В рубрику "Регулирование и стандарты" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Лаврентий Лишин
ОАО "ВНИИТР"
Игорь Цирлин
ОАО "ВНИИТР"
Развернувшиеся в последнее время дискуссии вокруг вопроса о путях перехода от аналогового телевещания к цифровому затрагивают самые разные проблемы: от технических до правовых. Важно помнить, что, решая эти проблемы, необходимо также учитывать формировавшуюся в течение длительного времени структуру российского телевещания и фактическое положение дел в отрасли
Телевещание слагается из трех основных компонентов:
От состояния этих компонентов напрямую зависят сроки массового внедрения цифрового телевещания в России. Степень готовности к освоению цифровых информационных технологий зависит от социально-экономического уровня развития того или иного региона, причем это характерно не только для России,
но и для других стран, что вызывает определенные проблемы на пути перехода к цифровому телевещанию.
Создание контента
Как ни странно, но наиболее подготовленными к переходу на цифровое телевещание в России можно считать производителей телепрограмм.
Число телекомпаний, выходящих сегодня в эфир в России, превышает 1500. Их сертификация, проводившаяся в последние годы в системах "Телетест" и "Телерадио" ОАО "ВНИИТР", показывает, что абсолютное большинство телекомпаний имеет смешанную цифроаналоговую техническую базу подготовки и передачи телепрограмм. Ведущие телекомпании сейчас активно переходят на современные цифровые технологии подготовки и выдачи телепрограмм в эфир. Уходят в прошлое аналоговые видеомагнитофоны, ранее определявшие качество изображения и звука.
Основные причины, которые ведут к снижению качества изображения, связаны с применением в аппаратно-студийном блоке или эфирных аппаратных аналоговых или аналогово-цифровых микшеров, а также с перекодировкой видеосигнала из цифрового в аналоговый и наоборот. Вместе с тем если при подготовке программ используются цифровые камкордеры, нелинейные системы монтажа, цифровые микшеры, объединенные внутренними линиями, передающими сигналы по интерфейсу SDI, а для выдачи программ в эфир — цифровые серверы с программным управлением, то качество изображения и звука полностью соответствует требованиям для системы DVB; параметры цифрового потока SDI, поступающего на модулятор передатчика, приведены в табл. 1.
Как заявил один из руководителей нам нужно будет сменить всего два модуля, один из которых — это кодер SECAM".
Конечно, если ставить вопрос о дополнительных услугах, как-то: интерактивный канал, распространение программ для приема на мобильные телефоны или подготовка контента в формате ТВЧ, то переход на цифровое телевещание потребует значительных финансовых вложений и займет довольно много времени. В то же время рыночные отношения и жесткая конкуренция, вероятнее всего, подвигнут частные организации на вложение дополнительных средств, что, возможно, ускорит сроки модернизации ряда отстающих телекомпаний и перевод их на новые информационные технологии.
Решая проблему создания контента, важно помнить и об архивировании материала. Современный цифровой телецентр должен иметь рабочий оперативный архив с прямым доступом, содержащий базу данных для подготовки программ к эфиру, сервер для хранения готовых телепрограмм и выдачи их в эфир и сервер для хранения сжатого контента для справок и выбора рабочего контента. Все они должны быть связаны с общей базой данных. Кроме того, на цифровом телецентре должен быть архив длительного хранения электронных копий с высоким разрешением. В нем должен быть предусмотрен оперативный обмен контентом с рабочим архивом. К сожалению, подобных архивов не имеют даже ведущие телецентры страны.
По способам распространения и приема контента в России телезрителей можно разделить на следующие группы: получающие ТВ-сигнал из эфира (88%), через индивидуальные антенны (25%), через системы коллективного приема (63%), по кабельным сетям (11%), непосредственно через спутниковые антенны (0,5%). Иными словами, основная часть населения в настоящее время получает телепрограммы через многочисленные местные сети. Чтобы обеспечить работоспособность этих сетей распределения контента, в стране работает примерно 15 тыс. аналоговых передатчиков, из которых 80% являются устаревшими и требуют замены. Если при переходе на цифровое телевещание будет решено сохранить принятую систему распределения контента, то большинство сетей придется заменить или модернизировать.
Известно, что до последнего времени планирование частот осуществлялось по Стокгольмскому плану, который был принят в 1961 г. и с тех пор практически не претерпевал изменений. Сейчас МСЭ готовит новый частотный план для перехода на цифровое вещание. Его принятие ожидается в июне 2006 г. Новый план предусматривает подачу заявок на частоты для передатчиков. При этом предполагается три типа приема сигнала цифрового вещания: на наружную антенну на крыше дома (сигнал DVB-T), на портативный приемник вне и внутри здания. Однако для приема внутри здания потребуется более высокий уровень сигнала, что может сузить общую зону покрытия. План распределения частот на 2006 г. был разработан значительно раньше, чем появилось цифровое телевидение для приема на мобильные телефоны (стандарт DVB-H), поэтому могут возникнуть сложности с планированием частот для вещания по стандарту DVB-H.
Распространение и прием цифрового контента
Вопрос о способах распространения, передачи и приема цифрового контента — источник жарких споров среди специалистов. Столкнулись две различные точки зрения; а поскольку решение связано с большими финансовыми вложениями, то необходимо уже сегодня сделать правильный выбор.
Одна группа специалистов считает, что контент будет распространяться преимущественно с помощью спутников, зоны приема которых перекроют почти всю территорию России, и даже жители отдаленных районов будут обеспечены большим числом программ. Однако недавняя авария геостационарного спутника "Экспресс АМН" в очередной раз показала невысокую надежность спутниковой системы трансляции сигналов, это объясняется тем, что до сих пор не решена проблема резервируемости существующей в России системы телевещания, в которой задействованы многие структуры. В частности, другая группа специалистов предлагает направить основные усилия на модернизацию кабельных сетей, по которым можно будет обеспечить доставку цифрового контента телезрителям. Только когда в стране появится особая структура, имеющая системный взгляд на указанные проблемы и отвечающая за всю технологическую цепочку доставки контента потребителям, тогда такие чрезвычайные ситуации будут исключены.
Национальный стандарт РФ на наземное цифровое телевизионное вещание предусматривает, что цифровое приемное оборудование должно обеспечивать прием сигнала по системе DVB-Т, преобразование его в цифровые компоненты Y, Cr, Cb, а затем в аналоговые компоненты R, G, В. Параллельно должно быть осуществлено преобразование звукоданных в аналоговый звуковой сигнал и дополнительную информацию. В зависимости от типа приемного устройства (цифровая приставка или цифровой телевизор) аналоговый сигнал в компонентном виде поступает на выходной блок телевизора.
В цифровом телевизоре происходит непосредственный прием радиосигнала с эфира и его преобразование в изображение на экране.
Параметры каналов и компонентных сигналов Y, Pr, Pb после их преобразования в аналоговую форму в приставках или телевизорах, нормированные по ГОСТ Р, приведены в табл. 2.
При выполнении указанных норм может быть обеспечено достаточно высокое качество изображения и звука у потребителя. Но наверняка возникнет вопрос "последней мили", то есть доставки цифровых сигналов непосредственно на вход приставок или цветных телевизоров.
Как известно, в правительственной программе по развитию цифрового вещания предусмотрен бесплатный социальный пакет программ, а за остальные программы придется платить. Если предположить, что в ближайшее время начнется широкая продажа цифровых приставок к цветным телевизорам, причем для незащищенных слоев населения они будут выдаваться бесплатно, то после их подключения к телевизору неизбежно встанут вопросы: "Будет ли пригодна моя антенна для приема сигналов от спутников или нужно будет за что-то платить дополнительно?", "Испортит кабель, проложенный в мою квартиру, цифровой сигнал или нет?" Таким образом, встает вопрос, как оптимально организовать "последнюю милю" для Москвы, Санкт-Петербурга, Орла, Владивостока или Камчатки? К сожалению, подобные, важные для населения (то есть для потенциальных телезрителей цифровых телепрограмм) вопросы не обсуждаются.
В новом проекте ГОСТ Р на цифровые телевизоры и цифровые приставки предлагаются приводимые в таблицах нормы на цифровые приставки и цветные телевизоры, предназначенные для наземного телевещания, работы в кабельных линиях и приема сигналов от спутников.
Во всех таблицах указаны требования к входным сигналам, поступающим на приставки, к типам модуляции сигналов, однако нормы для параметров выходных сигналов практически отсутствуют. Многие специалисты считают, что квазибезошибочный прием цифрового сигнала с эфира гарантированно обеспечивает высокое качество изображения и звука, хотя при передаче сигналов по сетям, особенно при сжатии цифровых сигналов, могут возникнуть помехи — это необходимо проверить заранее. Вряд ли кто-нибудь предложит установку спутниковых антенн для каждой отдельно взятой квартиры многоэтажного дома. Может быть, достаточно установить одну на подъезд или на дом? Но в таком случае внутридомовая сеть должна быть проложена высококачественным кабелем. На антенну потребуется установить соответствующий усилитель-распределитель. Кто должен будет содержать и оплачивать организованную подобным образом "последнюю милю"? А как это будет выглядеть
применительно к малонаселенным районам, дачным участкам и т. п.?
В настоящее время ГОСТ Р определяет нормы (табл. 6) для аналоговых телевизионных и звуковых сигналов, распространяемых по распределительным сетям кабельного телевидения.
При сравнении параметров ТВ-сигналов в табл. 2 и 6 можно оценить, насколько ухудшаются параметры изображения, когда ТВ-сигнал подается по аналоговым кабельным линиям. Очевидно, что для работы с цифровыми сигналами кабельные линии должны быть модернизированы. Кроме того, качество изображения может снизиться при прохождении "последней мили", так как единых требований для цифровых кабельных межквартирных и внутриквартирных линий пока также не выработано.
Необходимо разработать нормативную документацию, в которой нормировались бы параметры цифровых сигналов, принимаемых по "эфиру" от спутников, ретрансляционных пунктов, цифровых головных станций и т.д.
Указанные в табл. 3, 4 и 5 нормы на высокочастотные параметры телевизоров и приставок не гарантируют высокое качество принимаемых зрителями изображений и звуковых сигналов. Необходимо вырабатывать единые нормы для параметров качественного изображения на экране телевизора, а также для соответствующих параметров передачи сигнала по кабелю на приставки и телевизоры, нормы для цифровых сигналов допустимого уровня для трансляции внутри зданий с учетом воздействия на здоровье телезрителей.
Таким образом, массовый выпуск цифровых приставок должен сопровождаться разработкой соответствующих нормативных документов и перечнем необходимых работ на участке "последняя миля", без которых использование приставок будет невозможно.
Для различных районов страны необходимо четко определить способы подачи цифрового контента непосредственно в населенные пункты и дома телезрителей. Аналоговое и цифровое телевидение в России еще долго будут сосуществовать, поскольку отключение аналогового телевещания планируется производить по отдельным регионам.
Известно, что цифровое телевещание позволяет организовать ряд дополнительных услуг на базе интерактивного канала. Многие специалисты полагают, что по мере введения оплаты дополнительных услуг можно будет решать проблемы "последней мили". Однако чтобы телевещание стало интерактивным, у потребителя должен быть установлен не телевизор с цифровой приставкой, а приемопередающее устройство, и в сети должен существовать обратный канал. Очевидно, что его целесообразнее организовывать через Интернет в таком доме, где имеется собственная высокоскоростная линия.
Сколько людей, столько мнений
Принципиально иную схему перехода на цифровое телевещание и распространение контента предлагает другая группа специалистов. Они считают, что переход на цифровое телевещание нужно совместить с модернизацией кабельной сети страны.
В России на эфирное телевидение приходится самая большая нагрузка, так как 80% населения принимают телевизионные программы бесплатно. В США и Канаде основная нагрузка приходится на кабельные линии, и только 24% населения этих стран смотрят эфирное телевидение. Однако даже те кабельные линии и многочисленные передатчики, которые используются в сетях России, для перехода на цифровое телевещание необходимо модернизировать. Если с модернизацией спутников вопрос успешно решается, то с наземной частью дело обстоит сложнее, так как требуются финансовые вложения в масштабах до 1 млрд долларов. Специалисты второй группы считают, что до того момента, когда в квартире человека появится цифровая приставка или цифровой телевизор, нужно обновить всю структуру доставки сигнала, передатчики, антенны и т.д. Причем предпочтительно даже, чтобы оба эти процесса шли синхронно. Но и здесь все будет определяться подходом к оцифровке "последней мили", то есть подводке высококачественного кабеля к квартирам. В большинстве домов, охваченных кабельными линиями, проложены старые кабели, по которым не пройдет цифровой сигнал. Вряд ли государство выделит деньги на их модернизацию, так как потребуются большие финансовые и трудовые ресурсы. Только использование новых линий, прокладываемых инвесторами для внедрения IT-технологий (Интернет, телевидение на мобильные телефоны и т.д.), позволит постепенно решить эту проблему.
Несколько слов о том, как в дальнейшем будет происходить распространение цифровых телепрограмм и их прием. Можно предположить, что доставка контента по оптоволоконным линиям связи будет преобладать в крупнонаселенных городах. При этом по оптоволоконной линии будут распространяться пакеты программ цифрового телевещания, Интернет, программы цифрового радиовещания, а также запросы телезрителей по содержанию поступающего контента и времени его подачи потребителю. Для пользования этими информационными услугами телезритель должен иметь телевизор, состоящий из плоского экрана, компьютера и клавиатуры. С помощью Интернета пользователь будет заказывать из базы данных требуемый ему контент, который будет записываться в память компьютера и просматриваться им в удобное время. Для этого телезритель должен иметь возможность прямого доступа к базе данных основных телевизионных каналов, просмотра упрощенных сжатых копий контента, выбора заинтересовавшей его программы, заказа ее по интерактивному каналу. Возможно, заказанная программа будет поступать на цифровую приставку или телевизор во время отсутствия заказчика, записываться в цифровую память так, что телезритель сможет посмотреть программу в удобное для него время.
Подача контента и оказание требуемых телевизионных и информационных услуг на "последней миле" будет осуществляться по местным беспроводным каналам Wi-Fi или WiMAX.
Архивирование контента
Наконец, рассмотрим способы получения и хранения контента. Даже у ведущих телевизионных компаний он не соответствует современным цифровым информационным технологиям, так как значительная его часть хранится в аналоговом формате записи. Увеличение числа передаваемых программ при переходе на цифровое телевещание потребует не только расширения объемов контента, но и перехода на новые технологии хранения, поскольку цифровое телевещание предполагает как получение контента в цифровом формате, так и обеспечение удобного поиска требуемых программ в базе данных по метаданным и обеспечение оперативного просмотра сжатых цифровых копий. Эти важные вопросы почти не рассматриваются в проектах программ по развитию цифрового вещания. Вместе с тем в настоящий момент положение с архивными фондами близко к критическому. Фонды большинства телекомпаний состоят из аналоговых кассет формата Betacam SP. Фирма Sony уже 5 лет назад перестала выпускать видеомагнитофоны этого формата; постепенно нарастает потребность в ремонте и замене видеоголовок. В Гостелерадиофонде и в фондах ведущих телекомпаний РФ имеются тысячи кассет, которые уже сегодня нужно оцифровывать, чтобы выдать в эфир записанные в них программы. Материал, записанный на ленте шириной 25,4 и 50,8 мм, вообще очень сложно оцифровать, так как ни головки, ни видеомагнитофоны уже не производятся. При этом следует учитывать, что любая перезапись при оцифровке требует дополнительных материальных и временных затрат на обработку и восстановление записей. Чтобы получаемый при оцифровке контент можно было ввести в современную базу данных телекомпаний, его нужно снабдить рядом служебных сигналов и сжатой копией. Однако нормативные и технологические документы по этим вопросам также пока не разработаны. Поэтому каждая телекомпания оцифровывает свои фонды по своей технологии, что в дальнейшем затруднит обмен, поиски и передачу контента.
Однако самый важный вопрос, который остается открытым на сегодняшний день: на чем записывать, как хранить и как обмениваться контентом. Современные информационные технологии предполагают обмен контентом по оптоволоконным линиям в виде файлового потока, содержащего изображение, введенное в поток стереофоническое или многоканальное звуковое сопровождение и служебную информацию с элементами защиты. Чтобы предусмотреть возможность предварительного поиска требуемого контента по метаданным и осуществить предварительный просмотр сжатой копии, оперативный архив телекомпании нужно организовать на базе серверов. В последнее время было оптимизировано соотношение цена/емкость накопителей на жестких дисках (НЖМД), используемых для хранения больших архивов, однако их надежность из-за малого срока жизни отдельного накопителя делает их непригодными для больших архивов и длительного архивного храпения. Архив для длительного хранения можно выполнить в разных вариантах. Выбор способов архивирования программ для той или иной компании должен базироваться, с одной стороны, на учете целого ряда технических факторов, а с другой — на оценке технического прогресса в области записи информации на ближайшие годы, минимизации расходов и возможности уложиться в бюджет.
Виды носителей
Физически хранить видеосигналы и звук можно:
Видеокассеты удобны для мелких телекомпаний, так как они располагают небольшими архивами, поиск программ в подобном видеоархиве не требует больших временных затрат. Однако если объем хранения велик (сотни или даже тысячи кассет) и предполагается многопользовательская работа, то могут начаться проблемы с просмотром и поиском программ, ремонтом и т.д.
DVD-диски обладают высокой надежностью, предположительно длительным сроком хранения, для их воспроизведения возможно использование компьютерных DVD-приводов. Однако у них относительно небольшая емкость (на сегодняшний день стандартная емкость для одностороннего диска составляет 4,7 Гбайт). Но в России нет единого стандарта для файлов, совместимых с DVD-видео. Кроме того, скорость записи на DVD-диски составляет 9 Мбит/с, что безусловно ограничивает качество записей, которое может быть допустимым для мелких, но неприемлемым для ведущих телекомпаний.
Следующий вариант — ленточные накопители. Кассеты для таких накопителей, как DLT, LTO-1, LTO-2, LTO-3 и других, имеют продолжительный срок хранения, порядка 50 лет, большую емкость — порядка 100 Гбайт на одной кассете. Такое увеличение было достигнуто за счет высококачественной ленты, продольной многодорожечной записи неподвижными головками, бесконтактного способа считывания. Это позволяет в некоторых случаях полностью восстановить данные в случае физического повреждения магнитной ленты. Но мгновенного доступа мы уже не получим, да и стоить такой архив будет дорого. Таким образом, вариантов много, но выбор оптимального способа хранения остается открытым. Упомянутые способы организации архивов длительного хранения предполагают хранение только цифрового контента. Они все шире применяются в России, что безусловно является дополнительным фактором, ускоряющим переход к цифровому телевещанию.
Все перечисленные выше проблемы должны решаться параллельно, но главную — проблему "последней мили", напрямую связанную с телезрителями, необходимо решать в первую очередь, причем как в правовом, так и в нормативном, и в финансовом отношении.
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #5, 2006
Посещений: 21718
Автор
| |||
Автор
| |||
В рубрику "Регулирование и стандарты" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
