televisi 1

2G Second Generation (Communications Network) 

3G  Third Generation (Communications Network) 

AAC  Advanced Audio Coding 

ADTB-T  Advanced Digital Television Broadcast – Terrestrial 

API Application Programming Interface  

ART  Agence de Régulation des Télécommunications 

ASCII American Standard Code for Information Interchange 

ASI  Asynchronous Serial interface 

ASO Arbitrary Slice Ordering 

ASPEC Advanced Spectre Entropy Coding  

AT&T American Telephone & Telegraph 

ATSC Advanced Television Systems Committee 

AWGN Additive White Gaussian Noise 

  

Bappenas Badan Perencanaan Pembangunan Nasional 

BAT Bouquet Allocation Table 

BBC  British Broadcasting Corporation 

BER Bit Error Rate 

BIFS Binary Format for Scene 

BPPT  Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi 

BPS  Badan Pusat Statistik 

BSAC Bit-Sliced Arithmetic Coding 

BST-OFDM 

Band Segmented Transmission-Orthogonal Frequency  

Division Multiplexing 

BWS Broadcast Website 

  

CCETT 

Centre Commun d'Etudes Detélédiffusion et de  

Télécommunications 

CCIR Consultative Committee for International Radio 

CDC Connected Device Configuration 

CDMA Code Division Multiple Access 

CIF Common Interleaved Frames 

CIF Common Intermediate Format 

COFDM Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing 

CSA Conseil Supérieur de l'Audiovisuel 

CSS 2.0  Cascading Style Sheets 

CW Carrier-Wave 

  

DAB Digital Audio Broadcasting 

DAC Digital-to-Analog Converter 

DBS Direct Broadcast Satellite 

DCT Discrete Cosine Transform 

DDR Digital Dividend Review 

DECT  Digital Enhanced Cordless Telecommunications  

Depkominfo  Departemen Komunikasi dan Informatika 

DiBEG Digital Broadcasting Expert Group 

DMB-T Digital Multimedia Broadcasting -Terrestrial   

DMB-T/H Digital Multimedia Broadcasting – Terrestrial/Handheld 

DOI Digital Opportunity Index 

DPCM Differential Pulse Code Modulation  

DSCQS Double-Stimulus Continuous Quality Scale  

DSM-CC Digital Storage Media –Command and Control 

DTH Direct to Home 

DTT Digital Terrestrial TV 

DVB-C Digital Video Broadcasting – Cable 

DVB-H Digital Video Broadcasting-Handheld 

DVB-HTML Digital Video Broadcasting-Hyper Text Markup Language 

DVB-J Dgitial Video Broadcasting-Java 

DVB-NIP Digital Video Broadcasting-Network Independent Protocols 

DVB-RCT  Digital Video Broadcasting -Terrestrial Return Channel 

DVB-S Digital Video Broadcasting - Satellite 

DVB-SI Digital Video Broadcasting-Service Information 

DVB-T Digital Video Broadcasting-Terrestrial   

  

EDTV  Enhanced Definition TV 

EIT  Event Information Table 

ELG  European Launching Group 

EPG Electronics Program Guide 

ETSI  The European Telocommunications Standards Institute 

EVM Error Vector Magnitude 

  

FEC Forward Error Correction 

FFT Fast Fourier Transform 

FIC Fast Information Channel  

FMO Flexible Macroblock Ordering  

FTA Free to Air 

FTTH  Fiber to the Home 

  

GEM  Globally Executable MHP 

GPS Global Positioning Satellite 

GSM Global System for Mobile Communications 

HAVI-UI  Home Audio Video Interoperability-User Interface 

HDTV  High Definition TV 

HFC Hybrid Fiber Optic Coaxial 

HTML Hyper Text Markup Language 

  

IEC International Electrotechnical Commission 

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers 

IFFT  Inverse Fast Fourier Transform 

IP Internet protokol 

IRD Integrated Receiver-Decoder 

IS Input Stream 

ISDB-T Integrated Service Digital Broadcasting-Terrestrial   

ISDN Integrated Services Digital Network 

ISI Inter-Symbol Interference 

ISO the International Organization for Standardization 

ITE Informasi dan Transaksi Elektronik 

ITS Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya  

ITU International Telecommunications Union 

  

Java ME Java Mobile Edition 

JMF Java Media Framework 

JPEG Joint Photographic Experts Group 

JPEG 2000 Joint Photographic Experts Group 2000 

JVM Java Virtual Machine 

JVT-ISO/IEC Joint Video Team-ISO/IEC 

KBS Korean Broadcasting System 

LIPI Lembaga Ilmu Pengetahuan negara kita  

LMDS Local Multipoint Distribution System 

LO Local Oscilator 

LOS Line-of-Sight 

MAF Multimedia Application Formats  

MASCAM Masking Pattern Adapted Subband Coding and Multiplexing 

Mastel Masyarakat Telekomunikasi negara kita  

MDA  Media Development Authority 

MER Modulation Error Rate 

MFN Multi Frequency Network 

MHEG Multimedia and Hypermedia Experts Group 

MHP Multimedia Home Platform 

MIP Megaframe Initialization Packet 

MIT Massachusetts Institute of Technology 

MMDS Multichannel Multipoint Distribution Service 

MOT Multimedia Object Transfer 

MP3 Moving Pictures Experts Group-1 Audio layer 3 

MPEG-1 Moving Pictures Experts Group-1 

MPEG-2 Moving Pictures Experts Group-2 

MPEG-21  Moving Pictures Experts Group-21 

MPEG-7  Moving Pictures Experts Group-7 

MPEG-A  Moving Pictures Experts Group-A 

MPHPT  

the Ministry of Public Management, Home Affairs, Posts and  

Telecommunications 

MPTS Multi Program Transport Stream  

MUSICAM  

Masking-pattern Adapted Universal Subband Integrated  

Coding and Multiplexing 

NAL Network Abstract Layer 

NFP   Network Facilities Provider 

NGCN   Next Generation Convergence Networks 

NGN   Next-Generation Network  

NLOS   Non Line-of-Sight 

NTSC National Television Systems Committee 

  

OCR Object Clock Reference 

OD  Object Description  

Ofcom Office of Communications 

OFDM  Orthogonal Frequency Division Multiplexing 

PAL Phase Alternation Line 

PAM Pulse Amplitude Modulation 

PBP Personal Basis Profile 

PCR Program Clock Reference 

PDA  Personal Digital Assistant 

PES Packetized Elementary Stream  

PP Peraturan Pemerintah 

PRBS Pseudo Random Binary Sequence  

PSB  Public Service Broadcaster 

PSI Program Specific Information 

PSK  Phase Shift Keying  

PSTN   Public Switched Telecommunications Network  

QAM Quadrature Amplitude Modulation  

QCIF Quarter Common Intermediate Format 

QEF  Quasi Error Free 

QPSK Quadrature Phase Shift Keying  

  

RRI  Radio Republik negara kita  

RTOS  Real-Time Operating System 

SAC  Standardization Administration of China 

SAMBITS 

System for Advanced Multimedia Broadcast and Information  

Technology Services 

SARFT  State Administration of Radio, Film and Television  

SAS  Subscriber Authorization System  

SBR  Spectral Band Replication 

SBTD-T   Sistema Brasileiro de Televisao Digital Terrestre 

SD Scene Description  

SDM  Sumber Daya Manusia 

SDT  Service Description Table 

SDTV Standard Definition TV  

SECAM  SEQuentiel A Memoire -- Memory Sequential 

SFN  Single Frequency Network 

SMATV   Satellite Master Antenna TV 

SMS  Subscriber Management System 

SNG  Satellite News Gathering 

SPTS  Single Program Transport Stream  

SRRC  Square-Root Raised Cosine 

SSCQE  Single-Stimulus Continuous Quality Evaluation 

STB  Set-Top Box 

StiMi  Satellite Terrestrial Interactive Multi-service Infrastructure 

STS  Synchronous Time Stamp 

TAO  Telecommunication Advancement Organization of Japan  

TDC  Transparent Data Channel 

T-DMB   Terrestrial-Digital Multimedia Broadcasting   

TDS-OFDM 

Time Domain Synchronization-Orthogonal Frequency  

Division Multiplexing 

TIK  Teknologi Informasi dan Komunikasi 

TMCC Transmission and Multiplexing Configuration Control 

TS  Transport Stream  

UHF Ultra High Frequency 

USB  Universal Serial Bus 

VCEG Video Coding Experts Group  

VHF  Very High Frequency 

VLC Variable Length Codes  

VOD  Video-on-Demand 

VSB   Vestigial Side Band 

WLL  Wireless Local Loop  

XHTML  Extensible Hyper Text Markup Language 

XML  Extensible Markup Language 

  

 

Media penyiaran TV merupakan sarana penyampaian informasi

yang efisien dan banyak digunakan di negara kita  maupun negara

lainnya di dunia.  Pada saat ini jumlah penyelenggara siaran TV

nasional di negara kita  ada  11 stasiun yang terdiri dari 1 lembaga

penyiaran TV publik yaitu TVRI dan 10 lembaga penyiaran TV

swasta yaitu ANTV  (Anteve) ,Global TV (TVG), Indosiar, Lativi,

Metro TV, RCTI, SCTV, TPI, Trans TV dan TV7. Disamping

penyelenggara siaran TV nasional di negara kita  juga terdapat

kurang lebih 70 an lebih penyelenggara siaran TV lokal atau daerah.

Dengan komposisi lembaga penyiaran TV seperti yang dijelaskan

diatas, diperkirakan di negara kita  memiliki jumlah pemirsa TV

sebesar 40 juta orang, hal tersebut merupakan pangsa pasar yang

cukup besar dan menarik bagi para operator TV untuk melakukan

peningkatan investasi di dunia penyiaran TV.    Para operator dalam

melakukan peningkatan investasi di bidang penyiaran TV tentunya

perlu untuk mengetahui parameter-parameter yang strategis

misalnya pada pemilihan teknologi penyiaran TV agar investasi

yang dilakukan bisa meningkatkan nilai tambah bagi pemirsa

maupun operator itu sendiri.

Perkembangan teknologi penyiaran TV terrestial (dari darat ke

darat) baik yang digunakan untuk permirsa diam (fixed) dan

pemirsa bergerak (mobile) mengalami perkembangan yang cukup

pesat seiring dengan berkembangnya teknologi digital.  Saat ini

berbagai negara telah memutuskan untuk migrasi dari teknologi

penyiaran TV analog ke teknologi penyiaran TV digital.  Mengapa

hal tersebut dilakukan, dikarenakan penyiaran TV terrestial dengan

menggunakan teknologi digital memiliki banyak keunggulan

dibandingkan dengan penyiaran TV dengan teknologi analog.  Saat

ini, terdapat beberapa standard teknologi penyiaran TV digital yang

telah digunakan  antara lain Digital Video Broadcasting Terrestial

(DVB-T) dari Eropa, Integrated Service Digital Broadcasting

Terrestial (ISDB-T) dari Jepang, Advanced Television Systems

Committee (ATSC) dari Amerika Serikat, Terrestrial-Digital

Multimedia Broadcasting (T-DMB) dari Korea Selatan, Digital

Multimedia Broadcasting Terrestrial (DMB-T) dari China.  Meskipun

pemerintah negara kita  telah menentukan akan menggunakan

teknologi penyiaran TV Digital DVB-T, maka dengan mengetahui

perbandingan masing-masing keunggulan teknologinya dan

pengalaman masing-masing negara dalam

mengimplementasikannya, akan banyak membantu dalam

membuat perencanaan yang lebih matang dan menyeluruh untuk

implementasi penyiaran TV digital di negara kita .  Hal itu akan

mendatangkan nilai tambah yang sangat bermanfaat bagi operator,

konsumen dan regulator.

Munculnya paradigma konvergensi dengan meleburnya teknologi

telekomunikasi dan teknologi informasi mengakibatkan penyiaran

suara dan gambar bergerak dapat dinikmati oleh pemirsa dengan

berbagai perangkat dari yang berukuran  kecil sampai yang

berukuran besar, demikian juga dari perangkat yang diam sampai

yang bergerak. Hal tersebut mengakibatkan model bisnis

penyiaran TV akan mengalami perubahan juga, mulai dari

infrastruktur jaringan, konten penyiaran,   perangkat penyiaran,

serta regulasipun juga harus disesuaikan baik untuk pengaturan

frekuensi dan operasionalnya serta standardisasi perangkat.  Agar

tidak menimbulkan berbagai permasalahan pada saat melakukan

implementasi penyiaran TV digital, diperlukan pengetahuan yang

memadai untuk menyusun langkah-langkah yang cukup strategi

yang bertujuan untuk mendorong kemajuan industri lokal di

negara kita .

Untuk uraian tentang tiga hal diatas  seperti apa saja parameter

strategis dalam peningkatan investasi dalam penyiaran TV,

bagaimana perencanaan yang komprehensif untuk sistem dan

teknologi penyiaran TV digital dan bagaimana cara penyusunan

langkah strategis pada saat dilakukan migrasi ke penyiaran TV

digital.  Kesemuanya tersebut telah dijelaskan dalam buku ini

secara rapi dan teratur, oleh karena itu dengan membaca buku

ini, para pembaca akan mendapatkan berbagai informasi yang

menyeluruh tentang penyiaran TV digital terrestial.

Maka agar memudahkan pembaca dalam melakukan ekplorasi,

buku ini diorganisasikan sebagai berikut :  BAB I berisi tentang

uraian tentang sejarah penyiaran TV di dunia dan di negara kita ,

serta keunggulan teknologi penyiaran TV digital, hal ini

dimaksudkan agar para pembaca  buku ini dapat memperoleh

gambaran singkat tentang karakteristik penyiaran TV analog dan

penyiaran TV digital di negara kita .   Untuk mengetahui secara

menyeluruh tentang beberapa teori teknologi digital pada penyiaran

TV maka BAB II dalam buku ini telah memberikan penjelasan yang

cukup detil, hal tersebut dimaksudkan untuk memberikan

pembekalan pada pembaca agar dapat dengan mudah mengerti

penjelasan tentang teknologi penyiaran TV digital beserta

perbandingannya.    Penjelasan tentang karakteristik teknologi

penyiaran TV digital terrestial yang saat ini sedang berkembang

telah diuraikan pada BAB III dan BAB IV

BAB V  akan berisi penjelasan tentang teknik pengukuran dan

parameter pengukuran serta perangkat pengukuran yang

dibutuhkan saat implementasi penyiaran TV digital, selain itu

ditunjukan juga beberapa hasil pengukuran di Amerika, dan Brasil,

serta hasil pengukuran di negara kita  saat ujicoba penyiaran TV

digital di Jakarta.  Hal ini dimaksudkan agar pembaca dapat

mengetahui konsep perencanaan jaringan penyiaran TV digital.

BAB VI, BAB VII dan BAB VIII akan menitik beratkan tentang

perubahan model bisnis yang terjadi saat migrasi ke penyiaran

TV digital yang dimulai dengan penjelasan tentang konvergensi,

dilanjutkan dengan informasi migrasi penyiaran TV digital pada

berbagai negara dan ditutup dengan uraian peluang dan

tantangannya di negara kita .

Sebagai penutup editorial ini,   saat ini banyak keinginan dan

harapan dari berbagai komponen masyarakat  seperti operator

TV, regulator dan konsumer untuk migrasi ke penyiaran TV digital,

adanya buku ini diharapkan tiga komponen tersebut memiliki

persepsi yang sama dan pengetahuan yang seimbang tentang

teknologi penyiaran TV digital beserta prospek dan peluangnya,

sehingga migrasi ke penyiaran TV digital di negara kita  menjadi

mulus dengan kendala seminimal mungkin sesuai dengan

harapan yang diinginkan.

televisi (TV)  merupakan media penerima suara dan gambar

bergerak yang paling banyak digunakan di seluruh pelosok

dunia. Semua peristiwa besar yang terjadi di berbagai

sudut dunia, dengan cepat dapat diketahui masyarakat melalui

pesawat TV di berbagai belahan dunia berkat sistem penyiaran

TV (television broadcasting).

Saat ini di negara kita  populasi pesawat TV telah mencapai lebih

dari 30 juta unit, dengan jumlah pemirsa lebih dari 200 juta orang

yang tersebar di semua perkotaan hingga pelosok pedesaan

terpencil. Proses perkembangan penyiaran TV memang telah

berlangsung dalam rentang waktu yang cukup panjang. Produk

teknologi modern ini pun telah tampil sebagai sarana penyebaran

informasi yang cukup efektif dan relatif murah pada masyarakat

luas, sehingga akan semakin berperan dalam memengaruhi

pembangunan karakter bangsa. Dengan demikian penguasaan

teknologi dan sistem penyiaran TV menjadi sangat strategis bagi

bangsa negara kita .

Dengan pesatnya perkembangan teknologi digital, yang

memberikan kontribusi dominan terhadap konverjensi di bidang

penyiaran, telekomunikasi dan teknologi informasi, memungkinkan

siaran TV berkualitas gambar yang tinggi dapat dinikmati pemirsa

dengan berbagai perangkat seperti telepon gengam (handphone),

PDA (personal digital assistant), komputer, maupun media TV yang

tak bergerak  (fixed) dan bergerak (mobile).  Berdasarkan

pengalaman negara lain yang telah mengganti sistem penyiaran

TV-nya ke teknologi digital, perubahan tersebut telah menyebabkan

terjadinya perubahan model usaha dan meningkatnya layanan

konten serta optimasi penggunaan kanal frekuensi, sehingga

migrasi sistem penyiaran TV analog ke sistem penyiaran TV

digital, akan sangat bermanfaat bagi pemerintah, masyarakat

maupun industri.

Penemuan prinsip dasar industri penyiaran TV dimulai sejak

penemuan efek foto listrik (photoelectric effect) oleh Joseph May

di Irlandia pada tahun 1873, berupa selenium bars yang disoroti

sinar matahari yang dapat menunjukkan variasi perubahan

tahanan listrik (electric resistance) akibat perubahan intensitas

cahaya (light intensity). Penemuan tersebut telah memberikan

inspirasi bahwa variasi perubahan intensitas cahaya dapat

ditransformasikan menjadi sinyal listrik dan memberi keyakinan

bahwa suatu obyek berupa gambar dapat ditransmisikan dari satu

tempat ke tempat lain.

Penemuan tersebut dilanjutkan para peneliti lain dengan fokus

penelitian efek photoelectric. Para peneliti itu antara lain George

Carey dari Boston, Amerika Serikat (1875), dan Constantin

Senlecq dari Perancis (1881). Mereka menemukan sistem yang

menggabungkan sejumlah sel photoelectric ke dalam satu atau

beberapa panel yang dilengkapi lampu-lampu cahaya sedemikian

rupa sehingga menghasilkan rangkaian elemen gambar (picture

elements) yang diyakini menjadi dasar bagi perkembangan

teknologi penyiaran TV  modern saat ini.

Industri penyiaran TV  untuk kali pertama diperkenalkan pada awal

1936, saat pelaksanaan Olimpiade Berlin, kemudian diikuti

Perancis pada tahun yang sama. Pada tahun ini pula perusahaan

dari Inggris, EMI Company, untuk kali pertama memproduksi

sistem televisi elektronik penuh dengan resolusi 405-line definition,

25 frames/second dan dilengkapi dengan interlace, yang didukung

oleh Marcony Company untuk pengembangan perangkat

transmitter, serta didukung oleh pemerintah Inggris dengan

mengesahkan standar scanning bagi sistem penyiaran TV.

Pada 1939, sistem penyiaran TV publik untuk kali pertama

dikenalkan di Amerika Serikat (AS) dengan sistem operasi 340-

line pada 30 frames/second. Dua tahun kemudian diadopsi standar

525-line 60 frames/second  dan sejak itulah mulai dibangun

pemancar stasiun TV di kota-kota besar dunia seperti  London,

Paris, Berlin, Roma dan New York. Perkembangan teknologi

penyiaran memang sempat terhambat akibat Perang Dunia II,

namun pada tahun 1952 dilanjutkan kembali dengan penggunaan

standar 625 lines, 50 frames/second khususnya untuk kawasan

Eropa.  Sejak saat itulah paling tidak ada tiga standar scanning

TV yang digunakan di dunia, yaitu 819 lines yang digunakan di

Perancis, standar 625 lines yang digunakan secara luas di Eropa

dan 525 lines digunakan di AS.

Penelitian awal tentang sistem penyiaran TV warna dimulai pada

tahun 1928 oleh John Logie Baird di Inggris dan HE Ives di Amerika

Serikat. Namun pelaksanaannya secara reguler di Amerika Serikat

baru dimulai pada tahun 1953. Kemudian pada tahun 1960 Jepang

melanjutkan dengan menggunakan standar NTSC (National

Television Systems Committee). Sedangkan sebagian besar

negara  Eropa baru mulai menggunakan sistem penyiaran TV

warna secara reguler pada tahun 1970. Standar penyiaran TV

warna, SECAM (SEQuentiel A Memoire — memory sequential)

kemudian diadopsi di Perancis dan sebagian Eropa Timur.

Sementara itu, sebagian besar negara di Eropa, Asia dan Australia

menggunakan standar PAL (Phase Alternation Line).

Tiga puluh tahun kemudian, tepatnya menjelang tahun 2000

teknologi penyiaran TV digital telah diujicobakan di berbagai negara

dengan media penyiaran yang semakin beragam, antara lain

sistem penyiaran TV digital terrestrial, TV digital kabel dan TV digital

satelit.

Di negara kita  industri penyiaran TV baru dimulai sejak 1961, yang

ditandai dengan pengiriman teleks dari Presiden Soekarno yang

sedang berada di Wina pada 23 Oktober 1961, kepada Menteri

Penerangan RI saat itu, Maladi, yang berisi perintah agar segera

disiapkan proyek penyiaran TV nasional. Perintah tersebut segera

dilanjutkan dengan kerja persiapan siaran percobaan Televisi

Republik negara kita  (TVRI) yang dilakukan pada 17 Agustus 1962,

dalam acara HUT Proklamasi Kemerdekaan Republik negara kita 

XVII dari halaman Istana Merdeka Jakarta, dengan pemancar

cadangan berkekuatan 100 watt.

Gambar 1.2: Sebaran penggunaan Standar NTSC, PAL dan SECAM

Gambar 1.1: Sebaran pengguna standar TV berdasarkan jumlah baris per

frame

Pada 24 Agustus 1962, TVRI mengudara untuk kali pertama

dengan acara siaran langsung upacara pembukaan Asian Games

IV dari Stadion Utama Gelora Bung Karno. Pada tahun 1963

mulailah dirintis pembangunan stasiun daerah, yang pertama

adalah Stasiun Yogyakarta yang memulai siarannya pada akhir

tahun 1964; kemudian berturut-turut dilanjutkan pembangunan

Stasiun TVRI Medan, Surabaya, Makassar, Manado, Denpasar

dll, yang berfungsi sebagai stasiun penyiaran. Selanjutnya sejak

1977, secara bertahap dibentuklah banyak stasiun produksi keliling

(SPK), yang berfungsi sebagai perwakilan di daerah dan bertugas

memproduksi dan merekam paket acara di beberapa ibukota

provinsi untuk dikirim dan disiarkan melalui TVRI Stasiun Pusat

Jakarta.

Setelah cukup lama masyarakat hanya mendapat sajian siaran

TVRI, sejak awal dekade 1990-an mulai dibangun beberapa

stasiun TV swasta berjaringan (TV Swasta Nasional) antara lain,

RCTI, SCTV, Indosiar, Antv dan TPI yang dalam perkembangannya

diikuti oleh Trans TV, Metro TV, Global TV, La-TiVi dan Trans7

(d.h. TV 7).  Saat ini juga sudah berdiri sejumlah stasiun TV di

berbagai daerah, sehingga mengakibatkan alokasi frekuensi untuk

penyiaran TV analog menjadi padat.

Dalam pemakaian standar dan alokasi frekuensi, negara kita 

mengacu kepada standar 625 lines, 25 frames/s (CCIR/Europe,

systems B and G) kecuali TVRI yang juga bersiaran di kanal VHF

(Very High Frequency) band III dengan lebar pita 7MHz, dan dalam

siarannya digunakan kanal UHF (Ultra High Frequency) band IV

dan V dengan lebar pita (bandwidth) untuk satu program siaran

sebesar 8 MHz. Di kota-kota besar saat ini alokasi kanal frekuensi

untuk sistem penyiaran TV sudah relatif penuh dan upaya

penambahan siaran televisi baru sulit dilakukan.

Sebagian besar stasiun TV siaran nasional sudah sejak lama

menggunakan teknologi penyiaran digital melalui satelit (DVB-S-

Digital Video Broadcasting-Satellite) untuk kebutuhan siaran

nasionalnya. (Gambar 1.3)

Mereka juga menggunakan perangkat SNG (Satellite News

Gathering) yang menggunakan teknologi DVB-S untuk kebutuhan

pengiriman audio dan video siaran langsung dari satu tempat untuk

dipancarkan secara nasional melalui stasiun pusat yang berada

di Jakarta. (Gambar 1.4)

Gambar 1.3: Diagram TV Siaran Nasional

Gambar 1.4 : Diagram SNG  untuk siaran langsung melalui satelit

Di samping TV terrestrial yang ada, sejak Agustus 1988 PT MNC

Skyvision yang dikenal dengan nama Indovision mulai memberikan

layanan TV satelit C-band DBS  (Direct Broadcast Satellite)

langsung kepada pelanggannya menggunakan jasa satelit Palapa

C-2. Namun sejak 1997 layanan kepada pelanggan dialihkan

melalui satelit Cakrawarta-1. Satelit yang menggunakan frekuensi

S-band dan sinyalnya dapat diterima langsung di rumah pelanggan

menggunakan antena parabola berdiameter 80cm ini di-manage

dan dioperasikan oleh PT Media Citra Indostar (MCI). Akhir 1997

semua siaran TV yang disalurkan melalui Indovision ini telah

dialihkan menjadi layanan digital DBS yang memungkinkan

diperolehnya sinyal audio dan video dengan kualitas sangat prima.

Sejak 1994 Kabelvision memelopori pelayanan komunikasi

broadband di negara kita , menggunakan kabel coaxial berkapasitas

tinggi dan dukungan jaringan kabel serat optik sebagai tulang

punggung (backbone) untuk menyatukan sistem jaringan coaxial

yang ada. Kabelvision mampu menyediakan 88 saluran analog

program televisi, dan dengan teknologi digital kapasitasnya mampu

dikembangkan menjadi 100 gelombang digital. Sejak September

1999 perusahaan ini mulai menggunakan jaringan kecepatan tinggi

dan memberikan layanan transmisi internet dengan nama

Kabelnet. Layanan ini tersedia melalui PT Linknet yang merupakan

penyedia jasa internet, seperti Indosat, CBN, Uninet, Indonet, dan

Centrin.

Telkomvision sebagai salah satu perusahaan jasa multimedia

interaktif melalui TV kabel, TV satelit dan internet yang dikelola

oleh PT Indonusa Telemedia, sejak 2001 juga telah melayani

pelanggan di Jakarta, Surabaya, Bandung dan Denpasar. Jasa

multimedia tersebut disalurkan melalui transmisi HFC (Hybrid

Fiber Optic Coaxial) untuk TV kabel, serta dukungan Satelit

Telkom-1 untuk layanan DTH (Direct to Home) langsung  ke TV

dan atau komputer pelanggan. Saat ini Telkomvision mampu

menyediakan layanan TV dengan total sekitar 40  kanal.

Televisi berlangganan Astro mulai beroperasi di negara kita  pada

28 Februari 2006 dengan menyediakan 48 saluran yang disiarkan

ke pelanggan melalui teknologi satelit digital pada frekuensi Ku-

band. PT Direct Vision sebagai operator televisi ini terus

meningkatkan layanan kepada pelanggannya dengan

menyediakan sinyal berkualitas tinggi menggunakan teknologi

DVB-S.

Selain itu, ada PT Mentari Multimedia (M2V) penyedia TV berbayar

dengan teknologi terkini, yang mulai beroperasi pada bulan Juli

2006. M2V menyediakan layanan lebih dari 20 channel TV nasional

dan TV international, yang dipancarkan secara teresterial dengan

menggabungan teknologi DVB dan MMDS yang beroperasi pada

frekuensi L-Band atau 1.5 GHz.  Siaran M2V dapat dinikmati di

dalam rumah (dalam keadaan tidak bergerak), maupun secara

bergerak di dalam mobil dengan menggunakan receiver khusus

bernama M-Box sehingga siarannya dapat ditangkap secara jernih

meskipun mobil bergerak di atas 100 km/jam. [M2V]

I.2. Teknologi Penyiaran TV Digital

Implementasi teknologi penyiaran TV digital bukanlah rekayasa

dan upaya yang mengharuskan pemirsa   menggunakan pesawat

TV baru yang digital. Upaya ini lebih terfokus pada sinyal digital

yang ditransmisikan dari pemancar, sehingga pesawat TV yang

ada pada pemirsa cukup ditambahi perangkat set-top box agar

dapat menerima sinyal TV digital.

Dibandingkan dengan analog, kelebihan sinyal digital terletak pada

ketahanannya terhadap derau dan kemudahannya untuk diperbaiki

(recovery) pada bagian penerimanya dengan suatu  kode koreksi

kesalahan (error correction code). Keuntungan lainnya adalah pada

konsumsi bandwidth yang lebih efisien serta efek interferensi yang

lebih rendah dan penggunaan sistem OFDM (Orthogonal

 

Frequency Division Multiplexing) yang tangguh dalam mengatasi

efek lintas jamak.

Pada sistem penyiaran TV analog, efek lintasan jamak ini akan

menimbulkan echo yang mengakibatkan munculnya gambar

ganda yang sangat mengganggu kenikmatan menonton.

Penyiaran TV digital bisa dioperasikan dengan daya yang rendah

serta menghasilkan kualitas gambar dan warna yang jauh lebih

bagus daripada penyiaran TV analog.

Dari segi layanan, sistem penyiaran TV digital mampu

meningkatkan kualitas siaran, di samping memberikan lebih

banyak pilihan program kepada pemirsa, serta memungkinkan

konverjensi dengan berbagai media seperti media internet, media

telepon seluler, dan PDA.(Lihat gambar 1.6)  Pada sisi aplikasi,

siaran TV digital memberikan fleksibilitas aplikasi interaktif

sehingga akan sangat mendukung kebutuhan interaksi antara

penyedia jasa program dengan dengan penggunanya baik yang

bersifat komersial, seperti interactive advertisement, tele-news,

tele-banking, tele-shopping, maupun nonkomersial seperti tele-

education, tele-working dan tele-traffic.

Penyiaran TV digital secara umum didefinisikan sebagai

pengambilan atau penyimpanan gambar dan suara secara digital,

yang pemrosesannya (encoding-multiplexing) termasuk proses

transmisi, dilakukan secara digital dan kemudian setelah melalui

proses pengiriman melalui udara, proses penerimaan (receiving)

pada pesawat penerima, baik penerimaan tetap di rumah (fixed

reception) maupun yang bergerak (mobile reception) dilakukan

secara digital pula.

Pada teknologi penyiaran TV digital terdapat dua bagian

standarisasi. Bagian I ialah standar untuk kompresi dan

multiplexing, dan bagian II untuk kode koreksi kesalahan dan

sistem transmisi. Sebagian besar standar untuk bagian I

menggunakan MPEG-2 (Moving Pictures Experts Group-2) untuk

kompresi. Pada bagian II terdapat sejumlah standar penyiaran

TV digital yang saat ini berkembang, yaitu DVB-T (Digital Video

Broadcasting Terrestrial) dari Eropa, ISDB-T (Integrated Service

Digital Broadcasting Terrestrial) dari Jepang, ATSC (Advanced

 

Television Systems Committee) dari Amerika Serikat, T-DMB

(Terrestrial-Digital Multimedia Broadcasting) dari Korea Selatan,

DMB-T (Digital Multimedia Broadcasting Terrestrial ) dari China.

Masing-masing standar dan beberapa variannya telah diadopsi

oleh sejumlah negara. DVB diadopsi oleh semua negara Eropa,

sejumlah negara di Asia dan Australia, sedangkan ATSC oleh

Amerika Utara, sejumlah negara di Amerika Selatan dan Asia.

Standard ATSC yang diluncurkan kali pertama pada 1 November

1998 mengirimkan sinyal TV digital dengan teknik modulasi

amplitudo digital yang dipadu dengan pemfilteran VSB untuk

membatasi bandwidth. ATSC dipandang lebih sesuai untuk

penerima TV yang tidak bergerak dan sejak semula memang

dirancang untuk mampu mengantarkan sinyal HDTV (High

Definition TV).

DVB-T diluncurkan pada September 1998 dan ISDB-T pada 1

Desember 2003. Keduanya berbasis teknik OFDM (Orthogonal

Frequency Division Multiplexing) yang dikombinasikan dengan

interleaving dan memiliki kelebihan dalam menjangkau TV yang

bergerak, bahkan yang berada di mobil yang berjalan dengan

kecepatan tinggi.

Teknik OFDM membagi aliran informasi TV digital yang berlaju

tinggi ke dalam sejumlah sub-aliran dengan laju rendah yang

masing-masing akan memodulasi gelombang pembawa yang

saling orthogonal. Teknik ini mampu memberikan imunitas

terhadap efek lintasan jamak. Sedangkan interleaving –

pengubahan urutan simbol-simbol yang ditransmisikan untuk

ditata kembali pada penerima – akan memberikan kekebalan

terhadap gangguan kanal yang berupa fading maupun derau

impuls. Dipadu dengan dua lapis teknik pengodean untuk koreksi

sinyal, maka sistem DVB-T memiliki ketahanan tinggi terhadap

berbagai gangguan akibat kondisi kanal yang buruk dengan adanya

derau, lintasan jamak, dan variasi daya terima karena fading.

DVB-T juga dapat diimplementasikan dalam mode SFN (Single

Frequency Network) di mana suatu operator dapat memasang

beberapa pemancar dengan frekuensi yang sama tersebar pada

suatu area dengan tujuan memperluas dan memperbaiki kualitas

cakupan tanpa perlu menambah frekuensi.

Sedangkan sistem ISDB-T menggunakan BST-OFDM (Band

Segmented Transmission - OFDM) sebagai sistem transmisi.

Satu kanal TV selebar 6 MHz dibagi ke dalam 13 segmen yang

masing-masing dimodulasi secara OFDM yang dilengkapi dengan

time interleave yang membuat sistem ini lebih tahan menghadapi

gangguan multipath, impulse noise dan fading sehingga sangat

cocok sebagai aplikasi mobile reception.

Sistem T-DMB yang dikembangkan di Korea Selatan merupakan

modifikasi aplikasi sistem radio DAB (Digital Audio Broadcasting)

pada band VHF (6 MHz).  DAB dipilih karena telah teruji

keandalannya, di samping karena efisien dalam penggunaan

frekuensi dan besaran bit-rate yang cukup untuk siaran TV digital.

Satu kanal VHF (6MHz - di Korea Selatan) dibagi dalam tiga blok

(A, B dan C). Masing-masing blok dapat digunakan untuk satu

program siaran TV mobile DMB. Semula pada DAB di Eropa, satu

kanal VHF (7MHz) dibagi dalam empat blok (A, B, C dan D).

Sekarang sarana itu juga akan digunakan masing-masing untuk

satu program TV mobile DMB.

Standar yang dirilis paling akhir adalah DMB-T yang dikembangkan

oleh Tsinghua University China yang merupakan modifikasi DVB-

T. Keunggulan DMB-T terletak pada sistem OFDM yang dilengkapi

sinkronisasi pada domain waktu (TDS-OFDM). Sinyal sinkronisasi

tersebut dikirimkan secara terpisah dari sinyal TV dengan

menggunakan teknologi spread spectrum sehingga memberikan

ketahanan lebih tinggi bagi sinyal sinkronisasi terhadap derau dan

interferensi sehingga proses deteksi OFDM yang membawa sinyal

TV menjadi lebih baik pula.

Di Eropa, Amerika, dan Jepang, migrasi ke sistem penyiaran TV

digital sudah dimulai sejak beberapa tahun yang lalu. Di Jerman,

proyek ini telah dimulai sejak 2003 di kota Berlin dan 2005 di

Munich. Pada akhir 2005 di Inggris telah dilakukan percobaan untuk

mematikan beberapa penyiaran TV analog. Pada 2010, Perancis

juga akan menerapkan hal yang sama. Hal ini dilakukan

untuk memastikan bahwa penghentian total sistem analog bisa

dilakukan pada tahun 2012.

Di Amerika Serikat, Kongres bahkan telah memberikan mandat

penghentian penyiaran TV analog secara total (switched off) pada

tahun 2009. Jepang melakukan hal serupa (2011), sementara

negara-negara lain di kawasan Asia juga akan mengikuti migrasi

total dari sistem analog ke sistem digital.  Di Singapura, TV digital

telah diluncurkan sejak Agustus 2004 dan saat ini kurang lebih

250.000 rumah yang telah menikmatinya. Di Malaysia

pembangunan penyiaran TV digital juga sudah dirintis sejak tahun

1998 dan saat ini diharapkan 1,8 juta rumah bisa menikmati siaran

tersebut.

Bagaimana dengan negara kita  yang berpenduduk banyak dengan

beragam kebudayaan yang tentunya sangat membutuhkan variasi

program-program siaran TV?  Migrasi atau peralihan dari sistem

penyiaran TV analog ke TV digital merupakan hal yang tidak dapat

dihindari. Langkah pembuka menuju penyiaran TV digital

No Standard Codec Band

with 

      

Modulasi 

Pilihan 

Modulasi 

1. ATSC-T MPEG-2 (V) 

Dolby AC-3 

(A) 

6/7/8 

MHz 

8-VSB 8-VSB 

2. DVB-T MPEG-2 (V) 

MPEG-2 BC 

(A) 

6/7/8 

MHz 

C-OFDM 

 

QPSK/16

QAM/64Q

AM 

3. ISDB-T MPEG-2 (V) 

MPEG-2 

ACC (A) 

6/7/8 

MHz 

BST-

OFDM 

DQPSK/Q

PSK/16Q

AM/64QA

M 

4. T-DMB MPEG-4 1.536 

MHz 

OFDM DQPSK 

5. DMB-T MPEG-2  6/7/8 

MHz 

TDS-

OFDM 

 

 

 

sebenarnya sudah dimulai sejak 1997 dalam format TV digital

satelit. Hingga saat  buku ini disusun jumlah pelanggannya telah

mencapai lebih dari 200.000. Namun, langkah selanjutnya untuk

menuju tingkat yang lebih masif memang sedang dalam tahap

persiapan.

Sejak tahun 2004 di bawah koordinasi Tim Nasional Migrasi Televisi

dan Radio dari Analog ke Digital, telah dilakukan sejumlah kajian

terhadap implementasi penyiaran TV digital. Serangkaian diskusi,

seminar, workshop dan lokakarya yang melibatkan tenaga ahli di

bidang penyiaran TV digital dari beberapa penjuru dunia telah

dilakukan. Bahkan uji coba siaran TV digital telah dilakukan sejak

pertengahan tahun 2006  dengan menggunakan channel 34 UHF

untuk standar DVB-T dan ch 27 UHF untuk standar T-DMB.

Dari hasil uji coba tersebut dapat dibuktikan bahwa teknologi DVB-

T mampu me-multiplex-kan beberapa program sekaligus. Enam

program siaran dapat “dimasukkan” secara serentak ke dalam

satu kanal TV berlebar pita 8MHz, dengan kualitas cukup baik. Di

samping itu penambahan varian DVB-H (handheld) mampu

menyediakan tambahan hingga enam program siaran lagi,

khususnya untuk penerimaan bergerak (mobile) dan sangat

memungkinkan bagi penambahan siaran-siaran TV baru.

Akhirnya, setelah melalui serangkaian telaah ilmiah, konsultasi

publik dan uji coba tersebut di atas, Pemerintah mengambil

keputusan untuk menggunakan standar penyiaran digital seperti

yang digunakan di kawasan Eropa. Dalam Peraturan Menteri

Komunikasi dan Informatika No. 07/P/M.KOMINFO/3/2007, yang

ditandatangani Menkominfo Sofyan Djalil, pada 21 Maret 2007,

tentang Standar Penyiaran Digital Terestrial untuk Televisi Tidak

Bergerak di negara kita , disebutkan bahwa  Pemerintah menetapkan

DVB - T (Digital Video Broadcasting - Terestrial ) sebagai standar

penyiaran TV digital untuk pengguna tidak bergerak di negara kita .

Sedangkan standar penyiaran TV digital untuk pengguna bergerak

(mobile) sampai buku ini ditulis belum ada regulasinya.

Peraturan menteri tersebut jelas merupakan keputusan yang

amat penting. Peraturan ini menjadi pemandu bagi arah

perkembangan penyiaran televisi digital di masa mendatang.

Memang, masih banyak hal yang perlu diatur lebih lanjut oleh

Pemerintah dalam proses migrasi ini, seperti standarisasi

perangkat, dan jadual implementasi migrasi. Namun peraturan

menteri tersebut sudah bisa menjadi titik awal bagi semua

komponen masyarakat yang terlibat dalam dunia penyiaran televisi

untuk mengambil ancang-ancang dalam mempersiapkan diri

menyongsong era baru tersebut.

Era baru itu membuka peluang sekaligus tantangan baik yang

bersifat teknologis, ekonomis, maupun psikologis. Pada sisi

ekonomi, era menuju penyiaran digital ini membentang potensi

ekonomi yang luar biasa besar yang bakal membuka peluang

bisnis lebih banyak bagi masyarakat. Peluang usaha di bidang

rumah produksi, pembuatan aplikasi-aplikasi audio, video dan

multimedia, industri senetron, film, hiburan, komedi dan sejenisnya

menjadi potensi baru untuk menghidupkan ekonomi masyarakat.

Salah satu peluang itu, misalnya, adalah penyediaan perangkat

set-top box yang dibutuhkan TV analog untuk menerima siaran

digital. Alat ini diperlukan untuk mempercepat proses migrasi ke

sistem TV digital.  Bila diasumsikan 50 persen saja dari jumlah

pemilik TV akan membutuhkan set-top box, maka diperlukan

pasokan 15 juta perangkat itu. Sementara untuk setiap pembeli

Gambar 1.7 : Contoh Model pengembangan layanan  pada penyiaran

        TV digital

TV baru juga diasumsikan 50 persennya membutuhkan perangkat

set-top box, maka harus tersedia 1,32 juta set-top box per tahun.

Dari satu kebutuhan atas alat itu saja sudah terbayang betapa

besar potensi ekonomi dari migrasi tersebut, belum lagi sekian

banyak kebutuhan lainnya. Karena itulah kalangan industri

pertelevisian lokal, baik penyedia perangkat keras maupun

perangkat lunak, perlu lebih tajam mengendus peluang-peluang

tersebut agar tidak diserobot oleh industri asing.

Di sisi lain, Pemerintah tentu diharapkan memberikan

perlindungan, kesempatan dan kemudahan-kemudahan bagi

industri dalam negeri untuk lebih dahulu berperan dalam

pengembangan industri penyiaran radio dan televisi digital ini

sebelum memberikan kesempatan kepada pihak asing untuk

masuk dan ikut berpartisipasi.

Perubahan ke sistem digital memang tak terelakkan. Dan sudah

wajar bahwa dalam setiap upaya menuju perubahan selalu terjadi

keraguan, selain optimisme. Keraguan, atau kekhawatiran terjadi,

salah satunya, karena kekurangtahuan atas bentuk dan arah dari

perubahan itu sendiri. Demikian pula dalam kasus perubahan

menuju era penyiaran digital ini. Karena itulah pada bab-bab

selanjutnya dalam buku ini memaparkan berbagai sisi dari

perubahan tersebut agar migrasi dari sistem penyiaran analog ke

digital dapat dipahami dan kelak dijalani dengan mulus.

mengapa sistem digital

menjadi sistem yang diperlukan terutama berkaitan

dengan penyiaran TV digital. Berikut ini beberapa alasan

Efisiensi spektrum frekuensi

Dengan mengimplementasikan TV digital maka dengan satu kanal

frekuensi bisa digunakan sekaligus untuk beberapa program

siaran. Dari segi efisiensi penggunaan kanal, jelas sistem TV digital

jauh lebih efisien dibandingkan siaran TV analog yang mensyaratkan

satu kanal hanya bisa untuk satu program siaran. Untuk

memperlihatkan seberapa efisien pemakaian spektrum frekuensi

pada siaran TV digital dapat dilihat pada gambar 2.1.

Kualitas, keandalan

Kualitas siaran dari TV digital jauh lebih baik bila dibandingkan

dengan siaran TV analog. Berdasarkan penelitian, siaran TV digital

bebas dari derau, sehingga kualitas gambar dan keandalan siaran

TV digital jauh lebih baik.

yang mendasari perlunya migrasi ke sistem TV digital:

Kompatibilitas

Dengan TV digital maka beberapa standar siaran TV analog seperti

NTSC, PAL maupun SECAM dapat disiarkan dengan satu format,

MPEG-2, yang merupakan salah satu format standar untuk siaran

TV digital di dunia.

Skalabilitas

Dengan siaran dalam bentuk digital dimungkinkan meningkatkan

lebar layar televisi,  dari bentuk layar standar yaitu SDTV (Standard

Definition TV) ke EDTV (Enhanced Definition TV ) atau bahkan

layar yang lebih lebar lagi (format 16:9) seperti HDTV (High

Definition TV). (Gambar 2.2)

2.2.  Digitalisasi Sistem Penyiaran TV Analog

Gambar 2.3 memperlihatkan contoh blok diagram fungsi pada

pemancar TV digital. Perbedaannya dengan pemancar TV analog

adalah pada proses pengodean sumber dan multiplexing atau pada

pengodean kanal, sedangkan transmisinya tergantung standar

sistem siaran TV digital yang digunakan.  Komponen yang akan

tetap ada pada siaran TV digital adalah RF-nya.

 

digital berdasarkan hasil pengukuran dengan Pixelmetrix 

Pada sistem siaran TV digital, sumber (audio dan video sebagai

hasil dari proses yang dilakukan di studio) dikodekan menjadi data

digital sesuai standar yang digunakan untuk dijadikan program TV

yang akan disiarkan.  Selanjutnya apabila ada beberapa program

maka program-program tersebut di-multiplex untuk bisa disiarkan

melalui pemancar menggunakan kanal yang tersedia. Dengan

menggunakan multiplex 1 kanal bisa digunakan bersamaan sesuai

dengan jumlah program yang akan disiarkan, dan data yang keluar

dari blok multiplex ini merupakan data digital. Selanjutnya di bagian

modulator data tersebut dimodulasi secara digital sehingga sinyal

yang keluar dari pemancar merupakan sinyal yang termodulasi

secara digital. Pada siaran TV analog, sinyal video komposit

dipancarkan sebagai sinyal AM dan sinyal audionya dipancarkan

sebagai sinyal FM yang keduanya merupakan sinyal termodulasi

analog.

Saat ini ada kemungkinan beberapa stasiun TV analog sudah

menggunakan perangkat digital dalam proses produksi di studio

(sumber), misal: video kamera dan juga pemrosesannya. Karena

sistem siaran masih dalam bentuk analog maka hasil pemrosesan

digital di bagian studio tersebut harus diubah kembali ke dalam

bentuk analog dengan menggunakan DAC (Digital-to-Analog

Converter) untuk bisa disiarkan. Dengan kondisi seperti ini, stasiun

siaran yang dalam proses di studionya sudah melakukan

digitalisasi akan lebih mudah untuk bermigrasi, dengan

menambahkan perangkat yang belum tersedia untuk dapat

melakukan siaran secara digital.

Kompresi adalah suatu konversi kebalikan dari suatu data ke suatu

format yang membutuhkan bit yang lebih sedikit. Kompresi

dilakukan supaya data dapat disimpan atau ditransmisikan secara

lebih efisien. Ukuran data dalam bentuk telah terkompres

(Compress, C) relatif terhadap ukuran aslinya (Original, O) dikenal

dengan rasio kompresi (R=C/O). Jika kebalikan proses, yaitu

dekompresi, menghasilkan bentuk replika dari data aslinya maka

kompresinya merupakan lossless. Lossy compression, biasanya

diaplikasikan pada data gambar yang tidak dimungkinkan

menghasilkan suatu replika dari gambar aslinya, tetapi memiliki

rasio kompresi yang lebih tinggi. Oleh karena itu, lossy

compression hanya dimungkinkan dengan suatu pendekatan dari

pembangkitan gambar aslinya. Untuk kompresi gambar,

keakuratan dari pendekatan ini umumnya menurun dengan

meningkatnya rasio kompresi.

Teknik-teknik kompresi yang digunakan untuk sistem digital dapat

dikategorikan ke dalam tiga kelompok utama yaitu  [Collin,4]:

O Teknik kompresi yang dapat diaplikasikan untuk semua jenis

data.

O Teknik kompresi intraframe yang digunakan pada gambar.

O Teknik kompresi interframe yang digunakan pada deretan

Ada beberapa teknik kompresi jenis ini yaitu:

Pengodean run length

Run length encoding merupakan suatu teknik kompresi yang

menggantikan kejadian yang berurutan dari suatu simbol dengan

simbol yang diikuti dengan sejumlah waktu yang diulang. Sebagai

contoh deretan angka 111110000003355 dapat direpresentasikan

dengan 15063252. Teknik kompresi ini berguna apabila ada suatu

simbol yang panjang. Teknik kompresi ini berguna untuk gambar-

gambar yang memiliki area yang semua pikselnya memiliki nilai

sama.

Pengodean relatif

Pengodean relatif  merupakan suatu teknik transmisi yang

berusaha untuk memperbaiki efisiensi dengan mengirimkan

perbedaan antara setiap nilai dan nilai pendahulunya (predecessor)

di tempat nilai  itu sendiri. Oleh karena itu nilai 15106433003 akan

dikirimkan sebagai 1+441+621+03+0+3. Pemancar akan

memprediksi setiap nilai sama dengan nilai pendahulunya, dan

data yang dikirimkan merupakan perbedaan antara nilai yang

diprediksi dengan nilai sebenarnya. Differential Pulse Code

Modulation (DPCM) merupakan salah satu contoh dari pengodean

relatif. Sinyal modulasi ini hanya dapat memiliki satu dari 7

kemungkinan nilai (-3 to +3) sehingga memerlukan 3 bit per sampel.

Setiap sampel hanya dapat digambarkan dengan perbedaan dari

sampel sebelumnya.  Setiap sampel yang memiliki setidaknya satu

pola kesamaan, kemudian dibandingkan dengan sampel

sebelumnya. Hanya dua bit yang dibutuhkan untuk

mengekspresikan hubungan antara sampel-sampel tersebut.

Pengodean sinyal dengan cara ini akan memberikan pengurangan

sepertiga jumlah bit.

Pengodean Huffman

Pengodean Huffman merupakan salah satu teknik kompresi  yang

terkenal. Teknik ini menetapkan  kode-kode dengan panjang

variabel (Variable Length Codes -VLC) ke simbol-simbol, sehingga

simbol yang paling sering muncul memiliki kode-kode yang paling

pendek. Pada dekompresi simbol-simbol tersebut dikembalikan

ke panjang kode tetap aslinya. Ketika digunakan untuk

mengkompres teks, misalnya, kode-kode panjang variabel

digunakan menggantikan kode-kode ASCII dan karakter-karakter

yang paling umum, seperti spasi, sedangkan e, dan t ditetapkan

sebagai kode-kode yang terpendek. Dengan cara ini maka

keseluruhan jumlah bit yang diperlukan untuk mengirim data dapat

berkurang dibandingkan dengan jumlah bit yang dibutuhkan jika

representasi panjang kode sebenarnya digunakan. Pengodean

Huffman terutama efektif untuk data yang didominasi oleh simbol-

simbol dalam jumlah kecil.

Pengodean aritmatik

Pengodean Huffman sangat efektif, tetapi hanya optimal jika

probabilitas dari tiap simbol merupakan negative power of two.

Pengodean aritmatik tidak memiliki keterbatasan dan pada

umumnya lebih efisien dibandingkan teknik Huffman yang lebih

terkenal. Kekurangannya, teknik ini lebih kompleks bila

dibandingkan dengan pengodean Huffman.

Pengodean Lempel-Ziv

Kompresor Lempel-Ziv menggunakan suatu kumpulan deretan

simbol. Pada saat kejadian deretan yang diulang dan diganti

dengan suatu referensi ke posisinya pada kumpulan deretan

simbol tersebut. Ada beberapa variasi dari teknik pengodean ini

dan perbedaan mereka terutama dalam bentuk pengelolaan suatu

kamus atau data dari kumpulan simbol. Yang paling terkenal dari

teknik ini adalah variasi Lempel-Ziv-Welch.

Kompresi intraframe merupakan kompresi yang diaplikasikan pada

gambar-gambar yang sifatnya tetap, seperti foto dan diagram, dan

mengeksploitasi redundansi pada gambar yang dikenal dengan

redundansi spasial. Teknik kompresi Intraframe dapat diaplikasikan

pada frame individu dari suatu deretan video. Ada beberapa teknik

jenis kompresi ini yaitu:

Subsampling

Subsampling merupakan teknik kompresi gambar yang paling

mendasar. Teknik ini mengurangi jumlah data dengan membuang

sebagian dari data. Sub-sampling mengurangi jumlah bit yang

dibutuhkan untuk menggambarkan suatu gambar, yang

mengakibatkan kualitas gambar yang dihasilkan lebih rendah dari

gambar aslinya. Pada umumnya sub-sampling gambar dilakukan

dengan salah satu dari dua cara. Cara pertama, gambar asli

digandakan tetapi hanya sebagian dari piksel aslinya yang

digunakan. Cara lainnya,  sub-sampling dapat diimplementasikan

dengan menghitung nilai rata-rata piksel untuk setiap grup dari

beberapa piksel, kemudian menggantikan dari rata-rata ini ke lokasi

yang sesuai pada gambar yang diperkirakan. Teknik terakhir ini

lebih kompleks dibandingkan dengan teknik yang pertama, tetapi

kualitas hasilnya lebih bagus.

Sub-sampling umumnya lossy, dan tergantung pada kemampuan

persepsi manusia untuk mengisi gap yang ada. Penerima sendiri

dapat juga berusaha untuk mengisi gap yang ada dan mencoba

untuk memperbaiki piksel-piksel yang telah dibuang selama proses

sub-sampling. Dengan membandingkan piksel-piksel terdekat

dengan gambar yang telah dilakukan sub-sampling, nilai dari piksel-

piksel yang hilang di antara gap dapat diperkirakan. Proses ini

disebut dengan interpolasi. Interpolasi dapat digunakan untuk

membuat suatu gambar yang telah dilakukan proses subsampling

menjadi gambar yang memiliki resolusi yang lebih tinggi

dibandingkan dengan aslinya.

Kuantisasi kasar

Kuantisasi kasar (Coarse quantization) sama dengan subsampling

dimana informasi dibuang, tapi kompresi dikaitkan dengan

pengurangan jumlah bit yang digunakan untuk menggambarkan

suatu piksel.  Setiap piksel ditetapkan suatu nilai alternatif yang

jumlah nilai alternatifnya lebih kecil daripada gambar aslinya.

Sebagai contoh, pada gambar monokrom jumlah bayangan abu-

abunya dikurangi. Kuantisasi yang rentang jumlahnya kecil disebut

kuantisasi kasar.

Kuantisasi vektor

Kuantisasi vektor merupakan salah satu bentuk kuantisasi yang

lebih kompleks dimana pertama-tama aliran data input dibagi ke

dalam blok-blok. Suatu tabel didefinisikan yang berisi sejumlah

pola untuk blok dan setiap blok dikodekan menggunakan pola dari

tabel yang paling mirip. Jika jumlah level kuantisasi sangat kecil

maka kompresinya akan menjadi lossy. Karena gambar terkadang

berisi beberapa sektor kuantisasi vektor yang diulang, maka teknik

ini akan sangat  berhasil untuk kompresi gambar. Pada contoh ini

kuantisasi vektor suatu deretan simbol dibagi ke dalam blok-blok

empat simbol dan selanjutnya blok-blok ini dibandingkan dengan

apa yang ada pada tabel. Setiap blok ditetapkan simbol pada entri

tabel yang paling bisa dilakukan penyusunan ulang. Simbol-simbol

ini membentuk deretan yang dikompres. Pada proses dekompresi

dibangkitkan suatu pendekatan deretan aslinya.

Pengodean transformasi

Pengodean transformasi merupakan suatu proses konversi

gambar yang mentransformasikan suatu gambar dari domain

spasial ke domain frekuensi. Transformasi yang paling umum

digunakan pada pengodean gambar adalah DCT (Discrete Cosine

Transform). Transformasi dari gambar-gambar yang besar dapat

dihindari menjadi kompleks dengan menyusun suatu gambar yang

besar ke blok-blok  yang lebih kecil dan setiap blok dikodekan

secara terpisah. Blok-blok terkode DCT yang paling berguna adalah

koefisien-koefisien yang dapat dikuantisasi secara coarse tanpa

memengaruhi kualitas  gambar yang dihasilkan dari inverse-DCT

dari koefisien-koefisien yang dikuantisasi.

2.3.3 .Teknik-teknik Kompresi Interframe

Kompresi Interframe merupakan kompresi yang diaplikasikan ke

sederetan frame video. Secara umum, relatif sedikit perubahan

yang terjadi dari satu frame video ke frame berikutnya. Kompresi

interframe mengeksploitasi persamaan antara frame  yang

berurutan yang dikenal dengan redundansi sesaat, untuk

mengurangi ukuran data yang diperlukan untuk menggambarkan

deretan. Ada beberapa teknik kompresi interframe dengan

kompleksitas yang bervariasi, yang kebanyakan berusaha untuk

lebih efisien menggambarkan deretan dengan menggunakan

kembali frame penerima untuk membentuk frame baru.

Ada beberapa teknik kompresi jenis ini:

Subsampling

Subsampling dapat juga diaplikasikan ke video sebagai suatu teknik

kompresi interframe, dengan hanya  mengirim beberapa frame.

Video digital yang telah di-subsampling mungkin hanya berisi

beberapa detik frame. Maka dekoder perlu untuk

menginterpolasikan frame yang hilang di sisi penerima.

Pengodean perbedaan

Pengodean perbedaan merupakan proses kompresi interframe

yang sangat sederhana. Setiap bagian frame  dari deretan

dibandingkan dengan frame sebelumnya dan hanya piksel-piksel

yang telah berubah diperbarui. Dengan cara ini hanya sebagian

dari jumlah nilai piksel yang dikirimkan. Ada overhead yang

berhubungan dengan indikasi dimana piksel-piksel tersebut harus

diperbarui dan jika jumlah piksel yang diperbarui harus besar, maka

overhead ini akan memengaruhi kompresi. Ada dua modifikasi yang

dapat dilakukan untuk mengatasi masalah ini, walaupun ada

potensi kerugian. Pertama, intensitas dari beberapa piksel hanya

akan berubah sedikit dan pada saat dimungkinkan pengodean

maka akan menjadi lossy, dan hanya piksel yang berubah secara

nyata perlu diperbarui. Oleh karena itu, tidak semua piksel yang

diubah akan diperbarui. Kedua, pengodean perbedaan tidak hanya

perlu beroperasi pada level piksel tapi juga pada level blok.

Pengodean perbedaan berdasarkan blok

Jika frame-frame dibagi ke dalam blok-blok non--overlapping dan

setiap blok dibandingkan dengan lawannya pada frame

sebelumnya, kemudian hanya blok-blok yang berubah secara nyata

perlu diperbarui. Perbaruan seluruh blok piksel pada pengurangan

overhead diperlukan untuk menentukan perbaruan yang terjadi.

Misal pada piksel 160 x 120 pada frame dipecah menjadi 300 blok

piksel 8x8. Jumlah bit yang lebih sedikit diperlukan  untuk mengatasi

satu blok dari 300 blok dibandingkan satu dari 19200 piksel individu.

Piksel-piksel diperbarui pada blok beberapa piksel, terutama jika

blok yang digunakan lebih besar. Demikian halnya sebagian dari

gambar dimana bagian atas blok yang diperbarui belum diperbarui.

Ketidakkontinyuan mungkin muncul dan masalah ini akan menjadi

buruk pada saat menggunakan blok yang lebih besar. Jadi pilihan

ukuran blok harus diinformasikan terlebih dahulu sehingga

diperoleh keseimbangan yang terbaik antara kualitas gambar dan

kompresi.

Pengodean perbedaan berdasarkan blok dapat diperbaiki lebih

lanjut dengan mengompensasi pergerakan antara frame-frame.

Pengodean perbedaan, hampir tidak berguna bila ada banyak

pergerakan. Hanya obyek-obyek yang tetap dalam gambar yang

dapat dikodekan secara efektif. Jika banyak pergerakan pada saat

kamera bergerak, maka akan sangat sedikit piksel tetap yang tidak

berubah. Untuk mengatasi masalah ini perlu untuk

mengompensasi sedemikian rupa obyek-obyek yang bergerak.

Kompensasi gerakan berdasarkan blok

Kompensasi gerakan berdasarkan blok berbeda dengan teknik-

teknik kompresi interframe lainnya. Teknik ini menghasilkan

pendekatan dari suatu frame dengan menggunakan ulang data

yang ada pada frame yang mendahuluinya. Ada tiga tahapan pada

jenis kompresi ini. Pertama, frame yang akan diperkirakan dibagi

ke dalam blok-blok non--overlapping. Selanjutnya setiap blok pada

frame tersebut dibandingkan ke area dengan ukuran sama dari

frame yang mendahului atau sebelumnya (past frame) agar

diperoleh area yang sama. Sebuah blok dari frame sekarang yang

sama areanya disebut target blok. Lokasi blok yang sama atau

sesuai pada past frame  mungkin berbeda dengan lokasi target

blok pada frame sekarang (current frame). Perbedaan relatif dari

lokasi ini disebut dengan vektor gerakan (motion vector). Jika target

blok dan blok yang sesuai ditemukan pada lokasi yang sama pada

frame-frame yang dilihat maka vektor gerakan yang

menggambarkan perbedaan keduanya disebut vektor nol (zero

vector). 

Terakhir, pada saat pengodean setiap blok frame yang diprediksi,

vektor gerakan membuat posisi detail dari target blok yang sesuai

dikodekan diganti dengan target blok itu sendiri. Karena diperlukan

lebih sedikit bit untuk mengodekan suatu vektor gerakan dibanding

untuk mengodekan blok-blok, maka akan diperoleh kompresi.

Search Threshold

Block CodingVector Coding

Transmission

Frame Segmentation

Prediction Error Coding

Motion Vector Correction

Block Matching

Blocks

Motion vectors

Blocks

Motion vectors

Past Frame Current Frame

 

 

Selama proses dekompresi, dekoder menggunakan vektor gerakan

untuk menyamakan blok-blok dari frame lama (frame yang

diterima) ke posisi yang sesuai pada pendekatan current frame

sehingga merekonstruksi gambar. Sebagai contoh, suatu replika

dari gambar yang dapat direkonstruksi setelah dekompresi.

Secara umum hal ini tidak mungkin dengan kompensasi gerakan

berdasarkan blok dan karenanya teknik ini lossy. Efektivitas teknik

kompresi yang menggunakan kompensasi gerakan berdasarkan

blok tergantung pada sejauh mana asumsi-asumsi berikut dapat

diikuti.

O Obyek-obyek bergerak pada bidang yang paralel dengan

bidang kamera, sehingga efek pembesaran (zoom) dan

pemutaran obyek tidak dipertimbangkan, meskipun ada

pelacakan pada bidang  paralel terhadap gerakan obyek.

O Iluminasi merupakan bentuk yang sifatnya  spasial dan

sementara. Yaitu tingkat pencahayaan konstan (tetap) untuk

semua gambar dan tidak berubah selamanya.

O Kemacetan dari satu obyek dengan obyek lainnya, dan yang

tidak menutupi latar belakang tidak dipertimbangkan.

Kompensasi gerakan dua arah (bidirectional motion compensation)

menggunakan blok-blok yang sesuai dari kedua frame baik frame

lama  maupun frame selanjutnya untuk mengodekan frame

sekarang.  Frame ke depan adalah suatu frame yang ditampilkan

setelah frame sekarang.

Kompresi dua arah (bidirectional compression) lebih berhasil

dibandingkan dengan kompresi yang hanya menggunakan past

frame tunggal, karena informasi yang tidak ditemukan pada past

frame mungkin ditentukan pada frame ke depan. Hal ini

memungkinkan lebih banyak blok digantikan dengan vektor-vektor

gerakan. Kompensasi gerakan dua arah memerlukan frame yang

dienkodekan dan dikirimkan pada urutan yang berbeda dari frame

yang akan ditampilkan.

Teknik-teknik kompresi tersebut di atas merupakan teknik kompresi

yang banyak digunakan untuk gambar, teks, atau gambar bergerak.

Berikut ini secara sekilas dijelaskan mengenai kompresi yang

dilakukan pada bagian audio.

Metode kompresi yang digunakan untuk kompresi audio digital

penyiaran (DAB) adalah MASCAM yang dikembangkan oleh

Institute fûr Rundfunktechnik (IRT) Munich pada tahun 1988

[Fischer, 2004]. Kemudian pada tahun 1989, metode kompresi

audio ini dikembangkan lagi menjadi MUSICAM (Masking pattern

Universal Subband Integrated Coding And Multiplexing), hasil kerja

sama CCETT, Philips dan Matsushita. Kedua metode kompresi

audio ini berdasarkan subband coding.  Pada jenis kompresi audio

ini sinyal audio dipecah ke dalam sejumlah sub-band dengan

menyesuaikan tingkat pengurangan dari sinyal yang tidak sesuai.

Jenis kompresi audio lainnya adalah ASPEC yang dikembangkan

Fraunhofer Gesellschaft dengan Thomson. Metode kompresi ini

berdasarkan pada pengodean transformasi. Pada metode

kompresi ini sinyal audio akan diubah dari domain waktu ke domain

frekuensi dengan menggunakan DCT (Discrete Cosine Transform)

dengan membuang komponen sinyal yang tidak sesuai.

Kedua jenis metode kompresi ini dimasukkan ke dalam metode

kompresi MPEG-1 pada tahun 1990-an yaitu ISO/IEC 11172-3.

MPEG-1 audio ini terdiri dari 3 lapis yaitu:

O Lapis I dan II biasanya menggunakan pengodean MUSICAM

O Lapis III secara prinsip menggunakan pengodean ASPEC.

Selanjutnya pada standar audio MPEG-2, ketiga lapis yang ada

pada MPEG-1 audio diambil alih, dan lapis II ditingkatkan

membentuk lapis II MC (multichannel) dan distandarisasi dengan

standar audio MPEG-2 ISO/IEC 13818-3 pada tahun 1994.

Seiring dengan kecenderungan teknologi siaran TV yang akan

mengarah ke siaran TV digital dengan berbagai keunggulannya,

kalangan industri perlu membuat suatu standar kompresi yang

dapat dijadikan acuan untuk membuat format siaran digital dengan

kualitas andal. Selain itu, standar yang dibuat tersebut harus dapat

saling beroperasi satu sama lain.

Terdapat banyak pilihan standar industri, dan masing-masing

memiliki ciri khusus yang kekhususan tersebut tidak akan sama

antara satu standar dengan standar yang lain, misalnya dalam

hal aplikasi yang didukung dan laju bit yang bisa dilayani.

Berikut ini dijelaskan beberapa standar industri untuk kompresi

audio dan video digital.

MPEG

Moving Picture Experts Group (MPEG) merupakan salah satu

kelompok kerja ISO/IEC, yang dibentuk pada tahun 1988 untuk

mengembangkan standar format audio dan video digital. Terdapat

beberapa standar MPEG yang ada dan yang sedang dikembangkan

[http://www.gigawave.co.uk/digitalcomp.html]. Setiap standar

kompresi dirancang untuk aplikasi laju bit tertentu.

JPEG

JPEG singkatan dari Joint Photographic Experts Group dan

standar  ISO/IEC 10918. JPEG juga merupakan bagian kelompok

kerja ISO/IEC yang menekankan pada pembentukan standar untuk

pengodean gambar tone kontinyu. JPEG merupakan teknik

kompresi yang bersifat lossy yang digunakan untuk gambar-

gambar full color atau gray scale, dengan mengeksploitasi

kenyataan bahwa penglihatan manusia tidak akan mampu melihat

perubahan warna yang kecil. Contoh dari standar ini adalah JPEG

2000,  yang menyediakan sistem pengodean gambar dengan

memakai teknik kompresi berdasarkan pada pemakaian teknologi

wavelet dan MotionJPEG.

DV

Digital Video merupakan format digital resolusi tinggi yang

digunakan pada kamera video dan camcorder. Standar ini

menggunakan DCT untuk  mengkompres data piksel dan

merupakan bentuk kompresi lossy. Stream video yang dihasilkan

dikirim dari perangkat perekam melalui FireWire (IEEE 1394).

FireWire ini merupakan suatu serial bus dengan kecepatan tinggi

untuk bisa mentransfer data hingga 50 Mbps.

H.261

H.261 merupakan standar International Telecommunication Union

(ITU) yang dirancang untuk komunikasi dua arah seperti video

conferencing pada saluran ISDN (Integrated Services Digital

Networks ) dan mendukung laju data yang merupakan kelipatan

dari 64 Kbps. Algoritma ini berdasarkan pada DCT , dan dapat

diimplementasikan baik pada perangkat keras maupun perangkat

lunak serta menggunakan teknik kompresi intraframe dan

interframe. H.261 mendukung resolusi CIF (Common Intermediate

Format) dan QCIF.

H.263

H.263 merupakan standar kompresi berdasarkan pada standar

H.261 dengan beberapa peningkatan kinerja yang akan

memperbaiki kualitas video melalui modem. Standar ini mendukung

resolusi yang dipakai pada video konferensi yaitu CIF.

H.264

Standar ini pertama kali dipublikasikan pada tahun 2003 [ITU-T,

2002], [Richardson, 2007]. Standar ini merupakan rekomendasi

H.264 yang dikeluarkan oleh ITU-T dan ISO/IEC yaitu mengenai

Advanced Video Coding for Generic Audiovisual Services”.

Standar ini dibentuk berdasarkan konsep standar-standar

sebelumnya seperti MPEG-2 dan MPEG-4 Visual, yang

menawarkan potensi efisiensi kompresi lebih baik serta fleksibilitas

dalam proses kompresi, pengiriman dan penyimpanan video.

H.264 dapat menyampaikan kualitas yang sama seperti MPEG-2

tapi dengan lebar pita yang lebih sedikit.

Kompresi DivX

DivX merupakan suatu perangkat lunak yang menggunakan

standar  MPEG-4 untuk mengkompres video digital, sehingga dapat

di-download melalui koneksi modem DSL/kabel dalam waktu yang

singkat tanpa mengurangi kualitas gambar visual. Versi terakhir

kompresi ini sedang dikembangkan melaluikerja sama antara

DivXNetworks dan komunitas open source. Standar kompresi ini

dapat bekerja pada beberapa platform sistem operasi seperti

Windows 98, ME, 2000, CE, Mac dan Linux.

 

Standar Laju bit 

(MB/detik) 

Delay 

ETSI 140 140 0 

ETSI 34 34 Diabaikan 

ETSI 17 17  

ETSi 8 8  

Digibeta (kira-kira) 120 Diabaikan 

Digital S 50  

MPEG 1 1.5  

MPEG 2 1.50-80 2 – 24 frame  

Beta SX 18  

EBU 24  

News 8  

MPEG 4 Tidak tersedia  

Motion JPEG 30 – 100 3 frame  

JPEG 2000 Tidak tersedia  

DVC Pro 

25/50/100 

25/50/100 3 frame 

DVCam 25 3 frame  

DV 25 3 frame 

Wavelet 18 – 100 < 1 mili detik 

Firewire (IEEE 

1394) 

100/200/400  

 

 

Selain standar-standar kompresi yang telah  dibahas sebelumnya

ada beberapa standar kompresi lainnya yang tidak dibahas pada

sub-bab ini. menunjukkan beberapa standar kompresi

dengan informasi laju bit dan delay yang mungkin.

Perkembangan teknologi siaran TV yang mengarah ke siaran TV

digital telah menetapkan suatu standar kompresi untuk audio dan

video digital yaitu MPEG-2. ISO/IEC dan Motion Picture Experts

Group (MPEG) sebagai badan standar video digital yang

memiliki peranan sangat besar dalam memulai dan

mengembangkan komunikasi multimedia terutama

interoperabilitas antarjenis aplikasi yang menggunakan standar ini.

Perkembangan standar MPEG dapat dijelaskan sebagai berikut:

MPEG-1

Standar MPEG-1 atau ISO/IEC 11172 yang merupakan generasi

pertama dari keluarga MPEG, dikembangkan pada periode 1988-

1991, setelah selesainya rekomendasi ITU-T H.261 pada

pengodean video dengan target telefoni video dan konferensi video.

Standar MPEG-1 ini dirancang untuk memberikan solusi

pengodean digital audiovisual secara lengkap untuk media

penyimpanan digital seperti CD, DAT, drive optik dan cakram

Winchester pada kecepatan < 1.5 Mbit/detik.

MPEG-2

Standar MPEG-2 atau ISO/IEC 13818 ini mendefinisikan solusi

pengodean audiovisual terbaru dengan memfokuskan pada TV

digital dan kualitas penyimpanan menengah dan tinggi (termasuk

HDTV). MPEG-2 Video merupakan spesifikasi kerja sama MPEG

pertama yang dipublikasikan sebagai ISO/IEC 13818 bagian 2 dan

pada saat yang sama sebagai rekomendasi ITU-T H.262. Standar

MPEG-2 ini pada akhir tahun 1995 ditetapkan sebagai standar

pengodean sumber video dan audio untuk standar transmisi DVB-

T. Di Amerika Serikat, FCC yang mengesahkan ATSC sebagai

standar TV digital negaranya, menggunakan standar ini untuk

pengodean video, sedangkan untuk pengodean audio

menggunakan standar kompresi audio digital (AC3). Sedangkan

Jepang, yang mengembangkan standar TV digital sendiri yaitu

ISDB-T juga menggunakan standar ini.

MPEG-4

Standar MPEG-4 atau ISO/IEC 14496 yang diluncurkan pada tahun

1994, berkaitan dengan konsep dalam presentasi isi dari

audiovisual maju yang ditawarkan yaitu model representasi

berbasis obyek. Model berbasis obyek pada standar ini dapat

digunakan untuk menutupi kekurangan yang ada pada model

berbasis frame yang telah diadopsi oleh standar MPEG-1 dan

MPEG-2. Dengan mengadopsi model berbasis obyek ini, MPEG-

4 mengeluarkan pendekatan baru pada representasi isi multimedia

dimana alur audiovisual diambil sebagai suatu komposisi dari

obyek-obyek yang independen dengan pengodean, fitur dan

perilaku sendiri. 

Arsitektur ini memungkinkan tersedianya kemampuan interaksi

yang lebih banyak, otomatis, atau berdasarkan kebutuhan

pengguna. Selain itu standar ini juga mampu beroperasi pada laju

bit yang bervariasi dari komunikasi bergerak personal dengan laju

bit yang rendah hingga produksi studio dengan kualitas tinggi. Salah

satu standar TV digital yang menggunakan standar MPEG-4 adalah

DVB-H.

MPEG-7

Standar MPEG-7 atau ISO/IEC 15938, diluncurkan pada tahun

1996 yang merupakan proyek MPEG yang disebut  Multimedia

Content Description Interface yang ditujukan untuk menentukan

suatu standar  cara menggambarkan berbagai jenis informasi

audiovisual. Salah satu contoh tujuan standar ini adalah mengirim

informasi latar belakang untuk suatu program siaran dengan

bantuan struktur data berbasis XML dan HTML. Sebagai ilustrasi

misalnya pada suatu aliran transpor MPEG-2, maka dapat

direpresentasikan dalam bentuk grafis yang atraktif ke pengguna

dan dilengkapi dengan fungsi-fungsi pencarian dengan suatu set-

top box modern. Standar ini pertama kali digunakan pada MHP

(multimedia home platform) suatu standar untuk set-top box dan

dalam SAMBITS.

MPEG-21

Standar MPEG-21 atau ISO/IEC 21000, dikembangkan pada tahun

2000 dan terkadang disebut Multimedia Framework. Tujuan

pengembangan standar ini adalah menyediakan tool atau metode

untuk melengkapi semua standar MPEG lainnya, termasuk di

dalamnya aplikasi-aplikasi berbasis client-server, peer-to-peer.

Standar MPEG-21 merupakan salah satu standar yang mengacu

pada manajemen dan melindungi hak-hak intelektual digital.

MPEG-A

Standar MPEG-A atau OSI/IEC 23000 diluncurkan pada tahun

2004. Standar ini sering disebut Multimedia Application Formats

(MAF). Target definisi dari MAF ini berdasarkan super-format yang

mengombinasikan tools yang telah didefinisikan sebagai standar-

standar MPEG sebagai bagian dari standar ini.  

Dalam konteks siaran TV digital, standar ini belum begitu memiliki

andil yang signifikan, tapi memiliki potensi besar terutama

dalam era konvergensi kelak. Karena standar ini mampu

mengombinasikan tools yang telah distandarisasikan pada

standar-standar sebelumnya. Salah satu contoh standar MAF yang

telah selesai pada tahun 2006 adalah Music Player MAF.

Evolusi Standar MPEG

 

Standar Deskripsi Status 

MPEG-1 Pengodean gambar 

bergerak dan suara dengan 

laju 1.5 Mbit/detik 

Standar sejak 

tahun 1992 

MPEG-2 Televisi digital (SDTV dan 

HDTV) 

Standar sejak 

tahun 1993 

MPEG-3 Hanya sementara Tidak dapat 

diaplikasikan 

MPEG-4 Pengodean obyek-obyek 

audio visual 

Standar sejak 

tahun 1999 

MPEG-7 Multimedia Content 

Description Interface 

Standar sejak 

tahun 2001 

MPEG-21 Kerangka kerja Multimedia Standar sejak 

tahun 2003 

MPEG-A Format Aplikasi multimedia Dipublikasikan 

tahun 2004 

Modulasi digital mudah dilakukan dengan modulator I/Q.

Kebanyakan modulasi digital memetakan data ke sejumlah titik

diskrit pada suatu bidang I/Q, yang disebut titik-titik konstelasi.

Perpindahan dari satu titik ke titik yang lain secara bersamaan

dihasilkan modulasi amplitudo dan modulasi fasa. Untuk mengatasi

masalah ini dengan menggunakan sebuah modulator amplitudo

dan sebuah modulator fasa akan sulit dan kompleks. Cara ini

mungkin bisa juga dengan menggunakan suatu modulator fasa

konvensional. Sinyal mungkin akan mengitari asalnya dengan satu

arah terus-menerus, yang memerlukan kemampuan pergeseran

fasa yang tak berhingga. Sebagai alternatif, untuk memodulasi

amplitudo dan fasa akan lebih mudah apabila menggunakan I/Q

Modulator. I dan Q mengontrol sinyal-sinyal yang diikat tetapi

membungkus fase tak berhingga mungkin dengan fasa yang

sesuai dengan sinyal-sinyal I dan Q.

2.4.1. IQ Modulator

Diagram-diagram I/Q berguna karena diagram ini mencerminkan

cara  sinyal-sinyal komunikasi digital dibuat dengan menggunakan

suatu modulator I/Q. Pada pemancar, sinyal-sinyal I dan Q

dicampur dengan osilator lokal (local oscilator- LO). Suatu

penggeser fasa 90 derajat ditempatkan pada salah satu jalur LO.

Sinyal-sinyal yang  dipisahkan 90 derajat disebut dengan in

quadrature atau yang saling tegak lurus. Sinyal-sinyal in quadrature

tidak akan berinterferensi dengan sinyal lainnya. Kedua sinyal ini

merupakan komponen sinyal yang bebas. Pada saat

dikombinasikan kedua sinyal ini akan dijumlahkan menjadi suatu

sinyal output komposit. Ada dua sinyal bebas dalam I dan Q yang

dapat dikirimkan dan diterima dengan rangkaian sederhana. Ini

menyederhanakan dalam mendesain radio digital. Keuntungan dari

modulasi I/Q adalah kemudahan dalam mengombinasikan

komponen-komponen sinyal bebas ke dalam suatu sinyal komposit

tunggal  dan selanjutnya membaginya ke dalam bagian komponen

bebasnya.

2.4.2. IQ Demodulator

Sinyal komposit dengan informasi besaran dan fasa (I dan Q)

sampai di-input penerima. Sinyal input dicampur dengan sinyal

osilator lokal pada suatu frekuensi pembawa dalam dua bentuk

sinyal. Satu sinyal pada fasa nol. Sinyal yang lain memiliki

pergeseran fase sebesar 90 derajat. Sinyal input komposit dipecah

menjadi in-phase, I, dan suatu komponen quadrature, Q. Kedua

komponen sinyal adalah bebas dan saling tegak lurus. Satu sinyal

dapat diubah tanpa mengganggu sinyal yang lain. Pada umumnya,

informasi tidak dapat diplotkan pada suatu format polar (kutub)

dan diinterpretasikan kembali sebagai nilai persegi tanpa

melakukan konversi dari polar ke persegi. Konversi ini sama dengan

yang dilakukan oleh proses penyampuran in-phase dan quadrature

pada radio digital. Penggeseran fasa dan dua mixer pada osilator

lokal dapat melakukan konversi secara akurat dan efisien.

Laju bit dan laju simbol

Untuk lebih memahami dan membandingkan efisiensi format

modulasi yang berbeda, pembaca perlu memahami terlebih dahulu

perbedaan antara laju bit dan laju simbol. Lebar pita sinyal untuk

kanal komunikasi yang dibutuhkan tergantung pada laju simbol

dan bukan pada laju bit dari suatu sistem.

Laju bit merupakan frekuensi dari suatu sistem aliran bit (bit stream).

Sebagai ilustrasi, suatu radio dengan penyampel 8 bit dengan

penyamplingan pada 10 kHz untuk percakapan. Laju bit, laju aliran

bit  dasar untuk ini adalah 8 bit dikalikan dengan 10000 sampel

detik atau 80 Kbit per detik. Sedangkan laju simbol adalah laju bit

dibagi dengan jumlah bit yang dapat  dikirimkan pada setiap simbol.

Bila satu bit dikirim per simbol maka laju simbol akan sama dengan

besar laju bitnya yaitu 80 Kbit per detik. Jika dua bit dikirim per

simbolnya, misal dalam QPSK, maka laju simbol akan menjadi

setengah dari laju bitnya atau hanya 40 Kbit per detik. Laju simbol

sering disebut laju baud.

Persyaratan Spektrum

Sebagai contoh dari bagaimana laju simbol memengaruhi

persyaratan spektrum dapat dilihat pada 8-Phase Shift Keying (8-

PSK). Ada 8 kondisi yang mungkin dimana sinyal dapat bertransisi

pada setiap saat. Fasa sinyal dapat mengambil delapan nilai pada

setiap waktu simbol. Karena 23 = 8, ada 3 bit per simbolnya. Hal

ini berarti laju simbol sepertiga dari laju bitnya. Oleh karena itu

relatif mudah untuk mendekodekannya.

Clock symbol

Clock symbol merepresentasikan frekuensi dan pewaktu

sebenarnya dari pengiriman simbol individu. Pada transisi clock

symbol, pembawa yang dikirim adalah pada nilai I/Q yang benar

untuk merepresentasikan simbol khusus (titik tertentu pada

konstelasi).

Pada sistem penyiaran TV digital digunakan teknik modulasi digital

QPSK, QAM dan OFDM yang akan dijelaskan sebagai berikut ;

Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)

Jenis fasa modulasi yang umum adalah QPSK. Jenis modulasi

ini paling banyak digunakan pada aplikasi-aplikasi termasuk

layanan seluler CDMA (Code Division Multiple Access), WLL

(Wireless Local Loop), Iridium (suatu sistem satelit voice/data)

dan DVB-S (Digital Video Broadcasting - Satellite). Quadrature

berarti bahwa sinyal bergeser antara kondisi fasa yang dipisahkan

sebesar 90 derajat. Sinyal bergeser dengan kenaikan sebesar 90

derajat dari 45 ke 135, –45, atau –135 derajat. Titik-titik ini dipilih

sebagaimana titik ini dapat diimplementasikan dengan mudah,

dengan menggunakan sebuah modulator I/Q. Hanya dua nilai I

dan dua nilai Q diperlukan, dan ini memberikan 2 bit per simbolnya.

Di sini ada 4 kondisi karena  22 = 4. Oleh karena itu, QPSK

merupakan jenis modulasi yang memiliki lebar pita yang efisien

bila dibandingkan dengan BPSK.

  

(a)       (b)                

G b 2 9 K l i ( ) 16 QAM (b) 64 QAMGambar 2.9: Konstelasi (a) 16-QAM (b) 64-QAM

         (hasil pengukuran dengan Pixelmetrix)

 

 

Gambar 2.8: Konstelasi QPSK

(hasil pengukuran dengan Pixelmetrix)

Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

Jenis modulasi digital lainnya adalah QAM, yang digunakan pada

aplikasi-aplikasi, seperti radio digital gelombang mikro,  DVB-C

(Digital Video Broadcasting - Cable) dan modem. Pada 16-state

Quadrature Amplitude Modulation (16-QAM), ada 4 nilai I dan 4

nilai Q. Sehingga  total kondisi sinyal yang mungkin adalah 16. Hal

ini dapat transisi dari kondisi apa saja ke kondisi lainnya pada setiap

clock symbol. Karena 16 = 24, atau 4 bit per simbol dapat dikirim.

Bit-bit ini terdiri dari 2 bit untuk  I dan 2 bit untuk Q. Laju simbolnya

adalah ¼ dari laju bit-nya. Sehingga format modulasi ini

menghasilkan suatu transmisi yang secara spektrum lebih efisien,

dibandingkan dengan BPSK, QPSK, 4-QAM atau 8-PSK.

Variasi lain dari QAM adalah 32-QAM. Dalam hal ini ada 6 nilai I

dan 6 nilai Q yang menghasilkan 36 kondisi yang mungkin (6x6=36).

Sehingga 4 kondisi simbol yang mengambil sebagian besar daya

untuk mengirim diabaikan. dengan ini maka akan mengurangi

jumlah daya puncak pemancar  yang harus dibangkitkan. Karena

25 = 32, ada lima bit per simbol dan laju simbol adalah 1/5 dari laju

bit-nya.

Selain itu ada variasi lain QAM yaitu 64-QAM. Saat ini batas untuk

QAM adalah 256-QAM, dan tahap pengembangan berikutnya

adalah agar batas dapat dinaikkan hingga 512 atau 1024 QAM.

Sistem 256-QAM menggunakan 16 nilai I dan 16 nilai Q yang

menyediakan 256 kondisi yang mungkin. Karena 28 = 256, maka

setiap simbol dapat merepresentasikan 8 bit. Sinyal 256-QAM yang

dapat mengirim 8 bit per simbol sangatlah efisien. Akan tetapi

karena simbol-simbol tersebut sangat berdekatan maka

dimungkinkan terjadi kesalahan berupa derau dan distorsi. Sinyal-

sinyal ini membutuhkan daya yang relatif besar, karena itu akan

mengurangi efisiensi dayanya bila dibandingkan dengan skema

yang lebih sederhana.

Berikut adalah ilustrasi untuk membandingkan efisiensi

penggunaan lebar pita bila menggunakan modulasi 256-QAM dan

BPSK. BPSK menggunakan 80 Kilosimbol/detik untuk mengirim

1 bit per simbol. Sedangkan sistem yang menggunakan 256-QAM

mengirim 8 bit per simbol sehingga laju simbolnya adalah 10

Kilosimbol/detik. Sistem 256-QAM memungkinkan jumlah

informasi  yang sama dikirim sebagai suatu BPSK dengan

menggunakan hanya 1/8 dari lebar pita. Jadi 8 kali lebih efisien

dalam penggunaan lebar pita. Tetapi sistem akan lebih kompleks

dan lebih mungkin mengalami kesalahan karena derau dan

distorsi. Laju kesalahan sistem QAM pada orde yang lebih tinggi

menurun lebih cepat bila dibandingkan dengan QPSK apabila ada

derau dan interferensi. Dengan demikian penurunan ini akan

menghasilkan sistem dengan BER (Bit Error Rate) yang lebih

tinggi.

Pada semua sistem modulasi digital, apabila sinyal input terdistorsi

atau mengalami peredaman maka penerima akan mengalami

kehilangan clock symbol. Apabila penerima tidak dapat

memperbaiki clock symbol, maka penerima tidak akan dapat

mendemodulasi sinyal atau tidak dapat menerima informasi

apapun.  Dengan sedikit penurunan, clock symbol dapat diperbaiki,

tetapi akan noisy dan lokasi simbolnya juga noisy. Dalam beberapa

kasus, simbol akan turun jauh dari posisi yang diharapkan dan

akan mengganggu posisi yang didekatnya. Detektor level I dan Q

yang digunakan dalam demodulator akan diinterpretasikan berbeda

yang menyebabkan kesalahan bit. QPSK tidak efisien, tapi pada

modulasi ini kondisi saling berjauhan dan sistem dapat

Format Modulasi Limit Efisiensi lebar pita 

BPSK 1 bit/detik/Hz 

QPSK 2 bit/detik/Hz 

8-PSK 3 bit/detik/Hz 

16-QAM 4 bit/detik/Hz 

32-QAM 5 bit/detik/Hz 

64-QAM 6 bit/detik/Hz 

256-QAM 8 bit/detik/Hz 

 

Tabel  Limit efisiensi lebar pita secara teori

mentoleransi lebih banyak derau sebelum mengalami kesalahan

simbol. QPSK tidak memiliki kondisi intermediasi antara lokasi 4

simbol sehingga sedikit peluang bagi demodulator salah dalam

menginterpretasikan simbol. QPSK memerlukan daya pemancar

lebih rendah dibandingkan dengan QAM untuk memperoleh  BER

yang sama.

Limit efisiensi lebar pita secara teori

Efisiesi lebar pita menggambarkan seberapa efisien lebar pita yang

dialokasikan dimanfaatkan, atau kemampuan skema modulasi

mengakomodasi data pada lebar pita yang terbatas. Tabel 2.3

memaparkan batas/limit efisiensi lebar pita secara teori untuk

beberapa jenis modulasi.

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)

OFDM merupakan teknik modulasi multi-carrier yang digunakan

oleh beberapa standar nirkabel masa depan, seperti TV digital,

Wireless LAN, Metropolitan Area Networks, dan seluler. Dengan

OFDM, data yang telah dimodulasi ditransmisikan secara pararel

melalui sub-carrier- sub-carrier. Konsep dasar OFDM 

Dengan cara ini, tiap sub-carrier menduduki lebar spektrum yang

sempit, dan kondisi kanal hanya memengaruhi amplitudo dan fasa

dari sub-carrier. Oleh sebab itu, untuk mengatasi frequency-

selective fading lebih mudah dilakukan pada OFDM karena hanya

diperlukan kompensasi dari amplitudo dan fasa dari tiap sub-

carrier. Pemrosesan sinyal dari OFDM juga relatif mudah karena

hanya diperlukan dua FFT (Fast Fourier Transform), masing-

masing satu di pemancar (modulator) menggunakan IFFT (Inverse

Fast Fourier Transform) dan penerima (demodulator)

menggunakan FFT (Fast Fourier Transform).

Salah satu kekurangan dari OFDM adalah pada rasio daya peak-

to-average, walau modulasi yang sederhana seperti QPSK

dilakukan pada sub-carrier. Hal ini disebabkan karena daya sinyal

yang ditransmisikan merupakan penjumlahan daya dari banyak

sub-carrier sehingga berdampak pada biaya dari penguat daya

(power amplifier).

Pengodean kesalahan dalam sistem digital digunakan untuk

mengurangi kesalahan baik pada sisi pengirim maupun penerima

pada sistem dengan modulasi carrier tunggal atau nodulasi dengan

banyak carrier.   dua level

pendekatan pengodean FEC (Forward Error Correction) pada

transmisi DVB yaitu suatu pengodean modulasi “inner” dan suatu

kode perbaikan kesalahan simbol “outer”. Selain itu juga digunakan

interleaver dan de-interleaver untuk mengeksploitasi kemampuan

koreksi kesalahan dari kode FEC.

Penyedia layanan video kabel, satelit dan terestrial menggunakan

modulator televisi digital (DTV) untuk mengubah program-program

video (termasuk video, audio, dan data tambahan) ke dalam suatu

format yang dapat dipancarkan melalui media yang ada.  Modulator

menerima data sebagai suatu aliran transpor program tunggal

(Single Program Transport Stream - SPTS) atau banyak program

(Multi Program Transport Stream - MPTS), dikirimkan melalui

penyiaran video digital (DVB) ASI (Asynchronous Serial Interface)

pada kecepatan 270 Mb/detik. Aliran transpor (Transport Stream -

TS) meliputi input audio, video, and data ancillary yang telah

dikodekan dengan skema kompresi seperti MPEG-2.

Modulator DTV melakukan pengodean FEC dan memetakan data

biner ke dalam skema modulasi yang sesuai untuk disiarkan.

Gambar 2.10. menunjukkan kode-kode FEC pada transmisi DVB.

Contoh skema modulasi yang digunakan untuk penyiaran TV digital

seperti yang telah dibahas pada sub-bab sebelumnya adalah :

quadrature amplitude modulation (QAM), quadrature phase shift

keying (QPSK), coded orthogonal frequency division multiplexing

(COFDM), dan vestigial sideband (VSB).

Semua modulator yang digunakan pada sistem penyiaran digital

tersebut harus menyediakan beberapa bentuk pengodean FEC

dan selanjutnya memetakan ke dalam skema modulasi yang

sesuai untuk penyiaran. Pada gambar dibawah ini diperlihatkan

proses pengodean pada transmisi DVB.

Pada siaran terestrial yang menggunakan modulasi COFDM

seperti yang digunakan pada beberapa negara yang

mengimplementasikan DVB-T, data pada COFDM didistribusikan

menggunakan beberapa frekuensi carrier yang saling ortogonal

satu sama lain. Modulasi COFDM ini memiliki antarmuka

baseband untuk menerima MPEG-TS. Sistem ini menerapkan

pengodean teknik-teknik Reed Solomon dan Viterbi untuk

menyediakan FEC dan melakukan penyisipan untuk mengurangi

kesalahan-kesalahan. Kemudian data dipetakan QAM ke sinyal

dan dikonversikan lagi.

Coded OFDM – COFDM

Coded OFDM, atau COFDM merupakan suatu istilah yang

digunakan untuk suatu sistem dimana pengodean kontrol

kesalahan dan proses modulasi OFDM dilakukan bersamaan

[Stott, 1998]. Langkah penting pada suatu sistem COFDM adalah

menyisipkan dan mengodekan bit-bit sebelum ke masuk IFFT.

Langkah ini dimaksudkan untuk mengambil bit-bit terdekat pada

data sumber dan menyebarkannya menggunakan subcarrier yang

banyak. Satu atau lebih subcarrier mungkin hilang atau rusak

karena nol frekuensi dan kehilangan ini akan menyebabkan suatu

aliran berdampingan (contiguous stream) dari kesalahan-

kesalahan bit. Kesalahan-kesalahan ini biasanya sulit untuk

diperbaiki. Penyisipan pada pemancar menyebarkan kesalahan-

kesalahan ini sehingga kesalahan bit menduduki sebagian dari

waktu. Spasi ini mempermudah dekoder untuk memperbaiki

kesalahan-kesalahan.

Langkah penting lainnya pada sistem COFDM adalah

menggunakan informasi kanal dari respon ekualiser untuk

menentukan keandalan dari bit yang diterima. Nilai-nilai dari respon

ekualiser digunakan untuk memperkirakan kekuatan dari subcarrier

yang diterima. Sebagai contoh, jika respon  ekualiser memiliki nilai

yang besar pada frekuensi tertentu, maka hal ini akan sesuai

dengan nol frekuensi pada titik tersebut pada suatu kanal.  Respon

ekualiser akan memiliki nilai yang besar pada titik tersebut

karena berusaha untuk mengompensasi sinyal lemah yang

diterima. Keandalan informasi ini diteruskan ke blok-blok

pengodean sehingga bit-bitnya sesuai ketika melakukan proses

pendekodean. Pada kondisi nol frekuensi bit-bit akan ditandai

dengan “low confidence” dan bit-bit ini kandungannya tidak sebesar

bit dari subcarrier yang kuat. Sistem COFDM mampu untuk

memberikan kinerja yang bagus pada kanal-kanal frekuensi terpilih

karena mengombinasikan kelebihan dari modulasi multicarrier dan

pengodean.

Sistem Penyiaran TV Digital

ATSC dan DVB-T

Sistem ATSC

dvanced Television Systems Committee merupakan

standar yang dibuat dan pertama kali  digunakan di

Amerika Serikat untuk sistem televisi digital. Standar TV

ATSC sendiri adalah sebuah organisasi non-profit yang dibentuk

pada 1982 yang bertugas mengembangkan standar-standar teknis

untuk semua aspek dari televisi digital. Anggota ATSC terdiri dari

industri penyiaran, peralatan penyiaran, video, elektronik, komputer,

kabel, satelit, semikonduktor. Standar televisi digital ATSC juga

meliputi High Definition Television, Standar Definition Television,

penyiaran data, audio multikanal, dan penyiaran satelit ke rumah

secara langsung [ATSC 2007].

Pada 1987, ketika industri siaran di AS meminta FCC (Federal

Commission on Communications) untuk mempelajari

permasalahan seputar teknologi maju di bidang televisi dan

kemungkinan dampaknya terhadap layanan siaran TV, khalayak

umum masih menganggap mustahil menyiarkan HDTV melalui

A

digital ATSC diberlakukan sejak 16 Desember 1995 dengan

dirilisnya dokumen A/53 tentang Standar Televisi Digital oleh ATSC.

kanal TV terestrial 6 MHz seperti yang digunakan oleh siaran TV

analog berstandar NTSC. Namun perkembangan penting terjadi

sekitar 1993 ketika tiga kelompok riset yang mengembangkan

sistem TV digital secara terpisah sepakat untuk bersinergi dengan

mengambil nama Digital HDTV Grand Alliance dan memilih

sistem yang terbaik dari hasil riset mereka. Tiga kelompok riset

ini adalah kelompok pertama terdiri atas AT&T dan Zenith

Electronics, kelompok kedua adalah kerja sama General

Instrument dan MIT, serta yang ketiga adalah kolaborasi Philips,

Thomson, dan David Sarnoff Research Center. Grand Alliance ini

kemudian diangkat sebagai penyedia informasi utama oleh ATSC

dalam melaksanakan tugasnya.

Secara spesifik, ATSC menyusun standar-standar televisi untuk

media komunikasi yang berbeda terutama pada televisi digital,

sistem interaktif, dan komunikasi multimedia pita lebar. ATSC juga

mengembangkan strategi implementasi televisi digital dan

menyelenggarakan seminar terkait dengan standar ATSC.

Standar ATSC kemudian diadopsi oleh beberapa negara, di

antaranya Kanada (1997), Korea Selatan (1997), Taiwan (1998),

dan Argentina (1998) [McDowell 2002]. Hal ini terutama terjadi

sejak organisasi ATSC berubah dari suatu organisasi nasional

menjadi internasional pada 1996. ATSC sendiri tetap bekerja

sampai saat ini untuk mengembangkan standar-standar suplemen

untuk TV digital dan ikut terjun meninjau masalah-masalah

implementasi.

Isi dokumen A/53 yang mendasari materi bab ini dapat diperoleh

secara lengkap di situs ATSC, http://www.atsc.org. Pembahasan

dalam bab ini didasarkan pada versi 2007 tertanggal 3 Januari

2007 [ATSC 2007] dibagi ke dalam 6 bagian yang mencerminkan

konsep modularitas sistem, Overview Sistem

Standar ATSC mendefinisikan suatu sistem yang didesain untuk

transmisi video dan audio kualitas tinggi serta data melalui suatu

kanal radio selebar 6 MHz. Sistem tersebut mampu mengantarkan

sekitar 19 Mbps throughput melalui kanal siaran terestrial yang

hanya selebar 6 MHz, dan sekitar 38 Mbps melalui kanal TV kabel

selebar 6 MHz. Artinya, untuk mengompresi video yang beresolusi

sampai 5 kali lebih tinggi dari TV konvensional (standar NTSC)

diperlukan reduksi bit rate sampai 50 kali atau lebih. Untuk tujuan

tersebut, sistem ini telah dirancang agar mampu memanfaatkan

kapasitas kanal secara efisien dengan menerapkan teknologi

kompresi video dan audio yang kompleks, sambil tetap menjaga

tingkat kualitas.

Sistem televisi digital ATSC menggunakan MPEG-2 untuk

pengodean video dan  Digital Audio Compression (AC-3) untuk

pengodean audio. Sinyal yang berasal dari beberapa sumber yang

telah melalui pengodean sumber dan kanal memodulasi

gelombang pembawa dengan teknik modulasi VSB (Vestigial

Sideband). Subsistem modulasi menawarkan dua mode: mode

siaran terestrial (8-VSB) dan mode laju data tinggi (16-VSB).

Berbeda dengan standar TV digital lainnya yang pada umumnya

berbasis sistem modulasi multicarrier OFDM, maka sistem

transmisi ATSC bertumpu pada sistem VSB yang menggunakan

frekuensi carrier tunggal.

 Susbsistem Pengodean Sumber dan Kompresi

·Video

MPEG-2 dibakukan sebagai teknik kompresi video untuk standar

sistem TV digital ATSC, dengan karakteristik yang dijelaskan

secara rinci 

Segmen

pengodean sumber yang pada gambar diwakili oleh adanya

pengode video, audio, dan transpor, menggunakan frekuensi yang

semuanya diturunkan dari frekuensi clock dasar sebesar 27 MHz.

Clock ini digunakan untuk membangkitkan sampel 42 bit dari

frekuensi yang dipartisi menjadi dua bagian sesuai spesifikasi

MPEG-2, yaitu 33 bit program clock reference base dan 9 bit

program clock reference extension. Yang pertama setara dengan

sampel dari clock 90 kHz yang terkunci terhadap clock 27 MHz

dan digunakan oleh pengode sumber audio dan video ketika

mengodekan PTS (Presentation Time Stamp) dan DTS (Decode

Time Stamp). Clock untuk audio dan video, berturut-turut

dinyatakan sebagai fa dan fv, juga terkunci terhadap clock 27 MHz

dengan syarat kondisi berupa adanya dua pasang bilangan bulat

(na, ma) dan (nv, mv) sedemikian hingga fa = na/ma ´ 27 MHz dan fv

= nv/mv ´ 27 MHz.

Terdapat sejumlah standar produksi perangkat TV yang

mendefinisikan format video yang berkaitan dengan format

kompresi yang ditentukan oleh ATSC, yaitu:

a. SMPTE 274M

b. SMPTE 296M

c. ITU-R BT.601-5

Format kompresi dapat ditentukan dari satu atau lebih format

video input. Sedangkan algoritma kompresi video untuk TV digital

harus mengikuti syntax pada Main Profile ISO/IEC 13818-2.

·Audio

Standar ATSC menetapkan penggunaan sistem AC-3 sebagai

standar kompresi audio yang ditentukan dalam dokumen ATSC

A/52 dengan karakteristik yang dijabarkan pada Bagian 5 dokumen

A/53 versi 2007. Gambar 3.2 mengilustrasikan subsistem audio

pada sistem TV digital ATSC. Subsistem ini terdiri dari pengode/

pendekode audio yang menempati posisi di antara jalur input/

 

 

4 dialogue (D) Associated Berisi dialog program yang 

digunakan bersama 

layanan ME. Layanan ini 

dapat menyediakan dialog 

dalam berbagai bahasa. 

5 commentary 

(C) 

Associated Mirip dengan D, tetapi 

hanya membawa audio 

komentar program. 

output audio dan subsistem transpor. Pengode audio berfungsi

membangkitkan aliran audio elementer yang merupakan hasil

pengodean dari sinyal input audio baseband aslinya. Pada

penerima, subsistem audio mendekode aliran audio elementer

ini kembali ke audio baseband.

Sistem audio membawa audio digital yang disampel pada

frekuensi 48 kHz, yang diperoleh dari clock 27 MHz dengan faktor

pengali na/ma = 2/1125. Layanan audio utama (main audio service)

dikodekan dengan laju bit 448 kbps atau kurang. Sedangkan audio

kanal tunggal yang berkaitan dengan layanan tambahan

(associated service) berisi elemen program tunggal dikodekan

dengan laju 128 kbps atau kurang. Layanan tambahan dua kanal

yang hanya berisi dialog dikodekan dengan laju 192 kbps atau

kurang. Sedangkan kombinasi laju bit untuk layanan main dan

associated yang akan diterima bersamaan harus kurang dari atau

sama dengan 576 kbps. Jenis-jenis layanan audio ini ditabelkan

sebagai berikut:

3.1.3.  Sistem Multiplex Layanan dan Transpor

p g

6 emergency 

(E) 

Associated Layanan kanal tunggal 

yang ditujukan untuk 

penyisipan pengumuman 

darurat atau prioritas 

tinggi. Perangkat 

pendekode yang 

mendeteksi aktifnya 

layanan E akan 

menghentikan layanan 

utama dan hanya 

mereproduksi layanan E. 

7 voice-over 

(VO) 

Associated Layanan kanal tunggal 

yang memungkinkan 

voice-over dilakukan pada 

aliran audio elementer 

tanpa perlu pendekodean 

kembali ke baseband. 

Protokol dan format transpor untuk ATSC adalah bagian kompatibel

dalam spesifikasi MPEG-2 yang didefinisikan dalam ISO/IEC

13818-1. Format ini berbasis pada pendekatan aliran transpor

dengan panjang paket yang tetap yang telah dioptimasi untuk

siaran TV digital.

Subsistem transpor terletak di antara fungsi pengode/pendekode

dan subsistem transmisi. Subsistem transpor pada pengode

berfungsi memformat aliran elementer hasil pengodean dan me-

multiplex berbagai komponen program untuk kemudian

ditransmisikan. Pada penerima, aliran elemen tersebut dibentuk

kembali untuk kemudian diteruskan ke pendekode. Subsistem

transpor juga menjalankan fungsi lapisan protokol yang lebih tinggi

yang berkaitan dengan sinkronisasi perangkat penerima.

Proses multiplex berlangsung dalam dua lapis. Pada lapis

pertama, aliran-aliran transpor program terbentuk dengan me-

multiplex paket-paket Transport Stream (TS) dari satu atau lebih

Packetized Elementary Stream (PES). Di lapis kedua, satu atau

lebih aliran transpor program tunggal yang terbentuk di lapis

pertama dikombinasi menjadi multipleks program-program. PSI

(Program Specific Information) yang dimiliki paket-paket TS

menentukan identifikasi program-program dan komponen-

komponen dalam tiap program. Keluaran dari subsistem transpor

adalah TS MPEG-2 yang terdefinisi pada laju konstan Tr Mbps jika

ditransmisikan dengan sistem 8-VSB, di mana Tr dapat dihitung

sebagai berikut:

Tr = 2 ´ (188/208) ´ (312/313) ´ (684/286) ´ 4,5

= 19,39... Mbps

Sedangkan laju simbol Sr (MSps atau megasimbol per detik)

adalah:

Sr = (684/286) ´ 4,5 = 10,76... MSps

Gambar 3.4 menunjukkan model head-end pada pemancar yang

menghubungkan IS (Input Stream) yaitu keluaran dari subsistem

transpor dengan sistem transmisi. Pada model digambarkan

bahwa pemancar dapat menerima tiga IS, yaitu masing-masing

untuk paket-paket TS yang dikirimkan melalui Main Service (IS-

Gambar 3.3: Organisasi fungsional pada sepasang pemancar

dan penerima untuk program tunggal

 

Gambar 3.4: Model referensi head-end

N) atau Enhanced (IS-Ea jika diinginkan laju 1/2 atau IS-Eb jika

diinginkan laju 1/4). Setiap saat hanya satu dari tiga input tersebut

yang dapat diambil oleh paket TS. Keputusan tentang salah satu

di antara tiga aliran yang akan diambil ditentukan oleh isi PID pada

setiap paket TS.

model referensi penerima (reference

receiver) yang menghubungkan demodulator VSB dan subsistem

transpor. Seperti halnya model head-end untuk pemancar, pada

reference receiver tidak mungkin terjadi pengiriman data pada

lebih dari satu sumber (TS-Ea, TSEb, atau TS-M). Namun jika

pada suatu saat tidak satu pun data tersedia, reference receiver

akan menyisipkan paket null untuk menjaga laju paket tetap

konstan pada 19,39 Mbps.

8-VSB untuk siaran terestrial dan 16-VSB untuk laju data tinggi.

Metode 8-VSB terdefinisi oleh sekelompok elemen pokok dan

berbagai elemen opsional. Elemen pokok ini disebut sebagai main

mode dan meliputi antara lain sistem FEC (Forward Error Control)

dan training sequence yang digunakan untuk melindungi data

layanan utama. Yang termasuk elemen opsional adalah lapisan

FEC tambahan sebelum tahap modulasi yang kemudian disebut

Enhanced 8-VSB atau E8-VSB. Tersedia pula sejumlah opsi laju

pengodean dan payload assignment.

 

Dengan demikian sistem 8-VSB pada ATSC menawarkan berbagai

sub-mode yang memungkinkan kompromi antara laju data dan

kualitas sinyal, sehingga bisa disesuaikan dengan kondisi

propagasi radio di lapangan serta keinginan operator siaran. Pada

subbab ini hanya akan dibahas secara rinci sistem transmisi untuk

main mode, sedangkan informasi tentang spesifikasi enhanced

mode hanya akan disinggung sedikit bilamana perlu.

·  Struktur pemancar dan penerima

Gambar 3.6 menunjukkan diagram blok main service (di dalam

kotak besar di bagian atas) serta enhanced service di bagian

bawah gambar. Pada sistem yang hanya menerapkan main

service, data mengalami proses pengacakan dan pengodean FEC

berupa Reed-Solomon (207, 187), interleaving, dan pengodean

Trellis (konvolusional) berlaju 2/3. Selanjutnya paket-paket data

bersama dengan data segment sync dan data field sync dibentuk

menjadi frame-frame data untuk dikirimkan. Untuk enhanced mode

Pada dokumen A/53 ATSC, karakteristik sistem transmisi untuk

penyiaran terestrial dibahas pada bagian 2 yang menjelaskan

diagram blok dan ketentuan normatif dari sistem transmisi televisi

digital terestrial ATSC. Sistem transmisi untuk penyiaran terestrial

ATSC mampu menyalurkan laju data 19,28 Mbps dalam sebuah

kanal 6 MHz. Sebagai input dari sistem transmisi VSB adalah

aliran data serial sebesar 188 byte paket data MPEG (termasuk 1

sync data dan 187 byte data yang merepresentasikan laju data

payload 19,28 Mbps) dengan laju 19,39 Mbps.

Sistem proteksi terhadap kesalahan tersusun atas deretan

pengode Reed-Solomon (RS), interleaving, dan pengode Trellis

4 state. Dua lapis pengodean untuk deteksi dan koreksi kesalahan,

yaitu RS dan Trellis 4 state, memberikan proteksi rangkap

terhadap aliran data video yang dikirimkan. Sedangkan interleaving

– proses pengubahan urutan byte pada pemancar yang kemudian

ditata kembali pada penerima – bertujuan mengubah error yang

bersifat burst atau berderetan yang bisa terjadi karena fading

menjadi error yang lebih bersifat acak yang lebih mudah untuk

ditanggulangi. Jika digunakan enhanced mode, maka proteksi

terhadap error ini dibuat berlapis lebih banyak dengan adanya

pengode RS dan pengode konvolusional pada tambahan (gambar

3.6). Enhanced mode juga memberikan dua opsi yang

memungkinkan kompromi terhadap laju data untuk menjaga

kualitas penerimaan yang baik, terutama pada lingkungan dengan

kondisi propagasi yang buruk. Untuk tujuan ini tersedia beberapa

pilihan tingkat laju data.

Jika tahap demi tahap dalam proses proteksi pada main service

ditelusuri, maka tahap pertama adalah pengacakan data.

Pengacak data (data randomizer) bertugas mengacak seluruh

data input atau payload. Pengacak ini menghubungkan byte data

yang akan dikirim melalui gerbang XOR dengan deret biner acak

semu (pseudo random binary sequence atau PRBS) yang

berformat M sequence 16 bit.

Keluaran dari pengacak ini kemudian masuk ke dalam pengode

RS (207, 187). Teknik pengodean RS memiliki kemampuan

mengoreksi kesalahan byte yang berderetan (burst error) sebagai

akibat dari proses fading. Pada sistem ATSC, ukuran blok data

yang masuk ke pengode adalah 187 byte yang kemudian mendapat

tambahan 20 byte paritas RS untuk koreksi kesalahan sehingga

terdapat total 207 byte output. Dengan menerapkan ukuran kode

di atas dapat dilakukan koreksi kesalahan sampai 10 byte per

blok 

Interleaver yang digunakan berbasis byte dan bersistem

konvolusional yang diterapkan dengan 52 segmen data. Hanya

byte data saja yang mengalami interleaving. 

Keluaran interleaver kemudian masuk ke pengode Trellis berlaju

2/3. Pengode Trellis ini tersusun atas pengode konvolusional

berlaju 1/2 yang mengodekan satu bit input menjadi dua bit output,

serta suatu pre-coder untuk satu bit tambahan. Dengan demikian

untuk setiap dua bit input dikirimkan tiga bit output total. Bentuk

sinyal yang digunakan pada kode Trellis adalah konstelasi satu

dimensi yang terdiri dari 8 level (ekuivalen dengan 3 bit) – dengan

menyesuaikan level daya sinyal dan noise, kinerja BER yang

dihasilkan dapat dibandingkan dengan 8-PAM (Pulse Amplitude

Modulation) [Proakis, 1995]. Perangkat pengode yang digunakan

nantinya berbasis 4 state.

 

Di samping interleaving antar 52 segmen yang dilakukan setelah

pengode RS, interleaving intra-segmen pun harus dilakukan

terhadap simbol-simbol yang akan masuk ke pengode Trellis.

Dalam hal ini digunakan 12 pengode dan pendekode Trellis yang

identik yang akan mengodekan data-data yang telah mengalami

interleaving. Simbol-simbol dengan indeks (0, 12, 24, ...) dijadikan

satu grup dan masuk ke pengode pertama. Kemudian kelompok

simbol-simbol (1, 13, 25, ...) masuk ke pengode kedua. Demikian

seterusnya sampai terdapat total 12 kelompok, sesuai dengan

banyaknya pengode. Kemudian untuk setiap byte, bit-bit berindeks

gasal masuk ke pre-coder, sedangkan yang berindeks genap

masuk ke pengode konvolusional berlaju 1/2. Gambar 3.8 dan

3.9 menunjukkan diagram blok sistem pengode Trellis dan sistem

interleaving intra-segmen.

Berikutnya, paket data diorganisasi dalam suatu data field untuk

transmisi dengan diberi data segment sync dan data field sync.

Gambar 3.10 menunjukkan organisasi data untuk transmisi. Setiap

data frame terdiri dari dua data field yang masing-masing berisi

313 data segment. Data segment pertama adalah sinyal

sinkronisasi (data field sync) yang juga membawa training

sequence untuk digunakan oleh ekualiser pada penerima untuk

beradaptasi terhadap kondisi kanal yang berubah terhadap waktu.

Sementara 312 segmen lainnya membawa data yang setara

 

dengan paket transpor 188 byte ditambah byte dari proses FEC.

Setiap segmen terdiri atas 832 simbol, dengan 4 simbol pertama

dikirimkan dalam bentuk biner untuk sinkronisasi segmen.

Kemudian 828 simbol lainnya membawa 187 byte sisa dari paket

transpor ditambah byte tambahan FEC. Ke-828 simbol ini

dikirimkan sebagai sinyal dengan 8 level dan dengan demikian

masing-masing membawa tiga bit. Dengan demikian terdapat 828

´ 3 = 2484 bit data dalam tiap segmen, dengan perhitungan sebagai

berikut:

187 byte data + 20 byte RS = 207 byte

207 byte ´ 8 bit per byte = 1656 bit

Pengode Trellis laju 2/3 menghasilkan 3/2 ´ 1656 bit = 2484 bit.

Laju simbol:

Sr (MHz) = 4,5/286 ´ 684 = 10,76... MHz

Laju segmen data:

Gambar  3.9: Interleaving intra-segmen

Fseg = Sr/832 = 12,94... ´ 10

3 segmen per detik

Laju Data Frame

Fframe = Fseg /626 = 20,66... frame per detik

Frame yang dihasilkan telah berbentuk sinyal-sinyal 8 level yang

memodulasi suatu carrier tunggal dengan carrier yang ditekan.

Sebelum transmisi, sebagian besar pita spektrum bagian bawah

atau lower sideband dihilangkan dengan filter VSB yang berbentuk

akar raised cosine (square-root raised cosine) dengan daerah

transisi selebar 620 kHz. Spektrum VSB yang dihasilkan

Pada posisi frekuensi carrier yang

telah ditekan, pada jarak 310 kHz dari tepi bawah spektrum,

ditambahkan sinyal pilot kecil.

. Sistem Penyiaran TV Digital Standar DVB

Upaya pengembangan DVB sebagai standar global untuk

penyiaran televisi digital berawal dari pembentukan DVB Project

pada 11 September 1993 yang sebelumnya bernama European

Launching Group (ELG). DVB Project beranggotakan sekitar 250-

300 institusi yang berasal dari 30-an negara dan terdiri dari

broadcaster, manufaktur, network operator, badan regulasi dan

institusi akademik. Project DVB tidak menjalankan fungsi sebagai

regulator melainkan bekerja berdasarkan aspek bisnis dan

komersial.

Dalam perkembangan selanjutnya proyek DVB telah berhasil

mengembangkan serangkaian spesifikasi DVB yang tidak terbatas

pada video broadcasting namun juga telah merambah hingga ke

aplikasi dan layanan multimedia yaitu DVB-S2, DVB-S (generasi

kedua dan pertama dari sistem digital satelit), DVB-C (sistem

kabel digital), DVB-T (Sistem penyiaran digital terestrial), DVB-H

(sistem penyiaran digital dengan penerima handheld), DVB-DATA

(the Cyclical Data Delivery System), DVB-SI (Sistem pelayanan

informasi), dan DVB-MHP (middleware untuk TV interaktif).

DVB-S yang digunakan pada sistem penyiaran satelit

dikembangkan tahun 1993 berbasis pada teknik modulasi QPSK,

sedangkan DVB-C yang dikembangkan tahun 1994   berbasis

pada 64QAM.  Untuk sistem penyiaran digital terestrial DVB-T

menggunakan OFDM dengan modulasi QAM dengan 2 mode yaitu

2K untuk menangani efek doppler dan 8K untuk menangani

multipath.

Saat ini, DVB Project mengembangkan DVB-S2 dengan

menggunakan 8-PSK dan turbo coding untuk penyiaran sistem

TV digital satelit dengan tujuan untuk meningkatkan efisiensi,

sedangkan untuk sistem penyiaran TV digital terestrialnya

dikembangkan DVB-H yang berbasis pada internet protocol (IP)

dan menggunakan modulasi OFDM-4K dengan sistem video

kompresi MPEG4 AVC atau SMPTE VC1 sehingga lebih efisien

dan dapat diterima perangkat handheld (time slicing). 

menunjukkan perbandingan kinerja antara DVB-H dan DVB-T

dalam mengatasi pengaruh efek Doppler.

Implementasi penyiaran TV digital DVB di Eropa diawali tahun

1995 berupa penyiaran TV berlangganan dengan operator

Canalplus di Perancis, sedangkan untuk penyiaran TV digital

terestrial DVB-T diterapkan tahun 1997, 1998 dan 2002 masing-

masing di Swedia, Inggris dan Jerman.  Untuk di Eropa peralihan

ke sistem digital pertama kalinya dilakukan di Berlin tahun 2003.

Standar penyiaran TV digital DVB dikembangkan berdasarkan latar

belakang pentingnya sistem penyiaran yang bersifat terbuka (open

system) yang ditunjang oleh kemampuan interoperability,

fleksibilitas dan aspek komersial. Sebagai suatu open system,

maka standar DVB dapat dimanfaatkan oleh para vendor untuk

mengembangkan berbagai layanan inovatif dan jasa nilai tambah

yang saling kompatibel dengan perangkat DVB dari vendor lain.

 

Selain itu, standar DVB memungkinkan terjadinya cross-medium

interoperability yang memungkinkan berbagai media delivery yang

berbeda dapat saling berinteroperasi. Salah satu aspek dari

interoperability adalah bahwa semua perangkat yang DVB-

compliant dari vendor yang berbeda dapat dengan mudah saling

terhubung dalam satu mata rantai penyiaran.  Untuk mengetahui

standar DVB banyak dokumentasi yang bisa didapatkan di http://

www.dvb.org atau http://www.etsi.org, seperti beberapa informasi

standar DVB-T antara lain ETSI EN 300 744 V1.5.1 (2004-11)

yang berisi tentang framing structure, channel coding and

modulation for digital terrestrial television; ETSI TR 101 190 V1.2.1

(2004-11) yang berisi tentang Implementation guidelines for DVB

terrestrial services; Transmission aspects; dan ETSI TS 101 191

V1.4.1 (2004-06) yang berisi tentang DVB mega-frame for Single

Frequency Network (SFN) synchronization.

3.2.1. Overview Sistem

Salah satu keputusan mendasar yang diambil dalam menetapkan

standar DVB adalah pemilihan MPEG-2 sebagai data container.

Dengan konsepsi tersebut maka transmisi informasi digital dapat

dilakukan secara fleksibel tanpa perlu memberikan batasan jenis

informasi apa yang akan disimpan dalam data container tersebut.

Pemilihan MPEG-2 untuk sistem coding dan kompresi dilakukan

karena terbukti bahwa MPEG-2 mampu memberikan kualitas yang

baik sesuai dengan sumber daya yang tersedia.  Selain itu, MPEG-

2 memungkinkan desain decoder yang fleksibel seiring

peningkatan kualitas pada sisi encoding. Setiap peningkatan unjuk

kerja baru karena pengembangan sistem encoding akan secara

otomatis direfleksikan pada kualitas gambar dari decoder.

Layanan sistem digital DVB masa depan akan terdiri dari berbagai

jenis program yang dikembangkan melalui sejumlah kanal

transmisi. Agar integrated receiver-decoder (IRD) dapat di-tune

untuk layanan tertentu secara otomatis melalui sistem navigasi

yang user friendly maka DVB menambahkan alat bantu navigasi

DVB-SI (Service Information) yang merupakan perluasan

programme specific information (PSI) dari MPEG-2. Service

information pada DVB berfungsi sebagai header terhadap

container MPEG sehingga receiver dapat mengetahui apa yang

diperlukan untuk mendekode sinyal.

DVB-T Carrier

Kanal DVB-T memiliki lebar bandwith 8, 7 dan 6 MHz  dengan

mengoperasikan 2 mode yaitu 2K mode dengan 2048 titik dalam

IFFT dan 8K mode dengan 8192 titik dalam IFFT sebagai

gelombang pembawa (carrier) untuk melakukan transmisi data.

Jenis konten dalam gelombang pembawa dalam DVB-T beserta

besar kapasitasnya untuk kedua mode ditunjukkan dalam tabel

3.3.

Payload carrier akan digunakan untuk melakukan transmisi data

yang sesungguhnya, sedangkan TPS (Transmission Parameter

Signalling) carrier akan berada pada frekuensi yang ditentukan.

TPS merepresentasikan sebagai pembawa informasi kanal

sejumlah 68 simbol atau 68 bits, dimana 17 bitnya digunakan

abe 3 3

No Mode 2K Mode 8K Keterangan 

1. 2048 8192 Carrier 

2. 1705 6817 Used Carrier 

3. 142/131 568/524 Scattered pilots 

4. 45 177 Continual pilots 

5. 17 68 TPS Carrier 

6. 1512 6048 Payload carrier 

Simbol-simbol tersebut

berisikan informasi tentang jenis mode, panjang guard interval,

jenis modulasi, code rate serta penggunaan hierarchical coding.

Contoh model spektrum untuk sinyal DVB-T dengan bandwidth

8MHz untuk mode 8K dan 2K ditunjukkan pada gambar 3.13.

DVB-T Modulator

Penyiaran TV digital DVB-T menggunakan teknik modulasi

COFDM, sehingga data akan didistribusikan menggunakan

beberapa frekuensi carrier yang saling ortogonal satu sama lain.

DVB-T menerapkan pengodean teknik Reed Solomon dan Viterbi

untuk menyediakan forward error correction dan melakukan

penyisipan untuk mengurangi kesalahan-kesalahan. Setelah

dilakukan kontrol kesalahan awal pada paket MPEG Transport

Stream (MPEG-TS), selanjutnya TS akan ditingkatkan 16 bytes

sebagai proteksi error yang diteruskan dalam block coding. DVB-

T Modulator memiliki 2 input untuk MPEG-TS yaitu high priority

path (HP) dan low priority path (LP) yang berbeda code rate-nya.

Kedua input ini digunakan modulasi hierarchical yang dimanfaatkan

ketika terjadi penerimaan yang kurang bagus di sisi penerima.

Gambar 3.14: Blok diagram DVB-T Modulator-bagian I

HP melakukan transmisi dengan low data rate dengan kompresi

tinggi menggunakan modulasi QPSK, sedangkan LP

menggunakan modulasi 16QAM atau 64QAM dengan low data rate

dan lower error correction.  Pada sisi perangkat penerima HP dan

LP dengan teknik hirarki modulasi akan dipilih sesuai dengan

kondisi penerimaan.  Secara lengkap bagan DVB-T modulator

pada sisi pemancar ditunjukkan dalam gambar 3.14 dan 3.15.

3.2.2. DVB-T Single Frequency Network (SFN)

DVB-T dapat diimplementasikan dengan SFN (single frequency

network) di mana stasiun TV yang sama dapat memasang

sejumlah pemancar dengan frekuensi yang sama dan tersebar

pada wilayah layanan yang luas, sehingga dapat meningkatkan

cakupan pelanggannya tanpa memerlukan lebih dari satu kanal

frekuensi. Maksimum jarak antarpemancar akan tergantung dari

penggunaan panjang dari guard interval dan signal delay saat

dilakukan tranmisi.  Untuk menentukan jaringan pemancar sangat

dibutuhkan informasi tentang topografi wilayah.  Gambar 3.16

menunjukkan jarak pemancar dengan panjang guard interval.

Setiap pemancar dalam suatu jaringan sistem SFN harus

dilakukan sikronisasi satu dengan yang lainnya karena distribusi

data untuk MPEG-2 multiplexer pada setiap DVB-T modulator dari

 

Gambar 3.15: Blok Diagram DVB-T Modulator-bagian II

pusat payload ke setiap pemancar dalam jaringan terdapat delay.

Media distribusi data dari pusat payload ke setiap pemancar bisa

digunakan kabel fiber optik atau satelit.  DVB-T melakukan

modulasi dalam bentuk frame dengan satu frame dikomposisi oleh

68 simbol DVB-T OFDM, dan 4 frame merupakan satu superframe

yang diakomodasi oleh satu bilangan integer dalam paket transport

stream MPEG-2.

Sebagai konsekuensi agar terjadi sikronisasi dalam suatu jaringan

SFN setiap superframe harus dibangkitkan dan disiarkan dalam

waktu yang bersamaan oleh setiap pemancar. Maka DVB-T

modulator memerlukan  suatu acuan yang dapat digunakan GPS

(Global Positioning Satellite) 

 

 

 

 Pengembangan Standar DVB-T

Penyiaran Multimedia dan  Interactivity

Sistem DVB memiliki kemampuan untuk memanfaatkan return

path antara IRD dan service provider melalui modul subscriber

management. Untuk keperluan return path ini diperlukan modem

dan jaringan telepon atau TV kabel return path atau bahkan satelit

uplink. Return path ini dapat digunakan untuk mengirimkan sinyal

balik dari user seperti pada aplikasi televoting, games playing,

tele-shopping, and tele-banking, dan juga untuk mengirimkan

command browsing pada website internet.

Banyak layanan yang ditawarkan dalam DVB akan membutuhkan

beberapa bentuk interaksi antara pengguna dan program provider

atau operator network. Interaksi tersebut bisa berupa transmisi

sekelumit perintah tapi mungkin juga memerlukan interaksi cukup

intensif seperti yang terjadi pada TV interaktif.  Berbagai anggota

DVB telah mengembangkan rencana komprehensif pengenalan

TV interaktif sejak tahun 1997. Berbagai spesifikasi return channel

DVB telah dipublikasikan oleh ETSI termasuk di dalamnya DVB-

RCC (Cable) dan DVB-RCT (telephone atau ISDN) yang

merupakan komplemen dari DVB-NIP (Network Independent

 

Gambar 3.17:  Blok diagram Sistem SFN untuk DVB-T

Protocols) yang berdasarkan kepada MPEG-2 DSM-CC (Digital

Storage Media –Command and Control).

Untuk penyiaran multimedia DVB Project telah mengembangkan

sistem transpor untuk data  tersebut dengan menggunakan

application programming interface (API).  API akan menangani

model konten multimedia yang memiliki 2 kategori yang disebut

sebagai declarative content seperti HTML dan procedural content

yang harus dijalankan receiver dengan menggunakan animasi

grafis.

Saat ini pengembangan sistem penyiaran multimedia DVB tersebut

dinamakan MHP (Multimedia Home platform) yang berbasis Java.

MHP dirancang untuk dapat menjalankan 2 jenis konten multimedia

dengan menggunakan API. Generasi pertama MHP 1.0 telah

mampu melakukan interaktif multimedia. Saat ini MHP 1.1

menawarkan kemampuan melakukan seamless switching antara

penyiaran multimedia dan pengiriman halaman website.

Conditional Acces System (CAS)

Gambar 3.18: Arsitektur DVB MHP

CAS dalam sistem DVB bukan merupakan bagian dari standar.

Subsistem ini berfungsi sebagai kontrol akses terhadap program

atau layanan sehingga yang dapat menerima layanan hanyalah

pengguna yang sudah mendapat otorisasi. CAS terdiri dari

beberapa blok di antaranya mekanisme untuk mengacak program

atau layanan, subscriber management system (SMS), subscriber

authorization system (SAS) dan lainnya. SMS pada dasarnya

adalah data base yang berisi informasi pelanggan suatu layanan,

sedangkan SAS berfungsi meng-encrypt dan mengirimkan code-

words yang memungkinkan IRD dapat men-descrambler suatu

program.

DVB membebaskan penggunaan jenis CAS yang sesuai dengan

kebutuhan operator, namun DVB mengembangkan suatu common

scrambling algorithm, yaitu tools untuk mengacak transport

streams atau program elementary streams.  Walaupun demikian

IRD yang menggunakan teknologi conditional access yang berbeda

mungkin tidak selalu dapat saling berinteroperasi. Ada dua

pendekatan yang dilakukan DVB untuk terjadinya interoperasi di

antara berbagai CAS yang berbeda yaitu :

· SimulCrypt, dalam hal ini beberapa program provider

melakukan negosiasi komersial sehingga memungkinkan

pengguna yang telah memiliki IRD dengan CAS proprietary

yang embedded di dalamnya dapat menikmati layanan dari

CAS yang berbeda karena adanya supply informasi

proprietary yang diperlukan.

· Multicrypt, berbagai teknologi CAS dapat berada pada satu

platform IRD yang sama sehingga dapat menerima

program yang disiarkan secara simultan dari beberapa

program yang CAS-nya berbeda.

ISistem Penyiaran TV Digital

ISDB-T, DMB-T, dan T-DMB

 Integrated Services Digital

Broadcasting-Terrestrial (ISDB-T)

SDB-T adalah sistem penyiaran TV digital yang

dikembangkan oleh Jepang pada 1998, dan

telahdiimplementasikan di kota-kota besar di Jepang

ISDB-T memiliki enerji daya yang rendah dengan terminal yang

harganya murah. Ia dikembangkan pula untuk sistem transmisi

terestrial satelit dan kabel. ISDB-T mengadopsi MPEG2 sebagai

format videonya baik untuk HDTV dan SDTV, serta MPEG4 untuk

mobile-TV. ISDB-T telah diakui oleh ITU dan dipromosikan oleh

DiBEG (Digital Broadcasting Expert Group).

ISDB-T menerapkan teknologi BST-OFDM (Band Segmented

Transmission-Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Ia

memiliki dua jenis transmisi dengan bandwidth masing-masing

5,6 MHz dan 429 kHz. Bandwidth 5,6 Mhz dipakai untuk program-

sejaktahun 1999. Sistem ini digunakan sebagai layanan aplikasi

multimedia dengan fitur-fitur yang lebih dari sekadar TV digital biasa

seperti HDTV, TV bergerak, tapi juga multilayanan lainnya seperti

data-teks, suara, program-program komputer yang semuanya

saling terintegrasi.

program TV digitalnya yang disegmentasi sebanyak 13 segmen

dinamai Wideband ISDB-T, dan 1 sampai 3 segmen sebagai

Narrowband ISDB-T dengan lebar per segmennya 429 kHz untuk

program-program audio dan atau data. Dua jenis transmisi tersebut

memanfaatkan secara bersama parameter-parameter lainnya

seperti pembentukan format encoding, multiplexing dan interval

carrier dari OFDM serta penyusunan konfigurasi frame.

SDB-T menyediakan fitur-fitur transmisi secara hirarki dengan

skema modulasi yang  berbeda-beda seperti DQPSK, QPSK,

16QAM,64QAM dan internal encoding rate (1/2,2/3, 3/4, 5/6, 7/8).

Fitur ini merupakan bagian dari band segmented yang dialokasikan

ke sinyal-sinyal penerima bergerak, artinya : audio dan data yang

dikirim secara broadcast untuk mobile TV dan portable TV bisa

secara bersamaan diterima oleh sinyal televisi di rumah-rumah.

Setiap level hirarki bisa diset untuk setiap segmennya dengan

bandwidth 429 kHz. Informasi dapat dikirim ke penerima-penerima

dengan TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration

Control) yang dialokasikan pada bagian dari gelombang pembawa

OFDM.

Dikarenakan segmen-segmen wide bandwidth dan narrow

bandwidth pada ISDB-T memanfaatkan parameter-parameter

OFDM secara bersama maka 5.6 MHz wide band dapat

mengikutkan 429 kHz narrow band secara langsung.

Konsekuensinya penerima dengan 429 kHz bisa menerima layanan

Gambar 4.1: Skema Modulasi Dari ISDB-T [Sato-2000]

 

untuk 5,6 MHz, dan penerima dengan 5,6 MHz juga bisa menerima

semua layanan pada 429 kHz.

ISDB-T memiliki karakteristik kemampuan sebagai berikut:

- Menyediakan berbagai layanan seperti HDTV, multikanal

SDTV, layanan data dan lain-lain.

- Memiliki kualitas transmisi yang memenuhi untuk layanan

penerima portable-TV dan mobile –TV.

- Menjamin fleksibilitas penggunaan kapasitas transmisi.

- Memenuhi pencapaian efektif pemanfaatan frekuensi dengan

menerapkan teknologi single frequency network.

4.2. Sistem DMB-T

Sistem DMB-T muncul sebagai reaksi pihak pemerintah, industri,

dan akademisi China terhadap isu implementasi TV digital di negara

 

mereka. Di satu sisi mereka sadar bahwa penerapan teknologi

TV digital di negara mereka tak terhindarkan. Namun di sisi lain,

mereka berupaya melindungi industri manufaktur lokal dengan

menciptakan standar baru. Dengan demikian industri luar tidak

memiliki keunggulan dalam kemapanan produksi seperti yang

pernah terjadi ketika China mengadopsi GSM untuk sistem seluler

mereka.

Tabel 4.1: Spesifikasi  Umum ISDB T 

Modulation 64QAM-OFDM, 16QAM-

OFDM, QPSK-OFDM, 

DQPSK-OFDM 

Error 

Correction 

Coding 

Inner Coding, convolusion 7/8, 

3/4,2/3, ½ 

Outer coding: RS(240, 188) 

Interval 

guard 

1/16, 1/8, ¼ 

Interleaving Time, Frequency, bit, byte 

 

 

 

 

 

Transmission 

Channel 

Coding Frequency 

Domain 

Multiplexing 

BST-OFDM (Band Segmented 

structure OFDM) 

Conditional Access Multi-2 

Data Broadcast ARIB STD B-24 (BML, ECMA 

script) 

Information Services ARIB STD B-10 

Multiplexing Sistem MPEG-2 

Audio-Coding MPEG-2 Audio (AAC) 

Video-Coding MPEG-2 Video, MPEG-4 AVC 

/H.264* 

Tabel 4.1: Spesifikasi  Umum ISDB-T

* H.264 digunakan pada salah satu segmen

  penyiaran untuk telepon bergerak.

Dalam merumuskan standar baru, mereka berusaha menyisipkan

berbagai keunggulan teknologi dibanding standar-standar yang

telah ada sebelumnya. Sejak sekitar tahun 2000-an telah dimulai

usaha-usaha ke arah penyusunan standar baru. Setidaknya ada

dua kelompok, masing-masing dimotori oleh Tsinghua University

di Beijing dan Jiaotong University di Shanghai, yang berupaya

mengajukan dua sistem baru.

Sistem yang diajukan oleh Tsinghua University mengambil nama

DMB-T (Digital Multimedia Broadcast- Terrestrial) yang telah

dipatenkan di China dengan nama “Terrestrial digital multimedia/

television broadcasting system”, nomor paten 00 123 597.4,

tertanggal 21 Maret 2001. Seperti halnya DVB-T dan ISDB-T, sistem

ini juga berbasis OFDM. Subsistem transmisi yang menerapkan

TDS-OFDM (Time Domain Synchronization OFDM) adalah

kontribusi terpenting dari kelompok riset ini, dan memberikan

peningkatan terbesar relatif terhadap kinerja sistem-sistem OFDM

pendahulunya. Pada DMB-T, diterapkan teknik sinkronisasi waktu

dan frekuensi yang lebih akurat untuk OFDM dengan cara

menyisipkan deretan pseudo-noise sebagai pengganti cyclic prefix

di dalam guard interval. Teknik ini terbukti meningkatkan efisiensi

penggunaan spektrum serta memperbaiki kinerja sistem secara

keseluruhan dengan keunggulan beberapa dB di atas DVB-T.

Di pihak lain, Jiaotong University mengajukan sistem ADTB-T

(Advanced Digital Television Broadcast – Terrestrial)  yang

menerapkan subistem transmisi dengan carrier tunggal dan

modulasi 8-VSB, menyerupai sistem ATSC. Seperti ATSC, sistem

p g

Metode Penyiaran digital Terestrial 

Pita Frekuensi VHF/UHF,  

Laju bit transmisi 19 Mbit/detik (64-QAM) 

Lebar pita Transmisi 5.6 MHz* 

Tabel 4.2: Spesifikasi kanal yang digunakan pada ISDB-T di Jepang

* Kompatibel dengan pita 6 Mhz untuk penyiaran terestrial

   TV analog.

ini memiliki ketahanan tinggi terhadap derau, multipath, dan

interferensi. Namun tidak seperti ATSC, ADTB-T mengonsumsi

bandwidth 8 MHz untuk setiap carrier-nya dan memiliki kinerja yang

lebih baik pada kanal yang berubah terhadap waktu, sehingga

menjanjikan kemampuan untuk penerimaan pada kondisi bergerak

[CRC, 2003].

Kedua sistem tersebut akhirnya diakomodasi di dalam standar

TV digital China yang secara resmi diumumkan oleh badan

standarisasi SAC (Standardization Administration of China) pada

18 Agustus 2006 dan mulai berlaku efektif pada 1 Agustus 2007.

Standar ini dirilis dengan nomor GB 20600-2006 dengan nama

“Framing structure, Channel coding and modulation for digital

television terrestrial broadcasting system”, dengan sebutan DMB-

T/H (Digital Multimedia Broadcasting – Terrestrial/Handheld). Baik

sistem DMB-T usulan Tsinghua maupun ADTB-T dari Jiaotong

sama-sama terakomodasi dalam standar tersebut, sehingga

perangkat TV penerima perlu memiliki opsi untuk sistem modulasi

yang digunakan.

Dalam bagian ini hanya akan dibahas subsistem transmisi dari

DMB-T yang merupakan hasil riset Tsinghua University.

Pembahasan lebih difokuskan untuk meninjau perbedaannya

dengan sistem-sistem terdahulu yang juga berbasis OFDM.

Teknik Transmisi

Diagram teknik transmisi DMB-T (minus bagian pengodean-

pendekodean kanal dan modulator-demodulator) dapat dilihat pada

gambar 4.1. Pada sisi transmisi, 3780 simbol dikelompokkan ke

dalam satu simbol OFDM. Setiap simbol data dibawa oleh satu

subkanal tertentu melalui proses IFFT. Dalam proses ini, sebaris

378 simbol PN (Pseudo-Noise) disisipkan sebagai guard interval,

menggantikan peranan Cyclic Prefix (CP) pada standar-standar

sebelumnya. Simbol-simbol PN ini nantinya akan bermanfaat untuk

estimasi kanal dan sinkronisasi pada penerima. Keluaran dari IFFT

kemudian dilewatkan filter SRRC (Square-Root Raised Cosine)

untuk membentuk pulsa dan membatasi bandwidth selebar 8 MHz,

sebelum akhirnya digeser ke frekuensi tinggi (up-conversion),

dikuatkan oleh power amplifier, dan dipancarkan.

Pada penerima, sinyal yang diterima dilewatkan down-converter,

difilter SRRC, dan disampel. Hasilnya masuk secara paralel ke

synchronizer, estimator kanal, dan FFT. Hasil estimasi respon

impuls kanal itu lalu digunakan untuk ekualisasi dan deteksi, yang

kemudian digunakan dalam pengambilan keputusan mengenai titik

pada konstelasi simbol yang terdekat dengan sinyal yang diterima.

Tugas synchronizer adalah mencari awal tiap paket data dan tiap

simbol OFDM (sinkronisasi waktu) dan mengestimasi pergeseran

frekuensi atau offset (sinkronisasi frekuensi), sedemikian hingga

kompensasi delay dan frekuensi dapat dilakukan terhadap sinyal

yang diterima sebelum masuk ke tahap FFT. Proses sinkronisasi

 

 

G (Gambar 4.3: Teknik transmisi pada DMB-T (tanpa bagian

           pengodean dan modulasi) [Zheng dkk, 2003]

waktu dan frekuensi ini menggunakan metode perata-rataan

dengan window terhadap hasil korelasi antara segmen PN yang

diterima dengan barisan PN aslinya.

Sementara itu adanya estimator kanal yang akurat memungkinkan

penerapan teknik modulasi koheren. Sifat kanal yang dispersif

merusak amplitudo dan fase sinyal yang dikirimkan, sehingga

respon kanal pada tiap subcarrier harus diketahui untuk dapat

mengompensasi efek perubahan amplitudo dan kanal tersebut,

sekaligus mengoreksi pergeseran fase akibat adanya timing offset

antara pemancar dan penerima. Dari pembahasan di atas, cukup

jelas pentingnya peran deret PN yang disisipkan pada tahap IFFT

sebagai header dari frame OFDM yang dikirimkan.

Diagram blok sistem penerima DMB-T lengkap dengan tahap

demodulasi dan dekode ditunjukkan gambar 4.4. Seperti halnya

DVB-T, DMB-T juga menerapkan teknik pengodean kanal dan

interleaving berlapis dua secara berselang-seling untuk mengatasi

efek derau impuls, derau burst, dan multipath fading.

Tabel 4.3 menunjukkan parameter-parameter sistem DMB-T yang

berbasis TDS-OFDM dan sistem DVB-T mode 8K yang berbasis

CP-OFDM (Cyclic Prefix OFDM). Tabel 4.4 menunjukkan

keunggulan DMB-T dalam efisiensi penggunaan spektrum

dibandingkan DVB-T yang menggunakan guard interval 1/32

sekalipun. Hasil kajian dengan simulasi juga menunjukkan

kelebihan DMB-T dalam akurasi sinkronisasi waktu dan akurasi

 

Gambar 4.4: Diagram blok lengkap sistem penerima DMB-T

[Nelson, 2005]

estimasi kanal dibandingkan dengan DVB-T untuk kondisi kanal

yang berubah terhadap waktu dengan frekuensi Doppler sampai

100 Hz [Zheng dkk, 2003].

4.3 Sistem T-DMB

Teknologi penyiaran TV digital T-DMB (Terrestrial-Digital Multimedia

Broadcasting) mulai diluncurkan pada 1 Desember 2005 di Korea

Selatan (Korsel). Hanya dalam waktu 6 bulan sejak peluncurannya,

teknologi penyiaran ini telah berhasil menggaet sekitar 1 juta

pelanggan. Kepopuleran T-DMB yang sedemikian pesat di Korsel

tersebut berkat dukungan kuat dari industri manufakturnya yang

memproduksi perangkat seperti telepon bergerak, navigator GPS,

laptop, kamera digital, pemutar MP3 dan set-top box berbasis

modul USB.  Saat ini di Korsel sudah 7 kanal televisi dan 13 kanal

radio yang menggunakan sistem  T-DMB.

Teknologi sistem penyiaran TV digital standar T-DMB ini

mengadopsi sistem Eureka-147 DAB (Digital Audio Broadcasting),

yang merupakan standar penyiaran audio digital di Eropa.

p

Parameter 

CP-OFDM 

(DVB-T 8K) 

TDS-OFDM 

(DMB-T) 

Banyaknya subcarrier data 6116 3780 

Banyaknya subcarrier untuk 

training 

701 378 

Jumlah total subcarrier 8192 3780 

Periode sampling ( s) 0,1094 0,1323 

Bandwidth (MHz) 7,61 7,56 

p gg p

 

CP-OFDM 

(DVB-T 8K) 

TDS-OFDM 

(DMB-T) 

Guard 

interval 

¼ 1/8 1/16 1/32 0 

Efisiensi 

spektrum 

0,718 0,797 0,844 0,870 0,909 

Tabel 4.3: Nilai parameter sistem

Tabel 4.4: Efisiensi penggunaan spektrum

Pengembangan T-DMB di Korsel semula bertujuan untuk

mendigitalisasi siaran radio dan televisi, agar bisa memberikan

pelayanan mobile multimedia dan data. Oleh karena itu, supaya

dapat diimplementasikan pada perangkat komunikasi bergerak

diperlukan berbagai modifikasi dan penambahan teknologi.

Modifikasi dilakukan pada bagian source coding dan channel coding

yaitu dengan mengunakan teknologi MPEG-4 untuk video, MPEG-

4 BIFS untuk pelayanan data dan mobility yang mampu melayani

pengguna bergerak sampai kecepatan 300 km/jam dengan kualitas

suara seperti CD.

Selanjutnya pada Desember 2004, T-DMB mengadopsi standar

WorldDAB, pada juli 2005 mengadopsi standar ETSI dan tahun

2006 mengadopsi standar ITU. Hal itu dilakukan supaya T-DMB

bisa memasuki pasar global.

Di luar Korsel, T-DMB telah diuji coba di 6 kota besar di Jerman

pada saat pelaksanaan Piala Dunia sepak bola Juni 2006 pada L-

band untuk telepon seluler dual band. Pada waktu yang

bersamaan, Samsung Electronics dan LG Electronics melakukan

uji coba implementasi T-DMB pada perangkat ponsel di Inggris.

Sedangkan di Perancis uji coba T-DMB dilakukan Oktober 2005

pada perangkat ponsel TV. Kanal frekuensi yang digunakan untuk

uji coba ini pada band III block 11B dengan daya pancar 3kW.

Di China, walaupun State Administration of Radio, Film and

Television (SARFT) sudah menentukan penggunaan standar DMB-

T, namun melakukan juga pengujian T-DMB di 3 kota yaitu Beijing,

Shanghai dan Guangzhou.  Uji coba T-DMB dilakukan Oktober

2006 di New Delhi, India, oleh konsorsium MoTV yang merupakan

gabungan sebuah perusahaan Korsel dan sebuah stasiun

penyiaran di India.

Sudah banyak aplikasi yang memanfaatkan sistem T-DMB seperti

informasi lalulintas, penyiaran bencana, conditional access dan

kombinasi teknologi untuk penyiaran dan jaringan nirkabel.

Pengembangan teknologi ini masih terus berlanjut. Para peneliti

T-DMB tengah mengembangkan 3D DMB yang dapat

mentransmisikan konten dengan tampilan 3 dimensi di pesawat

TV, seperti yang diilustrasikan pada gambar 4.5.

   

No Diskripsi 

Parameter 

Uraian 

1. Frekuensi Band Band III (175-240 MHz), L-

band (1452-1478 MHz), dan 

UHF (791-796 MHz) 

2. Bandwidth 1.536 MHz 

3. Modulasi DQPSK 

4. Transmisi OFDM 

5. Channel Coding RS (204,188) Convolution Byte 

Interleaver 

6. Multiplexing MPEG-4 SL, MPEG-2 TS 

7. Audio MPEG-1/2 Layer 2 

(MUSICAM) 

8. A/V CODEC MPEG-4(H.264) / Part 2 BSAC 

9. Data Service MPEG-4 Part 1 BIFS 

Tabel 4.5: Karakteristik teknologi penyiaran TV Digital  T-DMB

Gambar 4.5: Konfigurasi sistem DMB-T untuk pelayanan

         stereoscopic 3D

4.3.1. Spesifikasi Sistem

Pada perencanaan awal di tahun 1990, sistem Eureka-147 DAB

dimaksudkan untuk meningkatkan kualitas audio digital dengan

bandwith 1.5 MHz. Namun, dalam pengembangannya justru

menjadi sistem T-DMB dengan melakukan perubahan dan

penambahan teknologi pada komponen layanan gambar bergerak

agar dapat diterima pada mobile communication terminals.

Penambahan teknologi tersebut meliputi penggunaan teknologi

MPEG-4, Error Protection (Reed-Solomon) dan byte interleaving.

Secara umum gambaran tentang perubahan sistem Eureka-147

DAB menjadi sistem     T-DMB terpapar pada gambar 4.6.

DAB (Digital Audio Broadcasting)

Sistem DAB yang mengadopsi standar Eropa ETS 300 401 dan

Digital system A dalam ITU-R memiliki keandalan dan portablitas

dalam melayani multiplex siaran audio digital. Sistem ini beroperasi

pada frekuensi 3 GHz ke atas dengan media terestrial, satelit

maupun jaringan siaran kabel.  Pada sistem ini beberapa sumber

audio dan data di-interleaved pada DAB Audio Frame Path dan

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Data Server 

MUSICAM Encoder

OFDM 

Modulator 

DAB 

MUX 

RF 

Transmiter 

AV DMB Encoder 

 

 

 

 

 

            

                  Additional Modules for T-DMB 

Video 

Encoder 

(AVC) 

 

 

MPEG-2

TS 

MUX 

Video 

Encoder 

(BSAC) 

 

 

RS 

Encoder 

(204, 

188) 

 

 

Conv. 

Interlever 

DAB System (300  401) 

Gambar 4.6: Sistem T-DMB untuk TV mobile

Packet Mode Data Path. Standar pengodean untuk bentuk audio

berdasarkan ISO/IEC 11172-3 (MPEG-1 Audio Layer 2) and ISO/

IEC 13818-3 (MPEG-2 Audio Layer 2). Data audio frame-nya berisi

PAD (Program Associated Data), yang mengirimkan berbagai

informasi berupa dynamic range control,  labeling, dan sejumlah

data teks.

Layanan data dapat dialirkan secara moda stream dan moda paket

yang selanjutnya di-multiplex setiap 24 milidetik dalam CIF

(Common Interleaved Frames).   Pada frame transmisi multiplexer,

CIF dikombinasikan dengan FIC (Fast Information Channel ), yang

berisi informasi jenis layanan dan konfigurasi dari multiplex.

Selanjutnya frame transmisi dimodulasi dengan menggunakan

COFDM dengan metode p/4-DQPSK (Differential Quadrature

Phase Shift Keying) dan dikonversikan ke dalam frekuensi

gelombang radio. Sebelum proses modulasi, dilakukan teknik

convolutional bit-interleaving sehingga tingkat BER (Bit Error Rate

) kurang dari 10-4, yang secara lengkap ditunjukkan pada gambar

4.7.

Secara sederhana untuk skema transmisi dan penerimaan sistem

T-DMB ditunjukkan pada gambar 4.8.

 

Gambar 4.7:  Diagram Blok Sistem DAB

4.3.2. Sistem Pengodean Sumber dan Kompresi

Audio-Video

Sistem pengodean Audio-Video H.264 merupakan standar

kompresi video yang dikembangkan oleh Joint Video Team (JVT-

ISO/IEC), MPEG dan ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG).

Sistem ini memiliki algoritma pengodean yang sangat efisien

dibandingkan dengan skema pengodean video MPEG-2.

Kelebihan tersebut meliputi peningkatan kemampuan dalam

melakukan prediksi, metode transformasi dan pengodean metode

entropinya.

Selain itu, H.264 dilengkapi berbagai fitur terutama dalam

penanganan kesalahan, dan sangat fleksibel untuk beroperasi di

berbagai jaringan yang memiliki konfigurasi berbeda termasuk

NAL (Network Abstract Layer) unit syntax structure, Parameter

set structure, Flexible Macroblock Ordering (FMO), Arbitrary Slice

Ordering (ASO), redundant pictures, serta data partitioning. Semua

fitur Audio-Video Coding H.264 tersebut telah diadopsi sistem T-

DMB kecuali FMO, ASO dan redundant pictures.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G 

K-DMB 

A/V 

Encoder 

K-DMB 

Service 

Mux 

DAB 

Transmitter 

(Eureka-147) 

MPEG4 SL  

Packetizer 

MPEG2 TS  

Mux

RS Encoder 

(204,188) 

Convolutional  

Interleaver 

RF 

Signal 

RF 

Signal 

DAB 

Chipset 

(Eureka-147) 

K-DMB 

Service 

Demux 

K-DMB 

A/V 

Decoder 

Display 

TFT-LCD 

(Below 7 

inch) 

Convolutional  

Deinterleaver 

RS Decoder 

(204,188) 

MPEG2 TS 

Demux 

MPEG4 SL  

Depacketizer 

Tx 

Rx 

Gambar 4.8. Diagram TX dan RX sistem T-DMB

Sedangkan dalam pengodean audionya, sistem DMB-T

menggunakan BSAC (Bit-Sliced Arithmetic Coding) dan HE-ACC.

BSAC merupakan metode pengodean audio yang digunakan

dalam MPEG-4. Sistem kompresinya sangat mirip dengan skema

AAC (Advanced Audio Coding) yang digunakan dalam MPEG-2/

4.  Sedangkan HE-ACC merupakan metode pengodean yang

dikombinasikan dari teknologi audio MPEG yang terdiri dari AAC

dan SBR (Spectral Band Replication) yang memiliki

kemampuan tinggi dalam low-bitrate audio codecs dengan kualitas

audio yang bagus dengan bitrate di bawah 48 kbps.

Sistem DMB-T mengadopsi core 2D profile/level 1 dalam sistem

MPEG-4 yaitu Scene Description (SD) untuk pengaturan

komposisi layar dan Object Description (OD) untuk pengaturan

konten.  Hal tersebut digunakan untuk membantu mengaktivasikan

sistem MPEG-4 dalam sistem penyiaran interaktif TV digital DMB-

T yang dikenal dengan sebutan BIFS (Binary Format for Scene).

Sedangkan dalam transmisi konten MPEG-4 tetap digunakan

sistem MPEG-2 (MPEG-4 over MPEG-2 Systems) dengan

mekanisme multiplexing yaitu melakukan paketisasi konten MPEG-

4 ke dalam MPEG-2 TS dan melakukan sinkronisasi MPEG-4 OCR

(Object Clock Reference) dengan MPEG-2 PCR (Program Clock

Reference).

4.3.3. Sistem Multiplex Layanan dan Transpor

Sistem T-DMB juga memiliki protokol transpor data seperti

MOT (Multimedia Object Transfer), IP (Internet Protocol) Tunneling,

dan TDC (Transparent Data Channel).   Protokol MOT didefinisikan

sebagai konsep ekspresi dan manipulasi objek multimedia yang

terdiri dari teks, gambar statis, gambar bergerak, dan deretan

audio.  Protokol MOT dirancang dengan jaminan interoperabilitas

dengan berbagai layanan data dan aplikasi dari berbagai vendor

yang berbeda. Layanan data meliputi penyediaan  BWS (Broadcast

Website) dan slide show, yang mirip dengan layanan web internet.

Manfaat Pengukuran

Sebelum mengimplementasikan sistem dan jaringan TV

digital, lebih dulu harus dilakukan tahap desain dan

perencanaan. Dalam tahap perencanaan ini target yang

Untuk dapat menentukan parameter sistem dan jaringan, perlu

dilakukan lebih dulu pengukuran propagasi. Tujuannya adalah

supaya setelah diimplementasikan kelak dapat tercapai target

wilayah yang diinginkan dengan kualitas cakupan yang memenuhi

standar. Untuk itu perlu dilakukan pengukuran daya dan cakupan,

pengukuran efek multipath, dan pengukuran efek Doppler.

Pengukuran ini dibahas pada bagian 5.2.

hendak dicapai oleh suatu jaringan perlu didefinisikan dalam

master plan. Parameter-parameter sistem dan jaringan perlu

ditetapkan melalui pra-evaluasi. Parameter jaringan di sini

termasuk lokasi pemancar (terutama jika menggunakan sistem

SFN) yang harus mempertimbangkan jarak maksimum

antarpemancar, serta target wilayah cakupan dan jenis pelanggan

yang hendak dicakup. Sedangkan parameter sistem meliputi tinggi

antena pemancar, daya pancar, serta parameter-parameter

modulasi dan coding, untuk memastikan kualitas sinyal yang

memadai sesuai kondisi lingkungan dan jenis pelanggan (fixed

vs mobile).

Pada tahap-tahap awal implementasi, jaringan yang telah

operasional perlu selalu dipantau sampai benar-benar dapat

dipastikan kualitas dan keandalannya. Demikian pula setelah tahap

operasional, pemantauan tetap harus dilakukan untuk mendeteksi

dini adanya penurunan kualitas dan atau keandalan dan untuk tetap

memberikan tingkat layanan terbaik kepada pemirsa TV sebagai

konsumen. Oleh sebab itu perlu juga dilakukan pengukuran pada

jaringan TV digital yang telah beroperasi. Tahap pengukuran ini

dijelaskan pada bagian 5.3.

Yang perlu digarisbawahi adalah ada perbedaan mendasar antara

sistem siaran analog dan digital yang memengaruhi teknik

pengukurannya. Pertama, pada sinyal TV digital informasi video

dan audio menjadi satu dalam payload yang dibawa oleh sistem

transpor, sedangkan pada sinyal TV analog video dan audio dapat

diukur secara terpisah. Kedua, pada penerimaan sinyal TV analog

berlaku sifat graceful degradation yaitu kualitas gambar menurun

secara bertahap seiring memburuknya rasio daya sinyal terhadap

daya noise (S/N). Sedangkan pada transmisi digital, ketika S/N

menurun bertahap, gambar dapat secara tiba-tiba hilang pada

saat S/N turun di bawah suatu nilai minimum atau threshold.

Fenomena ini menunjukkan bahwa S/N bukanlah satu-satunya

parameter terpenting dalam pengukuran transmisi TV digital. Hal

ini membawa kita pada perbedaan ketiga, yaitu adanya besaran-

besaran lain yang perlu diukur sebagai indikator kinerja suatu

sistem TV digital yang tidak dikenal pada sistem analog, di

antaranya terutama adalah BER (Bit Error Rate), MER (Modulation

Error Rate) dan EVM (Error Vector Magnitude).

5.2. Pengukuran Propagasi untuk Perencanaan

5.2.1. Mekanisme Propagasi dan Alat Ukur

Sebelum melakukan pengukuran propagasi radio, perlu dipahami

lebih dahulu berbagai mekanisme propagasi radio yang dapat

terjadi ketika suatu gelombang radio merambat dari antena

pemancar ke antena penerima sambil berinteraksi dengan obyek-

obyek di sekitar lintasan. Karena kondisi lingkungan yang bervariasi

antara satu lintasan dengan lintasan lain maka pada akhirnya

magnitudo atau daya sesaat gelombang yang terdeteksi oleh

suatu pesawat TV  akan berbeda dengan yang diterima oleh

pesawat lain yang berbeda posisi. Untuk pesawat penerima yang

sifatnya portabel dan sedang dibawa oleh si pemilik yang sedang

bergerak, daya gelombang yang diterima pun akan berubah

terhadap waktu. Oleh karena itu, untuk tujuan analisis dan

perencanaan sistem komunikasi radio biasanya digunakan suatu

model statistik redaman lintasan radio dengan parameter-

parameter yang diperoleh dari hasil pengukuran di lapangan. Di

samping itu, beberapa alat ukur yang diperlukan juga perlu dibahas

di sini.

A. Mekanisme propagasi radio

Apabila antena pemancar dan antena penerima bisa saling

memandang, tanpa ada obyek apapun di antara keduanya, maka

dapat dipastikan bahwa akan terdapat lintasan propagasi langsung

antara kedua antena. Kondisi ini seringkali disebut dengan kondisi

LOS (Line-of-Sight ). Seumpama antena pemancar dan penerima

terletak di tanah datar yang sangat luas, jauh dari gunung maupun

gedung-gedung, maka hanya akan terdapat satu lintasan

tambahan lagi yang berasal dari pantulan permukaan tanah.

Dengan demikian antena penerima akan menerima hasil jumlahan

gelombang yang datang melalui dua lintasan yang berbeda

tersebut. Misalkan jarak kedua antena relatif sangat besar

dibandingkan dengan dimensi ketinggian antena, maka gelombang

yang memantul pada permukaan tanah akan mengalami

pembalikan fase. Akibatnya jika selisih panjang antara kedua

lintasan merupakan kelipatan bulat dari panjang gelombang, maka

kedua gelombang akan saling meniadakan karena memiliki fase

yang berlawanan. Sebaliknya jika selisih jarak kedua lintasan

adalah kelipatan ganjil dari setengah gelombang, maka kedua

gelombang akan saling menguatkan.

Bila di antara dan di sekitar kedua antena terdapat berbagai obyek

pemantul, seperti gedung, bangunan, kendaraan, dan lain

sebagainya, sedangkan kondisi LOS masih terjaga, maka akan

terdapat banyak sekali lintasan propagasi yang bisa ditempuh oleh

gelombang radio. Akibatnya, yang terdeteksi oleh antena penerima

adalah penjumlahan dari gelombang-gelombang yang datang

melalui berbagai lintasan tersebut. Efek ini biasa disebut sebagai

efek multipath atau lintasan jamak. Karena keberadaan obyek-

obyek pemantul tersebut sangat variatif, maka akan sangat sulit

bagi kita untuk memprediksi dengan tepat magnitudo atau daya

sesaat gelombang yang diterima oleh antena penerima.

Apabila di antara kedua antena terdapat obyek penghalang –

kondisi yang biasa disebut non line-of-sight atau NLOS – maka

antena penerima masih dapat menerima gelombang radio dari

pemancar melalui proses pantulan maupun proses difraksi. Dalam

proses ini sebagian enerji gelombang radio yang merambat ke

sisi tepian obyek penghalang akan membelok ke segala arah,

termasuk di antaranya ke arah antena penerima. Dengan demikian,

pada kondisi NLOS penerima mendeteksi jumlahan gelombang

yang datang melalui berbagai proses pantulan dan difraksi

tersebut, namun tidak termasuk yang melalui lintasan langsung.

Akibatnya daya yang diterima pun sulit untuk diprediksi dengan

akurat. Gambar 5.1 mengilustrasikan kondisi LOS dengan dua

lintasan dan NLOS dengan difraksi.

 

B. Model redaman lintasan

Dari pembahasan di atas, diketahui bahwa daya yang diterima

oleh antena penerima sangat bergantung terhadap posisi antena

dan terhadap waktu, jika pesawat penerima tersebut bergerak.

Variasi daya terima terhadap posisi dapat dipilah-pilah berdasarkan

komponen penyebabnya. Gambar 5.2 mengilustrasikan variasi

daya total yang diterima terhadap jarak, beserta tiga komponennya

yaitu pengaruh jarak, pengaruh shadowing, dan pengaruh

multipath.

(i) pengaruh jarak

Untuk keperluan analisis biasanya digunakan model yang sangat

sederhana untuk menggambarkan pengaruh jarak d terhadap daya

terima Pr:

n

r dP

−∝

dengan pangkat n bernilai 2 untuk kondisi ruang bebas (tak ada

satu pun obyek termasuk permukaan tanah di sekitar antena

 

Gambar 5.2: Ilustrasi efek jarak, shadowing, dan

multipath fading pada daya yang diterima

pemancar dan penerima), 4 untuk kondisi dua lintasan, langsung

dan pantulan permukaan tanah, dengan jarak antarantena yang

sangat jauh, serta secara umum 3 – 5 untuk daerah perkotaan.

Sebagai contoh, dengan n = 4 maka daya akan melemah sampai

1/16 kali (atau turun sebesar 12 dB) jika jarak pemancar ke

penerima meningkat dua kali lipat saja.

Sejumlah model propagasi yang lebih rinci, dengan parameter

masukan yang lebih banyak, diajukan oleh berbagai pihak. Di

antaranya yang perlu diperhatikan untuk sistem siaran TV pada

pita VHF dan UHF adalah model Longley-Rice, Okumura-Hata

[Rappaport, 2002], dan model ITU-R sesuai dengan rekomendasi

P.1546 [ITU-R, 2005]. Khusus untuk rekomendasi ITU-R tersebut,

kurva-kurva pada Annex 2 yang berlaku untuk rentang frekuensi

30 – 300 MHz dan Annex 3 untuk 300 – 1000 MHz memberikan

median intensitas medan yang terukur pada suatu area berukuran

500 m × 500 m, masing-masing pada pita VHF dan UHF yang

digunakan untuk siaran TV. Gambar 5.3 menunjukkan grafik kurva

intensitas medan UHF yang terlampaui pada 50% lokasi untuk

persentase waktu 10%.

(ii) efek shadowing

Variasi daya sinyal karena shadowing terjadi akibat adanya variasi

di lingkungan sekitar lintasan propagasi, terutama obyek-obyek

yang berpotensi menjadi penghalang, seperti gedung-gedung

maupun terrain yang tidak rata. Sebagai ilustrasi, beberapa

pesawat TV yang berada pada lokasi yang berbeda namun

memiliki jarak yang sama dari pemancar akan mengalami daya

terima yang berbeda. Satu pesawat TV terhalang oleh gedung

tinggi terhadap pemancar. Pesawat TV yang lain hanya terpisah

oleh tanah datar yang luas, dan sebagainya. Perbedaan yang

demikian cenderung berskala besar, dalam arti agar halangan oleh

gedung tersebut hilang si pemilik pesawat TV harus bergerak

cukup jauh, sampai puluhan kali lipat panjang gelombang, hingga

melewati gedung tersebut.

(iii) efek multipath (lintasan jamak)

Variasi multipath adalah variasi skala kecil, karena perubahan efek

destruktif-konstruktif oleh lintasan jamak, seperti yang sudah

dibahas di atas, dapat terjadi dalam skala yang berorde sama

dengan panjang gelombang. Sebagai contoh, bagi gelombang 600

MHz dengan panjang 50 cm, pergeseran tempat penerimaan

 

Gambar 5.3: Kuat medan 600 MHz yang terlampaui pada

50% lokasi penerimaan dalam area 500 m × 500 m untuk

10% waktu [ITU-R, 2005]

sejauh 25 cm saja bisa menyebabkan perubahan magnitudo

sinyal yang cukup besar.

Dalam kaitan dengan multipath, dikenal pula adanya efek Doppler

akibat pergerakan pesawat penerima. Pengaruh pergerakan

pesawat penerima muncul dalam dua bentuk. Jika ditinjau di ranah

waktu, pergerakan ini menyebabkan perubahan kanal propagasi

radio terhadap waktu. Konsekuensinya, apabila siaran TV digital

ditargetkan juga kepada pemirsa yang sedang di jalan, maka TV

penerima  harus memiliki kemampuan yang memadai untuk

menyesuaikan diri terhadap perubahan kanal. Sedangkan di ranah

frekuensi, terjadi pergeseran atau pelebaran spektrum frekuensi.

Efek dispersi frekuensi ini bisa terasa terutama pada sistem

komunikasi yang menggunakan multi-carrier (lebih dari satu

frekuensi gelombang pembawa) seperti OFDM karena

menurunkan ortogonalitas antar sub-carrier yang pada akhirnya

menyebabkan distorsi sinyal. Dalam hal ini perangkat penerima

harus dibekali ketahanan terhadap kemungkinan terjadinya efek

dispersi frekuensi ini. Gambar 5.4 mengilustrasikan efek variasi

kuat sinyal yang diterima sambil bergerak beserta spektrum

Doppler yang terjadi.

C. Alat ukur dan perangkat penunjang pengukuran

Suatu sistem pengukuran biasanya tersusun dari perangkat

antena yang terhubung dengan kabel ke alat ukur, serta alat bantu

 

lainnya seperti GPS receiver untuk menentukan koordinat, kamera

digital untuk dokumentasi gambar lingkungan pengukuran, dan

log book untuk mencatat pengamatan yang dianggap penting

selama proses pengukuran. Untuk proses pengukuran biasanya

digunakan antena dipole setengah panjang gelombang yang

standar. Namun jika dipole standar ini tak tersedia, dapat diganti

dengan antena yang mendekati prototipe antena yang kelak akan

dipakai oleh para pelanggan.

Untuk mengukur intensitas atau kuat sinyal ataupun daya dapat

digunakan salah satu dari field strength meter, power meter,

ataupun spectrum analyzer. Power meter digunakan untuk

mengukur daya, sedangkan field strength meter dapat langsung

mengukur kuat medan yang diterima oleh antena dan, pada jenis

yang sudah digital, biasanya langsung dapat memberikan daya

yang terukur. Spectrum analyzer memiliki keunggulan karena di

samping dapat digunakan untuk mengukur daya secara langsung

dari sinyal carrier tanpa modulasi, juga dapat mengukur spektrum

sinyal yang diterima. Dengan demikian spectrum analyzer akan

sangat bermanfaat untuk pengukuran spektrum sinyal TV digital,

terutama dalam mengevaluasi rasio proteksi.

Beberapa parameter penting pada sistem TV digital, seperti BER,

MER, atau EVM, hanya dapat diukur dengan perangkat khusus.

Pada saat ini sudah cukup banyak perusahaan pembuat alat ukur

yang menyediakan berbagai pilihan alat ukur TV digital berdasarkan

standar sistem yang dipakai. Sebagai contoh, alat ukur TV digital

khusus untuk sistem DVB-T pasti akan memiliki kemampuan

menerima sinyal DVB-T dengan berbagai parameter modulasi,

coding, dan guard interval, serta mampu mengukur BER dan MER

pada berbagai titik ukur pada struktur penerima.

5.2.2. Pengukuran Daya dan Cakupan

Secara logika sederhana, penentuan daerah cakupan dapat

langsung dilakukan dengan mengukur daya pada berbagai titik

lokasi di dalam daerah cakupan nominal yang direncanakan.

Persentase cakupan kemudian dapat langsung diperoleh dengan

menghitung porsi lokasi di mana daya terukur berada di bawah

suatu nilai minimum Pmin yang telah ditetapkan berdasarkan

standar sistem yang diacu. Namun proses semacam ini

memerlukan biaya, tenaga, dan waktu yang besar untuk dapat

memberikan hasil yang akurat. Apalagi persentase cakupan

hampir pasti bervariasi berdasarkan kondisi terrain dan geografis

wilayah sasaran. Oleh sebab itu diciptakan teknik pengukuran

cakupan yang berbasis pada estimasi statistik daya terukur yang

akan dijelaskan di bagian ini.

Sebelum memulai pengukuran daya dan cakupan, perlu dibuat

link budget untuk semacam reality check. Link budget ini bertujuan

menguji kelayakan sistem di atas kertas dengan spesifikasi

pemancar yang telah ditetapkan dan alat ukur yang digunakan.

Target akhirnya adalah mengecek apakah akan didapat marjin daya

yang cukup pada penerima untuk mengakomodasi kemungkinan

terjadi shadowing dan fading yang seharusnya masih bisa

ditoleransi pada pengukuran. Jika dari link budget diperoleh marjin

yang terlalu kecil, maka kemungkinan besar hasil pengukuran akan

memberikan daya terukur yang terlalu kecil, bahkan di bawah noise

floor atau sensitivitas alat ukur, sehingga tidak valid untuk digunakan

dalam analisis.

Proses perhitungan link budget sangat mirip dengan perencanaan

anggaran biaya, dengan item-item yang semua dinyatakan dalam

satuan desibel. Daya pancar dan setiap efek penguatan atau gain

yang bersifat memperbesar daya efektif adalah “pemasukan”,

sementara rugi, redaman propagasi, dan daya noise berperan

sebagai “pengeluaran”. Selisih dari pemasukan dan pengeluaran

ini pada link budget memberikan besarnya marjin daya yang

tersedia (lihat Tabel 5.1).

Pengukuran daya dilakukan pada lokasi-lokasi yang acak, dengan

jarak yang bervariasi dari antena pemancar. Diusahakan

pengambilan sampel cukup merata dari jarak yang terdekat

sampai terjauh, sesuai dengan radius daerah cakupan yang

direncanakan. Pada setiap lokasi pengukuran, dilakukan

pencatatan daya terukur dan koordinat lokasi dari GPS. Koordinat

ini nantinya digunakan dalam perhitungan jarak dari pemancar. 

      

 Data hasil pengukuran dapat digunakan untuk menentukan dua

parameter propagasi:

a. Pangkat n dari jarak, jika digunakan model pengaruh jarak yang

sederhana seperti dijelaskan pada Bagian 5.2.1. Nilai pangkat

n diperoleh dengan regresi linear terhadap persamaan:

dnPP dBmdBmr 10,0, log−=

Jika digunakan model Okumura-Hata, ITU-R P.1546, dan yang

sejenis, maka estimasi pangkat jarak ini tidak perlu dilakukan.

b. Simpangan baku (standard deviation) σ dari shadowing dalam

dB di sekitar median daya terima. Median daya terima ini dapat

diestimasi sebagai fungsi jarak dengan menggunakan model

di atas atau model Okumura-Hata dan ITU-R P.1546. Variasi

shadowing diperoleh dengan menghitung selisih dB antara

daya terukur dengan estimasi median daya pada setiap lokasi

pengukuran.

Gambar 5.5 mengilustrasikan perhitungan regresi linear untuk

memperoleh pangkat jarak dan variasi shadowing.

g p g

             

 ERP (Pt + Gt) 75.00 dBm (+)   

 Redaman lintasan 136.33 dB (–)   

  Model Hata, urban      

  575 MHz      

  Ht = 100 m      

  Hr = 1.5 m       

  d = 5 km      

 Gain antena penerima (Gr) 5.00 dB (+)   

 Sensitivitas alat ukur -60.00 dBm (–)   

 Marjin daya 3.67 dB    

             

Tabel 5.1: Contoh link budget pengukuran

Estimasi perse