Как настроить смартфоны и ПК. Информационный портал

Стандарт DVB-S2. Система цифрового ТВ вещания. Стандарт DVB-S. Система цифрового телевещания

DVB-S2 - Digital Video Broadcasting - Satellite

Стандарт DVB-S2. Система цифрового ТВ вещания.

Стандарт системы второго поколения (DVB-S2 ) для видеовещания, интерактивных услуг, сбора новостей и других широкополосных спутниковых (SAT) приложений является дополнением к широко используемому стандарту SAT-вещания DVB-S. Новый стандарт был разработан консорциумом DVB Project (Digital video Broadcasting Project – Проект цифрового видеовещания – организация, занимающаяся разработкой стандартов в области цифрового телевидения для Европы) и детально технически исследован Совместным Техническим комитетом (JТС – Joint Technical Committee) радиовещания Европейского Союза радиовещания (RBU – European Broadcasting Union), Европейским комитетом по электротехнической стандартизации CENELEC и Европейским Институтом Телекоммуникационных Стандартов (ETSI – European Telecommunications Standards).

Основные характеристики DVB-S2

DVB-S2 – это DVB спецификация для широкополосных SAT применений второго поколения, разработанная на базе отработанных технологий DVB-S и DVB-DSNG (Digital Satellite News Gathering – цифровая спутниковая видео журналистика). Под DSNG обычно понимают передвижные системы передачи TV информации с мест событий, именуемые системами сбора новостей. Система DVB-S2 разрабатывалась в основном для:

  • услуг TV вещания стандартной четкости (SDTV) и TV высокой четкости (ТВЧ или HDTV);
  • интерактивных услуг, включая доступ в Internet;
  • профессиональных приложений.

Рис. 1 Скорость кодирования LDPC

Для всех этих приложений DVB-S2 использует последние достижения как в модуляции, так и в кодировании канала, что позволяет увеличить пропускную способность порядка 30% и более в сравнении с DVB-S. В пределах передаваемого потока данных может использоваться широкий набор адаптивного кодирования, модуляции и уровней защиты от ошибок (т.е. скорости кодирования). Посредством реверсного канала (а это может быть любой физический канал, включая и телефонные линии), информирующего передатчик о фактических условиях приема, могут быть оптимизированы параметры передачи для каждого индивидуального пользователя в режиме вещания “точка-точка”.

Для достижения компромисса между излучаемой мощностью и спектральной эффективностью, в DVB-S2 предусматривается расширенное число скоростей кодирования (1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9 и 9/10) при различных форматах модуляции (QPSK, 8PSK, 16APSK и 32APSK). Так, скорости кодирования 1/4, 1/3 и 2/5 были введены для работы в комбинации с QPSK модуляцией для наихудших условий связи, когда уровень сигнала ниже уровня шума (рис.1).



Рис 2.

Форматы QPSK и 8PSK предлагаются для приложений вещания и могут использоваться в SAT транспондерах, работающих в режиме, близкому к насыщению. Формат 32АPSK предусматривает линейный режим работы транспондера и требует повышенных значений C/N, в силу чего он, в основном, используется для профессиональных приложений, хотя и является самым широкополосным. Формат 16АPSK при ограниченных требованиях к линейности транспондера (используются специальные схемы предыскажений) может находить широкий диапазон приложений, включая и TV вещание. Констелляции 16АPSK и 32АPSK оптимизированы для работы по нелинейному транспондеру размещением точек на окружностях (рис.2). Однако их рабочие характеристики на линейном канале совместимы с традиционными форматами 16 QAM и 32 QAM соответственно.

Благодаря выбору модуляционной констелляции и скоростей кодирования, доступны эффективности спектра Ru от 0,5 до 4,5 бит/с/Гц (см. рис.1). В DVB-S2 предусмотрено три коэффициента скругления спектра (фактор roll-off): α = 0,35 (как и в DVB-S), α = 0,25 и α = 0,2 (приближение к прямоугольной форме), что дополнительно увеличивает пропускную способность, хотя и предъявляет бо льшие требования к линейности транспондера.

Системные исполнения DVB-S2

Система DVB-S2 может использоваться в конфигурациях “одна несущая в транспондере” или “много несущих в транспондере” (используется FDM – частотное мультиплексирование). Очевидно, что при одной несущей символьная скорость передачи Rs будет соответствовать полосе пропускания транспондера (BW=Rs). При наличии же нескольких несущих, Rs будет соответствовать выделенному частотному диапазону данной услуги. Максимальное же число предоставляемых услуг будет ограничено как полосой транспондера и требуемой скоростью каждой из предоставляемых услуг, так и допустимым уровнем взаимных помех между смежными несущими.



Рис. 3

При одной несущей , в зависимости от выбранной скорости кодирования и модуляционной констелляции, система может работать при C/N от -2,4 dB (используя QPSK 1/4) до 16 dB (используя 32АPSK 9/10). Результаты расчетов смодулированы на компьютере (рис.3) для вероятности ошибки пакета 10 -7 как для DVB-S2. так и для DVB-S/DVB-DSNG, и соответствуют примерно одному ошибочному пакету TS информации за час передачи TV услуги на скорости 5 Мбит/с. При традиционном канале с гауссовым шумом увеличение пропускной способности составляет 20-35% в сравнении с DVB-S и DVB-DSNG при тех же условиях передачи или улучшение на 2…2,5 dB условия приема при той же эффективности спектра Ru.

На рис.4 представлена спектральная эффективность DVB-S2 для постоянной SAT полосы пропускания BW = Rs·(1 + α ) c гауссовым шумовым каналом при идеальной демодуляции. Кривые рис.4 не учитывают ухудшение характеристик, ожидаемое на спутниковом канале из-за изменения формы спектра сигнала, обязанное уменьшению фактора roll-off (α ). Для DVB-DSNG принято α = 0,35, как наихудший случай (возможно и α = 0,25).



Рис. 4

Для режимов APSK (т.е. с амплитудной и фазовой модуляциями) возможно введение предыскажений на приемной стороне, что позволяет использовать каскад SAT усилителей в режиме, близкому к насыщению, тем самым увеличивая выходную мощность, что особенно важно для режима 32 APSK. Для таких случаев используют специальные профессиональные малошумящие конвертеры (LNC), цена на которые выше, чем на бытовые конвертеры.

При множестве несущих в конфигурации ретранслятора введение схемы предыскажений не приносит должного результата ни для одной из схем модуляции. Исходя из этого, приходится снижать выходную мощность передатчика (т.е. работать в квазилинейном режиме), в результате чего снижается и реализуемое значение C/N.

Режимы, совместимые с обратным направлением , определены стандартом DVB-S2 в одном спутниковом канале связи для двух информационных TS. Первый поток (с высоким приоритетом - НР) совместим как с DVB-S , так и с DVB-S2 приемниками. Второй же поток (с низким приоритетом - LP) совместим только с DVB-S2 приемниками. Наличие двух потоков вызвано неизбежностью наличия довольно длительного переходного периода от DVB-S к DVB-S2 ввиду большого количества уже используемых DVB-S приемников. Только в конце миграционного периода, когда будет наблюдаться полная модуляция DVB-S2 приемников, излучаемый сигнал может быть изменен к несовместимому с реверсным направлением режиму, используя таким образом полный потенциал пропускной способности DVB-S2. Совместимость реверсных направлений может быть осуществлена по двум технологиям:

ü С многоуровневой модуляцией в асинхронном режиме. Такой рабочий режим является традиционным для любого ВЧ канала, в силу чего он и не нашел отражения в спецификации DVB-S2. При этом DVB-S сигнал передается на значительно более высоком уровне мощности в сравнении с DVB-S2. Так как результирующий комбинированный сигнал подвергается значительным амплитудным изменениям огибающей, то он должен передаваться на квазилинейном транспондере, т.е. в режиме, далеком от режима насыщения. Как вариант, с целью наилучшего использования SAT источников энергии, НР и LP сигналы могут усиливаться независимыми спутниковыми усилителями (НРА), работающими вблизи режима насыщения. Результирующие сигналы затем суммируются на канале нисходящего потока. Однако, такой подход требует разработки и запуска спутников нового поколения.

ü Иерархическая модуляция, при которой два НР и LP информационных TS синхронно комбинируются на символьном уровне модуляции на неравномерной 8PSK констелляции. Так как результирующий сигнал в этом случае будет иметь квазипостоянную огибающую (отсутствие амплитудной модуляции), то он может быть передан на единственном транспондере, работающем вблизи режима насыщения. Такое решение включено в стандарт DVB-S2 как опция.



Рис. 5

Иерархическая модуляция , предусматривает использование двух параллельных каналов (рис.5): DVB-S и DVB-S2. По второму каналу (LP – низкий приоритет) увеличивается размерность констелляции до неравномерной 8PSK (рис.6). Из всех возможных конфигураций DVB-S2 потока разрешается только нормальная конфигурация FEC фрейма с 64 800 битами (720 слотов × 90 бит). Угол девиации q (рис.6) может изменяться по требованию пользователя: бо льшие углы θ улучшают C/N по отношению к LP и понижают C/N для НР.

Для справочной информации, в табл.1 приведено отношение скоростей передачи данных (в %) LP/HP. В техническом отчете приведена формула для расчета требуемого C/N LP для низкоприоритетного потока:


Таблица 1

DVB-S кодирование (НР) DVB-S2 кодирование (LP)
1/4 1/3 1/2 3/5
1/2 26,6 35,7 53,7 64,6
2/3 20 26,7 40,3 48,4
3/4 17,8 23,8 35,8 43
5/6 16 21,4 32,2 38,7
7/8 15,2 20,4 30,7 36,9

Таблица 2

Режим Спектральная эффективность Идеальное Es/No (dB) для FEC фрейма длиной 64 800 бит
QPSK 1/4 0,49 -2,35
QPSK 1/3 0,66 -1,24
QPSK 2/5 0,79 -0,3
QPSK 1/2 0,99 1
QPSK 3/5 1,19 2,23
QPSK 2/3 1,32 3,1
QPSK 3/4 1,49 4,03
QPSK 4/5 1,59 4,68
QPSK 5/6 1,65 5,18
QPSK 8/9 1,77 6,2
QPSK 9/10 1,79 6,42
8PSK 3/5 1,78 5,5
8PSK 2/3 1,98 6,62
8PSK 3/4 2,23 7,91
8PSK 5/6 2,48 9,35
8PSK 8/9 2,65 10,69
8PSK 9/10 2,68 10,98
16APSK 2/3 2,64 8,97
16APSK 3/4 2,97 10,21
16APSK 4/5 3,17 11,03
16APSK 5/6 3,3 11,61
16APSK 8/9 3,52 12,89
16APSK 9/10 3,57 13,13
32APSK 3/4 3,7 12,73
32APSK 4/5 3,95 13,64
32APSK 5/6 4,12 14,28
32APSK 8/9 4,4 15,69
32APSK 9/10 4,45 16,05

На рис.7 представлены требуемые C/N для НР и LP потоков в зависимости от угла θ для неуниформной 8PSK констелляции при различных скоростях кодирования. Короткими точками на рис.7 указаны границы реализации режима реверсного канала. Фактически, с увеличением угла θ , констелляция становится более похожей на стандартную 8PSK (рис.2). Приведенные расчеты выполнены для наихудшего случая (α = 0,2) при символьной скорости в 20 Мбод.



Рис. 7

Заинтересованным читателям наша компания “Контур-М” вышлет программу (Excel) по расчету C/N и скоростей цифровых потоков.

Адаптивное кодирование и модуляция (АСМ) является “изюминкой” DVB-S2. Такой режим работы применим для приложений класса “точка-точка” (двухточечные приложения, например, IP вещание в один адрес или DSNG). Суть режима АСМ сводится к тому, что в зависимости от приема сигнала (например, наличия дождя), меняется режим работы модулятора DVB-S2, т.е. изменяются скорость кодирования (SR) и формат модуляции, вследствие чего меняется и требуемое C/N треб у абонента. Проще говоря, режим АСМ позволяет достигать максимальной скорости цифрового потока для любых погодных условий. Порог C/N устанавливается на приемной стороне потребителем данной услуги (рис.8) за счет непрерывного измерения C/N + I (отношение несущая/шум + помеха) и посылки измеренного значения на вещательную наземную передающую станцию посредством реверсного канала. При этом параметры кодирования и модуляции могут изменяться от кадра к кадру.



Рис. 8

Чтобы избежать переполнения принимаемой информации во время плохих условий приема (SR понижается), устанавливается механизм управления скоростями информационных потоков. Иными словами, осуществляется автоматическая адаптация полезного трафика к физическим возможностям канала. Критической проблемой в системах АСМ является временная задержка в петле адаптации физического уровня, поскольку это непосредственно связано с системной возможностью отслеживания изменений состояния канала. Так, значительные временные задержки могут приводить или к потере некоторых кадров при резком ухудшении прохождения сигнала (плохие погодные условия, обычно это не более 1 dB в секунду) или к потере потенциальной пропускной способности канала. Сознательное же увеличение защитного порога срабатывания системы АСМ (по аналогии с АРУ) приведет к экономической нецелесообразности ее использования.

Отметим, что механизм работы системы АСМ довольно сложен, особенно на уровне подсистемы для поддержки АСМ с MPEG-TS (например, мультиплексирование аудио, видео, мультимедиа и IP потоков с CBR и VBR), где осуществляется добавление и удаление нулевых пакетов с формированием CBR (TS с постоянной скоростью). Но, не смотря на всю сложность системы АСМ, в зависимости от параметров линии связи и ее конфигурации, она позволяет увеличить пропускную способность до 200% в сравнении с ССМ (постоянство кодирования и модуляции).

Стандарт DVB-S. Спутниковое (SAT) TV вещание было и остается самым быстрым, надежным и экономичным способом подачи TV сигнала высокого качества в любую точку обширного пространства.

Все вещательные искусственные спутники Земли (ИСЗ) размещаются на так называемой геостационарной орбите (ГО) – круговой орбите высотой ~36000 км в плоскости экватора. Находясь на ГО, спутник неподвижен относительно поверхности Земли, т.к. вращается с той же угловой скоростью, что и Земля. Зона видимости геостационарной ИСЗ – около одной трети земной поверхности.

Для SAT вещания выделены специальные участки радиочастотного спектра в сантиметровом диапазоне волн, где допускается повышенная плотность потока мощности с ИСЗ. Наиболее освоен участок K U-диапазона с частотами 11,7…12,5 ГГц. Вещательную мощность ИСЗ в данной точке приема принято характеризовать эквивалентной изотропно излучаемой мощностью (Р ЭИИМ), представляющей собой произведение выходной мощности передатчика ИСЗ на коэффициент усиления передающей антенны в данном направлении. Р ЭИИМ обычно выражается в дБ?Вт (dBW) и обычно составляет 45…60 dBW. В соседних диапазонах 10,7…11,7 ГГц и 12,5…12,75 ГГц вещают спутники так называемой фиксированной спутниковой службы с типовыми значениями Р ЭИИМ 38…52 dBW.

Одной из особенностей применения ИСЗ является ограниченность энергетического потенциала спутникового ретранслятора, в силу чего в SAT вещании традиционно используют методы обработки, требующие минимального отношения несущая/шум (C/N) на входе демодулятора в обмен, например, на полосу частот сигнала. В аналоговом вещании это был выбор частотной модуляции (вместо аналоговой), а в цифровом вещании приходится применять мощное каскадное помехоустойчивое кодирование и модуляцию с невысокими кратностями (например, QPSK вместо более высокоскоростной 16 QAM). Дополнительной особенностью цифрового SAT вещания является тот факт, что многопрограммное вещание осуществляется за счет мультиплексирования в цифровом потоке, а работа передатчика ИСЗ осуществляется только на одной несущей в нелинейном режиме, что позволяет повысить его выходную мощность на 2,5…4 dB. Такое повышение энергетики эквивалентно уменьшению диаметра рефлектора приемной антенны в 2 раза в сравнении с приемом сигналов аналогового вещания.

В 1994г. в рамках консорциума DVB Project был создан Европейский стандарт спутниковой цифровой системы многопрограммного TV вещания - стандарт DVB-S, работающий в полосе частот 11/12 ГГц (European Standard EN 300 421 v.1.1.2, 1997-08). Для целей SAT вещания выделены полосы частот в диапазонах 12, 29, 40 и 85 ГГц. В диапазонах 40 ГГц и 85 ГГц выделен спектр частот шириной в 2 ГГц.

В октябре 1996г. был принят проект Рекомендации по общим функциональным требованиям к многопрограммным системам SAT вещания в полосе частот 11/12 ГГц, а уже в октябре 1999г. был выработан проект новой Рекомендации, учитывающей, что в мире существуют четыре схожие по архитектуре системы: стандрат DVB-S (Система А), DSS (Система В), G1-MPEG-2 (Система С) и ISDB- S (Система D).

Система А (стандарт DVB-S) разработана европейским консорциумом DVB Project и предназначена для доставки служб многопрограммного TV вещания или ТВЧ в частотных диапазонах фиксированной и радиовещательной SAT служб (10,7…12,75 ГГц) с их непосредственным приемом на домашние интегральные приемники-декодеры, а также на приемники, подключенные к системам с SAT коллективными ТВ антеннами SMATV (Satellite Master Antenna TV), и систем кабельного телевидения (СКТ) при первичном и вторичном распределениях программ TV вещания. В настоящее время практическое все цифровое SAT TV вещание на все пять континентов осуществляется по стандарту DVB-S.

Существует два основных способа цифровой передачи SAT-сигналов:

  • передача N сжатых цифровых сигналов на N несущих;
  • мультиплексирование N сжатых цифровых сигналов и их передача на одной несущей.

Число программ TV вещания, которое можно передавать с помощью одного спутникового транспондера, зависит от требуемой скорости передачи информации, компонентного или композитного формата кодирования для источника сигнала, качества и разрешающей способности исходного изображения, критичности алгоритма сжатия к некоторым видам изображений и требуемого качества восстановленного изображения.

Достижения в области сжатия данных позволяет организовать большое количество цифровых высококачественных ТВ каналов с относительно низкими скоростями (менее 1 Мбит/с, что эквивалентно 20-25 TV каналов в стандартной полосе SAT канала величиной 27 МГц). Во многих случаях допустима и скорость в 400 кбит/с, что эквивалентно не менее 60 TV каналов с одного транспондера.

Структурная схема передающей части стандарта DVB-S

На передающей стороне выполняются следующие преобразования потока данных для его адаптации к каналу:

  • транспортное мультиплексирование и рандомизация для дисперсии энергии;
  • внешнее кодирование с помощью кода Рида-Соломона (RS);
  • сверточное перемежение и внутреннее кодирование с использованием выколотого сверточного кода;
  • формирование сигнала в основной полосе частот и его модуляция.

Для SAT-систем TV-вещания характерны ограниченная мощность передаваемого сигнала и, следовательно, повышенная чувствительность к воздействию шумов и интерференционных помех. Совместное использование энергетически эффективной квадратурной фазовой модуляции QPSK и каскадного кодирования для канала на базе укороченного кода RS и сверточного кода в сочетании с алгоритмом декодирования Витерби с мягким решением обеспечивает высокую помехоустойчивость системы в условиях воздействия шумовых и интерференционных помех, а также нелинейности бортового ретранслятора (т.е. возможности работы при повышенной мощности). Благодаря согласованной фильтрации и прямому исправлению ошибок, высокое качество приема достигается даже в экстремальных условиях, когда уровень минимального сигнала близок к значениям, соответствующим пороговым значениям отношений несущая/шум (C/N) и несущая/интерференционная помеха (C/I). При этом гарантируется не более одной ошибки в час, что эквивалентно вероятности ошибок около 10 -10 …10 -11 на входе демультиплексера MPEG-2 в приемнике-декодере.

Для согласования передаваемого сигнала с полосой и энергетическими характеристиками конкретного транспондера устанавливается требуемое соотношение BW/R s , где BW – полоса транспондера по уровню – 3 dB, R s – скорость передаваемых символов. Так, для модуляции QPSK, скорости сверточного кода R и скорости RS-кода 188/204, соответствующая скорость передачи информационных символов составит:

R U = R(2R s)(188/204) = 1,843 R R s .

Для данной скорости символов R s может быть выбрано одно из 5 значений кодовой скорости внутреннего сверточного кода, что соответственно изменяет полученную скорость символов RU и спектральную эффективность системы C U =R U /BW. Возможные варианты соотношения скоростей передачи R, R s , R U и эффективности C U от полосы транспондера при BW/R s = 1,28 для QPSK модуляции приведены в табл.1.


BW, МГц Rs, Мсим/с R = 1/2 R = 2/3 R = 3/4 R = 5/6 R = 7/8
R U , Мбит/с С U , бит/(сГц) R U , Мбит/с С U , бит/(сГц) R U , Мбит/с С U , бит/(сГц) R U , Мбит/с С U , бит/(сГц) R U , Мбит/с С U , бит/(сГц)
54 42,2 38,9 0,72 51,8 0,96 58,3 1,08 64,8 1,2 68 1,26
46 35,9 33,1 0,72 44,2 0,96 49,7 1,08 55,2 1,2 58 1,26
40 31,2 28,8 0,72 38,4 0,96 43,2 1,08 48 1,2 50,4 1,26
36 28,1 25,9 0,72 34,6 0,96 38,9 1,08 43,2 1,2 45,4 1,26
33 25,8 23,8 0,72 31,7 0,96 35,6 1,08 39,6 1,2 41,6 1,26
30 23,4 21,6 0,72 28,8 0,96 32,4 1,08 36 1,2 37,8 1,26
27 21,1 19,4 0,72 25,9 0,96 29,2 1,08 32,4 1,2 34 1,26
26 20,3 18,7 0,72 25 0,96 28,1 1,08 31,2 1,2 32,8 1,26

Структурна схема блоков адаптации к каналу стандарта DVB-S на передающей и приемной сторонах показаны на рис.2. Как уже отмечалось выше, основным видом модуляции в стандарте DVB-S принята QPSK (в отечественной литературе иногда именуется как ФМ-4), хотя в отдельных случаях могут использоваться 8 PSK (ФМ-8) и даже 16 QAM (КАМ-16). Применение помехоустойчивого кодирования позволяет значительно снизить требуемое для работы демодулятора с QPSK отношение Е б /N 0 (отношение энергии в одном байте информации к мощности шума, см. рис.3), а для модуляции большей кратности пороговое значение Е б /N 0 оказывается несколько выше (табл. 2).9

7/8 3,22 2,1 10,7

Не успели мы окончательно перейти с аналогового телевидения на цифровые стандарты телевизионного вещания DVB – спутниковый DVB-S, эфирный DVB-T и кабельный DVB-C – как уже появились их новые версии, DVB-S2, -T2 и -C2. В чём же отличия новых стандартов от предыдущих, насколько целесообразно их использование, и насколько широкое распространение они получат в будущем?

Как известно, предметом внимания стандартов DVB-S, -T и -C являются методы физической передачи данных по спутниковым, эфирным и коаксиальным кабельным телевизионным сетям соответственно. Задача любого из этих трёх стандартов заключается в том, чтобы надёжно передавать некий поток данных независимо от того, что же именно закодировано в этом потоке. Как правило, поток данных несёт в себе несколько теле- и радиоканалов, но теоретически его можно использовать и для передачи любой другой информации в цифровой форме, ведь стандартам DVB-S, DVB-T и DVB-C нет никакого дела до того, что находится внутри потока. А уже каким образом несколько каналов звука и видео будут объединяться в один поток данных, какими именно кодеками они кодируются и т.п. – всё это определяется совершенно другими спецификациями (как стандартами семейства DVB, так и иными общепринятыми технологиями вроде MPEG). В результате такой унификации составные блоки технологии цифрового телевидения становятся взаимозаменяемыми: так, один и тот же поток видеоданных можно передать как по спутнику, так и в эфирных и в кабельных сетях, причём как первого поколения (DVB-S, DVB-T, DVB-C), так и второго (DVB-S2, DVB-T2, DVB-C2).
Поскольку рассматриваемые нами стандарты представляют собой не более чем «трубу» для передачи потока данных, то и отличия второго поколения этих стандартов от первого, естественно, заключаются в основном в увеличенной толщине этой «трубы». С технической точки зрения, ключевых новшества у них два: более богатый набор методов модуляции цифрового сигнала и более совершенные алгоритмы коррекции ошибок. Высокие порядки модуляции позволяют, говоря простыми словами, размещать на тех же радиоволнах больше символов в секунду, а новый, почти идеальный алгоритм коррекции ошибок позволит передавать информацию с гораздо меньшей избыточностью, чем это было раньше.
Так как частотный ресурс, как правило, имеет вполне реальную цену в денежном выражении, то можно сказать, что при использовании стандартов DVB второго поколения каждый мегабит передаваемой информации обходится как минимум на 30% дешевле. И что самое интересное, в тех случаях, когда необходимости замены старого оборудования на новое нет (т.е. при внедрении новой услуги, не имеющей уже сложившейся абонентской базы), такая экономия может достаться практически бесплатно. Если, например, стоимость приёмного оборудования с поддержкой MPEG-4 по сравнению с MPEG-2, или оборудования обычной чёткости и HD, может отличаться в разы, то, например, цена ресивера стандарта DVB-T2 будет лишь на пару долларов большей, чем цена такого же ресивера (с такими же возможностями по декодированию видео), но способного принимать только обычный DVB‑T. Абсолютно то же самое касается и DVB-S2 с DVB-C2, причём эта разница в цене будет постоянно снижаться вплоть до нуля.
Все мы сталкивались с тем, что спутниковые ресиверы DVB-S2 на сегодняшний день стоят в разы дороже ресиверов DVB-S. Но такая разница определяется лишь тем, что вместе с возможностью приёма DVB-S2 принято обязательно реализовывать и возможность декодирования видео формата MPEG-4, и именно эта функция и удорожает всё устройство. А, например, в предлагаемых на украинском рынке устройствах DVB-T поддержка MPEG-4 уже есть, и поэтому добавление возможности приёма DVB-T2 практически не увеличит стоимость таких устройств.
Кстати, самым интересным аспектом второго поколения стандартов DVB физического уровня является их совершенство… в буквальном смысле слова! Удивительно, но факт: стандарты DVB-S2, DVB-T2 и DVB-C2 настолько близко подошли к теоретическому пределу эффективности передачи информации (границе Шеннона), что третьего поколения этих стандартов, вероятно, уже не будет никогда. А это значит, что они, скорее всего, останутся неизменными вплоть до тех пор, пока не потеряет актуальности сама идея одностороннего вещания фиксированного по ширине потока информации. Какие бы новые способы передачи изображения не появлялись (в том числе и объёмного телевидения 3D TV), новые видео- и аудиокодеки – закодированные ими данные всё равно будут передаваться по DVB‑S2, DVB‑T2 и DVB‑C2 до тех пор, пока традиционное телевидение в том виде, в каком мы привыкли его видеть, не будет окончательно вытеснено каким-нибудь дальним потомком того, что мы сегодня называем IPTV.
Ну а как насчёт ближайшего будущего? Насколько стремительным будет переход на «вторые» стандарты? Обобщенно ответить на этот вопрос не получится: целесообразность такого перехода очень сильно зависит от определённых факторов, главный из которых – наличие или отсутствие уже установленного клиентского оборудования старого образца, ведь для осуществления миграции на новый стандарт всё приёмное оборудование придётся заменить.

DVB-S2

Спутниковый стандарт DVB-S2 был самым первым из второго поколения стандартов DVB, и поэтому процесс его внедрения на сегодняшний день успел продвинуться гораздо дальше других. Появление DVB‑S2 совпало по времени с появлением реального рыночного (а не экспериментального) HDTV, а также с масштабным внедрением стандарта видеокомпрессии MPEG-4 AVC, вследствии чего DVB-S2 фактически стал обязательным форматом всех спутниковых HDTV-трансляций. Как известно, формат сжатия видео MPEG-4 можно использовать не только для видеосигнала высокой чёткости: при переводе канала обычного разрешения на этот формат можно сэкономить почти половину занимаемой им полосы, а уж если добавить к этой экономии ещё 30% от DVB‑S2, то результат получается слишком заманчивый, чтобы им пренебрегать. Таким образом, целесообразность использования старых добрых DVB-S и MPEG‑2 для новых спутниковых операторов, не отягощённых парком старого оборудования, сошла на нет очень быстро. В качестве яркого примера можно привести украинский Viasat, который благодаря использованию современных стандартов смог запустить в 2008 году полноценную DTH-платформу всего на двух транспондерах.
Спутниковые операторы «со стажем», уже обросшие солидной абонентской базой со старым клиентским оборудованием, такие как российские НТВ Плюс и Триколор, также не сидят на месте и уже приступили к реализации планов по постепенному переводу всех своих абонентов на DVB-S2 с MPEG-4. И хотя некоторые российские и украинские операторы всё ещё предлагают своим новым абонентам ресиверы DVB-S2/MPEG-4 без возможности приёма HDTV, стимулом миграции старых абонентов на новый стандарт однозначно станет именно телевидение высокой чёткости. Абонентам легко понять, что для просмотра HDTV, нового стандарта телевидения, им нужно обновить своё оборудование, и такой апгрейд будет восприниматься ими абсолютно гармонично. Таким образом, задумываться о различиях DVB-S и DVB-S2 конечным абонентам вообще не придётся.
В целом, можно сказать, что на сегодняшний день переломный момент перехода на DVB-S2 уже остался позади. Оборудование, не способное принимать спутниковый сигнал в этом стандарте, уже воспринимается как вымирающий вид, и практически у каждого оператора спутникового ТВ в мире уже разработан план по постепенному переходу на DVB-S2 с MPEG-4. Да и нужны ли ещё какие-нибудь аргументы, если все три украинских оператора платного спутникового ТВ изначально используют этот стандарт в качестве основного?

DVB-T2

Из-за того, что эфирный DVB-T2 появился намного позже своего спутникового собрата, его поддержка на сегодняшний день присутствует далеко не в каждом устройстве, способном декодировать MPEG-4 SD и даже HD. Несомненно, такая ситуация является временной: именно DVB‑T2 рассматривается в западноевропейских странах как однозначный стандарт для эфирного HDTV. И хотя в данный момент на некоторых территориях ведутся тестовые HD‑трансляции в обычном DVB-T, ожидается, что регулярное эфирное HD-вещание в Европе будет вестись исключительно в DVB‑T2. Дело в том, что использование DVB-T2 для телевидения высокой чёткости является ключевым элементом долговременной стратегии по переводу на него всего цифрового вещания: рано или поздно каждый телезритель независимо от его уровня дохода получит возможность смотреть HDTV, а если любой HD-приёмник будет поддерживать DVB-T2, то это даст возможность перевода на него и каналов стандартной чёткости, что, в свою очередь, позволит освободить место под дополнительные каналы HDTV.
Важно понимать, что страна, регуляторные органы которой упустят возможность сделать DVB-T2 обязательным стандартом для эфирного HD, радикально усложнит себе путь перехода на этот стандарт в будущем. Это очень важный момент, который должен быть обязательно учтён и у нас в Украине. Уже сейчас очевидно, что необходимость перехода на DVB-T2 в какой-то момент неизбежно возникнет, а ведь объяснить населению, что после определённой даты работать продолжат только телевизоры, принимающие сигнал высокой чёткости, гораздо проще, чем менять физический стандарт вещания просто для того, чтобы расширить ёмкость сети. А если кто-то считает, что телевидение высокой чёткости будет и впредь оставаться продуктом премиум-класса, то ему следует напомнить о том, как всего лишь 15 лет назад мобильными телефонами могли пользоваться только сказочно богатые люди, а сегодня без них не обходятся даже представители самых бедных слоёв населения.

DVB-C2

Что же касается кабельного стандарта DVB-C2, то перспективы его использования представляются далеко не такими радужными, как у его спутниковых и эфирных собратьев. Основная проблема в том, что DVB-C2 появился на свет слишком поздно, гораздо позже момента перехода большинства кабельных сетей DVB-C на HDTV – момента, когда можно было безболезненно сделать его обязательным элементом каждого современного кабельного ресивера. А так как в кабельных сетях острых проблем с частотным ресурсом обычно не возникает, идти на какие-либо жертвы ради экономии частот было бы совершенно бессмысленно. И хотя совсем уж мертворожденным DVB-C2 назвать нельзя – в определённых случаях применение ему всё же найдётся – у стандарта DVB‑C2, скорее всего, уже никогда не будет такой безоговорочной доминации, которой уже сейчас начинает пользоваться DVB-S2 и которую в один голос предрекают для DVB-T2.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Лучшие статьи по теме