В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Юрий Ковалгин
Зав. кафедрой радиоприема, вещания и электромагнитной совместимости СПбГУТ им. проф. Бонч-Бруевича
Первые встречи, посвященные необходимости повышения качества радиовещания в диапазонах с амплитудной модуляцией, прошли в 1996 г. В 1998 г. был образован Консорциум DRM, а в 2001 г. завершился процесс принятия стандарта DRM ETSI. Инициативные работы, посвященные расширению этого стандарта на диапазон частот вплоть до 120 МГц, начались в 2005 г. Закончить эту работу планируется к 2009 г.
Наиболее важные характеристики системы DRM представлены в таблице.
Оборудование для передающей части системы DRM разработано и поставляется на рынок следующими фирмами:
Однако стоит отметить, что полные комплекты оборудования для передающей части системы DRM поставляют пока только фирмы ФРГ и Франции. Основным разработчиком программного обеспечения, а также кодирующего и контрольно-измерительного оборудования является фирма Fraunhofer Geselschaft (ФРГ).
Укрупненная структура студийной и передающей частей системы DRM имеет вид, показанный на рис. 1. Она понятна и не требует специального пояснения.
Комплект оборудования, поставляемый на рынок фирмой Fraunhofer Geselschaft (ФРГ), содержит четыре основных устройства:
Собственно передатчики данная фирма не выпускает.
Что представляет собой каждое из перечисленных устройств?
Контент-сервер, поставляемый на рынок компанией Fraunhofer Geselschaft (ФРГ), формирует сигнал в формате DRM для двух передающих станций. Звуковые сигналы программ радиовещания создаются в аппаратно-студийных комплексах (Studio 1, Studio 2, Studio 3) - см. рис. 1, а. Здесь же формируются дополнительные данные (Data), сопутствующие программам радиовещания, и другие данные, подлежащие передаче слушателям системы.
Контент-сервер системы DRM, поставляемый на рынок фирмой Fraunhofer Geselschaft (ФРГ), включает в себя:
Далее эти потоки с помощью MDI/DCP-интерфейса подаются на DRM-модулятор. Для синхронизации оборудования используется GPS-приемник (см. рис. 1, а), а для управления и конфигурации цифровых потоков предусмотрен интерфейс (Config Interface). DRM-аудиосервер (DRM AudioServer). В нем реализованы алгоритмы стандарта MPEG-4 ISO/IEC 14496-3: AAC (Advanced Audio Coding), AAC+SBR (Spectral Band Replication), CELP (Code Excited Linear Prediction), HVXC (Harmonic Vector eXi-tation Coding) и HILN (Harmomic and Individual Lines plus Noise). Аудиосер-вер имеет 4 AES/EBU-входа для ИКМ-цифровых сигналов, а также 4 аналоговых стереофонических входа с разъемами XLR/6,3. Это устройство может работать также и с сигналами формата МРЗ. Возможна обработка как монофонических (формат 1/0), так и стереофонических сигналов формата 2/0 (двухканальное стерео). Скорость цифрового потока устанавливается пользователем, частота дискретизации в зависимости от 
полосы частот обрабатываемого звукового сигнала составляет 8, 12, 16 и 24 кГц. Для синхронизации работы оборудования используется приемник GPS.
DRM-мультимедиа-сервер (DRM Multimedia DataServer). Для импорта сигналов данных используются протоколы ftp mirror, http mirror, RS-232, TCP/IP, а также аналоговый модем, ISDN-модем. Обеспечиваются возможности сети Интернет.
DRM-мультиплексор (DRM Multiplex Generator) контент-сервера формирует три основных цифровых потока: MSC (Main Service Channel, цифровой поток канала пользователя), FAC (Fast Access Channel, цифровой поток канала быстрого доступа) и SDC (Service Description Channel, цифровой поток канала описания пользовательской информации), интерфейс MDI/DCP используется для передачи цифрового потока к модулятору DRM.
Технология формирования, мультиплексирования и конфигурации основных цифровых потоков в контент-сервере максимально автоматизирована, для этой цели в нем используется соответствующее программное обеспечение.
Аналогичное по функциям оборудование (GPS-приемник "Diapason" и контент-сервер "Alto") поставляется также фирмой DIGIDIA (Франция). Контент-сервер "Alto" тоже формирует три основных потока системы DRM -MSC, FAC, SDC - в полном соответствии со стандартом ES 201 980. В нем также реализованы все основные алгоритмы кодирования звуковых сигналов стандарта MPEG-4, а именно: ААС, AAC+SBR, CELP, параметрическое кодирование HVXC. При этом значения частот дискретизации составляют 8, 12, 16 и 24 кГц. Повторному кодированию и обработке подвергаются здесь также цифровые данные для каналов FAC и SDC. Для передачи мультиплексированных цифровых потоков используется интерфейс MDI. С его помощью, например, через сеть Ehter-net (протокол TCP/IP) цифровые сигналы поступают на модулятор.
Для контент-сервера "Alto" фирмой DIGIDIA выпускается профессиональная звуковая панель. Она имеет 4 аналоговых стереовхода и АЦП, преобразующие входные сигналы в цифровую ИКМ-форму (частота дискретизации составляет здесь 48 кГц, разрешение 16 бит/отсчет); 4 цифровых входа с интерфейсом AES/EBU и автоматическим конвертером скорости цифрового потока, мультиплексор для формирования выходного цифрового потока для разъема USB 2.O. С ее помощью можно сформировать входные сигналы для контент-сервера.
Компания RIZ-Transmitters Co. (Хорватия) также производит DRM-контент-сервер типа RIZ DRM Compact Audio Solution и мультиплексор RIZ MDI Generator. Формируемые этими устройствами цифровые потоки полностью соответствуют стандарту ETSI ES 201 980 v.2.1.1 (2003-10). Сервер имеет те же самые функции и возможности, что и ранее описанные устройства.
Модуляторы системы DRM
Эти устройства как отдельно, так и в составе комплекта поставляются фирмами DIGIDIA, RIZ-Transmitters Co, TRANSRADIO SenderSysteme, Berlin и некоторыми другими.
Модулятор DRM Soprano фирмы DIGIDIA полностью соответствует стандарту ETSI ES 201 980. Он обрабатывает три цифровых потока MSC, FAC, SDC, имеет 4 основных режима работы (А, В, С и D), а также все предусмотренные стандартом режимы QAM (Quadrature Amplitude Modula-Ооп)-модуляции: 64-QAM и 16-QAM для канала MSC; 16-QAM и QAM-4 для канала SDC; реализует все предусмотренные стандартом полосы частот радиоканала - 4,5; 5; 9; 10; 18 и 20 кГц; два уровня защиты цифровых данных - повышенную и обычную; радиосигнал формируется в полосе частот 148,5 кГц - 27 МГц. Все режимы работы устанавливаются программным путем, сам модулятор имеет развитую систему контроля и диагностики параметров.
Модулятор StarWaves. DRM-моду-лятор M130DRM StarWaves работает в полосе частот 50 кГц - 28 МГц. Все управление режимами работы осуществляется программным путем.
Модулятор DM0D2 фирмы TRANSRADIO SenderSysteme. Характеристики модулятора полностью соответствуют стандарту на систему DRM.
Аналогичное оборудование производит и фирма RIZ-Transmitters Co. (Хорватия). Это модулятор типа RIZ MDI Modulator. Его характеристики также полностью соответствуют требованиям стандарта, он имеет интерфейс MDI.
Модулятор фирмы ОНИИП (Омск). Из отечественных компаний разработка подобного устройства была выполнена в Омском НИИ приборостроения (ОНИИП). Модулятор DRM фирмы ОНИИП предназначен для формирования сигналов цифрового радиовещания в диапазоне 0,10-30,0 МГц в соответствии со стандартом ETSI ES 201 980 v.1.2.2 (2003-04). Этот модулятор обрабатывает цифровые потоки каналов SC, FAC и SDC, поддерживает форматы звуковых сигналов стандарта MPEG-4, форматы мульт-имедиаинформации (JPEG), имеет два уровня защиты от ошибок - нормальный и повышенный, протоколы обмена данными со студийным трактом MDI/DCP (Multiplex Distribution Interface/Distribution and Communications Protocol).
Передатчики системы DRM
Практически все наиболее известные фирмы-производители передающего оборудования - такие, как Continental, Electronics, Thomson, TRANSRADIO (Telefunken SenderSysteme Berlin), Harris Broadcast, Hitachi Kokusai Electric, RIZ Transmitters Co. - сегодня строят свои передатчики с возможностью трансляций звуковых программ в формате DRM. Ни один из крупных радиовещательных центров, обновляя свой передающий парк, не обходит вниманием стандарт DRM, предусматривая возможность оперативного перевода транслируемых передач в цифровой DRM-формат.
Передающее оборудование фирмы TRANSRADIO (ФРГ). Он включает в себя панель коммутации, Path Panel, DRM-модулятор, собственно передающие устройства TRAM1 и TRM2, оборудование контроля и аудиосервер, поставляемый обычно другой компанией. Технические характеристики ее передатчиков полностью соответствуют требованиям стандарта и по этой причине здесь не приводятся. Управление режимами работы и диагностика параметров передатчика могут осуществляться дистанционно посредством Ethernet.
Передающее оборудование фирмы Thomson (Франция/Швейцария) Фирма Thomson поставляет на рынок передатчики для радиовещания в формате DRM, полностью соответствующие требованиям стандарта.
Передающее оборудование фирмы Harris (США). Эта компания разработала специальные дополнительные устройства, позволяющие достаточно просто адаптировать выпускаемое передающее оборудование к передаче DRM-сигнала. В соответствии с рекомендацией, имеющейся на сайте данной фирмы, для этого нужно пройти шесть шагов, необходимых для инсталляции DRM-модулятора. Но основная работа здесь связана с модификацией фильтра передатчика. Все это дополнительное оборудование может быть установлено в передатчике по желанию заказчика.
Фирма Harris выпускает полный набор передающего оборудования различной мощности для диапазонов СВ, ДВ и KB, включая и плату DRM-модулятора. Технические характеристики этого оборудования полностью соответствуют стандарту DRM.
Передающее оборудование фирмы RIZ Transmitters Co. (Хорватия). Данная компания поставляет на рынок полный спектр устройств для передающей части системы, включая и собственно передатчики с полосой частот радиоканала 4,5/5; 9/10; 18/20 кГц, полностью соответствующие спецификации стандарта ETSI TS 201 980 DRM.
Оборудование фирмы Fraunhofer Geselschaft. Профессиональный контрольно-измерительный приемник, выпускаемый фирмой Fraunhofer Geselschaft, позволяет выполнять полную диагностику оборудования передающей части системы DRM. Измерительный комплекс состоит из двух частей: приемной части AOR7030 (тюнера) и измерительной станции со специально разработанным программным обеспечением.
Измерительная станция позволяет выполнять всесторонний контроль оборудования радиочастотного тракта передающей части системы DRM. С помощью программного обеспечения комплекса можно подробно анализировать состояние передающего тракта системы DRM, а также параметры сигнала в точке приема.
Все же некоторым недостатком данного устройства является отсутствие специального программного продукта, позволяющего контролировать качество кодированного сигнала в живом эфире. Такой программный продукт, удовлетворяющий рекомендации ITU-R, разработан на кафедре радиоприема, вещания и электромагнитной совместимости (РПВЭС) в Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. профессора М.А. Бонч-Бруевича и может являться необходимым и полезным дополнением к данному комплексу.
Контрольно-измерительный приемник DT 700 фирмы Fraunhofer Geselschaft. Поставляются две базисные модели, выполняющие контроль как АМ-, так и DRM-трактов.
Тест-прибор фирмы Fraunhofer Geselschaft. Предусмотрена совместная работа этого устройства с контент-сервером данной фирмы.
Профессиональный контрольно-измерительный приемник фирмы ОНИ-ИП (Омск). Предназначен для декодирования сигналов цифрового радиовещания в диапазоне частот 0,15-30,0 МГц в соответствии со стандартом ETSI ES 201 980 v.1.2.2 (2003-04).
Поддерживаемые услуги DRM:
Хорошим примером программного обеспечения, предназначенного для контроля работы передающего тракта системы, являются разработанные учебными вузами пакеты Spark, Diorama и Dream, близкие по своим характеристикам к аналогичному по назначению программному обеспечению фирмы Fraunhofer Geselschaft.
Таким образом, сегодня на рынке представлено достаточное количество передающего и контрольно-измерительного оборудования для передающей части системы цифрового радиовещания в формате DRM. Отдельные виды этого оборудования начинают производиться и отечественными компаниями.
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #4, 2008
Посещений: 14815
Автор
| |||
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
