В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Ренат Насретдинов
Уфимский государственный авиационный технический университет (Уфа)
Артур Гулин
Уфимский государственный авиационный технический университет (Уфа)
Гехническая основа сети распространения телевизионных (ТВ) программ в аналоговом формате сформировалась в своем сегодняшнем виде как единая технологическая система к концу 1980-х гг. К тому времени были построены мощные телевизионные и радиовещательные центры, тысячи ретрансляторов с соответствующей инфраструктурой. Вся эта мощная, не имеющая аналогов в мире система обслуживает государственный сектор вещания РФ и является базисом для всех негосударственных телекомпаний. Частотный ресурс, выделенный для наземного телевизионного вещания, практически полностью исчерпан и не позволяет увеличивать количество телевизионных программ в соответствующей аналоговой сети
Целесообразность перехода от аналогового наземного телерадиовещания к цифровому уже давно не вызывает вопросов. Однако стоит упомянуть о главном преимуществе этого перехода. Как известно, частотный спектр ограничен и почти полностью использован, а один частотный телевизионный канал, в котором передается одна ТВ-программа, занимает довольно широкую полосу частот - 8 МГц. В связи с этим встал вопрос о переходе на новые цифровые технологии, которые позволяют более рационально использовать частотный спектр. Дальнейшее развитие многопрограммного ТВ в нашей стране связано с переходом на цифровой формат, прием которого возможен при условии приобретения абонентами новых цифровых телевизионных приемников либо цифровых приставок set-top box (STB) к аналоговым телевизорам. Пока население не будет обеспечено этими приемными устройствами, необходимо сохранять, наряду с вещанием цифрового формата, аналоговое вещание. Поэтому какое-то время в стране будут существовать две сети вещания - аналоговая и цифровая.
Внедрение цифрового телевидения DVB (Digital Video Broadcasting) в России, модернизация передающей и распределительных сетей, а также зон вещания цифровых передатчиков не представляет технических сложностей. Однако с учетом того, что телевидение является самым востребованным средством массовой информации и его переход на цифровой формат затронет буквально каждого жителя РФ, разработка оптимальной стратегии организации приемной сети цифрового вещания является чрезвычайно актуальной задачей, не только социальной, но и технической.
При реализации национальной программы России по развитию DVB в переходной период необходимо иметь приемник-декодер цифрового сигнала, представляющий собой абонентское устройство системы цифрового телевидения и преобразующий входной цифровой сигнал в аналоговые видео- и аудиосигналы, которые затем воспроизводятся с помощью аналогового телевизора.
В стандарте DVB в качестве источника сигнала может выступать эфирное, спутниковое и кабельное подключение (цифровое кабельное телевидение). Под аналоговым выходным сигналом мы понимаем видео, аудио, игры и т.п., воспринимаемые телевизионным приемником по стандартным интерфейсам: Composite, SCART TV, VSR TV, S-Video или цифровым DVI, HDMI; аудиовыходы: Stereo, Dolby Digital 5.1 surround.
Устройство приставки
Цифровая приставка состоит из следующих основных элементов: моноплаты приема и обработки цифровых сигналов; сетевой платы импульсного блока питания; корпуса; инфракрасного (ИК) пульта дистанционного управления (ДУ).
Структурная схема STB (см. рис.) по архитектуре напоминает контроллер (системная плата, центральный процессор, жесткий диск (опция), ОЗУ, ПЗУ и ППЗУ) с тюнером, демодулятором, демультеплексором и декриптором, с канальным декодером и физическими интерфейсами.
Цифровая приставка представляет собой конструктивно законченное устройство, содержащее источник питания, набор схем и узлов, необходимых для приема и обработки цифровых сигналов. Управление режимами работы цифровой приставки осуществляется как с ИК-пульта ДУ при помощи системы экранных меню на русском языке, так и с кнопочной панели. Подключение к аналоговому телевизору можно производить через разъем SCART или тюльпаны RCA.
Главные функции, которые выполняет STB:
Рассмотрим более подробно аппаратные характеристики STB, которые производители указывают в обзорной документации и на которую следует обращать внимание в первую очередь. Они включают:
Для интеграции с карточными системами Communicating Applications Specification (CAS) необходимо наличие возможности чтения smart-card определенной версии (определяется версией системы CAS). Для интеграции с бескарточными системами CAS требуется дополнительные ресурсы процессора и памяти.
Приемники разрабатываются в основном на интегральных микросхемах зарубежного производства, так как необходимые отечественные аналоги микросхем отсутствуют.
В настоящее время зарубежные фирмы и ведущие институты России проводят разработку приемника-декодера цифровой программы телевизионного вещания стандарта DVB в виде приставки STB для аналогового телевизора (Московский научно-исследовательский телевизионный институт ЗАО "МНИТИ", ЗАО НТЦ "Модуль", ОАО"НИИИТ"ит.д.).
В таблице приведены основные технические характеристики STB, наиболее распространенных на рынке.
Необходимо подчеркнуть, что в целом в России широко распространены STB компании Amino Communications. Так, например, абонентам компании "Стрим-ТВ" (г. Москва) устанавливается оборудование AmiNET НО STB Assembly Configuration 8528 1294 с клавиатурой Ami-no Standard Keyboard 8471 4990.
Из таблицы видно, что наибольшее распространение получило сочетание главного профиля с главным уровнем MP@ML и тракт декодирования MPEG-2/4.
Производство приставки обусловлено появлением специализированного комплекта микросхем, аппаратно реализующего декодирование этих форматов. Планируется появление чипов для декодирования MPEG-4, вместе с ними должны появиться и приставки, декодирующие этот формат. MPEG-4 предоставляет комплект технологий для разработчиков, различных поставщиков услуг и для конечных пользователей.
Возможности MPEG-4
Исходя из этого следует, что развитие цифрового телевидения ставит вопрос создания адекватной элементной базы для цифровых телевизионных устройств. Тенденциями развития современной элементной базы являются, во-первых, сосредоточение всех функций конечного устройства в одной микросхеме; во-вторых, повышение степени программируемости устройств вследствие динамического изменения стандартов обработки информации, особенно на стадии их формирования.
Разрабатываемая в настоящее время система на кристалле (СнК) декодирования и обработки аудио- и видеоинформации соответствует всем этим новым
веяниям.
СнК способна выполнять функции декодирования транспортного и программного потока, видео, в том числе высокой четкости, по стандартам MPEG-2 MP@HL, MPEG-4-10/H.264, MP@L4.0, аудио по стандартам MPEG-1 LI, II, MP3, MPEG-2/4 AAC, AC-3, DTS, осуществлять постобработку аудио и видео, обеспечивая возможности внесения изменений в процесс декодирования и добавления декодеров новых стандартов в процессе эксплуатации микросхемы. Система на кристалле поддерживает дешифровку входных данных, в том числе с использованием интерфейса чтения smartcard.
Цифровые приставки DVB-T работают с обычной телевизионной антенной, причем осуществляется качественный прием даже на комнатную антенну [2] в условиях, где аналоговый прием уже невозможен из-за помех и переотражений сигналов. В исследованиях [3] показано, что подавление мощных помех (эхо-сигналов) требует увеличение С/Ш не менее, чем на 6-7 дБ, что можно реализовать лишь при нахождении ТВ-приемника в ближней зоне передатчика либо при использовании узконаправленной антенны, для которой трудно ожидать таких мощных эхо-сигналов. В случае же с комнатной антенной, для которой борьба с многолучевостью актуальна, подобного увеличения отношения С/Ш не добиться. Ясно, что прием высокоскоростных HDTV-программ на комнатные антенны затруднителен и более сложен, поскольку следует учитывать и другие факторы: импульсные помехи от бытовых электроприборов, динамические эхо-сигналы, вызванные, например, перемещением по комнате человека или домашних животных и т.п. Кстати, в статье "Сравнительная характеристика Европейского и Американского стандартов цифрового наземного телевидения" [2] показано, что влияние таких помех на приемники двух стандартов (DVB CODFM и ATSC) прямо противоположное.
Разработка алгоритма, по которому STB производил бы перераспределение мощности по поднесущим не только для информационных символов, но и для обучающей последовательности и по которой производил бы оценивание канала, является актуальной задачей. Она должна основываться на практической схеме адаптивного распределения передаваемой мощности [1] для борьбы с многолучевостью с целью увлечения отношения С/Ш. Алгоритм должен на первом этапе определять активные поднесущие, а на втором - вычислять значения мощности. Процедура нахождения отключаемых поднесущих останавливается на том шаге, когда значение впервые превысит заданный порог.
Реализация программы позволит:
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #5, 2007
Посещений: 74135
Автор
| |||
Автор
| |||
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
