อ่าน 8 นาที
ส่วนประกอบอนาล็อกแบบมัลติเพล็กซ์
ส่วนประกอบอนาล็อกแบบมัลติเพล็กซ์ ( MAC ) เป็น มาตรฐาน โทรทัศน์อนาล็อก ที่ส่งส่วนประกอบ ความสว่าง และ ส่วนประกอบ สี แยกกัน [ 1 ] [ 2 ] นี่เป็นการพัฒนามาจากระบบโทรทัศน์สีแบบเก่า...
ส่วนประกอบอนาล็อกแบบมัลติเพล็กซ์


ส่วนประกอบอนาล็อกแบบมัลติเพล็กซ์ ( MAC ) เป็น มาตรฐาน โทรทัศน์อนาล็อกที่ส่งส่วนประกอบความสว่างและ ส่วนประกอบ สี แยกกัน [ 1 ] [ 2 ]นี่เป็นการพัฒนามาจากระบบโทรทัศน์สีแบบเก่า (เช่นPALหรือSECAM ) ซึ่งมีการรบกวนระหว่างส่วนประกอบสีและความสว่าง
MAC ได้รับการเสนอครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 1980 [ 2 ] เพื่อใช้ในระบบ HDTV ภาคพื้นดิน ทั่วทวีปยุโรปมีการทดสอบการส่งสัญญาณภาคพื้นดินในฝรั่งเศส แม้ว่าระบบจะไม่เคยถูกนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์ดังกล่าวก็ตาม มีการพัฒนารูปแบบต่างๆ ขึ้น ซึ่งโดยรวมเรียกว่าตระกูล "MAC/packet" [ 3 ]
ในปี พ.ศ. 2528 MAC ได้รับการแนะนำสำหรับ การออกอากาศ ผ่านดาวเทียมและเคเบิลโดยสหภาพการกระจายเสียงแห่งยุโรป (EBU)โดยมีรูปแบบเฉพาะสำหรับแต่ละสื่อC-MAC/packetมีไว้สำหรับดาวเทียมกระจายเสียงโดยตรง (DBS) D -MAC/packetสำหรับเคเบิลบรอดแบนด์ และD2-MAC/packetสำหรับทั้ง DBS และเคเบิลแนร์โรว์แบนด์[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
ประวัติศาสตร์
MAC เดิมทีได้รับการพัฒนาโดยหน่วยงานกระจายเสียงอิสระ[ 6 ] [ 7 ]ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ในฐานะระบบสำหรับการส่งภาพคุณภาพสูงผ่านดาวเทียมกระจายเสียงโดยตรง ซึ่งจะเป็นอิสระจากมาตรฐานการเข้ารหัสสีภาคพื้นดินที่ประเทศในยุโรปเลือกใช้[ 8 ]
ในปี พ.ศ. 2525 [ 6 ] MAC ได้รับการนำมาใช้เป็นรูปแบบการส่งสัญญาณสำหรับบริการโทรทัศน์ DBS ที่กำลังจะเกิดขึ้นในสหราชอาณาจักร[ 7 ]ซึ่งในที่สุดก็ให้บริการโดยBritish Satellite Broadcastingในปีต่อมา MAC ได้รับการนำมาใช้โดยEBUเป็นมาตรฐานสำหรับการออกอากาศ DBS ทั้งหมด[ 3 ]
ในปี 1986 แม้ว่าจะมีสองรูปแบบ (D-MAC และ D2-MAC) ที่ประเทศต่างๆ นิยมใช้ แต่คำสั่งของสหภาพยุโรป ได้กำหนดให้สถานีโทรทัศน์ DBS ระดับชาติใช้ระบบ MAC โดยให้เหตุผลว่าเพื่อเป็นก้าวสำคัญจากรูปแบบอนาล็อก (PAL และ SECAM) ไปสู่โทรทัศน์ความละเอียดสูง (HD) และ โทรทัศน์ดิจิทัลในอนาคตทำให้ผู้ผลิตโทรทัศน์ในยุโรปได้เปรียบในการจัดหาอุปกรณ์ที่จำเป็น
อย่างไรก็ตาม ระบบดาวเทียม Astraก็เริ่มดำเนินการในช่วงเวลานี้เช่นกัน (ดาวเทียมดวงแรกAstra 1Aถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในปี 1989) โดยดำเนินการอยู่นอกเหนือข้อกำหนด MAC ของสหภาพยุโรป เนื่องจากเป็นดาวเทียมที่ไม่ใช่ DBS [ 9 ] [ 10 ]
แม้จะมีแรงกดดันเพิ่มเติมจากสหภาพยุโรป (รวมถึงคำสั่งให้บังคับใช้ MAC ในโทรทัศน์ และเงินอุดหนุนแก่ผู้แพร่ภาพกระจายเสียงที่ใช้ MAC) ผู้แพร่ภาพกระจายเสียงส่วนใหญ่นอกสแกนดิเนเวียยังคงเลือกใช้อุปกรณ์ PAL ที่มีต้นทุนต่ำกว่า และระบบนี้จึงมีการใช้งานอย่างจำกัด[ 11 ]
ในช่วงทศวรรษ 2000 การใช้ D-MAC และ D2-MAC สิ้นสุดลงเมื่อการออกอากาศผ่านดาวเทียมเปลี่ยนไปใช้รูปแบบDVB-S [ 12 ]
รูปแบบการออกอากาศ
มีรูปแบบการออกอากาศหลายแบบ ขึ้นอยู่กับวิธีการมัลติเพล็กซ์สัญญาณดิจิทัลกับสัญญาณภาพ MAC [ 13 ]
- A-MACถูกออกแบบมาเพื่อใช้เป็นเครื่องทดสอบแนวคิด MAC แต่ไม่เคยมีสถานีโทรทัศน์ใดนำไปใช้งานจริง อย่างไรก็ตาม ในที่สุดก็พัฒนาไปเป็น S-MAC
- B-MACถูกใช้ในแอฟริกาใต้[ 14 ]โดยMultichoiceออสเตรเลีย[ 15 ]โดยOptusสหรัฐอเมริกาโดยPrimestarและAmerican Forces Radio and Television Serviceนอกจากนี้ยังถูกใช้ในบางส่วนของเอเชียจนถึงปี 2548 เมื่อถูกแทนที่ด้วยการบีบอัดแบบดิจิทัล
- C-MACต้องการแบนด์วิดท์ประมาณ 22 MHz [ 16 ]ทำให้เกิดปัญหาในการออกอากาศ สามารถรองรับช่องสัญญาณเสียงคุณภาพสูงได้แปดช่อง (แบนด์วิดท์ 15 kHz) [ 17 ]มีรุ่นที่เข้ากันได้กับหน้าจอกว้าง เรียก ว่า E-MAC [ 18 ]
- D-MACเป็นมาตรฐานของสหราชอาณาจักรที่ใช้โดยBritish Satellite Broadcastingสำหรับการออกอากาศผ่านดาวเทียม โดยต้องการแบนด์วิดท์ประมาณ 10.5 MHz [ 16 ]สามารถส่งช่องสัญญาณเสียงคุณภาพสูงได้แปดช่อง (แบนด์วิดท์ 15 kHz) [ 17 ] NRKใช้ในนอร์เวย์โดยส่งสัญญาณวิทยุ 3 ช่องและช่องโทรทัศน์ 1 ช่องในช่อง D-MAC ช่องเดียว[ 19 ] [ 20 ]
- D2-MACลดแบนด์วิดท์ที่ต้องการเหลือ 7.8 MHz ทำให้ระบบสามารถใช้งานได้กับการออกอากาศทางเคเบิลและดาวเทียม[ 16 ] [ 4 ] [ 5 ]สามารถรองรับช่องสัญญาณเสียงคุณภาพสูง 4 ช่อง (แบนด์วิดท์ 15 kHz) [ 17 ]หรือช่องสัญญาณเสียงคุณภาพต่ำกว่า 8 ช่อง[ 16 ]ระบบนี้ถูกนำไปใช้ในการออกอากาศผ่านดาวเทียมในสแกนดิเนเวีย เยอรมนี และฝรั่งเศส ( CNBC Europe , TV3 (สวีเดน) , TV3 (เดนมาร์ก) , EuroSport , NRK 1 , TV-Sat 2 , TDF 1 , TDF 2เป็นต้น) [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] ระบบนี้ถูกใช้จนถึงเดือน กรกฎาคมพ.ศ. 2549 ในสแกนดิเนเวีย และจนถึงกลางทศวรรษ 1990 สำหรับช่องสัญญาณเสียงของเยอรมนีและฝรั่งเศส[ 2 ]
- HD-MACเป็นมาตรฐานโทรทัศน์ความละเอียดสูงรุ่นแรกๆ ที่รองรับความละเอียด 2048x1152 พิกเซล
รุ่น MAC สำหรับสตูดิโอ (ไม่ใช่รุ่นสำหรับออกอากาศ)
S-MAC หรือ Studio MAC เป็นรุ่นที่ไม่ใช่สำหรับการออกอากาศ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในอเมริกาเหนือ ข้อดีหลักของรุ่นนี้คือ:
- การประมวล ผลสัญญาณคอมโพเนนต์ NTSCให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า (ภาพคุณภาพสูงกว่า) การจัดการ NTSC โดยตรง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสร้าง S-MAC ขึ้นมา
- ไม่สามารถผสมสัญญาณ MAC มาตรฐานในสภาพแวดล้อมสตูดิโอได้ เนื่องจาก ส่วนประกอบ RYและBYถูกส่งผ่านสายสลับกัน
- วิธีการลดแบนด์วิดท์แบบเดียวกับ SECAMของ S-MAC นั้นสร้างความรำคาญทางเทคนิค แต่ผู้ใช้ในสตูดิโอส่วนใหญ่ไม่ได้รับผลกระทบจากเรื่องนี้
- ในระบบ S-MAC ค่าความสว่างจะถูกบีบอัดในอัตราส่วน 2:1 และสัญญาณสีทั้งสองจะถูกบีบอัดในอัตราส่วน 4:1 เพื่อให้ทั้งสามค่าสามารถอยู่ในบรรทัดเดียวกันได้
- แบนด์วิดท์การมองเห็นของ S-MAC คือ 11 MHz ซึ่งมากกว่าแบนด์วิดท์การมองเห็นของNTSC ที่ 4.2 MHz เพียงประมาณ 2.8 เท่า
- S-MAC สามารถส่งผ่านวงจรเดียวและแปลงเป็นและจาก C-MAC ได้โดยไม่สูญเสียพลังงานในทุกขั้นตอน
- S-MAC เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในรถถ่ายทอดสดข่าว (หรือที่รู้จักกันในชื่อ รถถ่ายทอดสดข่าว)
ภาพรวมทางเทคนิค
MAC ส่ง ข้อมูล ความสว่างและความแตกต่างของสีแยกกันตามเวลา[ 28 ]แทนที่จะแยกกันตามความถี่ (เช่นเดียวกับ รูปแบบ โทรทัศน์อนาล็อก อื่นๆ เช่นวิดีโอคอมโพสิต ) ซึ่งช่วยให้สามารถแยกส่วนประกอบได้อย่างสมบูรณ์ สัญญาณยังถูกบีบอัดตามเวลา (ด้วยอัตราส่วน 3:2 สำหรับความสว่างและ 3:1 สำหรับความแตกต่างของสี) และสัญญาณความแตกต่างของสีทั้งสองจะถูกส่งผ่านเส้นสลับกัน[ 29 ] [ 28 ]ซึ่งเพิ่มการบีบอัดให้มากขึ้น พื้นที่สีคือYPbPr [ 29 ] โดยมีส่วนประกอบความสว่างและส่วนประกอบความแตกต่างของสีแดง และสีน้ำเงิน
เสียงและการเข้ารหัส (การเข้าถึงแบบเลือก)
- สัญญาณเสียงในรูปแบบที่คล้ายกับNICAMถูกส่งผ่านแบบดิจิทัล แทนที่จะใช้เป็นคลื่นพาหะย่อยแบบ FM
- มาตรฐาน MAC ประกอบด้วยระบบการเข้ารหัสแบบมาตรฐานEuroCryptซึ่งเป็นระบบต้นแบบของระบบการเข้ารหัสDVB-CSA มาตรฐานในปัจจุบัน
รายละเอียดทางเทคนิค
ใน MAC สีจะถูกเข้ารหัสโดยใช้พื้นที่สีYPbPr [ 29 ]ความสว่าง ( ) ได้มาจากสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ( ) หลังจากการแก้ไขแกมมา (สูตรคล้ายกับPAL ): [ 29 ]
ค่าสีคำนวณจาก ความแตกต่างระหว่าง และสร้างสัญญาณความแตกต่างของสีที่บีบอัดและถ่วงน้ำหนักสองสัญญาณ ซึ่งในเอกสารอ้างอิง MAC รุ่นเก่าเรียกว่าและ หรือ และ [ 29 ]เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนและเนื่องจากสัญญาณเป็นแบบอนาล็อกและไบโพลาร์ จึงได้แทนที่คำเหล่านี้ด้วยและ[ 29 ] จะถูกส่งผ่านสายคี่ ในขณะที่จะถูกส่งผ่านสายคู่[ 16 ]
ช่วงสัญญาณอยู่ระหว่าง -0.5 ถึง 0.5 โวลต์ ในขณะที่ สัญญาณ อื่นๆมีค่าอยู่ระหว่าง -0.65 ถึง 0.65 โวลต์
ตารางต่อไปนี้แสดงรายการพารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของ MAC รุ่นต่างๆ: [ 29 ] [ 30 ]
| บี-แมค | บี-แมค | ซี-แมค | ดี-แมค | ดี2-แม็ค | |
|---|---|---|---|---|---|
| ความถี่เฟรม | 29.97 | 25 | |||
| เส้นต่อเฟรม | 525 | 625 | |||
| อัตราส่วนภาพ | 4:3 / 16:9 | ||||
| แสดงผลแกมมา | 2.2 | 2.8 | |||
| ค่าสีหลัก(xy) | คล้ายกับNTSC ปี 1953 : สีแดง 0.67, 0.33; สีเขียว 0.21, 0.71; สีน้ำเงิน 0.14, 0.08 | ||||
| จุดสีขาว (xy) | ดี65 | ||||
| ความสว่าง | |||||
| ความแตกต่างของสี | |||||
| ความสว่างสีที่ส่งผ่าน | |||||
| ความถี่ ในการสุ่มตัวอย่าง (MHz) | 14.318 | 14.219 | 13,500 บาท | ||
| แบนด์วิดท์ที่ไม่ได้บีบอัด(MHz) | 4.2 | 5.0 | 5.6 | ||
| ช่วงเวลาของนาฬิกาความสว่าง | 750 | 696 | |||
| ช่วงเวลาของนาฬิกาโครมิแนนซ์ | 375 | 348 | |||
นวัตกรรมระบบ MAC
คณิตศาสตร์:
- โครงการ A-MAC ได้พิสูจน์หลักการทางคณิตศาสตร์ที่ว่า การแยกภาพออกจากสีสำหรับการส่งสัญญาณโทรทัศน์นั้นเป็นไปได้ในเชิงเทคโนโลยี
วิศวกรรมการออกอากาศ:
- ระบบเสียง MAC มีความคล้ายคลึงกับNICAM มาก จนถึงขั้นใช้ชิปเซ็ตที่เหมือนกัน
- การออกอากาศผ่านดาวเทียม D-MAC เป็นการออกอากาศ โทรทัศน์ จอกว้าง ที่มาจากแหล่งสัญญาณออกอากาศครั้งแรก ในยุโรป และ HD-MAC เป็นการ ออกอากาศโทรทัศน์ ความละเอียดสูง (HDTV) ครั้งแรก ในปี 1992
ความท้าทายทางเทคนิค
แม้ว่าเทคนิค MAC จะให้คุณภาพวิดีโอที่เหนือกว่า (คล้ายกับการปรับปรุงคุณภาพวิดีโอแบบคอมโพเนนต์เมื่อเทียบกับแบบคอมโพสิตในเครื่องเล่น DVD) แต่ข้อเสียที่สำคัญคือ คุณภาพดังกล่าวจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อสัญญาณวิดีโอที่ส่งผ่านยังคงอยู่ในรูปแบบคอมโพเนนต์ตั้งแต่ต้นทางจนถึงตัวส่งเท่านั้น หากในขั้นตอนใดๆ ต้องประมวลผลวิดีโอในรูปแบบคอมโพสิต กระบวนการเข้ารหัส/ถอดรหัสที่จำเป็นจะทำให้คุณภาพภาพลดลงอย่างมาก
- สถานีโทรทัศน์ภาคพื้นดินไม่เคยสามารถใช้ประโยชน์จากคุณภาพของภาพ MAC ได้อย่างเต็มที่ เนื่องจากมีการรบกวนกันหลายประการระหว่างเส้นทางสัญญาณคอมโพสิตและคอมโพเนนต์
- ผู้ให้บริการออกอากาศ แบบ Direct to HomeและTVROสามารถใช้ประโยชน์จากคุณภาพของภาพที่ดีขึ้นของ MAC ได้ เนื่องจากสตูดิโอและระบบส่งสัญญาณของพวกเขามีความซับซ้อนน้อยกว่ามาก
- ความสำเร็จของ ระบบเสียง NICAM สำหรับ โทรทัศน์ภาคพื้นดินนั้นมีที่มาจากความสำเร็จของเทคโนโลยี MAC ระบบเสียง MAC มีการออกแบบและฟังก์ชันการทำงานที่เกือบจะเหมือนกับNICAM
ประเทศและดินแดนที่ใช้ MAC
นี่คือรายชื่อประเทศที่ใช้มาตรฐาน MAC สำหรับการออกอากาศโทรทัศน์:
แอฟริกาใต้[ 31 ]
ออสเตรเลีย[ 32 ]
สหราชอาณาจักร[ 33 ] [ 7 ] [ 16 ]
นอร์เวย์[ 4 ] [ 34 ]
เยอรมนี[ 34 ]
ฝรั่งเศส[ 34 ]
สหรัฐอเมริกา
ความล้าสมัยทางเทคโนโลยี
เนื่องจากสถานีโทรทัศน์และอุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกันส่วนใหญ่ใช้ระบบสาย สัญญาณ วิดีโอแบบคอมโพสิต เท่านั้น การติดตั้งตัวส่งสัญญาณ MAC ไว้ที่ปลายสายจึงส่งผลให้คุณภาพของภาพที่ส่งลดลง แทนที่จะดีขึ้น
ด้วยเหตุผลนี้และเหตุผลทางเทคนิคอื่นๆ ระบบ MAC จึงไม่ได้รับความนิยมในหมู่ผู้แพร่ภาพกระจายเสียงมากนัก เทคโนโลยีการส่งสัญญาณ MAC ล้าสมัยไปแล้วด้วยระบบดิจิทัลแบบใหม่ (เช่นDVB-TและATSC ) ในช่วงปลายทศวรรษ 1990
ดูเพิ่มเติม
ระบบส่งสัญญาณโทรทัศน์:
- ระบบโทรทัศน์อนาล็อกความละเอียดสูง
- PALซึ่งเป็นสิ่งที่เทคโนโลยี MAC พยายามเข้ามาแทนที่
- SECAMคือสิ่งที่เทคโนโลยี MAC พยายามเข้ามาแทนที่
- DVB-Sและเทคโนโลยี MAC ถูกแทนที่ด้วยมาตรฐานนี้
- DVB-Tและเทคโนโลยี MAC ถูกแทนที่ด้วยมาตรฐานนี้
ลิงก์ภายนอก
- ส่วนประกอบอนาล็อกแบบมัลติเพล็กซ์ใน "ระบบออกอากาศโทรทัศน์อนาล็อก" โดย พอล ชไลเตอร์
- ประกาศจาก IBA Engineering ออกอากาศเมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 1987พร้อมข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ MAC
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ส่วนประกอบอนาล็อกแบบมัลติเพล็กซ์
ส่วนประกอบอนาล็อกแบบมัลติเพล็กซ์ ( MAC ) เป็น มาตรฐาน โทรทัศน์อนาล็อก ที่ส่งส่วนประกอบ ความสว่าง และ ส่วนประกอบ สี แยกกัน [ 1 ] [ 2 ] นี่เป็นการพัฒนามาจากระบบโทรทัศน์สีแบบเก่า...
ประวัติศาสตร์
MAC เดิมทีได้รับการพัฒนาโดย หน่วยงานกระจายเสียงอิสระ [ 6 ] [ 7 ] ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ในฐานะระบบสำหรับการส่งภาพคุณภาพสูงผ่านดาวเทียมกระจายเสียงโดยตรง ซึ่งจะเป็นอิสระจากมาตรฐานการเข้ารหัสสีภาคพื้นดินที่ประเทศในยุโรปเลือกใช้ [ 8 ]
รูปแบบการออกอากาศ
มีรูปแบบการออกอากาศหลายแบบ ขึ้นอยู่กับวิธีการมัลติเพล็กซ์สัญญาณดิจิทัลกับสัญญาณภาพ MAC [ 13 ]
รุ่น MAC สำหรับสตูดิโอ (ไม่ใช่รุ่นสำหรับออกอากาศ)
S-MAC หรือ Studio MAC เป็นรุ่นที่ไม่ใช่สำหรับการออกอากาศ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในอเมริกาเหนือ ข้อดีหลักของรุ่นนี้คือ: