(по цифровому вещанию) Dvorkovich_V_Cifrovye_videoinformacionnye_sistemy

Литература к части VIII

8.41.ITU-R. Doc.11A/61-E, 28.04.1999. (Special Rapporteur). — Updating of the Handbook on Terrestrial Television Broadcasting ISDB-T.

8.42.ISDB-T. http://es.wikipedia.org/wiki/ISDB-T#Introducci.C3.B3n

8.43.Кривошеев М.И. Новые системы цифрового вещания//«625». 1999. № 10.

8.44.ITU-R Recommendation BO.1408-1 (04/02) Transmission system for advanced multimedia services provided by integrated services digital broadcasting in a broadcasting-satellite channel. 2002.

8.45.ISDB-S. http://uk.ask.com/wiki/ISDB#ISDB-S

8.46.ISDB-S — Satellite Transmission System for Advanced Multimedia Services Provided by Integrated Services Digital Broadcasting.(Courtesy Asia-Pacific Broadcasting Union.) NHK (Japan Broadcasting Corporation). http://www.nhk.or.jp/strl/publica/bt/en/pa0005.html

8.47.ITU-T. Recommendation J.83. Digital multi-programme systems for television, sound and data services for cable distribution. 12/2007.

8.48.ITU-T. Recommendation J.183. Time-division multiplexing of multiple MPEG-2 transport streams over cable television systems. 03/2001.

8.49.General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China,Standardization Administration of the People’s Republic of China. Framing Structure, Channel coding and Modulation for Digital Terrestrial Broadcasting System (DTMB) // Chinese National Standard GB 20600-2006, Publish Data 2006-08-18, Execution Data 2007-08-01.

8.50.ITU-R. China (People’s Republic of). Chinese Digital Terrestrial Television Broadcasting System// Doc. 6A/287, 3 December 2009.

8.51.Luong Vinh Quoc Danh, Ph.D. Lecturer at Cantho University, Vietnam. http://lvqdanh.blogspot.com/

8.52.Karamchedu R. China’s DTV standard revolutionises broadcast. http://www.embeddeddesignindia.co.in/STATIC/PDF/200902/EDIOL_ 2009FEB16_DSP_TA_01.pdf?SOURCES=DOWNLOAD

8.53.Jian Song. DTMB. Technical Review of the Chinese Digital Terrestrial Television Broadcasting Standard (DTMB). DTV Technology R&D Center Tsinghua University. Dec. 18, 2006. http://www.tnlist.org.cn/jsps/thnokiasummit06/keynote_speech/Keynote %20Speech%206–song%20jian–TechnicalReviewoftheDTMB.pdf

8.54.Dr. Yun Tang. Content Protection in China. A Techical Perspective. 2007, 2008, 2009.

8.55.Кривошеев М.И., Федунин В.Г.Система цифрового наземного ТВ-вещания DTMB// Телеспутник. 2010. № 4.

8.56.Chun-Chien Tseng, Chi-Nong Hsieh. Decoding System for LDPC Code Concatenated with 4QAM-NR Code. US Patent AP. Pub. No: US 2010/0074319 A1. Mar. 25, 2010.

8.57.Чобану М.К., Дворкович А.В., Дворкович В.П. Эффективность современных цифровых систем вещания// Радиочастотный спектр. 2011. №4.

Cуществует несколько форматов вещания, ориентированных на прием мобильными терминалами. К ним следует отнести принятый в декабре 2004 года Европейской ассоциацией по телекоммуникационным стандартам (ETSI) формат DVB-H, закрытую систему MediaFLO разработки компании Qualcomm, группу форматов, базирующихся на системе радиовещания DAB, к которой относятся Movio System (бывшая Live Time), разработанная British Telecom, корейские форматы T-DMB

иS-DMB. К этим форматам, рассмотренным в части VIII, можно также отнести японский стандарт эфирного вещания ISDB-T и китайский формат DTMB (DMB-T/H), по своей гибкости пригодные для любых видов эфирного вещания на любые терминалы (см. табл. IX.1).

Cистема DVB-H разработана на базе DVB-T, что обеспечивает их частичную совместимость. Она заключается в том, что трансляции DVB-H, за исключением одного режима модуляции, могут приниматься приемниками DVB-T, и в одном мультиплексированном потоке возможно совмещение трансляций DVB-H

иDVB-T.

Внастоящее время проводится разработка стандарта DVB-NGH (DVB-H2). Ожидается, что спецификации стандартов DVB-NGH (Next Generation Handheld)

иDVB-T2 будут взаимосвязаны. Широкое внедрение устройств стандарта DVB-NGH предполагается с 2013 года.

Введение

Для мобильного телевидения в различных странах отведены определенные диапазоны частот: как традиционные для эфирного вещания диапазоны (VHF, UHF), так и более высокочастотные диапазоны — L-band (1452–1492 МГц) и IMT2000/UMTS (1900–2200 МГц). Важно отметить, что в качестве системы модуляции в стандартах DVB-H, MediaFLO и DMB-T используется система COFDM. Во всех этих стандартах применяется один из трех видов модуляции: квадратурная амплитудная манипуляция 64-QAM, 16-QAM или QPSK. Принцип помехоустойчивого кодирования во всех перечисленных выше стандартах также примерно одинаков: двухступенчатое кодирование с внешним кодом Рида–Соло- мона и внутренним — сверточным кодом (в DVB-H и DMB-T) и турбо-кодом (в MediaFLO).

Каждый из стандартов мобильного ТВ имеет свою зону влияния: DVB-H распространен в Европе, MediaFLO популярен в Северной Америке (коммерческое вещание — в США, испытания — в Канаде и Японии), а T-DMB — в Азии и ряде европейских стран. Сейчас большинство специалистов отдают предпочтение стандарту DVB-H.

В ноябре 2007 года Европейский союз признал DVB-H официальным стандартом мобильного ТВ в Европе. Возможно, что большинство азиатских, африканских и ближневосточных стран также поддержат этот стандарт.

С DVB-H активно конкурирует стандарт MediaFLO. Этому способствовала договоренность компании Qualcomm с крупнейшими операторами сотовой связи

вСША — компаниями AT&T Mobile и Verizon Wireless — о развитии мобильного сервиса на базе технологии MediaFLO. Данный стандарт продвигался не только

вСША, но и в ряде других стран.

Основными достижениями мобильного режима в системах цифрового телевидения следующие факторы:

–устойчивость к многолучевому распространению сигнала и собственным помехам;

–масштабируемая пропускная способность канала;

–технология временного метода разделения сеансов приема-передачи данных (Time Division Duplex — TDD), который позволяет эффективно обрабатывать асимметричный трафик и упрощает управление сложными системами антенн за счет эстафетной передачи сессии между каналами;

–технология сочетания прямого исправления ошибок с автоматическим определением неисправимых ошибок (Hybrid-Automatic Repeat Request — H-ARQ), которая позволяет сохранять устойчивое соединение при резкой смене направления движения клиентского оборудования;

–распределение выделяемых частот и использование субканалов при высокой загрузке позволяет оптимизировать передачу данных с учетом мощности сигнала клиентского оборудования;

–управление энергосбережением позволяет оптимизировать затраты энергии на поддержание связи портативных устройств в режиме ожидания или простоя;

–технология оптимального переключения каналов связи (Network-Optimized Hard Handoff — HHO), реализованная, например, в системе WiMAX, позволяющая до 50 мс и менее сократить время на переключение клиента между каналами;

21.12. Эффективность использования систем цифрового ТВ-вещания в России

–технология многоадресной рассылки и передачи (Multicast and Broadcast Service — MBS), объединяющая функции DVB-H, MediaFLO и 3GPP E-UTRA для достижения высокой скорости передачи данных с использованием одночастотной сети, гибкого распределения радиочастот, низкого потребления энергии портативными устройствами, быстрого переключения между каналами;

–технология формирования лучей излучения с учетом направления их на потребителя (Smart Antenna), поддерживающая субканалы и эстафетную передачу сессии между каналами, что позволяет использовать сложные системы антенн, включая формирование диаграммы направленности, про- станственно-временное маркирование, пространственное мультиплексирование;

–технология различного набора каналов (Fractional Frequency Reuse), которая позволяет контролировать наложение/пересечение каналов для повторного задействования частот с минимальными потерями;

–малый размер фрейма (порядка 5 мс) создает оптимальный компромисс между надежностью передачи данных за счет использования малых пакетов и накладными расходами за счет увеличения числа пакетов (и как следствие — заголовков).

Таблица IX.1. Стандарты цифрового мобильного радиовещания

Основным же недостатком цифровых телевизионных мобильных систем является использование широкополосных каналов связи и диапазонов частот более 200 МГц. По этой причине в последнее время разрабатываются весьма эффективные узкополосные системы мультимедийного вещания в VHF-диапазоне частот.

Мультимедийная технология DMB была рождена радиовещательным цифровым стандартом DAB (Digital Audio Broadcasting), утвержденным в 1994 году и изначально ориентированным на звуковое радиовещание на мобильные, в частности, автомобильные приемники.

Введение

Встандарт заложена возможность приема сигнала на высокой скорости при наличии значительной величины эффекта Допплера. Существует наземная (T-DAB)

испутниковая (S-DAB) версии стандарта DAB, однако последняя не получила широкого распространения. Наземная (эфирная) версия стандарта предназначена для доставки сигнала в III полосе VHF диапазона (174–230 МГц) или L-диа- пазоне (1400–1900 МГц).

Воктябре 2004 года южнокорейскими компаниями Samsung и LG Electronics были продемонстрированы терминалы DAВ, позволяющие принимать различные виды данных, включая видеоинформацию. Эта технология и получила название DMB (T-DMB). Сущность технологии лежит на поверхности. Для сжатия видеосигнала может быть использована любая технически подходящая технология: H.264, Windows Media и т. п. Цифровые аудио- и видеосигналы мультиплексируются в один мультимедийный высокоскоростной транспортный поток. При необходимости данные могут быть упакованы в IP-пакеты. Эти идеи и составляют содержание технологии DMB.

Разработанная в России аудиовизуальная информационная система реального времени РАВИС (RAVIS) обеспечивает решение проблемы цифровизации сети мобильного радиовещания взамен аналоговых систем УКВ-ЧМ и FM вещания в выделенных для этих целей в России диапазонах частот и внедрение собственных мультимедийных систем и соответствующей аппаратуры.

При создании отечественного стандарта системы РАВИС были положены следующие важнейшие технические требования:

–создание цифровой системы аудиовизуального вещания в ОВЧ-диапазоне (66–74 МГц и 87,5–108 МГц), в котором на территории России ведется звуковое радиовещание;

–использование при разработке общедоступных стандартов под эгидой таких организаций, как ETSI или ITU;

–более высокая спектральная эффективность по сравнению с аналоговым FM и УКВ-ЧМ-вещанием;

–гибкость группирования несущих для поддержки различных распределений частот;

–повышенная надежность сервиса по сравнению с аналоговым вещанием, особенно в условиях мобильного вещания;

–системный подход должен способствовать разработке недорогих приемников;

–поддержка одночастотных сетей;

–использование достижений видео- и аудиоинформационных систем нового уровня по качеству воспроизведения изображения и звука в рамках приема информации в движущемся транспорте;

–удовлетворение постоянно возрастающего спроса на частотные присвоения для систем связи без пересмотра частотных планов;

–организация вещания нескольких программ стереозвука высокого качества, включая поддержку объемного звука, или трансляция изображения с допустимой четкостью со стереозвуковым сопровождением в крупном городе с использованием только одного передатчика;

–возможности транспорта данных, допускающие введение новых мультимедийных функций;

21.12. Эффективность использования систем цифрового ТВ-вещания в России

–эффективность и возможность разнесенного приема;

–возможность реализация пространственного масштабирования при трансляции динамических изображений.

Все эти требования выполнены при реализации системы РАВИС. Благодаря использованию современных алгоритмов компрессии изображения и звука, эффективных методов канального кодирования и модуляции система РАВИС позволяет в стандартном канале (200–250 кГц) передавать либо много программ стереозвука, включая поддержку объемного звукового вещания, либо качественное цифровое телевизионное изображение с разрешением от 160 ×120 до 640 × 480 пикселов на кадр и соответствующий звуковой стереосигнал.

При этом при меньших уровнях излучаемого сигнала, чем при FM-вещании, радиус уверенного приема сигнала системы РАВИС может достигать стандартных для FM-диапазона значений 80–90 км.

По сравнению с DVB-H система мобильного телевещания РАВИС имеет ряд ключевых преимуществ:

–система РАВИС — полностью отечественная разработка;

–существенное повышение эффективности использования частотного ресурса в ОВЧ диапазоне частот;

–возможность в стандартном канале FM-вещания передачи нескольких стереофонических и многоканальных программ;

–трансляция видеопрограмм для мобильного потребителя при возможности реализации телевизионного вещания в малонаселенных пунктах при резком удешевлении системы кодирования и трансляции;

–простота процедур получения радиочастотных разрешений благодаря использованию стандартной полосы каждого канала в ОВЧ-диапазоне;

–возможность использования существующей на всей территории России радиопередающей инфраструктуры в ОВЧ-диапазоне;

–обеспечение устойчивого мобильного приема сигнала в условиях многолучевого распространения в среде с городской застройкой, в горной и лесистой местности, в водных акваториях;

–радиус покрытия в десятки раз больше, а затраты на создание инфраструктуры мобильного телевещания в десятки раз ниже (к примеру, покрытие мобильным телевещанием всей территории Москвы может быть обеспечено одним, либо максимум тремя передатчиками, работающими в одночастотном режиме);

–возможность локализовать вещание, т. е. на одной и той же частоте в разных городах передавать различные программы;

–возможность создания одночастотных сетей мобильного вещания вдоль железнодорожных и шоссейных дорог (например, на магистрали Москва–Санкт- Петербург);

–существенное снижение энергопотребления передающих станций в пересчете на одну программу вещания;

–реализация эфирных систем оповещения населения и организаций в условиях чрезвычайных ситуаций;

–организация систем для использования различными спецслужбами и др.

Введение

Конкурентной технологией системы РАВИС можно считать разработку DRM консорциума, в составе которого более 100 организаций из 34 стран, «альтернативной» системы DRM+, более узкополосной (100 кГц на канал), обеспечивающей передачу в одном канале не более 4 стереофонических звуковых программ, но не позволяющей транслировать видеопрограммы. Заметим, что эта разработка была начата после публикаций патента России РФ № 2219676, статьи в журнале «Broadcasting. Телевидение и радиовещание» и первого вклада России в ITU о модели системы РАВИС.

При всех положительных свойствах системы DRM+ можно считать не очень рациональной нестандартную разбивку используемого диапазона частот, поскольку возникнут сложности при ее внедрении, увеличатся частотные потери за счет увеличения числа межсигнальных интервалов.

В конце XX века одной из бурно развивающихся технологий в области телекоммуникаций стала видеоконференцсвязь (ВКС). Появление видеоконференцсвязи явилось технологическим развитием цифровой телефонии вообще и видеотелефонии в частности. Однако, если видеотелефон, появившись еще в 1964 г., так и не стал массовым явлением, то новые возможности, предоставляемые ВКС, привели к бурному росту количества пользователей этой технологии. Естественно, что развитие ВКС не могло идти без использования предшествующих стандартов ITU и создания новых рекомендаций, позволяющих унифицировать подходы к передаче мультимедийного контента и внедрения дополнительных сервисов.

Разработка рекомендаций ITU-T, используемых при построении систем видеоконференцсвязи, в основном осуществлялась в трех разделах:

– аудиовизуальные и мультимедийные системы (серия H);

– передающие системы и средства, цифровые системы и цепи (серия G);

– терминалы для телематических сервисов (серия T).

В табл. IX.2 приведены некоторые основные рекомендации ITU-T, используемые при построении систем видеоконференцсвязи.

Таблица IX.2. Основные рекомендации ITU-T, используемые при построении

21.12. Эффективность использования систем цифрового ТВ-вещания в России

Таблица IX.2 (продолжение)

Введение

Таблица IX.2 (продолжение)

21.12. Эффективность использования систем цифрового ТВ-вещания в России

Таблица IX.2 (окончание)

Серия G: Передающие системы и средства, цифровые системы и цепи (G Series: Transmission Systems and Media, Digital Systems and Networks)

В настоящее время системы видеоконференцсвязи реализуются как в аппаратном, так и в программном исполнении.