ดาวเทียมระบบ DVB-S และ DVB-S2 -S

ปัจจุบันการส่งสัญญาณโทรทัศน์ดาวเทียมในระบบ Digital Video Broadcasting – Satellite-Second Generation (DVB-S2) รองรับการบีบอัดสัญญาณภาพและเสียงแบบ MPEG-4 AVC/H.264 รองรับการแสดงผลภาพแบบโทรทัศน์ความคมชัดสูง (High Definition : HD) ถูกพัฒนามาจากระบบ Digital Video Broadcasting – Satellite (DVB-S) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการส่งสัญญาณโทรทัศน์ดาวเทียมในระบบ Digital ที่ถูกพัฒนามานานตั้งแต่เมื่อประมาณปี พ.ศ. 2538 มีมาตรฐานระบบสัญญาณภาพ เสียง และกระแสขนส่งในรูปแบบ MPEG-2 การแสดงผลแบบโทรทัศน์ความคมชัดมาตรฐาน (Standard Definition:SD) สำหรับระบบ DVB-S2 นั้นได้เริ่มพัฒนาเมื่อประมาณปี พ.ศ. 2546

ประเทศไทยอยู่ 2 ระบบ คือระบบ DVB-S และ ระบบ DVB-S2 ซึ่งทั้ง 2 ระบบนี้มีมาตรฐานที่แตกต่างกันด้านคุณภาพความคมชัด และความสามารถในเชิงเทคนิคที่ต่างกันออกไป รวมไปถึงเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็วที่มีความสัมพันธ์เกี่ยวเนื่องกับคุณภาพการให้บริการของผู้ประกอบการและการรับบริการของผู้บริโภค จากข้อมูลวิเคราะห์ “เรื่องการศึกษาวิเคราะห์เกี่ยวกับการผลิตหรือนำเข้าซึ่งกล่องรับสัญญาณดาวเทียมของสำนักงาน กสทช. (2558)” [3] ซึ่งได้สามารถสรุปข้อดีและคุณสมบัติของโทรทัศน์ดาวเทียมของระบบ DVB-S2 ดังนี้

คุณสมบัติทางเทคนิคของระบบ DVB-S2 เปรียบเทียบกับระบบ DVB-S

ด้านเทคนิคได้มีการพิจารณาวิเคราะห์ถึงคุณสมบัติ และประสิทธิภาพระหว่างเครื่องรับมาตรฐาน DVB-S และ DVB-S2 ในสาระสำคัญได้ดังต่อไปนี้

  • ระบบ DVB-S2 มีทางเลือกของการมอดูเลตสัญญาณ และอัตราการเข้ารหัสสัญญาณที่มากกว่าระบบ DVB-S ข้อดีทำให้มีทางเลือกสำหรับการมอดูเลตสัญญาณที่หลากหลายทำให้มีความยืดหยุ่นต่อการใช้งานที่มีวัตถุประสงค์แตกต่างกัน (ความต้องการให้ทนทานต่อสัญญาณรบกวนที่แตกต่างหรือประสิทธิภาพของจานรับสัญญาณที่แตกต่างในแต่ละกรณี) อาทิ สำหรับการรับชมโทรทัศน์ตามบ้าน (Direct-to-Home) สำหรับการแพร่กระจายสัญญาณไปตามสถานีย่อย (Distribution) สำหรับการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมเคลื่อนที่ (Digital Satellite News Gathering: DSNG) [3] ซึ่งแสดงข้อเปรียบเทียบระหว่างระบบ DVB-S และ DVB-S2  ดังตารางที่ 1
ระบบ DVB-Sระบบ DVB-S2
FEC (Forward Error Correction)Viterbi + Reed Solomon (RS)LDPC + BCH
Code Rate1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/81/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9, 9/10
ModulationSingle-carrier QPSKSingle-carrier QPSK with multiple streams
Modulation schemesQPSK, 8PSK, 16QAMQPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK
Roll-off factor0.25%, 0.35%0.20%, 0.25%, 0.35%
ตารางที่ 1: เปรียบเทียบมาตรฐานทางเทคนิคตามข้อกำหนดหรือพารามิเตอร์หลัก ของระบบ DVB-S และ DVB-S2
  • ระบบ DVB-S2 สามารถส่งสัญญาณภาพและเสียงได้จำนวนช่องรายการต่อ 1 ทรานสปอนเดอร์มีได้มากขึ้น ข้อมูลจากการทดสอบจากการออกอากาศโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมด้วยระบบ DVB-S และ DVB-S2 บนทรานสปอนเดอร์ ขนาด 36 MHz ในภาคพื้นยุโรป โดยใช้จานรับสัญญาณดาวเทียมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 60 เซนติเมตร หรือขนาดเล็กกว่า เช่น 35 เซนติเมตรยังสามารถรับได้ โดยใช้ค่าพารามิเตอร์หลักที่แตกต่างกันดังตารางที่ 2
ตารางที่ 2: สรุปการเปรียบเทียบประสิทธิภาพการใช้งานของระบบ DVB-S และ DVB-S2 จากค่าพารามิเตอร์หลักที่แตกต่างกัน ที่มา : DVB Fact Sheet – August 2012 “2nd Generation Satellite”

ผลการเปรียบเทียบได้ว่าหากกำลังส่งจากดาวเทียมเท่ากันทั้งระบบ DVB-S และ DVB-S2 รวมทั้งตั้งค่าพารามิเตอร์ให้มีความทนทานต่อสัญญาณรบกวนที่เท่ากันแล้ว (C/N เท่ากัน โดยการตั้งค่าของการมอดูเลตสัญญาณและอัตราการเข้ารหัสที่แตกต่างกัน) จะพบว่าบิตเรตที่สามารถใช้ประโยชน์ได้ (Useful Bitrate) ของระบบ DVB-S2 มีมากกว่า DVB-S ถึง 32-36% นั่นหมายความว่า DVB-S2 สามารถส่งสัญญาณภาพและเสียงได้มากขึ้น และเพื่อให้เห็นภาพได้ชัดเจนขึ้นนั้นสามารถเปรียบเทียบจำนวนช่องรายการให้เห็นได้ดังตารางที่ 3

                    ระบบ สัญญาณภาพ   DVB-S (33.8 Mbps)DVB-S2 (46 Mbps)
การเข้ารหัสสัญญาณภาพแบบ MPEG-27 ช่องรายการแบบ SD หรือ 1-2 ช่องรายการแบบ HD10 ช่องรายการแบบ SD หรือ 2 ช่องรายการแบบ HD
การเข้ารหัสสัญญาณภาพแบบ MPEG-415 ช่องรายการแบบ SD หรือ 2 ช่องรายการแบบ HD21 ช่องรายการแบบ SD หรือ 3 ช่องรายการแบบ HD

สรุป

  • โทรทัศน์ดาวเทียมในระบบ DVB-S ปัจจุบันส่วนใหญ่นิยมส่งช่องรายการในรูปแบบการบีบอัดข้อมูลภาพและเสียงแบบ MPEG-2 และความคมชัดปกติ (SD) ซึ่งกล่องรับสัญญาณโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมที่สามารถรับและถอดรหัสสัญญาณได้นั้น ได้ทั้งกล่องรับสัญญาณในระบบ DVB-S (SD) และ DVB-S2 (HD) ซึ่งกล่องรับสัญญาณระบบ DVB-S2 สามารถ Back compatible หรือรับและถอดรหัสสัญญาณระบบ DVB-S ได้ด้วย
  • โทรทัศน์ดาวเทียมในระบบ DVB-S2 สามารถส่งได้ทั้งการบีบอัดข้อมูลแบบ MPEG-2 และ MPEG-4 ซึ่งปัจจุบันส่วนใหญ่นิยมส่งในรูปแบบการบีบอัดข้อมูลภาพและเสียงแบบ MPEG-4 ความคมชัดได้ทั้ง ความคมชัดปกติ (SD) และความคมชัดสูง (HD) ขึ้นอยู่กับช่องรายการ ซึ่งกล่องรับสัญญาณโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมที่สามารถรับและถอดรหัสสัญญาณได้นั้น ต้องเป็นกล่องรับสัญญาณระบบ DVB-S2 (HD) เท่านั้น