Стандарты цифрового телевидения, применяемые в РБ, и их характеристика

Размещено на http://www.allbest.ru/

Стандарты цифрового телевиденья, применяемые в РБ и их характеристика

цифровой телевидение сигнал кодирование

При переходе с аналогового на цифровое наземное вещание достигается более высокое качество и помехоустойчивость цифрового телесигнала. Кроме того, мощность потребления электроэнергии цифрового передатчика в пересчете на одну телепрограмму снижается в несколько раз, чем при передаче аналогового телевидения, что позволяет снизить общие затраты на электроэнергию при одинаковой зоне обслуживания.

Преимущества:

· использование единого стандарта цифрового кодирования, который в перспективе вытеснит несовместимые между собой стандартные системы цветного ТВ - SECAM, РAL, NTSC;

· значительное увеличение качества при передаче изображения;

· возможность применения звукового сопровождения в стереорежиме;

· возможность увеличения числа распространяемых телерадиовещательных программ на одном частотном канале;

· высвобождение частотного ресурса без снижения объемов ТВ вещания;

· значительное снижение энергопотребления передающего оборудования;

· возможность обеспечить мобильный прием ТВ вещания и качественный прием в условиях больших городов.

При этом, устойчивый и качественный прием ТВ программ возможен как на стационарную, так и на комнатную антенну (цифровой телесигнал меньше подвергается шумовым воздействиям и различным помехам).

Прием цифрового сигнала осуществляется на цифровые ТВ приемники, а также на существующие аналоговые телевизионные приемники с использованием цифровой приставки (Set top Box).

Внедрение цифрового ТВ вещания существенно отличается от внедрения других телекоммуникационных новшеств. Появление новых технологий, как правило, не отменяет старых. Происходит параллельное внедрение

Особенностью перехода на цифровой формат в телевидении заключается в том, что введены ограничения на время сосуществования аналогового и цифрового телевидения. Это время определено как переходный период, который заканчивается в 2015 году.

Республика Беларусь не может стоять в стороне от прогресса в области телерадиовещания, происходящего во всех развитых странах. Для нашей республики крайне важна реализация программы внедрения сетей наземного цифрового телевизионного вещания. Внедрение цифрового телевизионного вещания в Республике Беларусь обуславливается дефицитом радиочастотных каналов для телевизионного и звукового вещания, социальными запросами общества, нуждающегося в качественно новой инфраструктуре вещания и телекоммуникаций, а также сложившейся в развитых странах мира ситуацией в области телевизионного вещания, которая характеризуется, во-первых, началом этапа замены аналоговых методов передачи на цифровые, и, во-вторых, тенденцией к внедрению единых общеевропейских и мировых стандартов.

С этой целью в соответствии с «Программой развития связи в Республике Беларусь на 2001-2005 годы», одобренной Советом Министров Республики Беларусь 26.03.2001г. № 402, с 30 декабря 2004 года на базе Минского цеха УКВР, расположенного в населенном пункте Колодищи, была начата опытная эксплуатация наземного цифрового телерадиовещания на 48 телевизионном канале передатчиком мощностью 1,0 кВт. Радиус зоны обслуживания составил порядка 60 км.

Результаты опытной эксплуатации показали, что возможность принимать цифровой пакет программ получили жители не только Минска и Минского района, но также Смолевичского, части Дзержинского, Воложинского, Молодечненского, Вилейского, Логойского, Борисовского, Червенского и Пуховичского районов.

С 1 июля 2005 года впервые в республике на 48 ТВК из населенного пункта Колодищи была начата постоянная эфирная трансляция пакета телевизионных и радиовещательных программ в цифровом формате: «Первый канал», «Телеканал Лад», «Общенациональное телевидение», «Столичное телевидение», «Первый национальный канал Белорусского радио».

С целью предоставления услуг многопрограммного телевидения, улучшения показателей качества предоставления услуг по трансляции телевизионных, и, учитывая сложившуюся тенденцию развития цифрового вещания, была разработана «Государственная программа внедрения цифрового телевизионного радиовещания в Республике Беларусь до 2015 года», утвержденная Постановлением Совета Министров Республики Беларусь 08.12.2005 № 1406.

В соответствии с данной Программой предусмотрена организация наземного эфирного цифрового телевизионного вещания в Минске и областных центрах до 2010 года. При этом охват населения республики цифровым вещанием составит 45%.

Организация наземного эфирного цифрового телевизионного вещания на действующих радиотелевизионных станциях планируется до 2015 года. Охват населения при этом увеличится до 75%.

1 июля 2005 года на 48-м телеканале с телемачты Колодищи была начата постоянная эфирная трансляция пакета телевизионных и радиовещательных программ в цифровом формате: «Первый канал (БТ)», «Телеканал ЛАД», «ОНТ», «СТВ», «Первый национальный канал Белорусского радио».

Постановлением Совета Министров Республики Беларусь № 1406 от 08.12.2005 г. была утверждена «Государственная программа внедрения цифрового телевизионного радиовещания в Беларуси до 2015 года».

По состоянию на 1 апреля 2011 года охват населения республики цифровым телевизионным вещанием стандарта DVB-T составлял 94 %.[7] На тот момент вещали следующие DVB-T-каналы (в компрессии MPEG-4 AVC):

§ Беларусь-1

§ Беларусь-2

§ ОНТ

§ СТВ

§ НТВ-Беларусь

§ РТР-Беларусь

§ Мир

§ Восьмой канал

§ Первый Национальный канал Белорусского радио

Было организовано производство цифровых телевизионных приставок с поддержкой стандарта DVB-T и формата сжатия MPEG-4 AVC несколькими белорусскими производителями.

По состоянию на 4 июля 2012 года охват населения республики цифровым телевизионным вещанием стандарта DVB-T составляет 95,25 %.

Техническое описание DVB-T

Используемая в стандарте DVB-T модуляция COFDM разбивает цифровой поток данных на большое количество более медленных цифровых потоков, каждый из которых в цифровой форме модулируют ряд близко расположенных смежных несущих частот. Микросхемы устройств, осуществляющих модуляцию, могут работать с количеством несущих, равным какой-либо степени двойки, поэтому было выбрано ближайшее число , режим получил название «8k». Для ускорения принятия стандарта требования к одночастотной сети снизили, ограничившись числом несущих , режим «2k». В итоге была принята единая спецификация «2k/8k». В стандарте используются два значения длительности активной части символов (Т) -- 224 мкс для режима «8k» и 896 мкс для режима «2k». Частотный разнос несущих составляет

4464 Гц и 1116 Гц, число несущих (N) 1705 и 6817, соответственно.

Сравнительные особенности приёма аналогового и цифрового (DVB-T) сигналов

Различают пиковую и среднюю мощность сигналов. Пиковая мощность -- это максимальная мощность за какой-либо промежуток времени, измеренная в полосе полезного сигнала. Средняя мощность -- это усреднённая мощность за некоторый период времени, измеренная в полосе полезного сигнала. Отношение пиковой мощности к средней за один и тот же период времени сокращённо называется PAPR (peak-to-average power ratio) и выражается в децибелах. Чем меньше значение PAPR, тем эффективнее передатчик расходует подводимую к нему электрическую энергию (имеет более высокий КПД) и тем меньше происходит искажение сигнала. В DVB-T (и особенно в DVB-T2) используются специальные методы для обработки сигнала COFDM для снижения PAPR.

В аналоговом телевидении важнейшей характеристикой излучаемого сигнала служит пиковая мощность несущей изображения, измеренная в полосе 120 кГц. Эта полоса была определена нормативно-техническими документами и не совпадает с полосой канала (8 МГц). Связано это с тем, что в более широкой полосе сигнал аналогового телевидения постоянно меняется, то есть средняя мощность сигнала аналогового телевидения непостоянна.

В полосе частот аналогового телевидения постоянно присутствуют различные гармоники изображения, амплитуда которых зависит от передаваемого изображения. Максимальная средняя мощность аналогового телевизионного сигнала достигается тогда, когда передаётся чёрное поле. Это происходит потому, что в аналоговом телевидении используется инверсная модуляция, то есть при максимальных уровнях изображения (белое поле) уровень излучаемого сигнала минимален. Поэтому измерение мощности аналоговых передатчиков проводят, как правило, при выключенном источнике аналогового сигнала или отключённой модуляции. Средняя мощность сигнала аналогового телевидения составляет величину от 20 до 30 % от пиковой мощности.

В цифровом телевидении для характеристики излучаемого сигнала используется средняя мощность. Разность между пиковой мощностью и средней мощностью сигнала цифрового телевидения (COFDM) составляет очень малую величину.

При сравнении мощностей аналогового и цифрового телевидения необходимо помнить, что сравниваются разные мощности: пиковая мощность для аналогового передатчика и средняя мощность для цифрового. Для упрощённого сравнения можно мощность аналогового передатчика делить на 5 и после этого сравнивать её с мощностью цифрового, то есть средняя мощность 1 кВт цифрового сигнала COFDM соответствует примерно пиковой мощности 5 кВт аналогового сигнала.

Уровень сигнала уверенного приёма аналогового TV 48--54 дБ/мкВ. Приёмники DVB-T начинают уверенно принимать сигнал при 25--30 дБ/мкВ. Разница уровней, как минимум, 20 дБ (100 раз). Учёт этого коэффициента означает, что для достижения равного покрытия передатчики цифрового телевидения могут быть мощностью в 100 раз меньше, чем аналоговые. Причём, без учёта отношения сигнал/шум, который у аналогового телевидения 50 дБ, а у цифрового -- 20--30 дБ (зависит от параметров сигнала). Что также равносильно уменьшению мощности передатчика, так как уровень шумов в одной и той же точке пространства и на одной и той же частоте одинаков.

Тем не менее, практика показала, что все преимущества цифрового сигнала реализуются только в радиусе 20--30 км от передатчика (при мощности передатчика порядка 10 кВт и усилении в 20 дБ) (ограничено параметром D/Tu), именно поэтому наиболее выгодная конфигурация сети DVB-T -- одночастотная синхронная сеть из передатчиков небольшой мощности порядка 1--2 кВт, а для аналогового сигнала -- мощный одиночный передатчик. Кроме того, переотражения сигнала разрушают цифровой сигнал, тогда как аналоговый сигнал только искажается и может быть восстановлен специальными фильтрами аппаратно и/или программно.

Размещено на Allbest.ru