Стандарты цифрового телевизионного вещания

Общая информация.

Европа

DVB-S2

DVB-S2 — второе поколение цифрового спутникового вещания, стандарт на вещание цифрового телевидения, который станет преемником DVB-S. Был разработан в 2003 году группой DVB Project, международным промышленным консорциумом, и ратифицирован ETSI (EN 302307) в марте 2005 года. Стандарт предусматривает усовершенствование DVB-S и ввод электронного сбора новостей (или Digital Satellite News Gathering), используемого мобильными устройствами для посылки звуков и изображений с любой точки мира домой на телевизионную станцию.

DVB-S2 предназначен для ТВ-вещания, включая стандартное разрешение и высокой чёткости (HD). Внедрены интерактивные сервисы, такие как Internet access и (профессиональная) передача контента. Разработка DVB-S2 совпала с появлением видеокодеков HDTV и H.264 (MPEG-4 AVC).

DVB-T

DVB-T (Digital Video Broadcasting — Terrestrial) — европейский стандарт эфирного цифрового телевидения, один из семейства стандартов DVB. Данный стандарт активно замещается стандартом второго поколения — DVB-T2, с которым несовместим на уровне приёмо-передающей аппаратуры, но совместим с ним по инфраструктуре развёртывания вещательной сети.

DVB-T предназначен для передачи единого транспортного потока MPEG-TS с цифровыми сервисами (мультиплекса), используя модуляцию COFDM, со скоростью до 31 Мбит/с.

DVB-T2

DVB-T2 (англ. Digital Video Broadcasting — Second Generation Terrestrial) — европейский стандарт эфирного цифрового телевидения второго поколения из группы стандартов DVB. По сравнению со стандартом первого поколения — DVB-T, DVB-T2 призван увеличить на 30—50 % ёмкость сетей, сохраняя основную инфраструктуру и частотные ресурсы.

DVB-C

DVB-C (от англ. Digital Video Broadcasting — Cable, «цифровое видео вещание — кабельное») — европейский стандарт цифрового телевидения, охватывающий вещание цифрового телевидения при помощи кабеля. Эта система передает цифровое аудио/цифровое видео семейства MPEG-2 или MPEG-4 с использованием модуляции QAM при кодировании канала. Первоначально созданный ETSI в 1994 году, стандарт быстро стал наиболее широко используемой системой передачи цифрового телевидения в Европе, Азии и Южной Америке. Стандарт используется многими системами, от крупных сетей кабельного телевидения (CATV) до небольших спутниковых антенн (SMATV).

DVB-C2

18 февраля 2008 года было объявлено, что в течение 2008 года будет разработано второе поколение стандарта DVB-С стандарт DVB-C2. Все предложения, включая программы моделирования и патенты, должны были быть предоставлены до 16 июня 2008 года.

«Результаты Процесса Исследования DVB-C2 ясно дали понять, что технологии уже позволяют нам выпустить цифровое телевидение по стандарту DVB-C2 и улучшить его настолько, что дальнейшие улучшения не оправдают введение даже третьего поколения стандарта цифрового кабельного вещания». (DVB-C2 CfT)

При помощи современных программ моделирования и методов кодирования стандарт DVB-C2 должен был предложить на 30 % более эффективный спектр вещания при тех же самых условиях, что и у его предшественника, и, как следствие, увеличение пропускной способности на 60 % по сравнению с сетями HFC.

Окончательные спецификации стандарта DVB-C2 были утверждены в апреле 2009 года Советом Директоров DVB.

Стандарт DVB-C2 допускает скорость передачи данных до 83,1 Мбит/с по каналу с полосой пропускания 8 МГц при использовании модуляции 4096-QAM; дальнейшее развитие будет допускать до 97 Мбит/с и 110,8 Мбит/с на канал с использованием модуляции 16384-QAM и 65536-AQAM соответственно.

DVB-H

DVB-H (англ. Digital Video Broadcasting — Handheld) — европейский стандарт мобильного телевидения, один из семейства стандартов DVB. Стандарт DVB-H позволяет передавать цифровой видеосигнал на мобильные устройства, такие как КПК, мобильный телефон или портативный телевизор. Формально, этот стандарт (EN 302 304) был принят в ноябре 2004 года ETSI.

DVB-SH

DVB-SH (Digital Video Broadcasting — Satellite services to Handhelds) — стандарт цифрового мобильного вещания (DVB), позволяющая передавать цифровой видеосигнал на мобильные устройства, такие как КПК, мобильный телефон или портативный телевизор, основанный на гибридной спутниковой/наземной передаче информации, например по GPRS.

Стандарт вещания DVB-SH был принят 14 февраля 2007 года и одобрен ETSI в марте 2008 г.. Позволяет принимать вещательный сигнал как через наземные репитеры, так и напрямую через спутники. Схожая технология применяется для вещания в формате S-DMB. В своей основе система состоит из одного или нескольких геостационарных спутников. Так как для идеального приёма сигнала со спутника необходимо находиться в зоне прямой видимости, в больших зданиях приём может быть затруднён. Для преодоления этих трудностей, спутниковое вещание в густонаселённых центрах поддерживается ретрансляционными станциями. Кроме того, этот стандарт поддерживает гибридное наземное вещание на мобильные и фиксированные телеприемники в едином уплотненном канале (мультиплексе).

В мае 2010 в СНГ продемонстрирована практическая передача трафика в стандарте DVB-SH в реальной сети в диапазоне ДМВ (UHF), который обычно используется для домашнего широковещательного телевидения и мобильного телевидения DVB-H.

Северная Америка / Корея

ATSC

ATSC (англ. Advanced Television Systems Committee) — набор стандартов, разработанных Advanced Television Systems Committee для цифрового телевизионного вещания через эфирные, кабельные и спутниковые сети.

Стандарты ATSC были разработаны в 1990-х консорциумом Grand Alliance, консорциумом компаний, специализирующихся в области электроники и телекоммуникаций; компании объединились, чтобы разработать спецификации того, что в данный момент известно как HDTV. В число форматов ATSC входят и уже существующие на тот момент стандартные форматы видео, хотя изначально только формат HDTV был создан для цифрового телевидения.

Япония/Латинская Америка

ISDB

Первоначально для спутникового вещания Япония использовала стандарты формата DVB-S: в октябре 1996 года через спутники связи был запущен сигнал PerfecTV, а в декабре 1997 года — DirecTV. Однако, как выяснилось, стандарты DVB-S не удовлетворили некоторые телекомпании, в частности телекомпанию NHK и такие ключевые частные телекомпании как Nippon Television, TBS, Fuji Television, TV asahi, TV Tokyo и WOWOW. Как следствие, ARIB вынуждены были разработать свой собственный стандарт, ISDB-S. В качестве основных технических требований к стандарту были запрошены возможности HDTV, интерактивные службы, доступ к сети, эффективное использование частоты и др. Стандарт DVB-S позволял передачу потока при пропускной способности примерно 34 Мбит/с на один отдельный спутниковый транспондер, что означает, что каждый транспондер может вещать лишь один канал HDTV. К сожалению, NHK могла себе позволить лишь четыре спутниковых транспондера, и это вынудило ARIB пересмотреть стандарты передачи потока при разработке ISDB-S: для своего стандарта они обеспечили передачу потока на скорости 51 Мбит/с для каждого транспондера, что означает, что новый стандарт был в 1.5 раза эффективнее DVB-S? и один транспондер теперь может передавать два канала HDTV, не считая метаданных и независимых аудиопотоков. Цифровое спутниковое вещание (BS digital) было запущено телекомпанией NHK и впоследствии присоединившимися другими телекомпаниями 1 декабря 2000 года. На сегодняшний день спутником широкополосной связи на 110 градусов (восточной долготы) и стандарты ISDB-S используют SKY PerfecTV!, Skyport TV, Sky D, CS burn, Platone, EP, DirecTV, J Sky B и PerfecTV!.

ISDB-T

ISDB-T (англ. Integrated Service Digital Broadcasting — Terrestrial) — стандарт цифрового телевидения. Используется в Японии и странах Южной Америки, экспериментально на Филиппинах.

Телевидение высокой четкости (HDTV) было разработано NHK Science & Technology Research Laboratories (Лабораториями научных и технологических исследований японской корпорации телерадиовещания). Исследования были запущены ещё в 1960-х, но только в 1973 году был предложен первый стандарт HDTV под обозначением ITU-R (CCIR).

К 1980-м уже были изобретены такие важные для HDTV технологии, как камера высокой чёткости, электронно-лучевая трубка (основа будущих телевизоров), видеомагнитофон, устройства редактирования и прочее. В 1982 году NHK представил миру новую разработку — сжатие со множественной субдискретизацией (англ. Multiple sub-nyquist sampling Encoding, MUSE), первый в мире формат компрессии видео и передающегося сигнала. MUSE сжимал цифровое видео, но перед частотной модуляции имела место обработка конвертером сигналов, преобразующим цифровой сигнал в аналоговый.

В 1987 году NHK продемонстрировала возможности MUSE в Вашингтоне. Демонстрация оказала такое впечатление на американское правительство, что вскоре начались разработки американских стандартов цифрового телевидения, позже ставших известными как семейство стандартов ATSC. В Европе разработали свой собственный стандарт цифрового телевидения — DVB. Японцы же начали разработку собственных, исключительно цифровых, стандартов телевидения и в 1980-х создала систему стандартов, которая стала прототипом ISDB. 1 декабря 2003 года Япония начала эфирное вещание по стандарту ISDB-T через NHK и коммерческие телерадиостанции.

ISDB-C

ISDB-C — формат и соответствующие спецификации для кабельного вещания цифрового телевидения. Все технические спецификации разработаны JCTEA.

ISDB-Tmm

ISDB-Tmm — формат и соответствующий набор стандартов для эфирного вещания мультимедиа ISDB для мобильных устройств. Формат использует определенное число сегментов станций и видеокодек MPEG 4 AVC/H.264. Многоканальный ISDB-Tmm служит, чтобы выделять мультимедиа определенного содержания (спорт, кино, музыка и т. д.) с качеством звука CD. Сервисы формата используют диапазон УКВ, 207.5-222 МГц, задействованный после перехода на цифровое телевидение в июле 2011 года. 9 сентября 2010 года Японские власти выдали лицензию на этот формат для mmbi, Inc. или Multimedia Broadcasting, Inc (яп. マルチメディア放送 Maruchi Medhia Hōsō). Лицензия на формат MediaFLO выдана не была.

14 июля 2011 года было анонсировано, что новая радиостанция, использующая формат ISDB-Tmm будет называться NOTTV, а 13 октября 2011 года Министерство Внутренних дел и связи Японии утвердило положение о начале работы радиостанции. С 1 апреля 2012 года служба начала платное вещание для Равнины Канто, Аити, Осаки, Киото и некоторых других префектур. План развертывания состоял в том, чтобы к концу 2012 года охватывать 73 % домов Японии, к концу 2014 года — 91 %, а к 2016 году развернуть вещание в национальном масштабе, установив 125 станций вещания. Было обещано, что на рынок будут выпущены смартфоны и планшеты, поддерживающие прием мультимедиа этого формата.

Китай

DMB-T/H

T-DMB создан для наземного вещания в частотах диапазона III (VHF) и L (UHF).

Поскольку США и Канада все ещё используют первый диапазон для телевизионного вещания (каналы VHF с 7 по 13), а диапазон L используется военными организациями США, DMB недоступен в Северной Америке. Вместо него там используется MediaFLO компании Qualcomm. В Японии используется стандарт 1seg (ISDB).

T-DMB использует Part 10 (H.264) MPEG-4 для видео и Part 3 MPEG-4 BSAC или ОН-AAC V2 для аудио. Аудио и видео заключены в транспортный поток MPEG-2. Поток кодирован кодом Рида-Соломона, контрольными словами длиной 16 байт. В MPEG-2 используется сверточное кодирование. Для устранения канальных эффектов, таких как затухание и экранирование, модем DMB использует OFDM-DQPSK-модуляцию. Однопроцессорный приемник T-DMB также оборудован демультиплексором транспортного потока MPEG-2.

Для приема DMB используются различные устройства: мобильный телефон, портативный телевизор, КПК и встраиваемые устройства для автомобилей.

T-DMB — стандарт ETSI (TS 102 427 и TS 102 428). На 14 декабря 2007, ITU формально одобрил T-DMB как глобальный стандарт, наряду с тремя другими стандартами, такими как DVB-H, OneSeg, и MediaFLO.