Сьогодні телебачення – це найбільш затребувана в населення інформаційна послуга. Число телеглядачів набагато перевищує як число користувачів Інтернету, так і число абонентів фіксованих і мобільних мереж зв'язку. Це зумовлено, насамперед, високою доступністю послуг телебачення практично в будь-якому куточку планети. Разом з тим, у результаті еволюції і конвергенції на наших очах відбувається об'єднання переваг мобільного, фіксованого зв'язку, Інтернету і телебачення. Зокрема, інтерактивне телебачення дозволяє встановлювати зворотний зв'язок між глядачем і передавальною станцією, що дає можливість здійснювати мовлення з урахуванням думок, пропозицій і замовлень глядачів.
Телебачення для сучасної людини давно вже не розкіш, а нагальна необхідність. В Україні, як і в усьому світі, існують різноманітні засоби отримання телевізійних сигналів, а саме: через наземні ефірні мережі в дециметровому та мікрохвильовому діапазонах, через супутникове телемовлення, через кабельні мережі, а останнім часом – через IPTV мережі.
Спосіб отримання інформації через наземні ефірні мережі в наш час вважається найбільш прогресивним і є найбільш сучасною системою комунікації як в Україні, так і у світі.
Природно, що якість сигналу, тобто телекартинки, важлива сьогодні не менше, ніж кількість телевізійних каналів, пакетів і розмір абонентської плати за кожний пакет. Дуже добре, що ми маємо вибір, а Україна найближчими роками поповнить довгий список країн Європи, де послуги ефірного наземного телебачення будуть надаватись тільки в цифровому стандарті.
Сьогодні про це йде багато розмов, про це пишуть. Часом у цьому інформаційному потоці важко розібратись, навіть фахівцям...
Нині у світі використовуються три стандарти цифрового телебачення:
- американський стандарт телебачення високої чіт кості ATSC DTV (Advanced Television System Committee Digital TeleVision);
- японський стандарт цифрового ТВ - мовлення з наданням комплексних послуг ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting);
- європейський стандарт цифрового ТВ - мовлення DVB (Digital Video Broadcasting).
Найбільшого поширення у світі набув стандарт цифрового ТВ - мовлення DVB, на базі використання якого розроблені стандарти кабельного (DVB- С ), супутникового (DVB-S) і наземного (DVB-T) ТВ - мовлення . Ці стандарти ґрунтуються на викори станні спеціально розроб леного ал горитму кодування аудіо - та відео інформації та створення елемен -
тарних програмних і транспортних потоків – MPEG-2 (Moving Picture Expert Group and associated audio), який забезпечує :
- суттєве звуження смуги частот цифрового ТВ-сигналу, що дозволяє в одному ТВ-каналі шириною (6-8) МГц передавати 5 і більше ТВ-програм;
- єдиний підхід до кодування та передавання ТВ-сигналів із різною чіткістю зображення: відеотелефон, телебачення звичайної чіткості;
- інтеграцію з іншими видами інформації під час передавання сигналів цифровими каналами зв'язку;
- захист ТВ-програм, що передаються, від несанкціонованого доступу.
На відміну від мереж аналогового телебачення, основною особливістю організації мереж стандарту DVB-T є те, що всі передавачі працюють на однакових частотах, радіуси зон покриття окремих передавачів в ідеальному варіанті однакові й практично не перекриваються із зонами покриття сусідніх передавачів, що забезпечується досить малою, але однаковою для всіх передавачів потужністю. При цьому всі передавачі в таких одночастотних мережах (SFN, Single Frequency Network) повинні бути синхронізовані таким чином, щоб їхні сигнали були ідентичними за бітами, що їх вони передають. Така синхронізація може бути забезпечена за рахунок використання каналів зв'язку супутникової або фіксованої служб.
Мережі наземного ТВ-мовлення складаються з наступних складових частин:
- ТВ-центрів, які працюють спільно з радіотелевізійними передавальними станціями (РТПС);
- ТВ-ретрансляторів;
- технічних засобів передавання ТВ-сигналів на великі відстані.
Телевізійні центри забезпечують формування ТВ-програм, після чого сформовані ТВ-сигнали передаються на РТПС і випромінюються в простір.
Телевізійні ретранслятори здійснюють доставку сигналів до віддалених і важкодоступних місць з метою забезпечення більш рівномірного покриття території. Для передавання сигналів на великі відстані застосовуються радіорелейні лінії та супутникові канали зв'язку. Радіус зони радіопокриття (зони дії) ТВ-передавальної станції залежить від потужності передавача та висоти підвісу її антени. Зазвичай радіус зони покриття аналогових ТВ-передавальних станцій і ретрансляторів великої потужності (понад 1 кВт) становить 50-70 км, ретрансляторів малої потужності – 10-20 км.
Для систем цифрового ТВ-мовлення в стандарті DVB-T в Україні виділені смуги частот від 174 МГц до 230 МГц (ІІІ діапазон, з 6 по 12 телеканали), і від 470 МГц до 862 МГц (IV та V діапазон, з 21 по 69 телеканали).
Стандарт DVB-T базується на застосуванні модуляції COFDM (Code Orthogonal Frequency Division Modulation) у радіоканалі, за якої доступна смуга радіочастот (7,61 МГц) поділяється між великою кількістю несучих частот, кожна із яких модулюється цифровим потоком із надто низькою швидкістю передавання (загальна швидкість передавання корисних даних до 31,67 Мбіт/с). Згідно з рекомендацією ITU-R BT.601 Міжнародного союзу електрозв'язку кількість ортогональних несучих частот у стандарті DVB-T становить 1705 (у режимі 2К) або 6817 (у режимі 8К).
Потрібно відзначити, що завдяки надмірності, що вносить метод канального кодування, який застосовується у стандарті DVB-T, приймання сигналів можливе за досить низького відношення сигнал/шум, яке залежить від виду модуляції, що використовується. Наприклад, припустиме мінімальне відношення сигнал/шум у разі використання стаціонарних антен змінюється від 3,6 дБ для QPSK модуляції до 21,0 дБ для 64-QAM модуляції (для порівняння: в разі використання аналогового ТВ-сигналу для отримання якісного зображення відношення сигнал/шум повинно бути не менше
50 дБ). Причому, в стандартному частотному діапазоні з шириною смуги частот до 8 МГц ТВ-мовлення можна передавати при використанні методу кодування MPEG-4 до 10-12 ТВ-каналів звичайної (стандартної) чіткості, або 2-3 програми високої чіткості.
Опитування відвідувачів онлайнового ресурсу www.eebc.net.ua, проведене протягом 2007 року, підтвердило інтерес споживачів українського телепродукту до того, яким стане наше телебачення і яким чином ми будемо його бачити (див. діаграму).
Метою Державної програми, яка розробляється, є впровадження цифрового телерадіомовлення в Україні, забезпечення доступу всіх верств населення до програм мовлення, що надаються постачальниками державного (громадського) сектору, забезпечення гарантій держави щодо реалізації конституційного права громадян на доступ до інформації шляхом безкоштовних послуг мовлення після завершення 17.06.2015 перехідного періоду.
Регіональна конференція Міжнародного союзу електрозв'язку “Женева-06” (РКР-06) з планування цифрової наземної радіомовної служби у смугах частот 174-200 МГц, 470-
862 МГц дала поштовх для розвитку цифрового мовлення в Україні, як і в усіх країнах Регіону 1. Однією з головних умов РКР-06 є необхідність переходу наземного мовлення з аналогового в цифровий формат до 2015 року, оскільки починаючи з цієї дати, аналогові передавальні станції втратять свій статус і не зможуть вимагати захисту від завад.
Уся територія України розділена на 81 зону виділень. Кожна із таких зон повинна стати основою для побудови одночастотних синхронних мереж. У кожній зоні виділень отримано від 8 до 12 частотних присвоєнь, що в перспективі дозволить отримати від 40 до 100 телеканалів, залежно від стандарту стискання і типу системи DVB-T.
В Україні процес переходу на цифрове ефірне мовлення вже розпочався. Основні етапи його впровадження наступні:
- Запуск у 2006 році в м.Києві експериментального мовлення у стандарті MPEG-2 на одному мультиплексі;
- Запуск у 2007 році у м.Києві мовлення 21 телепрограм стандартної чіткості у стандарті MPEG-2 на чотирьох мультиплексах (41 канал – 6 телепрограм, 43 канал – 5 телепрограм, 51 канал – 5 телепрограм, 64 канал – 5 телепрограм);
- Запуск у 2008 році у м.Києві експериментального мовлення 9 телепрограм у стандарті MPEG-4 на одному мультиплексі (47 канал);
- Запуск у 2008 році в південно-західній частині Одеської області телевізійного мовлення 9 телепрограм у стандарті MPEG-4 на одному мультиплексі в двох одночастотних синхронних зонах (70 та 74 зони). В кожній зоні встановлено по 7 передавачів, при цьому забезпечено до 97% покриття в зоні.
Наш регуляторний орган у сфері телебачення – Національна рада України з питань телебачення і радіомовлення – прийняв рішення щодо мовлення в Україні у стандарті MPEG-4 наступних мультиплексів:
- МХ1 – платні 10 телепрограм;
- МХ2 – некодовані (відкриті для прийому) 9 телепрограм, в основному загальнонаціональні;
- МХ3 – некодовані 9 телепрограм, в основному загальнонаціональні;
- МХ4 – відкриті для прийому 10 телепрограм, які будуть ще створюватись;
- МХ5 – регіональні телепрограми;
- МХ6 – мобільне мовлення в стандарті DVB-H;
- МХ7 – мовлення в стандарті високої чіткості HDTV;
- МХ8 – мовлення в стандарті високої чіткості HDTV.
У червні 2008 року під керівництвом проректора з наукової роботи НТУУ “КПІ”, директора Інституту телекомунікаційних систем члена-кореспондента НАН України М.Ю.Ільченка відбулась нарада щодо проекту “Розробка вітчизняного тюнера для приймання аналоговими телевізорами сигналів у цифрових форматах за участю представників від промислової галузі (ВАТ “Меридіан” ім. С.П.Корольова, м.Київ; ДАТ КБ “Дніпровське”, м. Дніпропетровськ), від головної організації із впровадження цифрового мовлення в Україні (Концерн РРТ, м.Київ) та від головної проектної організації (ВАТ “Діпрозв'язок”, м.Київ). Обговоривши стан справ щодо впровадження цифрового телерадіомовлення в Україні, і, в першу чергу, обладнання для масового користування населення – тюнерів (приймачів) для приймання аналоговими телевізорами сигналів у цифрових форматах DVB-T, учасники наради узгодили технічне завдання на дослідно-конструкторську роботу “Розробка конструкторської документації на приймач у стандарті DVB-T” з метою подальшої організації розробки і серійного виготовлення вітчизняного тюнера в Україні. Наразі це технічне завдання затверджено заступником міністра транспорту і зв'язку О.П.Проживальським і першим заступником міністра промислової політики України В.О.Немілостівим.
Наступним нашим кроком є розробка документації, виготовлення вітчизняних зразків тюнерів-приймачів, їх випробування, сертифікація і серійний випуск для наповнення телекомунікаційного ринку. Вартість такого тюнера-приймача в межах 250-350 грн.
Згідно з планом робіт щодо розробки тюнера-приймача в стандарті DVB-Т силами фахівців і студентів Інституту телекомунікаційних систем НТУУ “КПІ” на даний час розроблена електрична принципіальна схема тюнера, формується специфікація елементів та розроблюється топологія рисунка основної плати і супроводжувальної конструкторської документації, а також проведено тестування 5 типів тюнерів закордонного виробництва. Для підвищення ефективності підготовки студентів напряму “Телекомунікації” в Інституті телекомунікаційних систем у 2008/2009 навчальному році заплановано формування лабораторних установок і проведення лабораторних робіт з телебачення із застосуванням сучасної контрольно-вимірювальної техніки та новітніх методів обробки сигналів.
Тут може бути, за умови належного фінансування, відпрацьована філософія успіху, яка базуватиметься на вмілому поєднанні і розвитку трьох компонентів: освіти, науки та бізнесу, – переконаний директор Інституту телекомунікаційних систем, засновник наукової школи мікрохвильових телекомунікацій професор М.Ю.Ільченко. Тобто, є реальна можливість створення одного із важливих елементів системи, яка інтегрує освіту з дослідженнями, що завжди було притаманно Київській політехніці – сучасному, знаному у світі дослідницькому центр.