Похожие
Якщо порівнювати деякі криві , наприклад зростання можливостей персонального ПК або розвитку цифрових комунікацій , то з вітчизняним ефірним TВ- мовленням вона жодним чином не корелює : останньої технологічної віхою , досі визначальною потенційне ( на практиці – ухудшенное конкретними умовами прийому ) якість переданого зображення , є стандарти SECAM (1968 р.) і частково – PAL ( 1969 р.). Успішне закінчення чотирирічного експериментального ефірного цифрового мовлення в Києві дозволяє сподіватися , що архаїчне аналогове TВ вже найближчим часом буде потіснені більш прогресивним стандартом DVB -T.
Перші моделі систем цифрового ТБ-мовлення ( ЦТВ ) були розглянуті ще в 1980 р., але лише в 1993 р. близько 200 організацій з 30 країн світу прийшли до єдиної думки з приводу проекту цифрового телемовлення , названого DVB ( Digital Video Broadcasting ) .
Предметом стандартизації стали уніфікація принципів і методів обробки цифрових сигналів для формування трьох варіантів доставки відео / аудіоконтенту : супутникового , кабельного та ефірного мовлення . Крім підвищення якості і збільшення кількості програм , доступних телеглядачеві ( при тому ж займаному пакетом програм діапазоні частот !) , В стандартах DVB передбачалася також можливість передачі будь-який інший інформації в цифровому вигляді. Особлива увага приділялася забезпеченню стійкого прийому .
Відомо, що цифровое телевидение вимагає цифрових відео/аудіосигналів. Їх отримують за допомогою пристроїв, що дають «цифру» на виході (цифрові телекамери і студійна апаратура), або шляхом перетворення аналогових сигналів. Для формування мовного потоку прийнятного розміру , передачі по лінії зв’язку необхідно було домовитися про те , як його стиснути . Адже якщо некомпрессірованние дані транслювати такими , як вони є, то буде зайнята набагато бо2льшую , ніж аналоговим сигналом , смуга частот ( в середньому для передачі однієї програми потрібно потоковая швидкість 250-270 Mbps) . Для компресії відео / аудіосигналів був обраний єдиний на той момент придатний з точки зору мовлення міжнародний стандарт MPEG- 2 , який у більшості « комп’ютерників » сьогодні асоціюється лише з фільмами на DVD -дисках. Він дозволяв стиснути стандартну TВ- програму до 5-6 Mbps при збереженні вихідної якості (таблиця). Як компроміс між якістю і розміром потоку передбачалася компресія до 4 Mbps і менше.
Орієнтовні значення смуги пропускання , необхідної для однієї телепрограми
- Потік Потокова швидкість ( Kbps )
- ТБ ( відео) 5000
- Двоканальне аудіо (стерео) 270
- субтитри 50
- Обмеження доступу 600
- Телетекст 700
- Разом, на TВ- програму і телетекст 6620
Зауважимо , що подальша еволюція технологій кодування на MPEG -2 не зупинилася : ISO MPEG – 4 Part10 (або ITU H.264 ) показав , що він готовий підхопити естафету поступово «видихається » попередника. Більш того , на думку експертів , організація масового мовлення HDTV в принципі неможлива без участі цього в 1,5-3 рази більш ефективного кодека . Хоча існує і песимістичний маркетинговий прогноз : широке поширення телепрограм з компресією MPEG- 4 відбудеться тоді , коли масова аудиторія потребують телебачення високої чіткості. А останнє , за їх припущеннями , трапиться не раніше закінчення ери аналогового мовлення . Але повернемося в 1996 р.
Проте до повсюдного втілення стандарту було ще далеко. І причина тому не стільки величезний парк побутових телевізорів чи відчутна ціна ТВ- тюнерів до них , скільки тривалий період апробації в процесі експериментального мовлення в різних країнах і вирішення ряду технічних проблем.
Що заважає прийому і як з цим бореться стандарт ?
Перешкоди наземному ЦТВ принципово не відрізняються від перешкод в аналогових системах , оскільки робота перший передбачалася в рамках тих же національних частотних сіток мовлення , що дозволило врахувати досвід поширення звичайного ТБ метрового і особливо дециметрового діапазонів хвиль в реальних умовах. Для радіохвиль цих довжин характерно « невміння » огинати перешкоди і здатність добре відбиватися від них. На практиці в точку прийому приходить многолучевой сигнал , що складається з прямого і декількох відображених з різними затримками і фазовими зрушеннями щодо прямого променя ехосигнали . Підключивши телевізор до кімнатної антени , легко побачити , що при прийомі сигналу навіть з розташованої в прямої видимості телевежі «картинка» може істотно спотворюватися , наприклад якщо рухатися в даному приміщенні. У кімнаті утворюються стоячі хвилі , і тіло людини може міняти їх картину. Положення максимумів і мінімумів стоячих хвиль залежить від частоти сигналу , і тому в точці прийому різні частотні компоненти спектру сигналу можуть вибірково придушуватися .
Загальновідомий метод боротьби з многолучевостью – застосування спрямованих зовнішніх антен. Однак при прийомі на слабонаправленную кімнатну антену або в процесі руху він малопридатний . Крім цього , до появи перешкод , аналогічних перешкод від перевідбиттів сигналів , призводить використання однієї частоти передавачами з перекриваються зонами покриття.
У рамках минулої 24-27 травня XII Телерадіоярмарку була проведена презентація можливостей цифрового телебачення. Спеціально обладнаний мікроавтобус , курсуючи по вулицях Києва , дозволив переконатися у високій стійкості і надійності прийому програм ЦТБ в порівнянні з аналоговими
Навіть з урахуванням того , що граничне відношення сигнал / шум ( C / Ш) для ЦТВ приблизно в 5-10 разів краще , беручи до уваги пороговий ефект в ЦТВ ( або якісне зображення без сітки , муару та інших властивих аналоговому спотворень , або темний екран ) , забезпечення надійності прийому в стандарті було приділено першорядне значення.
OFDM характеризується передачею сигналу з використанням великої кількості несучих коливань . Багатопроменевий прийом також « неприємний » і для тракту , побудованого на застосуванні «голого » OFDM Так , ехосигнал , затриманий на 1 / 4 тривалості символу , стане причиною придушення кожної 4 -й несучої сигналу OFDM . Причому вони не можуть бути скориговані за рахунок смугової фільтрації , і прийнятий сигнал виявиться необоротно спотворений.
Вирішенню цієї проблеми допомагає введення кодування з метою виявлення та виправлення помилок в каналі передачі даних – в цьому випадку навіть повне зникнення сигналів окремих несучих НЕ буде катастрофою , оскільки кожна несуча пакета OFDM містить лише невелику частину даних , і потік може бути відновлений за рахунок надмірності . COFDM ( Coded OFDM ) забезпечила доставку ТБ-програм в умовах многолучевости при накладенні зон впевненого прийому декількох телецентрів , що працюють на одній частоті , що , передбачалося , буде мати вирішальне значення в мегаполісах , територія яких покривається за рахунок декількох передавачів .
Така схема побудови кодека дозволяє і уніфікувати ряд його функціональних вузлів для ефірних , супутникових і кабельних систем цифрового мовлення за рахунок того , що загальні для них операції з обробки даних виконуються у зовнішній системі кодування , а додаткова , що залежить від виду модуляції і середовища передачі , – відбувається у складі внутрішньої системи кодування модему.
Незважаючи на те що кількість несучих тепер обчислюється тисячами ( замість однієї для аналогового TВ ) , апаратна реалізація такого принципу модуляції не настільки складна: OFDM відповідає операція зворотного перетворення Фур’є , демодуляції – прямого . Існування добре відпрацьованих алгоритмів швидкого перетворення Фур’є ( ШПФ) і накопичений досвід випуску таких процесорів гарантують , що абонентське обладнання не буде занадто дорогим.
У БПФ розмір масиву , що піддається перетворенню, кратний цілій степені числа 2 . У стандарті визначено застосування масиву з розмірністю N = 8192 = 8k або N = 2048 = 2k (тут k = 210 = 1024). На практиці кількість випромінюваних несучих менше , частина їх не використовується , щоб забезпечити деякий зазор з сусідніми каналами.
В результаті роботи алгоритмів на виході передавача формується сигнал з 6817 вузькосмугових що несуть з розносом між ними порядку 1 кГц і тривалістю робочої частини символу – трохи менше 1 мкс в режимі 8к OFDM або 1705 несуть в більш примітивному режимі 2к OFDM ( рознос в 4 рази більше , тривалість , відповідно, в 4 рази менше).
Залежно від вимог вони можуть бути модульовані QPSK , QAM16 або QAM64 . Можна також змінювати в широких межах захисний інтервал: від 1 /4 до 1 / 32 . Варіації наявних стандартизованих параметрів трансляції дозволяють організувати гнучку систему, що володіє 60 градаціями якості трансльованих TВ- каналів і / або даних , що забезпечують необхідну зону покриття з урахуванням тих чи інших чинників, що заважають .
Точка зору: бути чи ефірному ЦТВ в Україні ?
Роман Химич експерт Netton CG
Процес організації цифрового телерадіомовлення в Україні стикається з низкою труднопреодолімих перешкод :
1 . Впровадження цифрових технологій телерадіомовлення не має суттєвої політичної підтримки. Україна залишається країною дуже бідних (за європейськими мірками) людей. Більшість населення або не хоче , або просто не може дозволити собі навіть $ 30-40 на найпростіші конвертери « цифра – аналог » , які можна підключати до аналогових телевізорів . Тому плани розвитку ЦТБ припускають величезні (близько 1,8 млрд грн) дотації з бюджету тільки для того , щоб забезпечити такими найпростішими пристроями всіх бажаючих. Ще від 500 до 850 млн грн бюджетних коштів передбачається витратити на створення інфраструктури цифрового мовлення , включаючи передавачі і мережі радіорелейних ліній для доставки сигналу.
Понад 2 млрд грн – це дуже великі гроші. Навряд чи аграрне , промислове або вугільне лобі дозволить спокійно відхопити такий жирний шматок .
2 . Тим часом надія , опора і основні годувальники ринку телерадіомовлення – телеканали із загальнонаціональним ефірним покриттям – без ентузіазму ставляться до цифрового мовлення . Для них поява в перспективі ще 20-30 каналів означає посилення процесу « ерозії » глядацької аудиторії. Розширення вибору неминуче призведе до розпорошення аудиторії. Менше глядачів , нижче рейтинг , менше вартість ефірної реклами , а відповідно , прибутку у нинішніх лідерів ринку. Навіщо їм це ?
3 . Навіть для провідних телеканалів наповнення ефіру залишається непростим завданням. Новачки , які отримали в своє розпорядження сотні годин ефірного часу щодня , просто не зможуть заповнити його якісним продуктом. При цьому відтягнуть на себе частину рекламних грошей , які зараз дістаються грандам . А цей ринок , який і годує телебачення , навряд чи в змозі задовольнити апетити новачків. ТБ буде і далі деградувати у бік « жовтизни » і нескінченних «Старих пісень про головне ».
4 . Заможні громадяни вже зараз де- факто мають доступ до цифрових технологій телемовлення – кабельним ТБ та IP- мереж , супутниковому ЦТВ . Донести якісний сигнал сьогодні – не проблема. Головне – неготовність масового глядача оплачувати якісний програмний продукт.
В цілому ми спостерігаємо ще один приклад спроб виробників обладнання створити для себе ринок збуту власної продукції. Подібно до того що відбувалося і відбувається з 3G , WiMAX або « помилкою 2000 року», саме вони є головною рушійною силою цього проекту. Оператори вичікують. А кінцеві споживачі просто не займають свої голови питанням – а чи потрібно робити телебачення цифровим.
Мобільний ТВ- сервіс
Подібний сервіс можна розглядати як оперативний засіб доставки відеоінформації та даних клієнтові незалежно від його місцезнаходження . DVB -T спочатку не був орієнтований на мобільний ТВ- прийом , і значна частина досліджень щодо забезпечення контентом таких клієнтів знайшла відображення в стандарті DVB- H ( Digital Video Broadcast – Handheld ) . Крім нього , для стільникових телефонів призначений і північноамериканський T- DMB ( Terrestrial – Digital Mobile Broadcast ) . Проте повторимося , що і гнучкість базового стандарту дозволяє забезпечити необхідні для надійного мовлення параметри .
Минулого тижня число європейських презентацій поповнилося успішної демонстрацією прийому в русі , організованої компаніями « Квант- Ефір» , УЦТМ ( Українська цифрова телемережа ) і концерну РРТ. У ході експерименту прийом ЦТВ проводився на дві рознесені штирові антени на мікроавтобусі. У запропонованих умовах (а в ході презентації надавалася можливість порівняти якість і стабільність прийому від цифрового ДМВ- передавача 51 каналу потужністю 600 Вт та його найближчого аналогового 10 – кіловатного сусіда по частоті) , коли зображення у звичайних телепередачах постійно зривалося через втрату синхронізації , а яскравість змінювалася незважаючи на роботу схеми автоматичного регулювання посилення , цифрова система продемонструвала стабільне якісне зображення без цифрових артефактів.
Цікаво , що стандартом передбачений ще один ресурс , так званий ієрархічний метод модуляції , який дозволяє підвищити живучість системи цифрового мовлення при несприятливих умовах (наприклад , прийом при низькій напруженості радіополя , на кімнатну антену і при русі , наявність перешкод від інших радіослужб ) .
У цьому випадку передаваний цифровий потік розбивається на дві частини.
