Цифровое телевидение

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Список стандартов цифрового телевизионного вещания
Стандарты DVB (Европа)
DVB-S (Цифровое спутниковое ТВ)
DVB-T (Цифровое эфирное ТВ)
DVB-C (Цифровое кабельное ТВ)
DVB-H (Мобильное ТВ)
  • DVB-SH (спутниковое/мобильное)
Стандарты ATSC (Северная Америка/Корея)
ATSC (Цифровое эфирное ТВ)
ATSC-M/H (Мобильное ТВ)
Стандарты ISDB (Япония/Латинская Америка)
ISDB-S (Цифровое спутниковое ТВ)
ISDB-T (Цифровое эфирное ТВ)
  • 1seg (Мобильное ТВ)
ISDB-C (Кабельное ТВ)
SBTVD/ISDB-Tb (Бразилия)
Китайские стандарты цифрового телевизионного вещания
DMB-T/H (эфирное/мобильное)
ADTB-T (эфирное)
CMMB (мобильное)
DMB-T (эфирное)
Стандарты DMB (Корейское мобильное ТВ)
T-DMB (эфирное)
S-DMB (спутниковое)
MediaFLO
Кодеки
Видеокодеки
Аудиокодеки
Диапазон частот
п·о·р

Цифрово́е телеви́дение (от англ. Digital Television, DTV) — технология передачи телевизионного изображения и звука при помощи кодирования видеосигнала и сигнала звука с использованием цифровых каналов. Основой современного цифрового телевидения является стандарт сжатия данных MPEG.

История развития[править | править вики-текст]

Историю развития цифрового телевидения можно условно разбить на несколько этапов, каждый из которых характеризуется научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами, экспериментальными устройствами и системами, а также соответствующими стандартами.[1]

Первый этап[править | править вики-текст]

Первый этап истории цифрового телевидения характеризуется использованием цифровой техники в отдельных частях ТВ систем при сохранении аналоговых каналов связи. На данном этапе всё студийное оборудование переводится на цифровой сигнал, обработку и хранение которого, в пределах телецентра, осуществляют цифровыми средствами[2]. На выходе из телецентра телевизионный сигнал преобразуется в аналоговую форму и передаётся по обычным каналам связи.

Также на данном этапе характерно введение цифровых блоков в ТВ приёмники с целью повышения качества изображения и звука, а также расширения функциональных возможностей. Примером таких блоков являются цифровые фильтры, устройства перехода от чересстрочной к квазипрогрессивной развёртке, повышение частоты полей до 100 Гц, реализация функций «стоп-кадр» и «кадр в кадре» и т.д[3].

Второй этап[править | править вики-текст]

Второй этап развития цифрового телевидения — создание гибридных аналого-цифровых ТВ систем с параметрами, отличающимися от принятых в обычных стандартах телевидения. Можно выделить два основных направления изменения телевизионного стандарта: переход от одновременной передачи яркостного и цветоразностных сигналов к последовательной их передаче и увеличение количества строк в кадре и элементов изображения в строке. Реализация второго направления связана с необходимостью сжатия спектра ТВ сигналов для обеспечения возможности их передачи по каналам связи с приемлемой полосой частот.[1]

Примеры гибридных ТВ систем:[4]

В передающей и приёмной частях этих систем сигналы передаются в аналоговой форме. Системы MUSE и HD-MAC имеют формат 16:9, количество строк в кадре 1125 и 1250, частоту кадров 30 и 25 Гц, соответственно.

Третий этап[править | править вики-текст]

Третий этап развития цифрового телевидения — создание полностью цифровых телевизионных систем.

После появления аналого-цифровых систем телевидения высокой чёткости в Японии и Европе (MUSE и HD-MAC), в США в 1987 году был объявлен конкурс на лучший проект системы телевидения высокого разрешения для утверждения в качестве национального стандарта. В первые годы на этот конкурс были выдвинуты различные аналоговые системы. Вышеупомянутые гибридные телевизионные системы, предусматривающие передачу сигнала только по спутниковым каналам, вскоре были сняты с рассмотрения. Это объяснялось тем, что в США около 1400 компаний осуществляют наземное вещание, и очень широко развита сеть кабельного вещания.

Рассматривались даже проекты аналоговых систем, предусматривавших передачу по одному стандартному каналу двух сигналов — обычного ТВ сигнала и дополнительного, который в приёмнике с соответствующим декодером позволяет получить изображение с бо́льшим количеством строк и элементов разложения в строке.

Но уже в 1990 году появились первые предложения полностью цифровых систем телевидения. С каждым годом возрастало количество таких проектов и улучшались их характеристики. В начале 1993 года последние аналоговые системы окончательно были сняты с рассмотрения. А в мае 1993 года 4 группы компаний, представлявших близкие по существу проекты, объединились и в дальнейшем представляли единый проект, который и стал основой стандарта полностью цифровой телевизионной системы в США. Основой этого проекта стал тогда ещё не утверждённый стандарт MPEG-2.

В Европе в 1993 году, когда стало ясно, что за цифровыми телевизионными системами будущее, был принят проект DVB (Digital Video Broadcasting — Цифровое Видео Вещание), также основанный на MPEG-2. В настоящее время системы цифрового телевидения быстро развиваются во многих странах. При этом в первую очередь решается задача значительного увеличения количества передаваемых программ телевидения обычного разрешения, так как это даёт быстрый коммерческий эффект. Во многих странах поставлен вопрос о прекращении в первом десятилетии XXI века аналогового телевизионного вещания и полном переходе к цифровому телевидению.[1]

Стандарты[править | править вики-текст]

Международные стандарты цифрового телевидения принимаются в первую очередь Международной организацией по стандартизации (ISO — International Organization for Standartization), объединяющей национальные комитеты по стандартизации более 100 стран мира. В составе этой организации формируются группы, занимающиеся проблемами и стандартизацией отдельных отраслей техники. Одной из групп, занимающейся стандартами цифрового вещания, является группа — MPEG (Motion Picture Expert Group).[5]

Другой организацией, играющей значительную роль в стандартизации, является Международный союз электросвязи (ITU — International Telecommunication Union). Организация выпускает Рекомендации, которые в дальнейшем могут быть преобразованы в международные или в национальные стандарты решениями национальных органов стандартизации.

В настоящее время существуют следующие основные стандарты:

  • DVB — европейский стандарт цифрового телевидения.
  • ATSC — американский стандарт цифрового телевидения.
  • ISDB — японский стандарт цифрового телевидения.

Способы передачи[править | править вики-текст]

Преимущества и недостатки[править | править вики-текст]

Преимущества

по сравнению с аналоговым телевидением[5]:

  • Повышение помехоустойчивости трактов передачи и записи телевизионных сигналов.
  • Уменьшение мощности передатчиков.
  • Существенное увеличение числа ТВ-программ, передаваемых в том же частотном диапазоне.
  • Повышение качества изображения и звука в ТВ-приёмниках.
  • Создание ТВ-систем с новыми стандартами разложения изображения (телевидение высокой чёткости).
  • Создание интерактивных ТВ-систем, при пользовании которыми зритель получает возможность воздействовать на передаваемую программу (например, видео по запросу).
  • Функция «В начало передачи».
  • Архив ТВ-передач и запись ТВ-передач.
  • Передача в ТВ-сигнале различной дополнительной информации.
  • Выбор языка (более обычных двух) и субтитров.
  • Расширение функциональных возможностей студийной аппаратуры.
Недостатки
  • Замирания и рассыпания картинки на «квадратики» при недостаточном уровне принимаемого сигнала, данные либо принимаются качественно на 100% или восстанавливаются, либо принимаются плохо с невозможностью восстановления.

Кодирование (декодирование) и приём цифрового сигнала[править | править вики-текст]

Кодирование (декодирование) и приём телевизионных мультиплексов[править | править вики-текст]

Цифровой сигнал телевизионных мультиплексов может быть как не закодированным, открытым (бесплатным) так и закодированным, закрытым (платным) с использованием системы условного доступа, с применением смарт-карт и CAM-модулей. Для декодирования и приёма закодированных, закрытых (платных) мультиплексов (телеканалов) нужно вставить смарт-карту в CAM-модуль, который вставляется в CI-слот телевизора, ресивера (тв-приставки), или компьютера со встроенными декодерами цифрового телевидения.

Кодирование (декодирование) и приём интерактивных сервисов и услуг[править | править вики-текст]

Кодирование цифрового сигнала с использованием системы условного доступа применяется для всех интерактивных сервисов и услуг например, видео по запросу. Кодирование интерактивных сигналов необходимо для индивидуальной доставки каждому потребителю выбранных интерактивных сервисов и услуг, а также для защиты цифрового медиаконтента. Для декодирования и приёма интерактивных сервисов и услуг нужно чтобы телевизор, ресивер (тв-приставка) или компьютер со встроенными декодерами, имели интерактивный интерфейс и CI-слот для установки CAM-модуля, в который вствляется смарт-карта для декодирования и приёма интерактивных сервисов и услуг.

Распространение[править | править вики-текст]

Карта распространения стандартов цифрового телевидения в мире

Европа[править | править вики-текст]

Великобритания в 1998 году стала первой страной в Западной Европе, которая ввела цифровое телевидение.[6]

28 октября 2012 г. произошел полный переход (с отключением передатчиков аналогового сигнала) на цифровое эфирное телевидение DVB-T2 в Англии и Литве.[7]

СНГ[править | править вики-текст]

Россия

Коллегия Министерства связи в декабре 1999 года приняла документ «Стратегия перехода от аналогового к цифровому телевизионному вещанию в России», а в мае 2004 года было подписано распоряжение Правительства РФ о переходе до 2015 года на цифровое эфирное телевещание в стандарте DVB-T.

В 2008 году в страну стали завозить телевизоры с поддержкой DVB-T. На тот момент все встроенные ресиверы поддерживали только MPEG-2. Однако в тестовой эксплуатации вещание DVB-T осуществляется в формате MPEG-4. Поэтому телевизор находит канал и воспроизводит звук, но изображения нет. Для решения данной проблемы рекламировались так называемые CAM-модули, аппаратно перекодирующие входящий поток из MPEG-4 в MPEG-2, однако проведённые тесты CAM-модулей на примере DVB-T HD-вещания Останкино показывают, что ни один из таких модулей не обеспечивает гарантированный и беспроблемный приём каналов DVB-T.[8]

С 2010 года «Российская телевизионная и радиовещательная сеть» (РТРС) начала в России строительство сети эфирного наземного цифрового телевидения в стандарте DVB-T, первые цифровые передатчики были запущены на Дальнем востоке России.[9] Ситуацию изменило распоряжение Правительства РФ № 287-р от 3 марта 2012 года «План использования полос радиочастот в рамках развития перспективных радиотехнологий в Российской Федерации», внёсшее изменение о переносе планируемого срока начала предоставления услуг в стандарте DVB-T2 с 2015 на 2012 год.[10][11] В соответствии с ним с 19 марта 2012 года тестовое цифровое эфирное телевещание в России (в том числе на 30-м телеканале в Москве и на 35-м телеканале в Санкт-Петербурге) переведено на новый стандарт DVB-T2.[12][13] Однако 24 марта 2012 года в Москве РТРС возобновила вещание первого мультиплекса (РТРС-1) в стандарте DVB-T на 34-м телеканале с Останкинской телебашни. В России работают несколько частных компаний которые предоставляют платные услуги цифрового эфирного телевидения в стандарте DVB-T, например в Екатеринбурге компания «Цифровое телевидение».

Российская сеть цифрового эфирного вещания будет состоять из 20-24 бесплатных каналов, но в феврале 2010 года в первом мультиплексе заработали только 9 из них. Это произошло в одном из сёл Хабаровского края, после успешных полугодовых испытаний сети DVB-T в Курской области. Строительство сети потребует инвестиций в 127 млрд руб[14]. Время запуска сети по регионам страны «скорректировано нынешней экономической ситуацией». С 2010 до 2012 года вещание производилось в стандарте DVB-T. С 2012 года цифровое эфирное телевещание ведется только в стандарте DVB-T2.

Украина

На Украине наземное цифровое вещание в стандарте DVB-T (пакет из 10 телепрограмм) началось в тестовом режиме c сентября 2008 года по 74 зоне одночастотного синхронного вещания в Одесской Области (7 телевизионных передающих средств работающих на одном телевизионном канале), а с 16 марта 2009 года постоянное вещание уже обеспечивалось по двум зонам одночастотного синхронного вещания Одесской области. С 1 апреля 2009 года вещание осуществлялось в Киеве, Житомирской, Киевской и Одесской областях. В мае 2009 г. Национальный совет Украины по вопросам телевидения и радиовещания утвердил План мер по введению цифрового телерадиовещания на Украине, подготовленный Министерством транспорта и связи. Правительственная программа развития цифрового ТВ была утверждена постановлением Кабинета министров Украины от 26 ноября 2008 года № 1085 «Об утверждении Государственной программы внедрения цифрового телерадиовещания».[15] Строительством национальной сети цифрового телевидения занимается ООО «Зеонбуд». По состоянию на январь 2012 года ведётся вещание в тестовом режиме (в стандарте DVB-T2).

Белоруссия

В Белоруссии с 1 июля 2005 года на 48-м телеканале с телемачты Колодищи была начата постоянная эфирная трансляция пакета телевизионных и радиовещательных программ в цифровом формате DVB-T.

Постановлением Совета Министров Республики Беларусь № 1406 от 08.12.2005 г. была утверждена «Государственная программа внедрения цифрового телевизионного радиовещания в Белоруссии до 2015 года». Было организовано производство цифровых телевизионных приставок с поддержкой стандарта DVB-T и формата сжатия MPEG-4 AVC несколькими белорусскими производителями. Отладку системы передачи цифрового телевидения в Белоруссии осуществляет (на начало 2011 года) ОАО «Минские телевизионные информационные сети» (МТИС). Закуплена цифровая станция, множество антенн для приёма спутниковых цифровых телепрограмм.

В сентябре 2009 года «цифра» стала доступна во всех областных центрах республики. На начало 2011 года, при наличии телевизора со встроенными (STB) приемниками, некоторые телеканалы можно просматривать в новом формате (тестовый режим)[16] По состоянию на 1 апреля 2011 года охват населения республики эфирным цифровым телевизионным вещанием составлял 94 %[17]. При этом сигнал к трансляции готовят в устаревшем «аналоге» и лишь в момент выхода в эфир его автоматически, "на лету", конвертируют в «цифру» (отсутствует EPG-сервис); электронный телегид будет запущен в 2013 г. В состав белорусского цифрового мультиплекса входят восемь обязательных общедоступных телеканалов и один радиоканал[18]. Мультиплекс транслируется в стандарте DVB-T. В будущем пранируется трансляция телеканалов HD-качества. На 1 января 2014 года охват населения составил 97,41%. В 2014 году трансляция аналогового сигнала прекратится с 21 объекта вещания, в 2015 году - еще с 18. В целом по стране планируется завершить переход на «цифру» к середине июня 2015 года.

Казахстан

3 июля 2012 года в Казахстане официально запущена сеть цифрового эфирного телевещания в Астане, Алма-Ате, Караганде, Жезказгане и Жанаозене. В общей сложности сеть будет включать в себя 827 радиотелевизионных станций (РТС). Стандарт вещания — DVB-T2 с применением СУД Irdeto Cloaked CA. В Астане, Алма-Ате и областных центрах передаются два мультиплекса, эквивалентные 30 каналам SDTV, в остальных населённых пунктах — один мультиплекс из 15 телеканалов[19]. До полного завершения строительства сети цифрового эфирного телевещания в 2015 г. национальный оператор многоканального телерадиовещания АО «Казтелерадио» должен обеспечить параллельную эксплуатацию существующей аналоговой сети вещания.

Узбекистан

В Узбекистане идёт реализация программы по переходу на цифровое наземное телевещание, намеченная на 2010-2015 гг. Для этой цели в 2009 году образован оператор наземного цифрового вещания UZDIGITAL TV, учредителями которого являются Центр радиосвязи, радиовещания и телевидения (ГУП ЦРРТ) и открытый акционерно-коммерческий банк "Алокабанк". В 2010 году в запущено цифровое телевидение c использованием стандарта наземного вещания DVB-T на 37(602000Khz), 26(514000Khz), 41(634000Khz) и 29(538000Khz) каналах. Полоса пропускания 8Mhz. Вещание телеканалов ведётся с использованием формата сжатия MPEG-4 AVC.

В г. Ташкент компанией UzDIGITAL TV ведётся коммерческое вещание с применением системы условного доступа Irdeto Cloaked CA. Базовый пакет, который передается в некодированном виде и который можно смотреть без абонентской платы, составляет 11 каналов: 7 каналов, входящих в Национальную Телерадиокомпанию (НТРК) Узбекистана - "Узбекистан" (1-канал), "Ёшлар" ("Молодежный"), "Ташкент", "Спорт", "Маданият ва маърифат" ("Культура и просвещение"), "Дунё буйлаб" ("Вокруг света") и "Болажон" ("Детский"); 3 негосударственных телеканала - "НТТ" ("Телесеть Негосударственных Телестанций"), FORUM-TV (негосудатственный спутниковый канал) и музыкально-развлекательные "ТВМ" и "СофТС", входящие в холдинг "Терра"; Кроме того, в Ташкенте в тестовом режиме осуществляется вещание 3 каналов в формате высокой четкости (HDTV) - одного узбекского (канал UzHD) и 2 российских.

Два платных пакета доступны только на территории Ташкента и Ташкентской области. Платные пакеты в основном состоят из российских каналов и российских версий таких международных каналов, как Discovery, National Geographic и др. В других регионах страны пока транслируется пакет «Базовый», в него входит 12 телеканалов. В настоящее время вещание ведётся в г. Ташкенте, Ташкентской, Самаркандской, Бухарской, Хорезмской, Кашкадарьинскй, Ферганской, Андижанской, Наманганской областях и в Республике Каракалпакстан; в дальнейшем планируется расширение пакетов и для этих регионов.

До конца 2015 года планируется расширить зону покрытия и покрыть все города и населённые пункты Узбекистана.[20]

Прибалтика[править | править вики-текст]

Латвия

С 1 июня 2010 года в Латвии Латвийский государственный центр радио и телевидения (LVRTC) эфирное вещание ведёт только в цифровом формате MPEG-4. В настоящий момент доступны 47 телеканалов, из них 3 — высокой чёткости.[21]

Литва

30 октября 2012 года Литва перешла полностью на цифровое вещание (формат MPEG-4), отключив аналоговые передатчики. Около 5 % аудитории Литвы с отключением аналогового телевидения лишилось доступа к телепрограммам, поскольку некоторых отдаленных местностей не достигает сигнал наземных цифровых передатчиков[22], в течение полугода проблема была решена.

Ближний Восток[править | править вики-текст]

В Израиле вещание под названием «Digital Terrestrial Television (DTT)» запущено 2 августа 2009 года. В настоящее время можно принимать 5 каналов. Вещание ведётся в формате MPEG-4.[23]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 Пескин А. Е., Смирнов А. В. Цифровое телевидение. От теории к практике. — М.: Горячая линия-Телеком, 2005. С. 349. ISBN 5-93517-222-4
  2. Птачек М. Цифровое телевидение. Теория и практика / Пер. с чеш. под ред. Л. С. Виленчика. — М.: Радио и связь, 1990. С. 528.
  3. Хохлов Б. Н. Декодирующие устройства цветных телевизоров. — М.: Радио и связь, 1998. С. 512.
  4. Новаковский С. В., Котельников А. В. Новые системы телевидения. Цифровые методы обработки. — М.: Радио и связь, 1992. С. 88.
  5. 1 2 Смирнов А. В. Основы цифрового телевидения. — М.: Горячая линия-Телеком, 2001. С. 224. ISBN 5-93517-059-0
  6. Цифровое телевидение в Вильнюсе
  7. Кабельное цифровое ТВ после 29-го октября 2012 г. // Литовская ассоциация кабельного телевидения  (рус.)
  8. F.A.Q. (Частые вопросы и ответы) на тему приема HDTV эфирного DVB-T телевидения, и не только в Москве | SAT.COM.RU. Телевидение и мультимедиа, sat.com.ru  (Проверено 17 августа 2012)
  9. Цифра номер один | Российская газета
  10. Распоряжение Правительства РФ № 287-р от 3 марта 2012 | Официальный сайт РТРС
  11. Цифровое эфирное телевидение и стандарт DVB-T2 | Официальный сайт РТРС
  12. Общие сведения о цифровом телерадиовещании
  13. Филиал РТРС «Санкт-Петербургский региональный центр»
  14. В цифровом эфирном ТВ будет около 20 бесплатных каналов, но нескоро
  15. В Украине создадут зоны цифрового телевидения
  16. МТИС готовится предложить абонентам цифровое телевидение
  17. Белорусский радиотелевизионный передающий центр
  18. Зрителям цифрового эфирного ТВ станет доступен EPG
  19. Сеть цифрового эфирного телевещания Республики Казахстан введена в эксплуатацию в гг. Астана, Алма-Ата, Караганда, Джезказган, Жанаозен.
  20. UZDIGITAL TV
  21. Hannu Pro поставит оборудование для Латвийской сети DVB-T
  22. Литва перешла на цифровое телевидение
  23. DVB Worldwide. Israel

Ссылки[править | править вики-текст]