Сегодня телевидение - это самая востребованная у населения информационная услуга. Число телезрителей намного превышает как число пользователей Интернета, так и число абонентов фиксированных и мобильных сетей связи. Это обусловлено, прежде всего, высокой доступностью услуг телевидения практически в любой точке планеты. Вместе с тем, в результате эволюции и конвергенции на наших глазах происходит объединение преимуществ мобильной, фиксированной связи, Интернета и телевидения. В частности, интерактивное телевидение позволяет устанавливать обратную связь между зрителем и передающей станцией, что дает возможность осуществлять вещание с учетом мнений, предложений и заказов зрителей.
Телевидение для современного человека давно уже не роскошь, а насущная необходимость. В Украине, как и во всем мире, существуют различные способы получения телевизионных сигналов, а именно: через наземные эфирные сети в дециметровом и микроволновом диапазонах, через спутниковое телевещание, через кабельные сети, а в последнее время - через IPTV сети.
Способ получения информации через наземные эфирные сети в наше время считается наиболее прогрессивным и наиболее современной системой коммуникации как в Украине, так и в мире.
Естественно, что качество сигнала, то есть телекартинки, важно сегодня не менее, чем количество телевизионных каналов, пакетов и размер абонентской платы за каждый пакет. Очень хорошо, что у нас есть выбор, а Украина в ближайшие годы пополнит длинный список стран, где услуги эфирного наземного телевидения будут предоставляться только в цифровом стандарте.
Сегодня об этом идет много разговоров, об этом пишут. Иногда в этом информационном потоке трудно разобраться, даже специалистам ...
Сейчас в мире используются три стандарта цифрового телевидения:
американский стандарт телевидения высокой четкости ATSC DTV (Advanced Television System Committee Digital TeleVision);
японский стандарт цифрового ТВ - вещания с предоставлением комплексных услуг ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting);
европейский стандарт цифрового ТВ - вещания DVB (Digital Video Broadcasting).
Наибольшее распространение в мире получил стандарт цифрового ТВ - вещания DVB, на базе использования которого разработаны стандарты кабельного (DVB-С), спутникового (DVB-S) и наземного (DVB-T) ТВ - вещания. Эти стандарты основываются на использовании специально разработанного алгоритма кодирования аудио - и видео информации и создания элементарных программных и транспортных потоков - MPEG-2 (Moving Picture Expert Group and associated audio), который обеспечивает:
существенное сужение полосы частот цифрового ТВ-сигнала, что позволяет в одном ТВ-канале шириной (6-8) МГц передавать 5 и более ТВ-программ;
единый подход к кодированию и передаче ТВ-сигналов с разной четкостью изображения: видеотелефон, телевидение обычной четкости;
интеграцию с другими видами информации при передаче сигналов цифровыми каналами связи;
защиту ТВ-программ, передаваемых от несанкционированного доступа.
В отличие от сетей аналогового телевидения, основной особенностью организации сетей стандарта DVB-T является то, что все передатчики работают на одинаковых частотах, радиусы зон покрытия отдельных передатчиков в идеальном варианте одинаковые и практически не перекрываются с зонами покрытия соседних передатчиков, что обеспечивается достаточно малой, но одинаковой для всех передатчиков мощностью. При этом все передатчики в таких одночастотных сетях (SFN, Single Frequency Network) должны быть синхронизированы таким образом, чтобы их сигналы были идентичными по битам, которые они передают. Такая синхронизация может быть обеспечена за счет использования каналов связи спутниковой или фиксированной служб.
Сети наземного ТВ-вещания состоят из следующих составных частей:
ТВ-центров, которые работают совместно с радиотелевизионными передающими станциями (РТПС);
ТВ-ретрансляторов;
технических средств передачи ТВ-сигналов на большие расстояния.
Телевизионные центры обеспечивают формирование ТВ-программ, после чего сформированные ТВ-сигналы передаются на РТПС и излучаются в пространство.
Телевизионные ретрансляторы осуществляют доставку сигналов к отдаленным и труднодоступным местам с целью обеспечения более равномерного покрытия территории. Для передачи сигналов на большие расстояния применяются радиорелейные линии и спутниковые каналы связи. Радиус зоны радиопокрытия (зоны действия) ТВ-передающей станции зависит от мощности передатчика и высоты подвеса ее антенны. Обычно радиус зоны покрытия аналоговых ТВ-передающих станций и ретрансляторов большой мощности (более 1 кВт) составляет 50-70 км, ретрансляторов малой мощности - 10-20 км.
Для систем цифрового ТВ-вещания в стандарте DVB-T в Украине выделены полосы частот от 174 МГц до 230 МГц (ІІІ диапазон, с 6 по 12 телеканал), и от 470 МГц до 862 МГц (IV и V диапазон, с 21 по 69 телеканалы).
DVB-T базируется на применении модуляции COFDM (Code Orthogonal Frequency Division Modulation) в радиоканале, при которой доступна полоса радиочастот (7,61 МГц) делится между большим количеством несущих частот, каждая из которых модулируется цифровым потоком с очень низкой скоростью передачи (общая скорость передачи полезных данных до 31,67 Мбит / с). Согласно рекомендации ITU-R BT.601 Международного союза электросвязи количество ортогональных несущих частот в стандарте DVB-T составляет 1705 (в режиме 2К) или 6817 (в режиме 8К).
Нужно отметить, что благодаря избыточности, что вносит метод канального кодирования, который применяется в стандарте DVB-T, прием сигналов возможен при достаточно низком отношении сигнал / шум, которое зависит от вида модуляции, что используется. Например, допустимо минимальное отношение сигнал / шум при использовании стационарных антенн изменяется от 3,6 дБ для QPSK модуляции до 21,0 дБ для 64-QAM модуляции (для сравнения: при использовании аналогового ТВ-сигнала для получения качественного изображения отношение сигнал / шум должно быть не менее
50 дБ). Причем, в стандартном частотном диапазоне с шириной полосы частот в 8 МГц ТВ-вещания можно передавать при использовании метода кодирования MPEG-4 до 10-12 ТВ-каналов обычной (стандартной) четкости, или 2-3 программы высокой четкости.
Опрос посетителей онлайнового ресурса www.eebc.net.ua, проведенный в течение 2007 года, подтвердил интерес потребителей украинского телепродукта к тому, каким станет наше телевидение и каким образом мы будем его видеть (см. Диаграмму).
Целью Государственной программы, которая разрабатывается, является внедрение цифрового телерадиовещания в Украине, обеспечение доступа всех слоев населения к программам вещания, предоставляемых поставщиками государственного (общественного) сектора, обеспечение гарантий государства по реализации конституционного права граждан на доступ к информации путем бесплатных услуг вещания после завершения 17.06.2015 переходного периода.
Региональная конференция Международного союза электросвязи "Женева-06" (РКР-06) по планированию цифровой наземной радиовещательной службы в полосах частот 174-200 МГц, 470-
862 МГц дала толчок для развития цифрового вещания в Украине, как и во всех странах Региона 1. Одной из главных условий РКР-06 является необходимость перехода наземного вещания с аналогового в цифровой формат до 2015 года, поскольку начиная с этой даты, аналоговые передающие станции потеряют свой статус и не смогут требовать защиты от помех.
Вся территория Украины разделена на 81 зону выделений. Каждая из таких зон должна стать основой для построения одночастотных синхронных сетей. В каждой зоне выделений получено от 8 до 12 частотных присвоений, что в перспективе позволит получить от 40 до 100 телеканалов, в зависимости от стандарта сжатия и типа системы DVB-T.
В Украине процесс перехода на цифровое эфирное вещание уже начался. Основные этапы его внедрения следующие:
Запуск в 2006 году в Киеве экспериментального вещания в стандарте MPEG-2 на одном мультиплексе;
Запуск в 2007 году в Киеве вещания 21 телепрограмм стандартной четкости в стандарте MPEG-2 на четырех мультиплексах (41 канал - 6 телепрограмм, 43 канал - 5 телепрограмм, 51 канал - 5 телепрограмм, 64 канал - 5 телепрограмм);
Запуск в 2008 году в Киеве экспериментального вещания 9 телепрограмм в стандарте MPEG-4 на одном мультиплексе (47 канал);
Запуск в 2008 году в юго-западной части Одесской области телевизионного вещания 9 телепрограмм в стандарте MPEG-4 на одном мультиплексе в двух одночастотных синхронных зонах (70 и 74 зоны). В каждой зоне установлено по 7 передатчиков, при этом обеспечено до 97% покрытия в зоне.
Наш регуляторный орган в сфере телевидения - Национальный совет Украины по вопросам телевидения и радиовещания - принял решение о вещании в Украине в стандарте MPEG-4 следующих мультиплексов:
МХ1 - платные 10 телепрограмм;
МХ2 - некодированные (открытые для приема) 9 телепрограмм, в основном общенациональные;
МХ3 - некодированные 9 телепрограмм, в основном общенациональные;
МХ4 - открыты для приема 10 телепрограмм, которые будут еще создаваться;
МХ5 - региональные телепрограммы;
МХ6 - мобильное вещание в стандарте DVB-H;
МХ7 - вещание в стандарте высокой четкости HDTV;
МХ8 - вещание в стандарте высокой четкости HDTV.
В июне 2008 года под руководством проректора по научной работе НТУУ "КПИ", директора Института телекоммуникационных систем член-корреспондента НАН Украины М.Е.Ильченка состоялось совещание по проекту "Разработка отечественного тюнера для приема аналоговыми телевизорами сигналов в цифровых форматах с участием представителей промышленной области (ОАО "Меридиан" им. С.П.Королева, г.Киев; ГАО КБ "Днепровское", г. Днепропетровск), от головной организации по внедрению цифрового вещания в Украине (Концерн РРТ, Киев) и от главной проектной организации (ОАО "Гипросвязь", Киев). Обсудив состояние дел по внедрению цифрового телерадиовещания в Украине, и, в первую очередь, оборудования для массового пользования населения - тюнеров (приемников) для приема аналоговыми телевизорами сигналов в цифровых форматах DVB-T, участники совещания согласовали техническое задание на опытно-конструкторскую работу "Разработка конструкторской документации на приемник в стандарте DVB-T " с целью дальнейшей организации разработки и серийного изготовления отечественного тюнера в Украине. Сейчас это техническое задание утверждено заместителем министра транспорта и связи О.П.Проживальским и первым заместителем министра промышленной политики Украины В.О.Немилостивим.
Следующим нашим шагом является разработка документации, изготовление отечественных образцов тюнеров-приемников, их испытание, сертификация и серийный выпуск для наполнения телекоммуникационного рынка. Стоимость такого тюнера-приемника в пределах 250-350 грн.
Согласно плану работ по разработке тюнера-приемника в стандарте DVB-Т силами специалистов и студентов Института телекоммуникационных систем НТУУ "КПИ" в настоящее время разработана электрическая принципиальная схема тюнера, формируется спецификация элементов и разрабатывается топология рисунка основной платы и сопроводительной конструкторской документации, а также проведено тестирование 5 типов тюнеров зарубежного производства. Для повышения эффективности подготовки студентов направления "Телекоммуникации" в Институте телекоммуникационных систем в 2008/2009 учебном году запланировано формирование лабораторных установок и проведение лабораторных работ по телевидению с применением современной контрольно-измерительной техники и новейших методов обработки сигналов.
Здесь может быть, при условии надлежащего финансирования, отработана философия успеха, которая будет базироваться на умелом сочетании и развитии трех компонентов: образования, науки и бизнеса, - убежден директор Института телекоммуникационных систем, основатель научной школы микроволновых телекоммуникаций профессор М.Е.Ильченко. То есть, есть реальная возможность создания одного из важных элементов системы, которая интегрирует образование с исследованиями, что всегда было характерно для Киевской политехники - современному, известному в мире исследовательском центре.
Т.М.Наритник, профессор Института телекоммуникационных систем, академик Украинской академии наук