В.1 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ДОСТАВКИ ЦИФРОВЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ПРОГРАММ К ПОТРЕБИТЕЛЮ

К началу 90-х годов стало ясно, что мир стоит на пороге решающих перемен в области телевизионного вещания. Разработка и принятие стандарта MPEG-1, а затем и MPEG-2 показали, что в короткие сроки можно достичь значительного увеличение пропускной способности вещательных каналов, беспрецедентного увеличения качества изображения и звукового сопровождения, развития новых служб. В то же время сложность алгоритмов цифрового сжатия требовала интегральных микросхем высокой степени интеграции, разработка которых оправдана только при очень больших объемах производства. Не вызывало сомнений, что нужны единые стандарты обработки и передачи сигналов, и первым это поняли европейцы. В 1993 г. Группа ведущих европейских компаний-производителей вещательного оборудования образовала некоммерческую организацию по разработке таких стандартов, получившую название DVB Project (Digital Video Broadcasting Project – проект цифрового ТВ вещания).

К настоящему времени членами DVB Project являются около 300 организаций и компаний-производителей оборудования, вещателей, операторов связи из более чем 30 стран не только Европы (включая Россию), но и других континентов.

Одним из первых решений организации было решение принять за основу всех разработок стандарт цифрового сжатия MPEG-2. Однако, как мы знаем, MPEG-2 не охватывает передачу цифрового сигнала по каналам связи и его необходимо было дополнить документами, регламентирующими обработку сигнала перед подачей в канал. Второе важное решение, которое принял DVB Project, – использование общего MPEG-2 мультиплекса во всех средах распространения и максимальная унификация методов помехоустойчивого кодирования и модуляции. Во всех случаях используется код Рида-Соломона с единым размером блока, и в тех случаях, где это необходимо, – сверточный код с набором относительных скоростей.

Для каждой транспортной среды разработан стандарт обработки и передачи транспортного потока, учитывающий ее специфику и в то же время максимально унифицированный со смежными стандартами. Для упрощения взаимного обмена программами выбраны такие параметры обработки, чтобы пропускная способность и число передаваемых ТВ программ во всех случаях оставались бы примерно одинаковыми. Документ для спутникового вещания получил сокращенное наименование DVB-S (Satellite – спутниковый), для сетей кабельного телевидения – DVB-C (Cable – кабельный), для наземного (эфирного) телевидения – DVB-T (Terrestrial – наземный). Отдельные стандарты выпущены для распределительных СВЧ сетей (MMDS), сотовых сетей миллиметрового диапазона (LMDS), коллективных установок спутникового телевидения (SMATV) и других транспортных сред. Разработаны стандарты передачи телетекста, субтитров, графики, данных пользователя. Наконец, для обеспечения полной совместимости цифровых потоков, предаваемых в разных средах, разработаны и внедрены единые таблицы информации о службах SI (Service Information), описывающие структуру размещения служебных данных в транспортном потоке.

Япония предложила свой проект стандарта цифрового вещания, основанный на давней идее интеграции цифровых вещательных служб (ISDB – Integrated Services Digital Broadcast). Как и в связном аналоге – уже реализованной ISDN, в ISDB предлагается объединить общими интерфейсами и протоколами вещательную передачу самого разнообразного контента – видео, звука, графики, других мультимедийных компонентов. Версия стандарта для цифрового эфирного вещания – ISDB-T – проработана в большей степени и предложена для международной стандартизации.

Телевидением высокой четкости (HDTV – High Definition TV) традиционно принято считать систему передачи изображения с увеличенным форматом и числом строк и элементов в строке.

Соединенные Штаты Америки раньше других заявили о своих планах перевода всего эфирного вещания на формат высокой четкости. Еще в середине 80-х годов был создан Комитет по системам перспективного телевидения (ATSC – Advanced Television System Committee) и началась разработка систем высокой четкости, совместимых с аналоговым NTSC, в том числе и по занимаемой в эфире полосе частот. Исследования в области ТВЧ велись и в Европе, и в Японии, но только США вели разработку совместимых систем для эфирного вещания. К 1991г. Разными компаниями было предложено шесть совместимых систем, из них четыре полностью цифровые. ATSC предложил компаниям-разработчикам объединить свои усилия и создать единый стандарт, который бы включал наилучшие решения из всех проектов. Консорциум, названный Большой Альянс, представил в 1995 г. Проект полностью цифрового стандарта, позволяющего передать в полосе 6 МГц, выделенной в США под единичный ТВ канал, одну программу высокой четкости с многоканальным звуковым сопровождением, субтитрами и служебной информацией.