proprio ora la necessità di capire una volta per tutte se ricevere la TV digitale terrestre è così difficile oppure se di tratta di problemi risolvibili e, nel caso, con quale difficoltà e quale costo. Per farlo è necessario prima descrivere i problemi della ricezione televisiva digitale in generale e poi in particolare quella di tipo terrestre quindi riflettere sul tipo di impianto d’antenna ottimale. Nella maggioranza dei casi si tratterà di semplici problemi di ricezione, economici da risolvere, magari installando un’antenna centralizzata che finalmente potrà funzionare con prestazioni costanti per tutti i condomini. Quali sono i principali problemi della tv digitale? Scarso livello del segnale? Interferenze sulla stessa frequenza o su frequenza adiacente? Insomma è un problema di antenna oppure no? Cosa occorre fare per vederla correttamente?

Le caratteristiche della TV digitale: livello del segnale ed errori. Non è sempre vero che il segnale digitale, sia terrestre sia satellitare, “si vede o non si vede affatto”. Anche nel caso della televisione digitale si può avere una ricezione disturbata da diversi fattori e con diverse conseguenze. A volte i disturbi “digitali” sono meno sopportabili dei disturbi analogici ai quali siamo abituati (effetto neve, doppia immagine, sfasatura fra colore e immagine, ecc.) e che il cervello umano aveva imparato a filtrare automaticamente. Ad interrompere una visione digitalmente e formalmente perfetta, a patto di utilizzare adeguata banda passante da parte dell’emittente, ci sono soltanto due evidenti tipi di disturbo: la “quadrettatura”, ovvero problemi nella decompressione del segnale, oppure la sparizione temporanea o il “blocco” delle immagini sullo schermo, indice d’interruzione prolungata nel flusso dei bit ricevuti.

Ogni segnale digitale è trasmesso nell’etere utilizzando la modulazione di una frequenza elettromagnetica, come quelle della vecchia televisione anzi proprio sulle stesse frequenze altrimenti non ci sarebbe il problema dello “switch-over” e la necessità di convivere con i due sistemi per così lungo tempo. Il “segnale” è quindi idealmente scomponibile in due nature: quella “analogica elettromagnetica”, con il suo “livello” (equivalente al “volume” per capirci), e quella “digitale” che riguarda soltanto il flusso dei bit che viaggiano attraverso l’onda modulata, operazione che può comportare “errori” nel riconoscimento. In termini linguistici potremmo dire che onda elettromagnetica e bitstream digitale rappresentano significante e significato della trasmissione TV digitale, fusi fra loro ma concettualmente divisibili. Ricevere la tv digitale significa quindi svolgere due compiti: ricezione del significante e la comprensione del significato. Ecco un esempio dalla vita di tutti i giorni.

In una stanza affollata una prima persona comunica un numero di telefono ad una seconda persona. Se la stanza è silenziosa il livello della voce può essere basso e l’operazione riesce facilmente, l’interlocutore ascolta la voce e distingue bene i numeri e li trascrive da qualche parte. Se la stanza è rumorosa è necessario alzare il livello della voce anche solo per farsi sentire e non è del tutto sicuro che l’interlocutore riuscirà nell’operazione di comprensione dei numeri pronunciati, commettendo in questo modo degli errori. Il cervello umano nello stesso momento fa la sua parte mettendo in azione meccanismi automatici di selezione del messaggio sul quale si concentra l’attenzione, “attenuando” tutte le altre voci presenti nella stanza ad esempio, e meccanismi di interpolazione per riuscire a ricostruire il messaggio nella sua completezza anche se alcuni elementi si sono persi nella confusione.

Il segreto sta nell’uso di un “codice” sovrapposto alla trasmissione fisica, nel nostro caso televisivo il codice (uno dei codici, il “più esterno”) digitale sopra la modulazione elettromagnetica. E’ chiaro il vantaggio della “trasmissione digitale”: anche in caso di molto rumore e molti disturbi, se necessario ripetendo la sequenza dei numeri più volte, la probabilità di trasmettere il significato del messaggio è alta, il numero di telefono viene compreso esattamente come se la stanza fosse molto silenziosa perché il risultato dell’operazione di decodifica è svincolato dall’andamento lineare nel tempo della ricezione disturbata.

Il sistema di trasmissione DVB-T nel suo complesso - come tutti i sistemi digitali, come pure il trasferimento dei dati contenuti in un Compact Disc dal disco al lettore - è appositamente studiato per “resistere agli errori”. In particolare è studiato per sopportare quelli dovuti all’interferenza da “cammino multiplo”, caratteristica nella trasmissione da terra in zone montagnose e con alti palazzi nei centri urbani cioè la tipica situazione italiana. Il “ricevitore standard”, che è studiato come parte del sistema, è per definizione quindi capace di “ricostruire” segmenti di segnale mancante o errato tramite processi di “interpolazione” e “correzione degli errori” mantenendo il segnale sullo schermo tendenzialmente fluido e senza quadrettatura anche nel caso in cui il processo di trasmissione/ricezione sia affetto da generici problemi di decodifica. Con l’aumento dei problemi nel processo, naturalmente, aumentano i disturbi sullo schermo.

Nella trasmissione e ricezione di un flusso di bit non è quindi il livello del segnale o la sua “purezza” il parametro più importante da controllare quanto piuttosto il numero degli errori nella “trascrizione” di questa serie di livelli digitali (zero e uno) da parte del ricevitore. La quantità di errori generata nella demodulazione del flusso di dati digitali non è strettamente dipendente dal livello del segnale, anche se un sufficiente livello del segnale è naturalmente condizione necessaria. Di solito si può notare, infatti, che anche nel caso in cui il livello del segnale sia indicato al “60%” (sebbene le indicazioni che forniscono i ricevitori non siano “assolute” e quindi sono utili soprattutto per tenere sotto controllo il proprio impianto nel corso del tempo) è comunque etichettato come “buono” dal ricevitore e una sua variazione non comporta evidenti conseguenze, fino ad un drastico limite inferiore sotto il quale il numero di errori cresce improvvisamente, rendendo la visione sostanzialmente impossibile.

Il nome dato alla misura dell’errore è “BER” ovvero “Bit Error Rate” ed anche questo, come il livello del segnale, è di solito riportato a schermo in forma numerica dal sintonizzatore digitale oppure indicato più semplicemente, facendone l'inverso, come “qualità” da una barra grafica. Il livello d’errore accettabile è inferiore a zero seguito da nove zeri dopo la virgola e su alcuni ricevitori è utilizzata la notazione scientifica, per esempio “0E-9”. Già quando gli errori salgono a “0E-6” è possibile che il sistema non sia in grado di “interpolare” (si chiama così la capacità del ricevitore di superare il problema degli errori) e quindi si generano sullo schermo soprattutto effetti di quadrettatura oppure blocchi dell’immagine.

Esiste poi - ma è situazione contingente esterna al sistema DVB-T - il problema delle interferenze fra le emissioni analogiche e quelle digitali. Ci sono due aspetti da considerare. Le trasmissioni analogiche sarebbero molto disturbate dal segnale digitale se questo fosse trasmesso alla stessa potenza e contemporaneamente è possibile coprire la stessa area geografica “analogica” con un segnale digitale più basso, per il ragionamento fatto qualche riga più in alto. Queste due situazioni sembrano concordare ma in realtà configgono: per evitare problemi, le emissioni digitali sono diffuse con un livello molto basso, causando quindi errori in ricezione nelle zone marginali e nelle zone elettromagneticamente affollate l’interferenza fra le portanti delle due nature può portare a risultati drasticamente insopportabili nella visione digitale. Tutti questi problemi, informazione spesso non messa nella dovuta evidenza, spariranno istantaneamente con il completo passaggio alla tecnica digitale: in quel momento, anzi, sarà possibile aumentare di livello l’emissione oramai tutta digitale, aumentando la copertura delle zone marginali e senza problemi di interferenza. Non esiste nessun motivo tecnico per cui la copertura televisiva digitale non debba essere equivalente a quella analogica: sul piano elettromagnetico si tratta delle stesse emissioni, con antenne, amplificatori e posizioni di trasmissione (circa ottomila in tutto il Paese) razionalizzate e messe finalmente a punto in un Piano Nazionale; sul piano pratico la qualità visiva e acustica del programma saranno assicurate come era impossibile nell’era analogica. Si tratta quindi di rompere gli indugi e passare definitivamente al nuovo sistema, senza paura.

Quadretti e blocchi: sono veri difetti?
La “quadrettatura” della tv digitale (terrestre o satellitare) non è un difetto perché è nella natura stessa del segnale compresso. La compressione MPEG a cui il segnale digitale è necessariamente sottoposto per essere trasmesso (sia del “tipo 2” che del “tipo 4”) si basa proprio sulla divisione in zone dell’inquadratura, in quadretti che sono tanto più evidenti quanto più è basso il numero di bit per secondo utilizzato per la digitalizzazione/compressione del programma. I disturbi di “quadrettatura” possono apparire (e normalmente lo fanno) soprattutto nelle scene particolarmente movimentate, come nelle riprese di partite di calcio: anche questo comportamento rientra nei parametri di funzionamento standard della codifica/decodifica MPEG. La “quantità di movimento” nella scena ripresa è uno dei parametri importanti per il funzionamento dell’algoritmo di compressione MPEG. Senza entrare troppo nel dettaglio, possiamo dire che per riprodurre correttamente i movimenti veloci degli oggetti nella scena serve un’adeguata banda passante: 4 Mb/s possono bastare per riprodurre a livello accettabile un talk-show in studio ma non per un evento sportivo.

Le strategie di gestione e assegnazione della banda disponibile ai programmi in onda sono complesse e sottilmente intelligenti. Data la capacità massima del canale elettromagnetico fissa a 24 Mb/s, ci sono due soluzioni: diminuire stabilmente il numero di flussi audiovideo associati al singolo “multiplex” - quindi avere pochi “canali TV” per singola frequenza elettromagnetica - oppure si può assegnare dinamicamente nel tempo banda al singolo canale ed avere più “canali TV” per singola frequenza. E’ normalmente questa la scelta effettuata dalle emittenti e questo il motivo per cui quando si trasmettono partite di calcio gli altri “canali TV” veicolati dallo stesso multiplex diminuiscono di qualità o vengono momentaneamente sostituiti da un’immagine fissa (che occupa pochissima banda passante). Anche in presenza di ottimo livello di segnale ed errori molto bassi può accadere, quindi, che l’immagine sullo schermo sia comunque visibilmente “quadrettata”, segno che il programma è stato volutamente trasmesso con basso bitrate (pochi bit al secondo) per scelta dell’emittente.

Nella migliore delle ipotesi attraverso un canale che ospita una trasmissione digitale di tipo DVB-T possono essere trasportati circa 24 Mbit al secondo, mentre è invece di circa 34 Mb/s la banda passante attraverso una trasmissione satellitare del tipo DVB-S. E’ presto fatto il conto dei “canali TV” che possono essere trasportati da un singolo multiplex da 24 Mb/s: sei “canali TV” da 4 Mb/s l’uno oppure quattro da 6 Mb/s, più tutte le combinazioni intermedie possibili, variabili anche nel tempo. I nuovi schemi di trasmissione DVB-T2 e DVB-S2 sono stati studiati, come è facile intuire, proprio per aumentare la banda passante massima disponibile: mentre il sistema DVB-S2 è già in questo momento al lavoro attraverso molti trasponder satellitari, l’evoluzione DVB-T2 è ancora in fase di sperimentazione e non esistono ricevitori commerciali pronti per il mercato. Per questo motivo non si può affermare che il sistema DVB-T è obsoleto, il DVB-T2 è ancora il futuro mentre DVB-T era pronto per il mercato già nel 2004. Casomai è il mercato stesso che, per molte ragioni anche esogene, ha esageratamente allungato il periodo di start-up della nuova tecnologia.

Da ultimo, potrebbe anche accadere che disturbi all’immagine – di solito blocchi o una strana “sensazione di lentezza”, come se il decoder non riuscisse a stare al passo con la trasmissione – siano dovuti all’opposta situazione: utilizzando un’abbondante banda passante si potrebbe mettere in difficoltà il ricevitore, soprattutto se si tratta di un modello di qualche anno addietro. E è un caso limite che può risolversi “riavviando il ricevitore come un computer” poiché un decoder digitale terrestre è sostanzialmente un computer, con processore RISC a 32bit, 40 megabyte di RAM e firmware aggiornabile, come nel caso dell’”Accessmedia IT.BOX”, uno dei primi sintodecoder sul mercato, costruito in Italia da un’azienda oramai fallita. Per riavviare un apparecchio è necessario staccare l’alimentazione ovvero la spina di corrente (spegnerlo dal telecomando non basta) per qualche secondo. A volte, magicamente ma non troppo, il disturbo scompare dopo un riavvio pulito del ricevitore.

La vostra antenna, o quella del vostro condominio, non è quindi sempre la diretta responsabile della “bassa qualità” dell’immagine riprodotta. Oltre le capacità tecniche dei sintodecoder, in continuo miglioramento, la televisione digitale offre la possibilità di scegliere se trasmettere pochi canali di altissima qualità (senza quadrettature visibili e magari a risoluzione più alta) oppure molti canali a bassa qualità e non c’è nemmeno bisogno di spiegare quanto, commercialmente parlando, la seconda ipotesi sia più plausibile della prima.
Sabato 16 Maggio 2009 - 19:48
Ultimo aggiornamento: Lunedì 23 Maggio - 22:10
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