Что такое реплейсер в цифровом телевидении

Опубликовано: 16.04.2024

Статьи
Редакционные статьи

В настоящее время РТРС эксплуатирует сеть цифрового эфирного телевещания и продолжает вещание в прежнем формате. Напомню, что в феврале 2014 года было принято решение о поддержке аналогового телевещания до 2019 года, до этого "устаревшую" сеть планировали отключить с 1 июля 2018 года. В 2018 году правительству нужно будет принимать решение о полном отключении аналогового телевещания, исходя из экономической ситуации и учитывая другие факторы (охват населения кабельным телевидением, отложенный до 2018 года запуск третьего мультиплекса, появление новых технических стандартов). К решению "отключить" могут подтолкнуть, в первую очередь, сложности финансового характера.

Осенью 2015 года Правительство Российской Федерации внесло изменения в федеральную целевую программу развития телерадиовещания в РФ. Постановлением №911 от 29 августа 2015 года были сдвинуты на более позднее время сроки окончания некоторых мероприятий, предусмотренных целевой программмой. Были изменены сроки окончания строительства мультиплексов: завершение строительства сети цифрового вещания первого мультиплекса запланировано на 2016 год, а сети вещания второго мультиплекса – на 2018 год.

В РТРС отметили, что "п родление федеральной целевой программы позволит ещё на три года сохранить аналоговую трансляцию телеканалов параллельно с цифровыми, и оптимизировать расходы федерального бюджета и вещателей".

Не забыли про региональные новости и местную рекламу

РТРС проверил технологию распределенной модификации программ в Самарской и Волгоградской областях в 2013-2014 годах. В апреле 2015 года РТРС организовал экспериментальную врезку местной рекламы в программы первого мультиплекса в Липецкой области. Эти испытания подтвердили возможность локализированной вставки рекламы в программы первого и последующих мультиплексов РТРС в автоматическом режиме с сохранением синхронности вещания.

Реплейсер обеспечивает возможность врезки регионализированного канала в федеральный мультиплекс, а сплайсер позволяет транслировать локальную рекламу в программах федерального мультиплекса

В настоящее время РТРС создал региональные центры формирования мультиплексов (ЦФМ) во всех субъектах Российской Федерации, разработал оригинальные технические решения регионального замещения программ и бесшовной врезки рекламы. "Технология передовая. Она позволяет экономить спутниковый ресурс и снижает затраты вещателей на доставку телесигнала", – так оценил идею и её реализацию начальник управления системной инженерии департамента стратегии развития и технической политики РТРС Дмитрий Семёнов.

Деньги, деньги

Телеканалы, вошедшие в первый и во второй мультиплексы, предлагаются жителям России на бесплатной основе. Понятно, что ничего бесплатного не бывает, часть затрат взял на себя бюджет: обязательным к распространению телеканалам государство компенсирует затраты на распространение в городах, где проживает менее 100 тысяч человек. Ежегодно государство тратило на это около 6,1 млрд. рублей.

С уменьшением доходов (рекламодатели снизили активность) в прошлом году столкнулись все телекомпании, вошедшие и в первый, и во второй мультиплексы. У последних начали расти долги перед РТРС (см. "Телеканалы второго мультиплекса просят денег из бюджета").

Телеканалы, входящие в пакет РТРС-2 (второй мультиплекс)

Были (и остались) сложности и у государства. В апреле 2015 года при обсуждении вариантов сокращения бюджетных расходов возникла идея частично сократить субсидирование аналогового эфирного телевещания (см. "Из-за сокращения госсубсидий могут отключить часть передатчиков в сети аналогового эфирного телевещания").

В прошлом году заместитель министра связи Алексей Волин говорил, что субсидии государства на вещание аналоговых каналов в городах с населением менее 100 тыс. человек будут выделяться только до 2018 года. "Затем большие каналы уйдут из аналога, и услуги точно станут дороже. Рынок аналогового ТВ начнет "экономически схлопываться" с 2019-2020 года", — говорил Волин. По мнению чиновника, к 2025 году завершится полное обновление парка телевизоров.

Год назад в Минкомсвязи так описали процесс полного отключения аналогового эфирного телевещания: "Первым шагом на пути к его исчезновению станет прекращение финансирования со стороны государства распространения аналогового сигнала обязательных общероссийских общедоступных каналов в городах с населением менее 100 тыс. человек после 2018 года . С увеличением возможных способов доставки сигнала зрителю аналоговое вещание, скорее всего, исчезнет через два года".

Дефицит госбюджета вряд ли исчезнет в ближайшие годы, по этой причине правительство, после формального обсуждения, может принять решения о полном отключении аналогового эфирного телевещания в конце 2018 года (см. "Только 50 стран, по данным ITU, завершили переход к цифровому эфирному телевещанию"). Не исключено, что как и с приватизацией жилья, могут продлить жизнь аналогового телевещания на год-два, но не более.

Темпы расширения сети цифрового эфирного телевещания

Информацию об охвате цифровым эфирным вещанием год назад (на конец 1 квартала 2015 года) по всем регионам — см. "Охват населения эфирным цифровым телевещанием в России — более 90%".

На начало 2015 года в Российской Федерации эфирное цифровое телевидение не было доступно
в Республике Башкортостан и в Ямало-Ненецком АО

В 2015 году цифровое эфирное телевидение стало доступно во всех регионах Российской Федерации.

В январе 2016 года РТРС отчитался: в 51 регионе России сеть вещания первого мультиплекса полностью построена, неохваченных цифровым вещанием "белых пятен" не стало, и эфирное цифровое телевидение стало доступно 91,4% населения. В 2016 году ФГУП "РТРС" планирует завершить строительство цифровой эфирной сети во всех российских регионах, что позволит обеспечить охват населения на плановом (для первого мультиплекса) уровне 98,4%.

Телеканалы, входящие в пакет РТРС-1 (первый мультиплекс)

В феврале 2016 года РТРС проинформировал о дальнейшем расширении сети: телеканалы первого мультиплекса были доступны 91,5% россиян, телеканалы второго мультиплекса могли смотреть 62,8% жителей страны. Сеть цифрового эфирного вещания на тот момент состояла из 4051 объекта вещания первого мультиплекса и 2487 объектов вещания второго мультиплекса

Если всё будет реализовано в намеченные сроки, то к началу 2019 года цифровые телеканалы, входящие в первый мультиплекс (пакет РТРС-1), будут доступны 98,4% населения РФ, а телеканалы второго мультиплекса (пакет РТРС-2) — 98,1% населения страны.

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 16.06.2018 2018-06-16

Статья просмотрена: 529 раз

Библиографическое описание:

Пащенко, П. С. Реализация сплайсинга региональных замещений при трансляции цифрового телевизионного и радиовещания в стандарте DVB-T2 на территории Калмыкии / П. С. Пащенко, О. Н. Пищин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 24 (210). — С. 74-77. — URL: https://moluch.ru/archive/210/51474/ (дата обращения: 20.04.2021).

Ключевые слова: сплайсинг, реплейсер, региональные замещения, региональная врезка, формат DVB-T2, программная модификация.

Так как согласно требований нормативных документов транспортные потоки федеральных мультиплексов цифрового ТВ вещания должны в обязательном порядке включать и служебную информацию, необходимую для программной модификации ТВ программ, входящих в федеральные мультиплексы (замена части видеоматериалов ТВ программ на региональные), осуществляемой в региональных комплексах программной модификации.

На устройствах, находящихся в центре формирования федерального мультиплекса (ЦФФМ), осуществляется преобразование данных меток программной модификации в управляющие команды в соответствии с стандартом SCTE 35. Указанные преобразователи могут быть реализованы в виде блоков в составе кодеров MPEG-4, либо блоков в составе мультиплексоров, либо отдельных устройств. Система автоматизации эфира осуществляет взаимодействие с ними на основе прикладного программного интерфейса (API), описанного в стандарте SCTE 104.

Сигналы SCTE 104 должны быть переданы из аппаратно-студийного комплекса (АСК) в центр формирования федерального мультиплекса по каналам связи. В соответствии с требованиями стандарта SCTE 104 эта передача осуществляется в составе сформированного в АСК цифрового потока SDI.

Функцией сигналов SCTE 104 является точное временное позиционирование команд SCTE 35, управляющих программной модификацией в транспортных потоках MPEG-2 ТВ программ, входящих в состав федерального мультиплекса.

Региональный центр формирования мультиплекса (РЦФМ) должен осуществлять программную модификацию федеральных мультиплексов путем включения в состав ТВ и радиопрограмм федерального мультиплекса региональных вставок.

Рис. 1. Объект вещания с организацией сплайсинга в региональном центре н. п. Садовое республики Калмыкии

Формирование транспортного потока регионального мультиплекса происходит в зависимости от варианта исполнения в разных точках, а именно:

В схеме распространения первого мультиплекса с подъемом ТРВ каналов с региональными вставками на спутник из региональных центров и формирования региональных мультиплексов непосредственно в пунктах вещания формирование регионального мультиплекса происходит на каждой из РТПС региона непосредственно перед DVB-T2 передатчиком (рис.1). Или как в схеме распространения первого мультиплекса с использованием второго подъема пакета программ на спутник и в схеме распространения первого мультиплекса или по наземным радиорелейным линиям связи (Рис. 2.) формирование транспортного потока регионального мультиплекса происходит на РЦФМ.

Рис. 2. Организация распространения первого мультиплекса по наземным (радиорелейным) линиям связи

Для формализации выполняемых задач был создан алгоритм методики сплайсинга региональной врезки в федеральное вещание 1-го мультиплекса (рис.3).

Разработанная методика организации сплайсинга программ цифрового телевизионного вещания федеральных и региональных каналов вещания одновременно в соответствии с требованиями Федеральной целевой программы «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации».

Методика позволяет расшить область вещание региональных каналов для получения повсеместно на территории н. п. Садовое республики Калмыкия полноценного регионального вещания на всей территории с охватом 100 % населения.

В результате проведённых исследований. Расчёт в процентах площади покрытия телевизионного вещания показал увеличение с 32 до 100 процентов охвата населения п. Садовое республики Калмыкия.

Отработаны оптимальные схемотехнические, системные и организационные решения взаимодействия региональных филиалов ВГТРК и РТРС для региональной модификации федеральных версий телеканалов «Россия 1», «Россия 24» и радиоканала «Радио России», что при переходе в промышленную эксплуатацию цифровой наземной сети вещания первого мультиплекса позволит обеспечить многоканальное вещание региональных версий обязательных общедоступных телерадиоканалов заданного качества

Рис. 3. Алгоритм сплайсинга процесса реплексирования регионального вещания в DVB-T2

Организация телевизионного вещания с использованием алгоритма сплайсинга процесса реплексирования регионального вещания по вышеописанной методике позволит достичь обеспечения условий для государственного регионального телерадиовещания заданного качества на базе современной цифровой техники и технологий, что способствует дальнейшему развитию информационного пространства Республики Калмыкия.

1. Федеральная целевая программа «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009–2015 годы», утвержденная Постановлением Правительства Российской Федерации от 03.12.2009 г. № 985.

2. Указ Президента Российской Федерации «Об общероссийских обязательных общедоступных телеканалах и радиоканалах» от 30 сентября 2012 г. № 1335.

3. Указ Президента РФ от 12 мая 2011 г. N 637 «О внесении изменений в Указ Президента Российской Федерации от 24 июня 2009 г. N 715 «Об общероссийских обязательных общедоступных телеканалах и радиоканалах» и в перечень, утвержденный этим Указом».

4. ГОСТ Р 52595–2006 Линии соединительные цифровые для передачи телевизионных программ.

5. Правила применения цифровых систем передачи синхронной цифровой иерархии, утвержденные Приказом Министерства информационных технологий и связи Российской Федерации от «23» ноября 2006 г. № 151.

6. Правила применения цифровых радиорелейных систем связи, утвержденные Приказом Министерства информационных технологий и связи Российской Федерации от «27» февраля 2007 г. № 25.

7. Проект НПА «Требования к организационно-техническому обеспечению устойчивого функционирования сетей цифрового телевизионного вещания». М., 2013 год

8. ANSI/SMPTE 259М 2008 — American National Standard Institute/Society of Motion Picture and Television Engineers, American National Standard: 10-Bit 4:2:2 Component and 4fsc Composite Digital Signals — Serial Digital Interface, 2008 («Композитные цифровые сигналы — Цифровой последовательный интерфейс»),

CC BY

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Карякин Владимир Леонидович, Карякин Дмитрий Владимирович, Морозова Людмила Александровна

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Карякин Владимир Леонидович, Карякин Дмитрий Владимирович, Морозова Людмила Александровна

МЕТОДЫ ТВ ВЕЩАНИЯ В СТАНДАРТЕ DVB-T2 СО ВСТАВКОЙ РЕГИОНАЛЬНОГО КОНТЕНТА

Карякин Владимир Леонидович,

д.т.н., профессор кафедры "Радиосвязи, радиовещания и телевидения" Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ), Самара, Россия, vl@karyakin.ru

Карякин Дмитрий Владимирович,

к.т.н., старший системный инженер Российского представительства Juniper Networks, Москва, Россия, dm@karyakin.ru

Морозова Людмила Александровна,

к.т.н, доцент кафедры экономики и организации производства ПГУТИ, Самара, Россия, morozova@rcf.ru

Karyakin V.L., Karyakin D.V., Morozova L.A. Methods of TV broadcasting in the standard DVB-T2 with inserts regional content. T-Comm. 2016. Vol. 10. No.4, рр. 41-46. (in Russian)

Сеть цифрового наземного телерадиовещания Российской Федерации в стандарте DVB-T2 предназначена для охвата населения Российской Федерации цифровым вешанием пакета телсради о программ первого мультиплекса в соответствии с Федеральной целевой программой [1 ].

Перечень и порядок следования телерадиопрограмм, входящих в состав первого мультиплекса определен Указом Президента Российской Федерации [2], При этом обязательные общедоступные ТВ программы, входящие в состав первого мультиплекса, в каждом из регионов подлежат модификации в соответствии с требованиями вещательных организаций.

Вопрос выбора архитектуры распределительной сети цифрового вещания имеет особо важное значение, так как от выбора варианта этой архитектуры напрямую зависит и схема построения одночастотных сетей SFN (Single Frequency Network) цифрового вещания в каждом из регионов, качество и стоимость услуг связи, оказываемых ФГУ11 «Российская телевизионная и радиовещательная сеть» (РТРС) вещателям.

Одним из важных критериев качества услуг связи является вероятность технического брака и технических остановок, т.е. вероятность нарушений нормальной работы сети цифрового телевизионного вещания. Необходимым условием высокого качества услуг цифрового радиотелевизионного вешания является обеспечение определённого запаса устойчивости сетей SFN по числу битовых ошибок при приеме программ Первого мультиплекса в зоне обслуживания [3].

В отличие от DVB-T стандарт вещания DVB-T2 [4] обладает большей гибкостью создаваемых одночастотных сетей SFN и имеет в своем составе ряд особенностей, позволяющих более эффективно осуществлять региональную модификацию телерадиопрограмм, особенно при использовании спутниковой доставки сигналов до передающих станций.

Сеть цифрового наземного вешания Российской Федерации состоит из 82 региональных сетей, в центре каждой из которых расположен региональный центр формирования мультиплексов (РЦФМ).

Федеральная версия первого мультиплекса и ее временные дубли для обеспечения вещания в 5 вещательных зонах Российской Федерации Л, Б, В, Г и М должна доставляться до всех РЦФМ по спутниковым линиям связи. Передача сигнала Первого мультиплекса по спутниковым линиям связи производится в зашифрованном виде.

Для сравнения различных вариантов построения сети принято, что в каждом регионе, за исключением Москвы, Московской области, Сапкг-Петербурга и Ленинградской области, будут модифицироваться три телерадиоканала: «Россия 1», «Радио России» и «Россия 24» [5],

2. Состав системы программного замещения сети

цифрового эфирного телерадиовещания Российской

Федерации стандарта DVB-T2

Система программного замещения сети цифрового эфирного телерадиовещания стандарта DVB-T2 имеет структуру.

состоящую из федерального комплекса программного замещения (ФКПЗ) и регионального комплекса программного замещения (РКПЗ).

В состав ФКПЗ (рис. 1) входит не только оборудование федерального центра формирования мультиплексов (ФЦФМ), но и часть оборудования федеральных вещательных компаний, в частности, оборудование аппаратно-студийного комплекса (АСК), в котором осуществляется генерации управляющих ейгнапов для системы замещения.

; f Каналы \ доставки )

Федеральный вещатель 1 i Федеральный вещатель 2 \ Федеральный вещатель N :

Рис. I. Схема федерального комплекса ирограммного замещения

Региональный вещатель i | fc-нИ дмтввки )

: Региональный вешатепь 2

| Репин «альный вещатель NÎ

Рис. 2. Схема регионального комплекса программного замещения

3. Схемы построения сети цифрового наземного эфирного вещания

Обобщенная схема сети распространения первого мультиплекса приведена на рис. 3.

Здесь введены следующие сокращения: ФЦФМ - федеральный центр формирования мультиплекса; РЦФМ — региональный ценгр формирования мультиплекса; ФАСК -федеральный аппаратно-студийпый комплекс; PACK -региональный аппаратно-студийный комплекс; ФНМС -федеральная наземная магистральная сеть; РНРС - региональная наземная распределительная сеть; ПЗССС - периферийная земная станция спутниковой связи; ПдУ DVB-S2 -передающее устройство стандарта DVB-S2; ПдУ DVB-T2 -передающее устройство стандарта DVB-T2; ПрУ - приемное устройство стандарта DVB-T2.

Ниже рассмотрены различные варианты формирования региональной версии Первого мультиплекса телерадиовещания и проведен сравнительный анализ этих вариантов с точки зрения технических и финансовых ресурсов, которые потребует реализация каждого из них.

T-Comm Том 10. #4-2016

Т-Сотт Том 10. #4-2016

Использование данного варианта не было предусмотрено системными проектами на сеть цифрового наземного вещания a peí ионах Российской Федерации, однако, в настоящее время рекомендовано [5| его применение в 75 регионах.

3.3. Доставка региональных мультиплексов цифрового ТВ вещании в пункты вещания с использованием наземных линий связи

Схема организации вещания приведена на рис. 6. В случае использования данного варианта, сигналы федерального мультиплекса со спутника

поступают на РЦФМ, где осуществляется замена части ТВ программ на региональные. После этого формируется региональная версия первого мультиплекса, состоящая из 10 телевизионных и 3 радиопрограмм.

Далее осуществляется формирование T2-MI потока. Сформированный таким образом региональный мультиплекс доставляется в пункты вещания по наземным линиям связи, т.е. по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС) и по цифровым радиорелейным линиям связи (ЦРРЛ).

Наземные цифровые каналы доставки региональных версий первого мультиплекса до объектов вещания предлагается [5J использовать в 6 регионах Российской Федерации: Еврейская автономная область, Калининградская область, Курская область, Московская область, Республика Татарстан, Смоленская область

1. Из рассмотрения различных схем организации вещания в РФ следует, что в настоящее время существует три основных варианта реализации задачи доставки региональной версии Первого мультиплекса. Разумеется, ни один из них не может быть избран в качестве универсального для всех регионов.

2. Проблемы применения технологии распределенной модификации программ (раздел 3,2) связаны со значительными затратами на приобретение зарубежного оборудования, разработанного французской компанией Enensys Technologies. Сложность импортозамещения обусловлена необходимостью обеспечения патентной чистоты разработок Российских предприятий, поскольку компания Enensys Technologies владеет Российским патентом [7] на технологию распределенной модификации и устройство замещения программ - реплейсер.

3. Недостатком предлагаемых технических решений в разделах 3.1-3.3 является необходимость вещания совмещенных потоков T2-MI в различных регионах с едиными параметрами, устанавливаемыми в ФЦФМ. Как отмечалось выше, в отличие от DVB-T стандарт вещания DVB-T2 [4] обладает большей гибкостью создаваемых сетей и имеет в своем составе ряд особенностей, позволяющих более эффективно осуществлять региональную модификацию телерадиопрограмм.

4. Единые параметры, устанавливаемые в ФЦФМ, приводят к ряду проблем, связанных с различными условиями вещания по территориальному расположению передат-

чиков, по виду и интенсивности воздействия помех, а также благодаря различным климатическим и географическим условиям вещания на территории РФ.

В частности, не учитывается территориальное расположение передатчиков в peí ионах, влияющее на выбор защитного интервала [8]. Метка времени излучения передатчиков должна выбираться исходя из результирующих временных задержек информационного сигнала для обеспечения синхронной работы передатчиков сети SFN [9]. От вида и интенсивности помех, географических условий вещания и режима работы S FN зависит номер шаблона Р1-Р8 распределенных в кадре несущих частот, вид модуляции, скорость кодирования [3].

5. Отсутствие возможностей выбирать оптимальные параметры в каждом из регионов приводит в совокупности к проблемам обеспечения необходимых запасов устойчивости работы сетей SFN, оцениваемых коэффициентом битовых ошибок BER (Bit Error Rate) [3], что может приводить к нарушению нормальной работы сетей SFN (техническим остановкам и техническому браку) и недоиспользованию возможностей сетей SFN по скорости передачи информации.

1. Федеральная целевая программа «Развитие телерадиовещания а Российской Федерации на 2009-2015 годы», утвержденная Постановлением Правительства Российской Федерации от 03.12.2009 г. № 985.

2. Указ Президента Российской Федерации «Об общероссийских обязательных общедоступных телеканалах и радиоканалах" от 30 сентября 2012 г. № 1335.

3. Корякин В.Л. Цифровое телевидение; учебное пособие для вузов, 2-е изд., переработанное и дополненное. М.: Солон-Пресс, 2013.-448 с.

4. ETS1 EN 302 755 VI.4.1 (2015-07) «Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure clianncl coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2^> - Цифровое телевизионное вещание (DVB); Структура кадра канального кодирования и модуляции для второго поколения системы цифрового наземного телевизионного вещания (DVB-T2).

5. Системный проект «Системы вещания телеканалов первого мультиплекса наземной сети эфирного цифрового телевизионного вещания на основе технологии региональной модификации». М.: ФЕУП НИИР, декабрь 2014 года.

6. Richard Lhermitte (FR), Benoit Chauviere Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Регионализация каналов первого мультиплекса

Так исторически сложилось, что развитие регионального телевизионного вещания шло вслед за распространением по стране аналогового телевидения. Технически эта задача решалась посредством передачи каждого телевизионного сигнала по отдельному радиотракту.

И сегодня телевизионный эфир каждого субъекта РФ уже невозможно представить без местных новостей, различных ток-шоу на актуальные темы и тематических передач, рассказывающих о различных аспектах жизни в регионе. В статье предлагается рассмотреть вопрос, как решается задача регионализации телеканалов 1 мультиплекса

Андрей Черников
Директор Департамента стратегии развития и технической политики ФГУП “РТРС”

Принятие федеральной целевой программы “Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009–2018 годы”, поставившей задачу перехода от аналогового к цифровому вещанию, потребовало разработки алгоритма формирования единого сигнала мультиплекса, содержащего региональные вставки в сигналах федеральных общедоступных телеканалов.

Разработка федеральной целевой программы по переходу к цифровому эфирному телевидению началась, когда действовал стандарт первого поколения – DVB-T :

Поэтому первые решения по регионализации телерадиовещания начали разрабатываться применительно к нему, что порождало определенные трудности.

Так, на участке тракта прохождения сигнала цифрового телевизионного вещания с момента формирования транспортного потока MPEG-2 и непосредственно до самого передатчика никакой модификации не допускалось, так как из-за этого могли нарушиться метки синхронизации, что привело бы к потере синхронизации передатчиков в SFN-сети.

На раннем этапе цифровизации в период внедрения стандарта DVB-T вещание региональных вставок предполагалось организовать путем модификации единого транспортного потока 1 мультиплекса.

Таким образом, в случае использования стандарта DVB-T для каждого из 83 регионов необходимо было бы сформировать свою версию мультиплекса и передать через космический аппарат, для чего потребовались бы значительные емкости спутниковых сетей связи, что снижало эффективность использования российского орбитального-частотного ресурса в целом.

Весьма существенными были бы и затраты вещателей на распространение сигнала.

Схема формирования регионализированного сигнала методом второго переподъема приведена на рис. 1:

В настоящее время для целей организации вещания региональных вставок в рамках федеральной целевой программы “Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009–2018 годы” в РТРС созданы 83 региональных центра формирования мультиплексов (РЦФМ).

Это аппаратно-программные комплексы, обеспечивающие прием телерадиопрограмм со спутников и из местных студий, их обработку, включение местных врезок, формирование и последующую подачу пакета каналов на спутниковые и наземные распределительные региональные сети связи.

Нам, можно сказать, повезло. Задержавшись на старте, мы приступили к реализации программы перехода на цифровое эфирное телевидение, когда на смену стандарту DVB-T пришел стандарт DVB-Т2 :

Здесь уже появилась возможность реализовать вариант с распределенной модификацией единого сигнала мультиплекса на объектах вещания.

Особенностью стандарта DVB-T2 является возможность формирования внутри одного единого цифрового потока мультиплекса нескольких независимых потоков физического уровня с разными параметрами модуляции и уровнями помехозащищенности, так называемых PLP (Physical Layer Pipe):

Multiple PLP
Единый поток, содержащий потоки отдельных PLP, называется “T2-MI-поток”.

Тем самым телеканалы в мультиплексе могут быть разделены на несколько независимых групп.

С целью эффективного использования возможностей, заложенных в стандарт, специалистами РТРС совместно с производителями цифрового телевизионного оборудования было найдено оптимальное техническое решение, позволяющее осуществлять доставку потока T2-MI до передатчиков по спутниковым и наземным линиям связи.

Сравнительная схема формирования сигнала методом второго переподъема и методом распределенной модификации приведена на рис. 2:

Технология распределенной модификации программ

Технология распределенной модификации программ (ТРМ) – техническое решение, основной целью которого является синхронная замена информации непосредственно перед каждым из передатчиков.

В основе ТРМ – предусмотренный в стандарте DVB-T2 режим Multiple PLP (Multiple Physical Layer Pipes), позволяющий, как сказано выше, передавать в одном частотном канале несколько независимых физических потоков.

При этом отдельный PLP при ТРМ используется не для организации канала с другим уровнем помехозащищенности, как предполагалось стандартом, а для разделения телеканалов, содержащих региональные вставки (регионализируемых телеканалов), и телеканалов, для которых транслируются федеральные версии (нерегионализируемых телеканалов).

Схема распределенной модификации телеканалов приведена на рис. 3:

В федеральном центре формирования мультиплекса в Москве формируется T2-MI-поток, содержащий федеральные версии всех телеканалов.

Все телеканалы в T2-MI-потоке разделены на 3 PLP.

В одном PLP объединены телеканалы и радиоканалы, которые будут транслировать только федеральную версию.

В связи с тем, что региональная версия телеканала “Россия 24” транслируется не во всех регионах, указанный телеканал передается в отдельном PLP.

Тем самым сигнал мультиплекса, сформированный из трех PLP, передается через спутниковые и наземные линии связи до каждого объекта вещания.

В региональных центрах формирования мультиплекса осуществляется прием T2-MI-потока с космического аппарата или по наземным линиям связи, выполняется демультиплексирование потока, после чего производится вставка региональных блоков в сигнал соответствующих федеральных телеканалов и радиоканалов.

Далее формируется усеченный мультиплекс, содержащий только регионализируемые телеканалы и радиоканалы, и по наземным или спутниковым линиям связи передается до всех объектов вещания в регионе.

На каждом объекте вещания устанавливаются по два спутниковых приемника для приема федеральной версии мультиплекса и усеченной региональной версии мультиплекса, состоящей только из регионально модифицированных телеканалов.

В радиотракте перед каждым передатчиком устанавливается специальное устройство – реплейсер, которое замещает федеральную версию телеканала версией с региональными вставками:

Разделение всех телеканалов в мультиплексе на три PLP позволяет провести замещение регионализируемыми телеканалами без воздействия на сигналы телеканалов, транслирующих федеральные версии.

Тем самым на выходе реплейсера формируется сигнал из трех PLP, где соответствующие телеканалы и радиоканалы уже содержат региональные вставки, после чего сигнал излучается в эфир для приема на абонентские антенны телезрителей.

Вещатели федеральных версий не тратят финансовые средства на формирование и доставку до передатчиков региональных версий других вещателей.

Внедрение ТРМ позволяет помимо оптимизации затрат вещателей обеспечить рациональное использование орбитально-частотного ресурса, когда второй раз, через космический аппарат, осуществляется передача лишь региональных версий телеканалов.

Соответственно, чем меньше телеканалов подвергается региональной модификации, тем меньше задействована спутниковая емкость.

При региональной модификации 2-х телеканалов из 10 транслируемых в 1 мультиплексе экономия спутниковой емкости относительно варианта с двойным переподъемом достигает порядка 70–80 % с учетом необходимости передачи служебной информации, которая требуется для разделения единого потока из 10 телеканалов на три PLP.

Разработку реплейсеров осуществляют различные компании, но РТРС требовалось решение, которое можно использовать не только в спутниковом сегменте, но и для доставки сигнала до передатчиков по наземным линиям связи, в частности по IP-сетям .

В связи с разной обеспеченностью населенных пунктов России линиями связи для доставки сигнала до объектов вещания целесообразно использовать спутниковые линии связи в сочетании с наземными или радиорелейными линиями связи, используемыми в 4 субъектах Российской Федерации.

Недостатком системы, базирующейся на использовании потоков T2-MI, является то, что она не адаптирована под использование в IP-сетях.

При доставке по наземным каналам связи IP среда является важной составляющей, которую можно рассматривать в качестве резерва для основных систем доставки.

Инициативу РТРС поддержал один из ведущих производителей телевизионных передатчиков – ООО “НПП Триада-ТВ” и французский производитель модуляторов TeamCast .

В 2015 году начались совместные работы по поиску такого решения, и по мере получения тестовых образцов системы была организована опытная зона в Липецке.

В ходе испытаний новое оборудование успешно производило регионализацию, используя IP-сеть для подачи регионального потока к передатчикам.

Транспортный поток, состоящий из трех PLP и предназначенный для региональной модификации телеканалов, получил название IP-MI .

По результатам успешных испытаний новое решение будет внедряться на сети РТРС для трансляции региональных вставок в составе телерадиоканалов 1 мультиплекса.

Применение нового решения позволяет использовать сочетание спутниковой и наземной доставки сигнала до объектов вещания в рамках одночастотной зоны, что увеличивает устойчивость функционирования сети и снижает финансовую нагрузку на вещателей.

До конца текущего года будет организовано вещание региональных вставок в составе телеканалов “Россия 1”, “Россия 24” и радиостанции “Радио России” в 41 субъекте Российской Федерации, которые были определены РТРС в тесном взаимодействии с ВГТРК :

Ими стали: Алтайский край, Амурская, Архангельская, Белгородская, Брянская, Волгоградская, Воронежская области; Еврейская автономная область, Забайкальский край; Иркутская, Калининградская области; Краснодарский и Красноярский края; Курская, Ленинградская, Московская, Мурманская, Нижегородская, Новосибирская, Оренбургская, Пензенская области; Пермский край; Приморский край, Ростовская, Самарская, Саратовская, Томская, Тульская, Тюменская области, Хабаровский край, Челябинская и Ярославская области.

Республики: Горный Алтай, Дагестан, Карелия, Северная Осетия – Алания, Татарстан, Тыва, Удмуртская Республика, Хакасия и Чеченская Республика.

Остальные субъекты Российской Федерации получат региональные версии телеканалов в 2018 году, что ознаменует собой завершение федеральной целевой программы “Развитие телерадиовещания в Российской Федерации в 2009–2018 годах”.

Консорциум DVB (расположен в Европе) разработал технологию DVB-T2, как расширение существующего стандарта DVB-T для обеспечения более эффективного использования частотного ресурса за счет интеграции передовых технологий обработки сигналов. При использовании нового стандарта ожидается до 50% увеличения скорости передачи данных при работе в той же полосе частот.

Основные особенности DVB-T2

Спецификация разработана прежде всего для приема на фиксированные наружные антенны и имеет такие же характеристики частотного спектра, как и у DVB-T, что предполагает возможность обратной совместимости с существующей инфраструктурой вещания.

Как и DVB-T, DVB-T2 использует модуляцию OFDM (ортогональное частотное уплотнение) и предоставляет набор режимов с разным количеством несущих (1k, 2k, 4k, 8k, 16k, 32k, 16k раширенный, 32k расширенный) и созвездиями модуляции (QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM). Для защиты от ошибок DVB-T2 использует LDPC (проверка на чётность с низкой плотностью) и кодирование BCH (БЧХ — Боуза-Чоудхури-Хоквингхема). Новая техника, известная как повернутые созвездия, была введена для обеспечения дополнительной устойчивости в определенных условиях.

Стандарт DVB-T2 также требует внимательного обслуживания передающего оборудования. В частности в режиме 32k, генерируются высокие пики по мощности и, таким образом, сводится к минимуму эффективность усилителя (или он может даже выйти из строя). Для ограничения этих пиков без потери информации в спецификацию стандарта была введена специальная характеристика, называемая уменьшением PAPR (отношения пиковой мощности к средней).

Сравнение DVB-T2 и DVB-T

DVB-T2	DVB-T
FEC	LDPC + BCH	CC + RS
Скорость кодирования	1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6	1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8
Созвездие	QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM	QPSK, 16QAM, 64QAM
Защитный интервал	1/4, 19/256, 1/8, 19/128, 1/16, 1/32, 1/128	1/4, 1/8, 1/16, 1/32
Размер FFT	1K, 2K, 4K, 8K, 8K ext., 16K, 16K ext., 32K, 32K ext.	2K, 8K
Распределенные пилот-сигналы	1%, 2%, 4%, 8% от общего количества несущих	8% от общего количества несущих
Непрерывные пилот-сигналы	0,35% от общего количества несущих	2,6% от общего количества несущих
Занимаемая полоса частот	1,7; 5; 6; 7; 8; 10 МГц	5; 6; 7; 8 МГц
Максимальная скорость	50,34 Мбит/с	31,66 Мбит/с

Архитектура системы DVB-T2

Структура кадра DVB-T2

DVB-T2 заимствует концепцую PLP (или канала физического уровня), введенную в спецификации DVB-S2. PLP — это физический канал, который может передавать один или несколько сервисов. Каждый PLP может иметь различные скорости передачи данных и параметры защиты от ошибок. Например, можно разделить SD и HD сервисы на разные PLP. Другим примером является стандарт DVB-NGH (New Generation Handheld), который будет основан на возможности использования нескольких PLP для включения вещания мобильного телевидения поверх DVB-T2.

Стандарт DVB-T2 определяет несколько профилей:

Тип A: однопоточный вход, т.е. mono-PLP;
Тип B: многопоточный вход, т.е. multi-PLP. В режиме multi-PLP каналы PLP фрагментированы по времени. Режим multi-PLP подразделяется на несколько режимов:
- Тип 1: Для каждого PLP выделено по одному временному интервалу в кадре T2. При этом от приемника требуется меньшая производительность.
- Тип 2: для каждого PLP выделено по два и более временных интервала в кадре T2. При этом увеличивается временное разнесение. Если не ставится целью экономия затрат производительности приемника, то количество временных интервалов должно быть как можно больше.
- Частотно-временное разнесение (TFS) создает большой мультиплекс, объединяя радиочастотные каналы (до 6 каналов), чтобы создать один "виртуальный" канал для возможности эффективного статистического мультиплексирования. TFS в текущей спецификации DVB-T2 является необязательным.

При необходимости можно определить тип (1 или 2) для каждого PLP, а затем соединить в T2 кадре PLP разных типов.

T2 кадр начинается с преамбул P1 и P2. Ниже показана структура T2 кадра.

Интерфейс модулятора DVB-T2

T2 шлюз инкапсулирует данные в немодулированный (BaseBand) кадр. Эти BB кадры отправляются на DVB-T2 модулятор с помощью специального протокола интерфейса модулятора DVB-T2 MI, структура которого показана ниже.

Тестирование DVB-T2

В первых демонстрациях DVB три HD канала вещались в одном мультиплексе, каждый кодировался со скоростью 11 Мбит/с последней версией кодера H.264. Сигнал декодировался последними разработанными BBC демодулятором и декодером H.264, а затем показывался на HD мониторе.

На второй презентации ENENSYS Technologies, NXP Semiconductors и Pace были отмечены за самые надежные характеристики оборудования DVB-T2. Целью этой сквозной демонстрации было показать, как стандарт позволяет обрабатывать вводимые шумы и интерференцию и в таких условиях успешно обрабатывать сигнал DVB-T2, обеспечивая отличный прием.

Первая действующая передача с несколькими PLP была выполнена во время PlugFest, организованным Mediabroadcast в июне 2010 года.

Технические испытания DVB-T2 в Великобритании

BBC и Ofcom работали над реализацией различных изменений, необходимых для модернизации первого мультиплекса в регионе Гранады. В эти работы входили и технические испытания DVB-T2, которые были направлены на проверку стандарта DVB-T2 и определение предпочтительного режима передачи для утверждения в Великобритании. Испытания, которые включали в себя как лабораторные тесты, так и передачи в эфире, также служили и для обеспечения сигналом DVB-T2 разрабатываемого приемного оборудования, которое также необходимо было протестировать.

Для этого передатчик был недавно установлен для тестового вещания в стандарте DVB-T2 с телевизонной башни Хрустального дворца. За этим последовало успешное завершение сквозных лабораторных тестов от источника сигнала к экрану приемника, что стало возможным благодаря тесному сотрудничеству между Arqiva и ENENSYS. ENENSYS предоставил аппаратный модулятор DVB-T2, работающий в режиме реального времени, который был подключен к передающему оборудованию Arqiva.

Эта амбициозная программа будет также поддерживать сообщество производителей DVB-T2, предоставляя тестовое эфирное вещание для тестирования и разработки новых продуктов. Прототипы приемников DVB-T2 в ближайшее время станут доступны и будут готовы для использования в пилотном техническом проекте в течение ближайших недель или месяцев.

Утверждение нового стандарта DVB-T2

Британский телекоммуникационный регулирующий орган Ofcom решил обновить один мультиплекс наземного цифрового телевидения (Multiplex B) для работы сервиса Freeview HD, используя стандарты DVB-T2 и MPEG-4. Модернизированный мультиплекс будет способен доставлять HD сервисы BBC, ITV и Channel4. Ожидается, что со временем будет возможна доставка шести HD сервисов. Первые сервисы были запущены во время цифрового перехода (DSO) 2 декабря 2009 года.

В Финляндии DNA Oy получила лицензию на работу двух мультиплексов DVB-T2. Испытание было начато в декабре 2009 года в городе Лахти. Запуск в Финляндии был выполнен в ноябре 2010 года.

В Швеции начали запуск 1 ноября 2010 года с пятью HD каналами.

В Италии Europa7 запустила семь HD каналов весной 2010 года.

В Замбии ZNBC запустила 10 платных ТВ сервисов 1 июля 2011 года.

В некоторых странах, например, в Австрии, Турции, Сербии, Чехии, Индии, ЮАР, Кении, Шри-Ланке, Сингапуре, Словакии, России, Таиланде, Вьетнаме,Малайзии, Австралии уже утвердили или серьезно рассматривают DVB-T2.

Читайте также: