НИИР принимает участие в разработках и международной гармонизации вещательных стандартов видеоконференций с учетом систем мультимедиа, имея в виду наметившиеся тенденции конвергенции вещательных и вычислительных систем [1-4, 11].
Госкомсвязи России в 1998 г. поручил НИИР в кратчайший срок детально исследовать возможности начала практических работ по внедрению наземного цифрового ТВ вещания в нашей стране. Эти исследования были осуществлены под научным руководством члена-корреспондента РАН директора НИИР Ю. Б. Зубарева в конце 1998 г.
Основой для дальнейшего развертывания работ по цифровому наземному ТВ вещанию стала одобренная Научно-техническим советом (НТС) Госкомсвязи России "Концепция внедрения наземного цифрового телевизионного и звукового вещания в России" и постановление коллегии Госкомсвязи России от 26 марта 1999 г. "О концепции внедрения цифрового телевизионного и звукового вещания в России". Эти важные работы, направленные на ускорение внедрения цифрового ТВ вещания, проводились при участии и активной поддержке Минсвязи России, АООТ "Телеком", Минпечати России, Минэкономики России.
Внедрение цифровых систем ТВ вещания обеспечивает:
повышение качества и расширение услуг, предоставляемых населению в области вещания и связи;
более эффективное использование радиочастотного спектра и снижение энергопотребления радиоэлектронными средствами;
создание предпосылок для массового производства новых видов приемной и передающей аппаратуры.
При этом внедрение цифрового наземного ТВ вещания предполагает переходный период от аналогового к цифровому вещанию примерно в течение 15 лет, во время которого эти системы будут работать совместно.
Начальный этап внедрения предусматривал создание опытных участков для подтверждения основных положений Концепции, проверки технологических особенностей сети, отработки технической и эксплуатационной документации. При этом предусматривалось сохранение существующих частотных планов аналогового вещания и выделение частот для организации опытных участков.
НИИР совместно с АООТ "Телеком" разработал исходные материалы для создания опытной зоны цифрового ТВ вещания в Нижнем Новгороде. В этот же период АООТ "Телеком" под эгидой РАСУ развернул НИОКР "Мультиканал" по промышленному выпуску цифрового передающего, приемного и студийного оборудования на российских предприятиях. Одновременно было согласовано выделение частотных каналов для опытных зон в Москве, Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде [8]. В настоящее время усилиями отечественных НИИ и предприятий (АООТ "Телеком", НИИТ, АО "МАРТ", НИИР, АО МНИТИ, АО ВНИИТР и др.) созданы опытные участки в Нижнем Новгороде и Санкт-Петербурге, ведутся работы по организации цифрового ТВ вещания в Москве [3].
На опытных зонах проводятся комплексные исследования наземных и спутниковых систем для МПТВ с учетом их взаимодействия не только с поставщиками вещательных, но и других (интерактивных) служб (например, мультимедийных) с целью уточнения функционирования цифровых средств в зонах смешанного вещания (аналогового и цифрового), подготовки и апробации отечественных нормативно-технических документов.
Испытания в Нижнем Новгороде и Санкт-Петербурге начались с проверок и уточнения функционирования системы наземного цифрового телевизионного вещания через эфирные передатчики (DVB-T). Эта система представляется универсальной по использованию вещательного канала на выделенном диапазоне частот (совместно с аналоговым вещанием). Цифровые ТВ сигналы передаются каналами с полосой частот по 8 МГц. Для организации интерактивных каналов (прямого и обратного) используются другие системы, например, с применением телефонной сети общего пользования (ТфОП).
Особенности проводимых сейчас испытаний - большой объем проверок, связанный с установлением устойчивой зоны покрытия (близкой к заданной) без "мертвых" пространств, в которых прием отсутствует. Опыт внедрения DVB-T в других странах (например, в Испании, г. Мадрид) показал наличие примерно 10 % контрольных точек, в которых напряженность поля достаточна, но помехи в цифровом радиосигнале исключали возможность приема. Был сделан вывод о том, что в конкретных точках опытной зоны следует измерять не только напряженность поля, но и спектральные характеристики принимаемого сигнала.
Испытания других наземных систем: цифровых кабельных систем (DVB-C) и многоканальных многоадресных распределительных систем (MMDS, LMDS и MWS) могут начаться после установки соответствующих технических средств. Однако в ряде международных документов (например, МСЭ-Т, Рекомендация J.I50) указывается на возможность использования во всех наземных системах единого цифрового радиосигнала (с модуляцией COFDM, числом поднесущих 2048 или 8192 и полосой частот примерно 7,9 МГц). При этом в цифровой наземной сети ТВ система DVB-T может стать "сигналообразующей", а другие системы - чисто распределительными, переносящими получаемый сигнал в заданный канал и диапазон частот. В этом случае испытания системы DVB-T становятся ключевыми, поскольку позволяют отрабатывать приемную технику и унифицировать абонентский приемник для всех систем.
К настоящему времени испытания в действующих опытных зонах цифрового телевизионного вещания показали: возможность высококачественного многопрограммного телевизионного вещания; эффективное использование частот; возможность устойчивого приема цифровых ТВ программ на стационарные, переносные и мобильные (в движении) средства; правильность основных положений Концепции внедрения цифрового ТВ вещания.
Полученные результаты принципиальны для отечественной практики. На их основе формулируются перечисленные ниже направления дальнейших исследований.
1. Организация потоков дополнительной информации в составе сигналов программ цифрового телевидения.
По этому направлению ожидается получить результаты по уточнению пропускной способности: единой для систем с общим видом модуляции или различной для независимых систем, а также по способу передачи дополнительной информации в составе общего потока (возможно для всех наземных систем) или в специально выделенном диапазоне (только для DVB-C и систем типа MMDS).
Единая величина пропускной способности может оказаться невысокой и определяться системой DVB-T, но зато поток распределяется пользователем с минимальными затратами (отсутствуют "транскодирование" и "трансмодуляции"). Для передачи дополнительной информации требуется выделение определенной части пропускной способности систем.
Для независимых систем передача дополнительной информации носит индивидуальный характер, и ее объем может изменяться при стыковке цифровых систем.
2. Инициировать широкое использование интерактивности при передаче ТВ программ, рекламы и др. с использованием интерактивных терминалов, а на первом этапе - телефонной сети.
По этому направлению ожидается получение результатов по организации и выбору параметров интерактивных каналов. Специалисты считают, что достаточно долго в интерактивном цифровом ТВ вещании будет использоваться асимметричная схема: достаточно широкополосный канал в сторону пользователя (прямой интерактивный канал) и узкополосный - от пользователя (обратный интерактивный канал). В случае передачи интерактивной информации пользователю через вещательный канал (подобно передаче дополнительной информации, о которой говорилось выше) интерактивная схема упрощается. Пользователь получает вещательную и интерактивную информацию только по вещательному каналу (исключается прямой интерактивный канал) и взаимодействует с поставщиками информации по обратному интерактивному каналу.
При передаче интерактивной информации пользователю через вещательный канал следует учитывать его пропускную способность и полезную загрузку (ТВ программа, электронная программа передач, служебная информация). Указанный режим использования вещательного канала может быть применен для передачи информации пользователю из сети Интернет (Webcasting, Web-вещание).
В НИИР разрабатывается система для просмотра текстовых материалов Интернет-страниц на экране обычного ТВ приемника [1].
Описанный вариант доступа в Интернет имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционным способом с помощью модема.
Предложена и разработана концепция оценки качества изображений и измерений в цифровом ТВ вещании [12]. В процессе субъективных экспертиз используется разработанный в России метод полей сравнения, вводимых в цифровой сигнал и сопоставляемый со смежными участками изображения на ТВ экране. Достигнут прогресс как в разработке методов субъективных оценок, так и в создании устройств для объективных измерений.
Основываясь на положительных результатах наземного цифрового ТВ вещания, полученных на опытных участках, спутникового цифрового вещании (НТВ +), спутникового распределения цифровых ТВ программ (ФГУП "Космическая связь", ВГТРК), было принято решение о создании рабочей группы по межведомственной координации разработки нормативно-технической базы на цифровое телевизионное вещание во главе с руководителем Департамента радио, телевидения и спутниковой связи Минсвязи России В. И. Павловым.
В заключение приведем оценку положения с цифровым ТВ вещанием, данную заместителем министра РФ по связи и информатизации В. В. Тимофеевым: "Россия сегодня стоит на пороге цифрового века. Новая технология способна решить сразу несколько проблем: реализовать большое число передаваемых программ и значительно высвободить частотный спектр. Несмотря на развитие кабельного, спутникового и других видов вещания, мы пока не можем полностью отказаться от эфирного вещания..." [13].
Список литературы
Зубарев Ю. Б., Кривошеев М. И., Красносельский И. Н.Цифровое телевизионное вещание (основы, методы, системы). - М.: НИИР. - 2001.