Rambler's Top100
 
Статьи ИКС № 10 2013
Виктор ДВОРКОВИЧ  Александр ДВОРКОВИЧ  14 октября 2013

Цифровое ТРВ в России: можно ли внедрять эффективно?

Победное шествие цифровизации телерадиовещания по России не должно заслонять реальных проблем внедрения, очевидных для профессионалов.

Виктор ДВОРКОВИЧ, докт. техн. наук, профессор 
 Александр ДВОРКОВИЧ, докт. техн. наук, профессор
Две проблемы – стандарты и метрология

Одна из важнейших задач внедрения современных систем цифрового телерадиовещания – создание благоприятных условий для опережающего (прорывного) развития российских разработок мирового уровня, реализующих высокоэффективную цифровую обработку и передачу видео- и звуковой информации в реальном масштабе времени и существенно повышающих эффективность использования ограниченного природного ресурса – радиочастотного спектра.

Вместе с тем эффективное развитие российских технологий невозможно без разрешения двух проблем. Во-первых, при создании и внедрении новых систем должны быть разработаны отечественные стандарты. Применительно к сфере телевизионного вещания речь, безусловно, идет о стандартах, соответствующих рекомендованным МСЭ системам DVB (особенно системам второго поколения – DVB-S2, DVB-T2, DVB-C2), а также об информационных документах, содержащих технические спецификации и стандарты передачи информации через интернет (RFC). Наличие таких отечественных материалов устранит множество сложностей для разработчиков, производителей и эксплуатационного персонала.

Отметим, что, например, в Китае создан собственный стандарт телевизионного вещания DTMB, разработанный на основе уже принятых стандартов ТВ-вещания ATSC, DVB и ISDB.

Вторая важнейшая проблема – практическое отсутствие в России метрологического обеспечения телерадиовещания, методов и средств измерений и контроля качества используемой аппаратуры и передачи информации.

Метрологическая автономность России – залог создания высококачественной аппаратуры и ее эффективного использования. В настоящее время развитие метрологии связано с созданием виртуальных измерительных систем на базе компьютерных программ, осуществляющих анализ и структурирование систем формирования и обработки измерительной информации. В этом направлении серьезных успехов достигла российская научная школа, основанная профессором М. И. Кривошеевым. В частности, разработаны и выпускаются телевизионные измерительные комплексы КИ-ТВМ, КИ-ТВМ-Э (эталон) и КИ-ТВЦ, обеспечивающие генерацию эталонных измерительных сигналов и измерения параметров видео- и радиосигналов аналоговых и цифровых телевизионных систем.

Сегодняшние сложности российского ТРВ

С реализацией федеральной целевой программы «Развитие телерадиовещания в РФ на 2009–2015 гг.» ситуация сложилась достаточно тяжелая. Программа технологически устарела; уже запущенные цифровые государственные телеканалы работают некачественно; полностью отсутствует концепция технологического развития цифрового телевидения; не развивается производство отечественной цифровой телерадиоаппаратуры; неверна концепция организации мультиплексов, что, безусловно, связано с отсутствием оценки возможностей высокоэффективных систем обработки контента и его передачи через системы передачи информации второго поколения.

Иные проблемы обусловлены крайне неравномерным заселением территории России. На ночном снимке из космоса (рис. 1) хорошо видно, что более или менее освещена лишь ее европейская часть. Нашу страну невозможно охватить цифровым телевидением в дециметровом диапазоне – на каждую сосну ретранслятор не установишь.

Целый ряд проблем связан также с реализацией систем радиовещания. Так, вместо аналогового вещания в ДВ-, СВ- и КВ-диапазонах в упомянутой ФЦП предполагалось внедрить систему цифрового вещания по стандарту DRM30 и создать предпосылки для внедрения цифровых технологий в ОВЧ-диапазоне. Отметим в скобках, что научного обоснования перехода на системы цифрового радиовещания практически не было. Однако внедрение указанных систем вещания и новых систем широкополосного доступа не может обеспечить доставку программ мультимедийного вещания по всей территории России. Соответствующие работы были изъяты из ФЦП, отменено и их бюджетное финансирование. Добавим к тому же, что стандарт DRM30 уже устарел.

Мы считаем, что в настоящее время целесообразно перейти на более современную систему мультимедийного вещания, позволяющую резко повысить эффективность канального кодирования и увеличить мощность излучаемого сигнала при увеличении КПД передатчиков.

Отечественная система цифрового радиовещания

Такой системой, в частности, является аудиовизуальная информационная система реального времени РАВИС. Это система двойного применения, осуществляющая цифровое мультимедийное вещание при высокой эффективности использования ОВЧ-диапазона радиочастот и высоком качестве передачи звука.

В основу этой системы положен патент РФ № 2441321 «Способ мобильного узкополосного цифрового мультимедийного радиовещания» (приоритет от 26 июля 2010 г.). Для нее разработан и утвержден национальный стандарт ГОСТ Р 54309-2011*. В настоящее время выполнены основные этапы разработки четырех ГОСТов на передающие и приемные устройства, формирователь контента и метрологическое обеспечение системы РАВИС.

Реализованное в системе канальное кодирование в потоке до 900 кбит/с при наличии гауссовских помех обеспечивает ее помехоустойчивость практически на границе Шеннона аналогично передаче телевизионной информации по внедряемому в России стандарту DVB-T2 (рис. 2). Однако в отличие от телевизионных систем и систем широкополосного доступа, используемые методы кодирования, узкополосность системы и ее организация в ОВЧ-диапазоне гарантируют квазибезошибочный прием информации при многолучевом канале связи в городском и загородном движении приемника (со скоростями 60 и 150 км/ч) (рис. 3).


В разрабатываемых приемниках системы РАВИС предусматривается автоматическое переключение на систему оповещения всего передаваемого мультиплекса радиопрограмм. В системе имеется два дополнительных канала – канал звукового оповещения с использованием цифрового потока 12 кбит/с и надежный канал передачи цифровых данных и телеметрической информации в потоке 5 кбит/с.

Система РАВИС обеспечивает:

  • повышение эффективности использования радиовещательных полос ОВЧ-диапазона более чем в 10 раз;
  • трансляцию видеопрограмм для мобильного пользователя, возможность организации телевизионного вещания в малонаселенных пунктах при резком удешевлении системы вещания;
  • создание одночастотных сетей вещания для мобильного приема вдоль шоссейных и железнодорожных путей сообщения с синхронизацией передатчиков по сигналам ГЛОНАСС/GPS и передачей контента по оптоволоконным каналам или через геостационарный спутник (рис. 4);
  • реализацию эфирных систем локального оповещения населения и организаций в условиях чрезвычайных ситуаций;
  • существенное (в десятки раз) снижение энергопотребления радиопередающих средств;
  • при использовании в специальных системах и системах двойного назначения – замену устаревшей коммуникационной и вещательной техники на флоте, в армии, МВД и других структурах.


Кроме того, построение сетей вещания РАВИС будет способствовать организации отечественного производства аппаратуры для них и созданию рабочих мест.

Система РАВИС признана на международном уровне. Материалы по системе РАВИС включены в отчеты МСЭ и СЕПТ**, принятые на базе вкладов России. Особо необходимо отметить инициированный Россией новый Вопрос изучения МСЭ-Р 136/6 «Всемирный радиовещательный роуминг» (2012).

Суровая реальность

Осенью текущего года завершается разработка по заказу Минпромторга опытных образцов аппаратуры системы РАВИС – кодирующих устройств видеоинформации, многоканальных систем звуковой информации, системы оповещения, мультиплексоров и модуляторов, усилителей мощности радиопередатчиков и приемных устройств.

Задачи на 2013–2014 гг. – организация производства аппаратуры РАВИС и создание нескольких фрагментов сети вещания в больших и малых городах, а также одночастотных сетей вдоль шоссейных и железнодорожных магистралей. Однако профильное ведомство – Минкомсвязь – не проявляет заинтересованности в содействии организации производства и даже минимальном финансировании отечественной системы цифрового радиовещания, несмотря на то что в 2008–2012 гг. на уровне заместителей министра неоднократно отмечалась большая значимость проводимых работ. В настоящее время работы по системе РАВИС практически остановлены.

  

Исходя из всего вышеизложенного, мы считаем целесообразной разработку новой ФЦП по развитию телерадиовещания в России, которая обеспечила бы реализацию современных возможностей цифровых систем различных видов мультимедийного ТРВ. Мы убеждены: эффективное внедрение цифрового телерадиовещания в нашей стране осуществимо, причем в кратчайшие сроки!  
__________________________________________

*ГОСТ Р 54309-2011. «Аудиовизуальная информационная система реального времени РАВИС. Процессы формирования кадровой структуры, канального кодирования и модуляции для системы цифрового наземного узкополосного радиовещания в ОВЧ-диапазоне. Технические условия».

**Report ITU-R BT.2049-5. Broadcasting of multimedia and data applications for mobile reception (05/2011).

Report ITU-R BS.2214. Planning parameters for terrestrial digital sound broadcasting systems in VHF bands (05/2011).

Рекомендация МСЭ-R BS.1892. Требования к усовершенствованным мультимедийным услугам цифрового наземного радиовещания в диапазонах I и II ОВЧ (05/2011).

ECC Report 117. Managing the transition to digital sound broadcasting in the frequency bands below 80 MHz. September 2010.

ECC Report 141. Future possibilities for the digitalisation of Band II (87,5 - 108 MHz). May 2010; Technical supplement to ECC Report 141. April 2012.

ECC Report 177. Possibilities for future terrestrial delivery of audio broadcasting services. April 2012.

Working Document towards a preliminary draft new Report ITU-R BT.[DTB]. Digital terrestrial broadcasting systems. 2013-04.

Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!