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

Цифрово́е телеви́дение — 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 в начале XXI века начался переход с аналогового телевизионного вещания к цифровому телевидению. Во многих странах он уже завершён.[1]

Стандарты[править | править вики-текст]

Международные стандарты цифрового телевидения принимаются в первую очередь Международной организацией по стандартизации (ISO), 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). 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.

Возможность добавления в мультиплексы радио

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.
  • Практически полное замирание сигнала в грозу.
  • Передатчик даже с мощностью 10 кВт и высотой подвеса передающей антенны 350 м обеспечивает уверенный прием на расстоянии 50 км, а вследствие этого - необходимость в большем, нежели при аналоговом ТВ, количестве передающих центров.

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 всталяется смарт-карта для декодирования и приёма интерактивных сервисов и услуг.

Распространение[править | править вики-текст]

Карта распространения стандартов цифрового телевидения в мире

Европейский союз[править | править вики-текст]

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

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

СНГ и постсоветские страны[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. 24 октября 2016 года министр связи и массовых коммуникаций России Николай Никифоров заявил, что аналоговое телевидение будет отключено в стране в 2018 году. [15]

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».[16] 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)[17] По состоянию на 1 апреля 2011 года охват населения республики эфирным цифровым телевизионным вещанием составлял 94 %[18]. 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[19]. Мультиплекс транслируется в стандарте DVB-T. В будущем пранируется трансляция телеканалов HD-качества. На 1 января 2014 года охват населения составил 97,41%, на 1 января 2015 года — 98,1%, на 1 января 2016 года — 99,41%.

В 2015 году страна перешла исключительно на цифровое вещание, но по состоянию на июнь осталось несколько аналоговых передатчиков, вещающих только в диапазонах частот 1-5 ТВК, не подпадающих под международные соглашения. Учитывая праздничные и предпраздничные трансляций, в ведомстве приняли решение отключать аналоговые передатчики после Нового года, а не в последние дни 2015 г. С 4 января 2016 года было полностью прекращено аналоговое телевизионное вещание, отключены последние аналоговые телепередатчики и завершён полный переход на цифровое вещание[20].

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[21]. 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.

Кыргызстан

Цифровое эфирное вещание Кыргызстане ведётся в стандарте DVB-T2[22].

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 42(642000Khz), 41(634000Khz), 37(602000Khz) 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 12 каналов входящие в Национальную Телерадиокомпанию (НТРК) Узбекистана - "Узбекистан" (1-канал), "Ёшлар" ("Молодёжный"), "Ташкент", "Спорт", "Маданият ва маърифат" ("Культура и просвещение"), "Дунё буйлаб" ("Вокруг света") и "Болажон" ("Детский")...; Кроме того, в Ташкенте в тестовом режиме осуществляется вещание 1 канал в формате высокой четкости (HDTV) - узбекский (канал UzHD) и 2 российских в формате SD.

Три платных пакета (в основном состоят из российских каналов и российских версий таких международных каналов, как Discovery, National Geographic и др.) доступны только на территории Ташкента и Ташкентской области. 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.[23]

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 (DVB-T2). В настоящий момент доступны 47 телеканалов, из них 3 — высокой чёткости.[24]

Литва

30 октября 2012 года Литва перешла полностью на цифровое вещание (формат MPEG-4), отключив аналоговые передатчики.[25]

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.[26]

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 России отключат аналоговое телевидение
  16. В Украине создадут зоны цифрового телевидения
  17. МТИС готовится предложить абонентам цифровое телевидение
  18. Белорусский радиотелевизионный передающий центр
  19. Зрителям цифрового эфирного ТВ станет доступен EPG
  20. Последние аналоговые телепередатчики в Беларуси будут отключены с 4 января // БелТА
  21. Сеть цифрового эфирного телевещания Республики Казахстан введена в эксплуатацию в гг. Астана, Алма-Ата, Караганда, Джезказган, Жанаозен.
  22. «Кыргызтелеком». Первый шаг к Цифровому Телевидению
  23. UZDIGITAL TV
  24. Hannu Pro поставит оборудование для Латвийской сети DVB-T
  25. Литва перешла на цифровое телевидение
  26. DVB Worldwide. Israel

Ссылки[править | править вики-текст]