Documentation/admin-guide/media/dvb_intro.rst

   1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 ==============================
   4 Using the Digital TV Framework
   5 ==============================
   6
   7 Introduction
   8 ~~~~~~~~~~~~
   9
  10 One significant difference between Digital TV and Analogue TV that the
  11 unwary (like myself) should consider is that, although the component
  12 structure of DVB-T cards are substantially similar to Analogue TV cards,
  13 they function in substantially different ways.
  14
  15 The purpose of an Analogue TV is to receive and display an Analogue
  16 Television signal. An Analogue TV signal (otherwise known as composite
  17 video) is an analogue encoding of a sequence of image frames (25 frames
  18 per second in Europe) rasterised using an interlacing technique.
  19 Interlacing takes two fields to represent one frame. Therefore, an
  20 Analogue TV card for a PC has the following purpose:
  21
  22 * Tune the receiver to receive a broadcast signal
  23 * demodulate the broadcast signal
  24 * demultiplex the analogue video signal and analogue audio
  25   signal.
  26
  27   .. note::
  28
  29      some countries employ a digital audio signal
  30      embedded within the modulated composite analogue signal -
  31      using NICAM signaling.)
  32
  33 * digitize the analogue video signal and make the resulting datastream
  34   available to the data bus.
  35
  36 The digital datastream from an Analogue TV card is generated by
  37 circuitry on the card and is often presented uncompressed. For a PAL TV
  38 signal encoded at a resolution of 768x576 24-bit color pixels over 25
  39 frames per second - a fair amount of data is generated and must be
  40 processed by the PC before it can be displayed on the video monitor
  41 screen. Some Analogue TV cards for PCs have onboard MPEG2 encoders which
  42 permit the raw digital data stream to be presented to the PC in an
  43 encoded and compressed form - similar to the form that is used in
  44 Digital TV.
  45
  46 The purpose of a simple budget digital TV card (DVB-T,C or S) is to
  47 simply:
  48
  49 * Tune the received to receive a broadcast signal. * Extract the encoded
  50   digital datastream from the broadcast signal.
  51 * Make the encoded digital datastream (MPEG2) available to the data bus.
  52
  53 The significant difference between the two is that the tuner on the
  54 analogue TV card spits out an Analogue signal, whereas the tuner on the
  55 digital TV card spits out a compressed encoded digital datastream. As
  56 the signal is already digitised, it is trivial to pass this datastream
  57 to the PC databus with minimal additional processing and then extract
  58 the digital video and audio datastreams passing them to the appropriate
  59 software or hardware for decoding and viewing.
  60
  61 Getting the card going
  62 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  63
  64 The Device Driver API for DVB under Linux will the following
  65 device nodes via the devfs filesystem:
  66
  67 * /dev/dvb/adapter0/demux0
  68 * /dev/dvb/adapter0/dvr0
  69 * /dev/dvb/adapter0/frontend0
  70
  71 The ``/dev/dvb/adapter0/dvr0`` device node is used to read the MPEG2
  72 Data Stream and the ``/dev/dvb/adapter0/frontend0`` device node is used
  73 to tune the frontend tuner module. The ``/dev/dvb/adapter0/demux0`` is
  74 used to control what programs will be received.
  75
  76 Depending on the card's feature set, the Device Driver API could also
  77 expose other device nodes:
  78
  79 * /dev/dvb/adapter0/ca0
  80 * /dev/dvb/adapter0/audio0
  81 * /dev/dvb/adapter0/net0
  82 * /dev/dvb/adapter0/osd0
  83 * /dev/dvb/adapter0/video0
  84
  85 The ``/dev/dvb/adapter0/ca0`` is used to decode encrypted channels. The
  86 other device nodes are found only on devices that use the av7110
  87 driver, with is now obsoleted, together with the extra API whose such
  88 devices use.
  89
  90 Receiving a digital TV channel
  91 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  92
  93 This section attempts to explain how it works and how this affects the
  94 configuration of a Digital TV card.
  95
  96 On this example, we're considering tuning into DVB-T channels in
  97 Australia, at the Melbourne region.
  98
  99 The frequencies broadcast by Mount Dandenong transmitters are,
 100 currently:
 101
 102 Table 1. Transponder Frequencies Mount Dandenong, Vic, Aus.
 103
 104 ===========     ===========
 105 Broadcaster     Frequency
 106 ===========     ===========
 107 Seven           177.500 Mhz
 108 SBS             184.500 Mhz
 109 Nine            191.625 Mhz
 110 Ten             219.500 Mhz
 111 ABC             226.500 Mhz
 112 Channel 31      557.625 Mhz
 113 ===========     ===========
 114
 115 The digital TV Scan utilities (like dvbv5-scan) have use a set of
 116 compiled-in defaults for various countries and regions. Those are
 117 currently provided as a separate package, called dtv-scan-tables. It's
 118 git tree is located at LinuxTV.org:
 119
 120     https://git.linuxtv.org/dtv-scan-tables.git/
 121
 122 If none of the tables there suit, you can specify a data file on the
 123 command line which contains the transponder frequencies. Here is a
 124 sample file for the above channel transponders, in the old "channel"
 125 format::
 126
 127         # Data file for DVB scan program
 128         #
 129         # C Frequency SymbolRate FEC QAM
 130         # S Frequency Polarisation SymbolRate FEC
 131         # T Frequency Bandwidth FEC FEC2 QAM Mode Guard Hier
 132
 133         T 177500000 7MHz AUTO AUTO QAM64 8k 1/16 NONE
 134         T 184500000 7MHz AUTO AUTO QAM64 8k 1/8 NONE
 135         T 191625000 7MHz AUTO AUTO QAM64 8k 1/16 NONE
 136         T 219500000 7MHz AUTO AUTO QAM64 8k 1/16 NONE
 137         T 226500000 7MHz AUTO AUTO QAM64 8k 1/16 NONE
 138         T 557625000 7MHz AUTO AUTO QPSK 8k 1/16 NONE
 139
 140 Nowadays, we prefer to use a newer format, with is more verbose and easier
 141 to understand. With the new format, the "Seven" channel transponder's
 142 data is represented by::
 143
 144         [Seven]
 145                 DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 146                 FREQUENCY = 177500000
 147                 BANDWIDTH_HZ = 7000000
 148                 CODE_RATE_HP = AUTO
 149                 CODE_RATE_LP = AUTO
 150                 MODULATION = QAM/64
 151                 TRANSMISSION_MODE = 8K
 152                 GUARD_INTERVAL = 1/16
 153                 HIERARCHY = NONE
 154                 INVERSION = AUTO
 155
 156 For an updated version of the complete table, please see:
 157
 158     https://git.linuxtv.org/dtv-scan-tables.git/tree/dvb-t/au-Melbourne
 159
 160 When the Digital TV scanning utility runs, it will output a file
 161 containing the information for all the audio and video programs that
 162 exists into each channel's transponders which the card's frontend can
 163 lock onto. (i.e. any whose signal is strong enough at your antenna).
 164
 165 Here's the output of the dvbv5 tools from a channel scan took from
 166 Melburne::
 167
 168     [ABC HDTV]
 169             SERVICE_ID = 560
 170             VIDEO_PID = 2307
 171             AUDIO_PID = 0
 172             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 173             FREQUENCY = 226500000
 174             INVERSION = OFF
 175             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 176             CODE_RATE_HP = 3/4
 177             CODE_RATE_LP = 3/4
 178             MODULATION = QAM/64
 179             TRANSMISSION_MODE = 8K
 180             GUARD_INTERVAL = 1/16
 181             HIERARCHY = NONE
 182
 183     [ABC TV Melbourne]
 184             SERVICE_ID = 561
 185             VIDEO_PID = 512
 186             AUDIO_PID = 650
 187             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 188             FREQUENCY = 226500000
 189             INVERSION = OFF
 190             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 191             CODE_RATE_HP = 3/4
 192             CODE_RATE_LP = 3/4
 193             MODULATION = QAM/64
 194             TRANSMISSION_MODE = 8K
 195             GUARD_INTERVAL = 1/16
 196             HIERARCHY = NONE
 197
 198     [ABC TV 2]
 199             SERVICE_ID = 562
 200             VIDEO_PID = 512
 201             AUDIO_PID = 650
 202             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 203             FREQUENCY = 226500000
 204             INVERSION = OFF
 205             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 206             CODE_RATE_HP = 3/4
 207             CODE_RATE_LP = 3/4
 208             MODULATION = QAM/64
 209             TRANSMISSION_MODE = 8K
 210             GUARD_INTERVAL = 1/16
 211             HIERARCHY = NONE
 212
 213     [ABC TV 3]
 214             SERVICE_ID = 563
 215             VIDEO_PID = 512
 216             AUDIO_PID = 650
 217             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 218             FREQUENCY = 226500000
 219             INVERSION = OFF
 220             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 221             CODE_RATE_HP = 3/4
 222             CODE_RATE_LP = 3/4
 223             MODULATION = QAM/64
 224             TRANSMISSION_MODE = 8K
 225             GUARD_INTERVAL = 1/16
 226             HIERARCHY = NONE
 227
 228     [ABC TV 4]
 229             SERVICE_ID = 564
 230             VIDEO_PID = 512
 231             AUDIO_PID = 650
 232             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 233             FREQUENCY = 226500000
 234             INVERSION = OFF
 235             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 236             CODE_RATE_HP = 3/4
 237             CODE_RATE_LP = 3/4
 238             MODULATION = QAM/64
 239             TRANSMISSION_MODE = 8K
 240             GUARD_INTERVAL = 1/16
 241             HIERARCHY = NONE
 242
 243     [ABC DiG Radio]
 244             SERVICE_ID = 566
 245             VIDEO_PID = 0
 246             AUDIO_PID = 2311
 247             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 248             FREQUENCY = 226500000
 249             INVERSION = OFF
 250             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 251             CODE_RATE_HP = 3/4
 252             CODE_RATE_LP = 3/4
 253             MODULATION = QAM/64
 254             TRANSMISSION_MODE = 8K
 255             GUARD_INTERVAL = 1/16
 256             HIERARCHY = NONE
 257
 258     [TEN Digital]
 259             SERVICE_ID = 1585
 260             VIDEO_PID = 512
 261             AUDIO_PID = 650
 262             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 263             FREQUENCY = 219500000
 264             INVERSION = OFF
 265             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 266             CODE_RATE_HP = 3/4
 267             CODE_RATE_LP = 1/2
 268             MODULATION = QAM/64
 269             TRANSMISSION_MODE = 8K
 270             GUARD_INTERVAL = 1/16
 271             HIERARCHY = NONE
 272
 273     [TEN Digital 1]
 274             SERVICE_ID = 1586
 275             VIDEO_PID = 512
 276             AUDIO_PID = 650
 277             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 278             FREQUENCY = 219500000
 279             INVERSION = OFF
 280             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 281             CODE_RATE_HP = 3/4
 282             CODE_RATE_LP = 1/2
 283             MODULATION = QAM/64
 284             TRANSMISSION_MODE = 8K
 285             GUARD_INTERVAL = 1/16
 286             HIERARCHY = NONE
 287
 288     [TEN Digital 2]
 289             SERVICE_ID = 1587
 290             VIDEO_PID = 512
 291             AUDIO_PID = 650
 292             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 293             FREQUENCY = 219500000
 294             INVERSION = OFF
 295             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 296             CODE_RATE_HP = 3/4
 297             CODE_RATE_LP = 1/2
 298             MODULATION = QAM/64
 299             TRANSMISSION_MODE = 8K
 300             GUARD_INTERVAL = 1/16
 301             HIERARCHY = NONE
 302
 303     [TEN Digital 3]
 304             SERVICE_ID = 1588
 305             VIDEO_PID = 512
 306             AUDIO_PID = 650
 307             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 308             FREQUENCY = 219500000
 309             INVERSION = OFF
 310             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 311             CODE_RATE_HP = 3/4
 312             CODE_RATE_LP = 1/2
 313             MODULATION = QAM/64
 314             TRANSMISSION_MODE = 8K
 315             GUARD_INTERVAL = 1/16
 316             HIERARCHY = NONE
 317
 318     [TEN Digital]
 319             SERVICE_ID = 1589
 320             VIDEO_PID = 512
 321             AUDIO_PID = 650
 322             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 323             FREQUENCY = 219500000
 324             INVERSION = OFF
 325             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 326             CODE_RATE_HP = 3/4
 327             CODE_RATE_LP = 1/2
 328             MODULATION = QAM/64
 329             TRANSMISSION_MODE = 8K
 330             GUARD_INTERVAL = 1/16
 331             HIERARCHY = NONE
 332
 333     [TEN Digital 4]
 334             SERVICE_ID = 1590
 335             VIDEO_PID = 512
 336             AUDIO_PID = 650
 337             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 338             FREQUENCY = 219500000
 339             INVERSION = OFF
 340             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 341             CODE_RATE_HP = 3/4
 342             CODE_RATE_LP = 1/2
 343             MODULATION = QAM/64
 344             TRANSMISSION_MODE = 8K
 345             GUARD_INTERVAL = 1/16
 346             HIERARCHY = NONE
 347
 348     [TEN Digital]
 349             SERVICE_ID = 1591
 350             VIDEO_PID = 512
 351             AUDIO_PID = 650
 352             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 353             FREQUENCY = 219500000
 354             INVERSION = OFF
 355             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 356             CODE_RATE_HP = 3/4
 357             CODE_RATE_LP = 1/2
 358             MODULATION = QAM/64
 359             TRANSMISSION_MODE = 8K
 360             GUARD_INTERVAL = 1/16
 361             HIERARCHY = NONE
 362
 363     [TEN HD]
 364             SERVICE_ID = 1592
 365             VIDEO_PID = 514
 366             AUDIO_PID = 0
 367             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 368             FREQUENCY = 219500000
 369             INVERSION = OFF
 370             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 371             CODE_RATE_HP = 3/4
 372             CODE_RATE_LP = 1/2
 373             MODULATION = QAM/64
 374             TRANSMISSION_MODE = 8K
 375             GUARD_INTERVAL = 1/16
 376             HIERARCHY = NONE
 377
 378     [TEN Digital]
 379             SERVICE_ID = 1593
 380             VIDEO_PID = 512
 381             AUDIO_PID = 650
 382             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 383             FREQUENCY = 219500000
 384             INVERSION = OFF
 385             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 386             CODE_RATE_HP = 3/4
 387             CODE_RATE_LP = 1/2
 388             MODULATION = QAM/64
 389             TRANSMISSION_MODE = 8K
 390             GUARD_INTERVAL = 1/16
 391             HIERARCHY = NONE
 392
 393     [Nine Digital]
 394             SERVICE_ID = 1072
 395             VIDEO_PID = 513
 396             AUDIO_PID = 660
 397             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 398             FREQUENCY = 191625000
 399             INVERSION = OFF
 400             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 401             CODE_RATE_HP = 3/4
 402             CODE_RATE_LP = 1/2
 403             MODULATION = QAM/64
 404             TRANSMISSION_MODE = 8K
 405             GUARD_INTERVAL = 1/16
 406             HIERARCHY = NONE
 407
 408     [Nine Digital HD]
 409             SERVICE_ID = 1073
 410             VIDEO_PID = 512
 411             AUDIO_PID = 0
 412             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 413             FREQUENCY = 191625000
 414             INVERSION = OFF
 415             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 416             CODE_RATE_HP = 3/4
 417             CODE_RATE_LP = 1/2
 418             MODULATION = QAM/64
 419             TRANSMISSION_MODE = 8K
 420             GUARD_INTERVAL = 1/16
 421             HIERARCHY = NONE
 422
 423     [Nine Guide]
 424             SERVICE_ID = 1074
 425             VIDEO_PID = 514
 426             AUDIO_PID = 670
 427             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 428             FREQUENCY = 191625000
 429             INVERSION = OFF
 430             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 431             CODE_RATE_HP = 3/4
 432             CODE_RATE_LP = 1/2
 433             MODULATION = QAM/64
 434             TRANSMISSION_MODE = 8K
 435             GUARD_INTERVAL = 1/16
 436             HIERARCHY = NONE
 437
 438     [7 Digital]
 439             SERVICE_ID = 1328
 440             VIDEO_PID = 769
 441             AUDIO_PID = 770
 442             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 443             FREQUENCY = 177500000
 444             INVERSION = OFF
 445             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 446             CODE_RATE_HP = 2/3
 447             CODE_RATE_LP = 2/3
 448             MODULATION = QAM/64
 449             TRANSMISSION_MODE = 8K
 450             GUARD_INTERVAL = 1/8
 451             HIERARCHY = NONE
 452
 453     [7 Digital 1]
 454             SERVICE_ID = 1329
 455             VIDEO_PID = 769
 456             AUDIO_PID = 770
 457             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 458             FREQUENCY = 177500000
 459             INVERSION = OFF
 460             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 461             CODE_RATE_HP = 2/3
 462             CODE_RATE_LP = 2/3
 463             MODULATION = QAM/64
 464             TRANSMISSION_MODE = 8K
 465             GUARD_INTERVAL = 1/8
 466             HIERARCHY = NONE
 467
 468     [7 Digital 2]
 469             SERVICE_ID = 1330
 470             VIDEO_PID = 769
 471             AUDIO_PID = 770
 472             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 473             FREQUENCY = 177500000
 474             INVERSION = OFF
 475             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 476             CODE_RATE_HP = 2/3
 477             CODE_RATE_LP = 2/3
 478             MODULATION = QAM/64
 479             TRANSMISSION_MODE = 8K
 480             GUARD_INTERVAL = 1/8
 481             HIERARCHY = NONE
 482
 483     [7 Digital 3]
 484             SERVICE_ID = 1331
 485             VIDEO_PID = 769
 486             AUDIO_PID = 770
 487             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 488             FREQUENCY = 177500000
 489             INVERSION = OFF
 490             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 491             CODE_RATE_HP = 2/3
 492             CODE_RATE_LP = 2/3
 493             MODULATION = QAM/64
 494             TRANSMISSION_MODE = 8K
 495             GUARD_INTERVAL = 1/8
 496             HIERARCHY = NONE
 497
 498     [7 HD Digital]
 499             SERVICE_ID = 1332
 500             VIDEO_PID = 833
 501             AUDIO_PID = 834
 502             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 503             FREQUENCY = 177500000
 504             INVERSION = OFF
 505             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 506             CODE_RATE_HP = 2/3
 507             CODE_RATE_LP = 2/3
 508             MODULATION = QAM/64
 509             TRANSMISSION_MODE = 8K
 510             GUARD_INTERVAL = 1/8
 511             HIERARCHY = NONE
 512
 513     [7 Program Guide]
 514             SERVICE_ID = 1334
 515             VIDEO_PID = 865
 516             AUDIO_PID = 866
 517             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 518             FREQUENCY = 177500000
 519             INVERSION = OFF
 520             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 521             CODE_RATE_HP = 2/3
 522             CODE_RATE_LP = 2/3
 523             MODULATION = QAM/64
 524             TRANSMISSION_MODE = 8K
 525             GUARD_INTERVAL = 1/8
 526             HIERARCHY = NONE
 527
 528     [SBS HD]
 529             SERVICE_ID = 784
 530             VIDEO_PID = 102
 531             AUDIO_PID = 103
 532             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 533             FREQUENCY = 536500000
 534             INVERSION = OFF
 535             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 536             CODE_RATE_HP = 2/3
 537             CODE_RATE_LP = 2/3
 538             MODULATION = QAM/64
 539             TRANSMISSION_MODE = 8K
 540             GUARD_INTERVAL = 1/8
 541             HIERARCHY = NONE
 542
 543     [SBS DIGITAL 1]
 544             SERVICE_ID = 785
 545             VIDEO_PID = 161
 546             AUDIO_PID = 81
 547             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 548             FREQUENCY = 536500000
 549             INVERSION = OFF
 550             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 551             CODE_RATE_HP = 2/3
 552             CODE_RATE_LP = 2/3
 553             MODULATION = QAM/64
 554             TRANSMISSION_MODE = 8K
 555             GUARD_INTERVAL = 1/8
 556             HIERARCHY = NONE
 557
 558     [SBS DIGITAL 2]
 559             SERVICE_ID = 786
 560             VIDEO_PID = 162
 561             AUDIO_PID = 83
 562             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 563             FREQUENCY = 536500000
 564             INVERSION = OFF
 565             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 566             CODE_RATE_HP = 2/3
 567             CODE_RATE_LP = 2/3
 568             MODULATION = QAM/64
 569             TRANSMISSION_MODE = 8K
 570             GUARD_INTERVAL = 1/8
 571             HIERARCHY = NONE
 572
 573     [SBS EPG]
 574             SERVICE_ID = 787
 575             VIDEO_PID = 163
 576             AUDIO_PID = 85
 577             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 578             FREQUENCY = 536500000
 579             INVERSION = OFF
 580             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 581             CODE_RATE_HP = 2/3
 582             CODE_RATE_LP = 2/3
 583             MODULATION = QAM/64
 584             TRANSMISSION_MODE = 8K
 585             GUARD_INTERVAL = 1/8
 586             HIERARCHY = NONE
 587
 588     [SBS RADIO 1]
 589             SERVICE_ID = 798
 590             VIDEO_PID = 0
 591             AUDIO_PID = 201
 592             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 593             FREQUENCY = 536500000
 594             INVERSION = OFF
 595             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 596             CODE_RATE_HP = 2/3
 597             CODE_RATE_LP = 2/3
 598             MODULATION = QAM/64
 599             TRANSMISSION_MODE = 8K
 600             GUARD_INTERVAL = 1/8
 601             HIERARCHY = NONE
 602
 603     [SBS RADIO 2]
 604             SERVICE_ID = 799
 605             VIDEO_PID = 0
 606             AUDIO_PID = 202
 607             DELIVERY_SYSTEM = DVBT
 608             FREQUENCY = 536500000
 609             INVERSION = OFF
 610             BANDWIDTH_HZ = 7000000
 611             CODE_RATE_HP = 2/3
 612             CODE_RATE_LP = 2/3
 613             MODULATION = QAM/64
 614             TRANSMISSION_MODE = 8K
 615             GUARD_INTERVAL = 1/8
 616             HIERARCHY = NONE