Эфирное цифровое телевидение второго поколения

На сегодняшний день DVB-T2, скорее всего, можно назвать наиболее совершенной системой наземного цифрового телевидения в мире.  В данной статье мы попробуем разобраться, как стандарту DVB-T2 удалось занять лидирующие позиции на мировом рынке эфирного цифрового телевещания, а также какие преимущества он имеет по сравнению со своим предшественником — стандартом DVB-T.

Что такое DVB-T2?

Стандарт DVB-T2 является наиболее совершенной системой наземного цифрового телевещания (DTT) в мире. Его характеризует большая устойчивость, гибкость и, по меньшей мере, на 50% большая эффективность в сравнении со всеми прочими DTT-системами. Данный стандарт поддерживает вещание в форматах SD, HD, Ultra HD, трансляцию мобильного телевидения, а также любую комбинацию из перечисленных выше форматов.

Истоки

В своё время наиболее широко распространенным в мире стал стандарт DVB-T. С 1997 года, когда он был официально утверждён в качестве действующего, более 70 стран мира развернули вещание DVB-T платформ, а сегодня 70 стран мира уже начали запуск мультиплексов в системе DVB-T2 либо официально одобрили этот стандарт.

DVB-T2 отлично себя зарекомендовал благодаря обеспечению большой экономии частотного диапазона и низким ценам на приемное оборудование.

По мере перехода стран Европы от аналогового к цифровому вещанию и росту дефицита частотного спектра, концерн DVB обрисовал общие коммерческие требования к разработчикам обновлённой версии стандарта, которая должна была обеспечить ещё более эффективное использование частотного ресурса. Система DVB-T2 смогла без особых проблем удовлетворить все эти требования, включая повышенную ёмкость, надёжность и возможность дальнейшего использования существующих антенн.

Первая версия стандарта DVB-T2 была утверждена в 2009 году (версия EN 302 755), а в 2011 году появился усовершенствованный вариант системы, который, в частности, включает в себя новый подстандарт T2-Lite, предназначенный для нужд мобильного вещания и приёма ТВ-сигнала на портативные устройства.

Как это работает?

Стандарт DVB-T2, как и его предшественник, использует модуляцию OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) с множеством поднесущих, способных передавать стабильный сигнал, а также имеет большое количество различных режимов, делающих данный стандарт чрезвычайно гибким.

В системе DVB-T2 используется тот же тип кодирования коррекции ошибок, который применён в системах DVB-S2 и DVB-C2: речь идёт о комбинации типов кодирования LDPC (код с малой плотностью проверок на чётность) и BCH (код Боуза—Чоудхури—Хоквингема), обеспечивающих высокую стабильность сигнала. При этом система позволяет изменять число несущих, размеры защитных интервалов и пилот-сигналы, давая возможность оптимизировать накладные расходы для любого конкретного передаваемого канала.

В системе DVB-T2 используются также дополнительные новые технологии, в частности:

• Использование нескольких каналов физического уровня позволяет производить раздельную регулировку стабильности каждой из передаваемых программ в рамках канала для подстройки под требуемые условия приёма (к примеру, комнатная антенна или внешняя антенна). Кроме того, данная функция позволяет ресиверу экономить электроэнергию, декодируя лишь конкретную программу из мультиплекса, а не весь передаваемый пакет целиком.
• Кодирование Аламаути, представляющее собой метод разнесения передатчиков. Позволяет улучшить качество покрытия в небольших одночастотных сетях.
• Функция «Вращающиеся созвездия» (Constellation Rotation), обеспечивающая надёжность при использовании созвездий низкого порядка.
• Функция расширенных интервалов, включающая интервалы битов, времени, клеток и частот.
• Функция расширения рамок в будущем (FEF) — позволяет в будущем усовершенствовать стандарт при сохранении совместимости.

Как результат, система DVB-T2 может предложить гораздо большую скорость передачи данных, чем DVB-T, а также обеспечить большую стабильность сигнала. Для сравнения, две нижние строки в таблице показывают максимальные скорости передачи данных при фиксированном соотношении сигнал/шум и требуемое соотношение сигнал / шум при фиксированной (полезной) скорости передачи данных.

T2-Lite

Подсистема T2-Lite стала первым дополнительным профилем в стандарте, который был добавлен благодаря существованию принципа FEF. Данный профиль был официально представлен в июле 2011 года для поддержки мобильного вещания и приёма на портативные устройства, а также сокращения расходов на внедрение этих видов трансляций. Новый профиль представляет собой подсистему стандарта DVB-T2 с использованием двух дополнительных скоростей кодировки LDPC.

Благодаря использованию в подсистеме только элементов, имеющих отношение к приёму на мобильных и переносных устройствах, а также ограничению скорости передачи данных до 4 Мбит/с на один канал физического уровня, сложность создания и внедрения нового чипсета была снижена на 50%. Использование принципов FEF позволяет передавать в одном частотном канале программы в T2-Lite и базовом T2 даже в случае, когда два профиля имеют различные показатели Быстрого преобразования Фурье (Fast Fourier transform, FFT) или различные защитные интервалы.

Завоевание рынка

Как и в случае с DVB-T, новый стандарт был предназначен не только для передачи программ на устройства, снабжённые внешними или комнатными антеннами, а также для приёма на ПК, лэптопах, автомобильных телевизорах, радиоприёмниках, смартфонах, донглах, а также прочих инновационных ресиверах. В странах, где уже действовали DVB-T платформы, стандарты DVB-T и DVB-T2 обычно в течение некоторого времени продолжают сосуществовать, а в тех странах, где как такового цифрового вещания не было, имеется уникальная возможность перейти сразу от аналогового вещания к цифровому стандарту DVB-T2, минуя этап внедрения DVB-T.

В настоящее время в продаже на мировом рынке имеется огромное количество DVB-T2-совместимых сет-топ-боксов и телевизоров, при этом цены на них уже упали до 25 долларов за самые дешёвые модели. Разница в цене между DVB-T и DVB-T2 совместимыми телевизорами уже не существенна.

Первой страной, в которой началось внедрение цифрового вещания в стандарте DVB-T2, стала Великобритания, где DVB-T2 вещание было запущено в марте 2010 года параллельно с уже существующими DVB-T платформами. В течение 2010-2011 годов DVB-T2 платформы были запущены в Италии, Швеции и Финляндии, и очень скоро в каждой из данных стран вещание в этом стандарте было организовано на общенациональном уровне.

В Украине запуск эфирного цифрового вещания в формате DVB-T2 начался осенью 2011 года. Строительством сети эфирных передатчиков занималась компания «Зеонбуд». В январе 2012 года сигнал эфирной цифры был закодирован системой условного доступа Irdeto Cloaked CA. В связи с этим рынок приемного оборудования был ограничен, а по итогам тендеров, проведенных в апреле и июле 2012 года, основными поставщиками цифровых сет-топ-боксов стали две компании — Strong и «Ромсат».

Однако в июле этого года Национальный совет по вопросам телевидения и радиовещания в своем новом составе повернул процесс цифровизации страны на 180 градусов, обязав провайдера национальной сети эфирного цифрового вещания «Зеонбуд» отключить кодирование сигнала. Таким образом, внедрение стандарта DVB-T2 на территории Украины приобретает новую окраску, и, скорее всего, в ближайшее время телевизионный рынок будет переполнен цифровыми телеприемниками по доступной цене, что собственно и простимулирует интерес населения к новому виду телевидения, а также позволит стране выполнить в срок взятые на себя обязательства по переходу на цифру к 17 июля 2015 года.

Отметим, что платные DVB-T2 платформы также были запущены за пределами Европы. Например, в Замбии, Намибии, Нигерии, Кении и Уганде, а в ряде других стран запуск вещания в данном стандарте ожидается в самое ближайшее время. Во многих уголках планеты в настоящее время проводится тестовое вещание в данном стандарте, и многие страны подумывают о принятии DVB-T2 в качестве стандарта эфирного цифрового вещания.